Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Гигиена в производстве резины

ГИГИЕНА ТРУДА В ПРОИЗВОДСТВЕ СИНТЕТИЧЕСКОГО КАУЧУКА

И РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИИ

ПРОИЗВОДСТВО КАУЧУКА

Каучуки являются основным исходным сырьем в производстве резиновых изделий. Он'и представляют собой высокомолекулярные (полимерные) соединения, построенные из мономеров, химически связанных друг с другом. Например, натрий-бутадиеновый каучук из бутадиена, бутадиен-стирольный— ,из бутадиена и стирола и т. д..

Производство синтетических каучуков состоит из 3 основных стадий: получения исходных мономеров, полимеризации или поликонденсации мономеров, обработки полученного каучука с целью получения продукта в окончательном товарном виде.

Исходным сырьем для получения мономеров являются продукты переработки нефти, естественного газа, каменного угля, древесины. Подвергая указанные выше мономеры процессу полимеризации, получают каучуки. При получении каучука используются в основном два метода — полимеризация в присутствии металлов и эмульсионная полимеризация.

Первый метод используется при изготовлении бутадиенового каучука. Процесс происходит в полимеризаторе. В качестве катализатора используется лента из металлического натрия, помещаемая в полимеризатор (жидкофазная полимеризация) или катализаторная паста, содержащая калий, натрий, литий (газофазная полимеризация). В связи с недостаточными эластическими свойствами натрий-бутадиеновый каучук теряет свое значение. Осуществляется планомерное сокращение этого производства вплоть до полного его прекращения в недалеком будущем.

Второй метод (эмульсионная полимеризация) является наиболее распространенным и применяется для получения бутадиен-стирольного, бутадиен-нитрильного, хлоропренового и других каучуков. Основные процессы синтеза с применением полимеризации в эмульсии заключаются в приготовлении водной эмульсиии мономеров, полимеризации мономеров с образованием латекса, коагуляции латекса и его обработке на лентоотливочной машине. Полимеризация проводится непрерывно в системе, состоящей из нескольких последовательно соединенных полимеризаторов. Поступивший на лентоотливочную машину латекс теряет воду, в -результате на сетке машины образуется слой каучука в виде тонкой ленты, которая затем направляется в сушильную камеру. После сушки лента каучука пропудривается тальком и закатывается в рулон.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ТРУДА

Основными неблагоприятными факторами в процессе производства синтетических каучуков являются газы и пары химических соединений, неблагоприятные метеорологические- условия, производственный шум.

В производстве дивинилметилстирольного каучука на стадий; синтеза в воздух производственных помещений выделяются пары: предельных и непредельных углеводородов (бутан, изобутан, пропан, пентан, этан, этилен, пропилен, бутилен, изобутилен,. дивинил). Конечные этапы этого производства характеризуются; выделением паров дивинила, а-метилстирола, изопропилбензола,. уксусной кислоты. В производстве изопренового .каучука из изо- бутилена и формальдегида наблюдается выделение в воздух: диметилдиоксаа и формальдегида.

В производстве изопренового каучука (СКИ-3) из изопен- тана и изоамиленов воздух производственных помещений на: стадии выделения и химической очистки загрязняется нарам» углеводородов предельного и непредельного рядов, изопреном,.

диметилформамидом, продуктами гидролиза диметилформами- да—диметиламином и муравьиной кислотой. Стадии полимеризации, дегазации, выделения, сушки и обработки каучука характеризуются загрязнением воздуха, кроме углеводородов и изопрена, еще окисью углерода и неозоном Е). На стадии сушки частично происходят процессы термоокислительной деструкции и деполимеризации.

Выделение вредных газов в производстве силиконовых (по- лисилоксановых) каучуков происходит главным образом в процессе ректификации и гидролиза. Основным веществам, попадающим в воздух, является диметилдихлорсилан, который в воздухе быстро гидролизуется с образованием хлористого водорода л низкомолекулярных соединений. Концентрация хлористого водорода значительно возрастает при негерметичности оборудования, а также во время проведения ремонтных работ ,и может составить 198—780 мг/м³.

Источниками тепловыделений могут быть циркулирующие в замкнутых пространствах нагретые реакционные газы, поверхности реакторов, колонн хемосорбции, ректификации и дестил- ляции мономеров, ленточные сушилки, электродвигатели насосов, полупродукты и готовая продукция, имеющие повышенную температуру и др.

Определение воздушно-тепловых балансов в различных цехах заводов СК показывает, что удельные тепловыделения составляют от 8,1 до 46 ккал/м³ в 1 ч. По этим показателям ряд цехов близок к группе «горячих». Наибольшие тепловыделения (37,8— 46,0 ккал/м³ -ч) обнаружены в цехах выделения каучука. Температура воздушной среды в летнее время может колебаться в различных отдельных производственных помещениях в пределах до 34—40° и даже выше (цех дегидрирования бутана, цех полимеризации и выделения каучука).

Относительная влажность в большинстве цехов 45—65%, наибольшая — в цехе выделения каучука (до 90—92%).

Источниками шума являются дозировочные насосы, мешалки, дегазаторы, прессы для брикетирования, вальцовочные машины. Для этого вида оборудования характерен широкополосный шум с преобладанием в спектре средних и высоких частот. Интенсивность в ряде случаев выше ПДУ на 5—20 дБ. Мощным источником шума являются насосы и турбокомпрессоры. Они генерируют низко- и среднечастотный шум, интенсивность которого достигает 90—105 дБ.

ЗАБОЛЕВАЕМОСТЬ

В структуре заболеваемости рабочих производства дивинил- стирольного каучука, .имеющих контакт с дивинилом, стиролом, этилбензолом,- ведущее место занимают поражения верхних дыхательных путей, болезни печени и желчевыводящих путей. Начальной стадией поражения верхних дыхательных путей (стаж до 1 года) является катаральное воспаление слизистой оболочки полости носа, придаточных пазух, обычно переходящее постепенно на глотку и гортань. При длительном воздействии стирола, этилбензола, дивинила возникают субатрофические и атро- фические риниты, шездная атрофия («шездный ринит»), фарингиты, ларингиты.

Ингаляционное воздействие дивинила и стирола является: этиологическим фактором в развитии заболеваний органов пищеварения. У лиц, подверженных хронической интоксикации этими соединениями, отмечаются нарушения функции поджелудочной железы, со стороны функции печени— нарушение процесса желчевыеления в форме дискинезии желчного пузыря. Также может иметь место нарушение углеводной, белковообразовательной, антитоксической функций печени. Хроническое воздействие нередко приводит к развитию анацидных или гипацидных гастритов.

Неблагоприятные условия труда могут изменять функциональное состояние органов зрения. У рабочих проиводства дивинил-стирольного каучука отмечено изменение тонуса ретинальных сосудов (в одних случаях их расширение, в других сужение). Также установлено снижение световой чувствитель.- ности глаза, сужение границ поля зрения ,в зависимости от цвета на 20—40°. Наибольшие отклонения наблюдались на желтым цвет.

Под воздействием а-метилстирола и дивинила отмечаются изменения со стороны полости рта: хронический катаральный гингивит, пародонтоз, повышение порогов вкусовой чувствительности. Со стороны системы крови может наблюдаться снижение содержания оксигемоглобина, увеличение количества эритроцитов, лейкоцитоз. Имеет место также увеличение диаметра эритроцитов, снижение активности пероксидазы и щелочной фосфатазы лейкоцитов. Со стороны сердечно-сосудистой системы — снижение систолического и диастолического артериального давления. од воздействием а-метилстирола и дивинила у работниц основных цехов чаще отмечаются нарушение менструальной функции, ранние токсикозы беременности. В периоде новорожденное™ дети у этих женщин имеют относительное увеличение- веса за счет скрытых и явных отеков; аномалии развития встречаются чаще по сравнению с контролем.

При контакте с этилбензолом у рабочих (аппаратчиков) выявлены признаки функционального расстройства нервной системы, явления гипотонии, в отдельных случаях токсикохими- ческий гепатит.

В производстве изопренового каучука (СКИ-3) у аппаратчиков обнаружено нарушение функции верхних дыхательных путей, риниты, фарингиты. У рабочих, имеющих контакт с формальдегидом и диметилдиоксаном, отмечаются хронические бронхиты, в некоторых случаях пневмосклероз, дистрофические изменения в миокарде. При клиническом обследовании у них выявляются неврастенический синдром, нарушение функции печени, снижение кислотности желудочного сока. Наибольшие отклонения от нормы были обнаружены у рабочих, имеющих контакт с диметилдиоксаном.

У отдельных лиц, подверженных воздействию хлоропрена, обнаруживаются атрофические и гипертрофические процессы в слизистой оболочке верхних дыхательных путей, в тканях па- родонта, разрушение зубов до анатомической шейки. Основной причиной этих изменений является прямое действие .паров хлоропрена на слизистые оболочки и зубы.

При местном контакте с хлоропреном возникают изменения кожи верхних конечностей, которые характеризуются повышенной сухостью, шелушением и развитием множественных поверхностных трещин, появлением папулезных и везикулезных высыпаний. В большом проценте случаев могут развиваться поражения сально-фолликулярного аппарата по типу хлоракне. .Димеры хлоропрена вызывают облысение различных частей тела.

Следует учитывать, что хлоропрен действует на кожу не только в жидком, но и в парообразном состоянии, обладает выраженным кожно-резорбтивным действием.

В настоящее время установлена канцерогенная активность соединений хлоропрена. В эксперименте при аппликации на кожу бластомогенный эффект возникает как в месте приложения (на коже), так и во внутренних органах. У лиц, имевших длительный контакт с хлоропреном и его производными (латекса- ми, клеем, резинами и т. д.), частота выявления рака кожи резко возрастает. Предшествующие заболевания кожи являются ^предрасполагающим фактором. Наибольшей активностью обладают циклические димеры хлоропрена.

Со стороны сердечно-сосудистой системы—снижение систолического давления, частоты пульса. Отмечается также снижение температуры тела.

У женщин, занятых в производстве хлоропрена, отмечается ^больший процент гинекологических заболеваний (воспалительные процессы матки, придатков, влагалища; гипоменсгруальный .синдром, бесплодие).

У рабочих, занятых в производстве дивинил-нитрильного каучука, обнаруживаются дистрофические изменения верхних дыхательных путей, субтрофические, атрофические риниты и фарингиты. Кроме того, отмечается увеличение всасывающей и уменьшение выделительной функции слизистой верхних дыхательных путей.

К особенностям влияния дивинила, а-метилстирола, толуола, шеозона О (производство СКМС-30, АРК, АРКМ) на женский организм следует отнести: нарушения, менструальной функции изменение гормональной функции яичников; осложнения беременности: частые токсикозы, угрозы прерывания беременности,, сокращение родового акта.

ПРОФИЛАКТИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ

Основным направлением улучшения условий труда на заводах синтетического каучука является автоматизация и механизация производственных процессов, обеспечение герметичности, аппаратов и коммуникаций. Следует признать рациональным использование бессальниковых насосов (типа ЦНГ) или применение герметичных типов сальниковых уплотнений (торцовые с противодавлением из фторопласта и тефлона). К мерам, ограничивающим загрязнение воздушной среды, следует отнести сокращение пробоотборных точек в помещениях путем внедрения анализаторов в «потоке». Отбор проб по возможности следует осуществлять на всасывающих линиях, а пробоотборные точки необходимо .размещать в укрытиях по типу вытяжных шкафов обеспечив их системой слива в дренаж. Снижению концентра-, ций вредных веществ в воздухе будет способствовать также замена лентоотливочных машин на вакуум-фильтры и червячно- отжимные прессы, полная изоляция сушилок, емкостей для латекса и растворителей. Целесообразно заменять более токсичные растворители (бензол, толуол) на менее токсичные (гексан, гептан, циклогексан и др.). Уменьшение концентраций вредных веществ может быть достигнуто с помощью общей приточно- вытяжной и местной вентиляции. Расчет производится в зависимости от количества токсических соединений, попадающих в воздух, их ПДК, а также с учетом тепловыделений. Ввиду наличия на некоторых участках производства значительных источников тепла можно использовать конвекционные потоки для. аэрации помещений.

Учитывая, что многие процессы на заводах СК протекают при высокой температуре, для обеспечения нормальных метеорологических условий необходимо предусмотреть эффективную- теплоизоляцию аппаратов и коммуникаций, вынос некоторых из них за пределы помещений.

При повышении концентраций вредных паров и газов необходимо использовать фильтрующий промышленный противогаз- марки А. Ремонтные работы в замкнутых пространствах .в среде высоких концентраций проводятся с применением шлангового- изолирующего или кислородноизолирующего противогазов (КИП-5, КИП-7).

В особых случаях при проведении ремонтных работ, когда можно предполагать проникновение вредных газов и паров через кожу целесообразно подавать чистый воздух в пододежное пространство.

После работы при катаральных и гипертрофических рино-фаринго-ларингитах по врачебным показаниям рекомендуются ингаляции щелочно-солевыми и сосудосуживающими растворами. При атрофических состояниях тепловлажные щелочно-солевые ингаляции с раствором Люголя, каротолином.

В цехах заводов хлоропренового каучука с целью предупреждения заболевания зубов необходимо установить «фонтанчики» для орошения полости рта во время работы; подаваемая вода должна содержать 2% питьевой соды.

Рабочие и служащие заводов СК согласно приказу министра здравоохранения № 400 подвергаются предварительным и периодическим медицинским осмотрам.

Периодические медицинские осмотры проводятся в следующие сроки:

Производство исходных продуктов.

а) дивинила по спиртовому методу— 1 раз в 24 мес.;

б) производство дивинила из бутана, бутилена, производство этилбензола, ;изопропилбензола, стирола, а-метилстирола, изопрена, хлоропрена — 1 раз в 12 мес.;

в) производство всех видов синтетического каучука (натрийдивинилового, дивинилстирольного, дивинилметилстирольного, полихлоропренового, изопренового, метилвинилпиридинового, тиоколов, силиконовых, полиэфируретановых, полиизобутиленовых и др.— 1 раз в 12 мес.; дерматовенерологом—1 раз в б мес.).

ПРОИЗВОДСТВО РЕЗИНОВЫХ ИЗДЕЛИИ

Основной продукцией заводов резиновой промышленности -являются шины, резиновая обувь, различные технические изделия. Несмотря на ряд особенностей, присущих изготовлению каждого из названных изделий, технологический процесс и применяемые материалы в основном однотипны.

К главным компонентам резиновых смесей относятся каучук и вулканизирующие .вещества, среди которых основное применение имеет комовая молотая сера. Для ускорения процесса вулканизации и улучшения физико-химических свойств резины в смесь вводятся ускорители, среди которых наиболее широкое распространение получили меркаптобензотиозол (кантакс), дифенилгуанидин и тетраметилтиурамдисульфид (тиурам), обладающие высокой токсичностью. Активность ускорителей вулканизации значительно повышается в присутствии их активаторов (окиси цинка, стеариновой кислоты и др.).

В качестве противостарителей в резиновую смесь вводятся различные первичные и вторичные ароматические амины, например фенил-р-нафтиламин (неозон О), фенолы и др. Для придания резине пластических свойств добавляются различные пластификаторы или мягчители — вазелиновое, веретенное и солярное масла, дибутилфталат, парафин, петролатум, мазут, церезин, сосновая смола, нефтебитум, продукты реакции растительных ;масел с серой (фактисы).

При изготовлении микропористых резин в смесь добавляю порообразователи, например порофор ЧХЗ-5 (метилуретансуль- фосфорная кислота). Наполнителями резиновых смесей являются различные виды сажи, коллоидная кремниевая кислота («белая сажа»), каолин, окись цинка. Для придания резине желаемой окраски в резиновую смесь вводят различные пигменты (литопон, окись цинка, киноварь, окись хрома, ультрамарин и др.). а также органические красители.

Технологический процесс изготовления резиновых изделию можно представить следующим образом;:

Сырые материалы.
Подготовка сырых материалов..
Изготовление сырых резиновых смесей путем смешения» каучука с ингредиентами.
Каландрование резиновых смесей и прорезинивание тканей на каландрах.
Изготовление клеев.
Прорезинивание тканей .на клеепромазочных машинах.
Изготовление (закраивание) деталей из каландрованно- го резинового полотна, прорезиненной ткани, профильной резины и пр.
Изготовление сырых резиновых изделий путем формования, штампования, шприцевания, литья под давлением, путем? сборки отдельных деталей друг с другом и т. д.
Вулканизация.

10. Отделка.

Транспортировка сыпучих и пылящих веществ осуществляется при помощи винтовых, ленточных конвейеров, конвейеров с погруженными скребками, подвесными контейнерами, пневматическими установками. Развеска твердых и жидких ингредиентов осуществляется различными дозирующими устройствам (объемные дозаторы, порционные весы, весы непрерывного действия и т. д.). Затем каучук смешивается с основными ингредиентами. В результате получается сырая резиновая смесь.

Приготовление резиновой смеси происходит в резиносмеси- телях закрытого типа. Применяют смесители .периодического- и непрерывного действия (РСВД-140-40М; 140-30М; 140-20М).

Охлаждение смесителя осуществляется водой. Для этой цел® имеются специальные устройства для охлаждения рабочей камеры и роторов. Для отсасывания газов и пыли над резинооме- сителями устанавливаются вытяжные устройства.

Для изготовления полуфабрикатов, а также сырых резиновых изделий применяется разнообразное оборудование. Например, при помощи каландрования сырой резиновой смеси придается определенная форма. Листовальные каландры выпускают резиновую смесь в виде гладкого полотна, профильные — в виде полотна с рисунком или определенным профилем;, обкладочные— применяются для нанесения на ткань слоя резиновой смеси определенного калибра, фрикционные — для промазки ткани .резиновой смесью (для промазки тканей резиновым клеем применяются клеепромазочные машины). Для изготовления деталей, а также сырых резиновых изделий применяются шприц-машины. Метод шприцевания применяется в основном для получения протекторов покрышек, авто-, мото-, велокамер, трубок, шнуров.

Из полученных (путем каландрования, шприцевания и др.) полуфабрикатов закраиваются различные детали изделий. Для этой цели применяются вырубные прессы, ленточные ножи, диагонально-, продольно-, вертикальнорезательные машины и др. Изготовленные детали поступают на сборку готовых изделий,, например в сборочные цехи автопокрышек, где на специальных станках производится сборка автопокрышек. Сборка резиновой обуви путем склеивания отдельных деталей производится на конвейере и т. д.

В сборочных цехах (особенно в галошно-сборочных) и намазочных цехах применяется в большом количестве резиновый клей и растворители (бензин).

Изготовленные в сборочных цехах изделия направляются на вулканизацию. Вулканизация является основным процессом производства резины. В результате указанного процесса каучук приобретает высокую эластичность, механическую прочность, химическую стойкость и другие полезные свойства резины.

Для вулканизации формовых изделий (формовая резиновая обувь, формовые резиновые технические изделия и др.) применяются гидравлические прессы, в которых формы с заложенными в них сырыми резиновыми изделиями или заготовками устанавливаются между нагреваемыми плитами пресса и подвергаются давлению и нагреванию.

Вулканизация автопокрышек и др. происходит в автоклавах. Это своего рода пресс-котлы, в которых заложенные в формы покрышки устанавливаются между плитами пресса и подвергаются давлению и нагреванию. Значительно облегчает труд рабочих применение индивидуальных вулканизаторов, которые в настоящее время получили широкое применение.

Для вулканизации клееной резиновой обуви и других резиновых изделий (не формовых) применяются вулканизационные котлы. Вулканизация различных резиновых изделий осуществляется также в аппаратах непрерывного действия. Процесс вулканизации протекает при температуре 120—160°.

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ТРУДА

В цехах резиновых заводов имеет место комплекс неблагоприятных факторов: вредные газы и пары, пыль, повышенная температура, производственный шум. На отдельных участках обслуживание оборудования связано с физическим перенапряжением, опасностью получения ожогов.

Наибольшее загрязнение воздушной среды пылью компонентов резиновой смеси наблюдается в подготовительных цехах при обработке (размельчение, сушка, просеивание) и смешении с каучуком различных веществ (серы, ускорителей вулканизации, активаторов, наполнителей и т. д.).

Одним из главных источников запыления и загрязнения не только подготовительных цехов, но иногда и всей территории завода является сажа, обладающая высокой дисперсностью. Ее концентрации у мест взвешивания и загрузки могут составить 130—540 мг/м³. Поступление ,в воздух тиурама, каптакса, дифе нилгуанидина, неозона О в пылеобразном состоянии может происходить главным образом в результате отсутствия достаточной герметизации оборудования. Содержание тиурама и дифенилгуанидина в момент загрузки в пастомешалки может доходить до 46—68 мг/м³, у резиноемесителей — до 2—6 мг/м³, при вальцевании — до 0,5—10 мг/м³.

К особо вредным веществам относится порофор (4X3—5). По своему химическому составу это метилуретанбензолсульфо кислота. Широко применяется как порообразователь при изготовлении микропористых резин. Вводится в резиновую смесь до 8%. Наиболее неблагоприятные операции связаны с обработкой порофора в подготовительных цехах, как, например, измельчение, просеивание, загрузка, выгрузка, засыпка в резиновую смесь. Концентрация порофора в воздухе в пылевидном состоянии может доходить в районе участка работ до 100 мг/м³.

Значительную роль в запыленности воздуха на многих этапах технологического процесса играет тальк.

Его применяют для пропудривания полуфабрикатов резиновых изделий до их вулканизации как с наружной, так и внутренней стороны с целью исключения склеивания стенок сырых резиновых изделий или материалов друг с другом. Операция пропудривания производится при изготовлении очень многих резиновых изделий (авто-, мото-, велокамеры, резиновые рукава, трубки, резиновая обувь, различные резиновые технические изделия и др.). После вулканизации тальк, оставшийся на стенках изделий, теряет свое значение и является лишь источником загрязнения пылью помещений.

В своем составе тальк содержит двуокись кремния в количестве до 54%, что является существенным фактором в развитии профессионального пневмокониоза. Наибольшие концентрации отмечаются в момент его засыпки в бачки у шприц- машины, а также у припудривающих устройств, у аппарата по стыковке камер, у прессовочного аппарата.

Образование вредных газов и паров имеет место как в вулканизационных, так и в подготовительных цехах. Основной причиной является нагревание сырых резиновых изделий на прессах, автоклавах, вулканизаторах, в котлах. Выделение газов паров происходит в результате испарения летучих веществ, а также за счет термического разложения отдельных компонентов резиновой смеси. В состав газов и паров в зависимости от вида каучука могут .входить дивинил, стирол, нитрил акриловой' кислоты, хлоропрен, изопрен, сернистый газ, углеводороды, пары растворителей (при вулканизации изделий, покрытых лаком),, масляные аэрозоли, окись углерода и др. При вулканизации на- прессах резиновых изделий, .приготовленных на основе бутадиен-нитрильного каучука, отмечается выделение дивинила, нитрила акриловой кислоты, масляных аэрозолей. При вулканизации изделий из других типов каучуков в воздухе также могут появляться стирол, дивинил, хлоропрен, масляные аэрозоли, 3,4-бензпирен. Наибольшие концентрации обнаруживаются в момент разгрузки изделий из вулканизационного оборудования. Эти процессы суммарно составят от 30 до 43% рабочего времени. При термическом разложении порофора в момент вулканизации выделяются сероводород, сернистый газ, ароматические амины, серо-органические соединения, метиловый спирт.

В подготовительных цехах образование и выделение вредных газов и паров может происходить в смесительных аппаратах, вальцах, каландрах, т. е. там, где имеет место обработка резиновых смесей при повышенной температуре. Суммарная концентрация углеводородов у вальцов и шприц-машин может достигать 80—290 мг/м³.

В цехах по изготовлению резинового клея, лака, лакированию и сборке резиновой обуви, прорезиниванию тканей на клеенромазочных машинах могут создаваться условия для загрязнения воздуха бензином. Концентрация последнего при склеивании деталей камеры может составлять 430—500 мг/м³.

Неблагоприятные метеорологические условия (высокая температура) имеют место_в вулканизационных цехах, где практически все виды оборудования являются источниками тепла (автоклавы, форматоры, гидравлические прессы, пресс-формы, готовая продукция).