ОВПФ гальванического производства

СОДЕРЖАНИЕ

Введение                                                                                                   2

Глава 1. Гальваническое производство                                                 3

1.1 Гальваника и покрытие металлами                                                3

1.2 Гигиеническая характеристика  условий труда                              8

Глава 2. ОВПФ гальванического производства                                   12

2.1 ОВПФ при нанесении металлопокрытий                                      12

2.2 Характеристика некоторых вредных  веществ                               15

2.3 Шум и вибрация                                                                               18                           

Заключение                                                                                             20

Приложение                                                                                           21

Список литературы                                                                                25

ВВЕДЕНИЕ

Современное гальваническое производство занимает одно из лидирующих мест среди  загрязнителей воздуха рабочей  зоны. В гальванических цехах используются вещества, большинство которых являются вредными. Производственные условия  отличаются повышенной влажностью, значительной концентрацией вредных паров  и газов, дисперсных туманов и  брызг электролитов. Профессиональные заболевания (астма, аллергия, язва внутренних органов, слепота и утрата обоняния), получаемые обслуживающим персоналом в этих цехах, в значительной мере связаны с воздействием на человека вредных производственных факторов на производстве. Основное воздействие  на здоровье человека оказывают жидкостные, газообразные и пылевые аэрозоли в воздухе рабочей зоны. При  этом значительно снижается производительность труда работников и ухудшается качество выпускаемой продукции. Поэтому  гальванические цехи относятся к  вредным участкам производства, где  необходимо постоянное соблюдение мер  предосторожности и правил техники  безопасности.

1. ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО

1.1 ГАЛЬВАНИКА И ПОКРЫТИЕ  МЕТАЛЛАМИ

Гальваника - электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, повышения износоустойчивости, предохранения от цементации, в декоративных целях и т. д. Получаемые гальванические покрытия - осадки - должны быть плотными, а по структуре - мелкозернистыми. Чтобы достигнуть мелкозернистого строения осадков, необходимо выбрать соответствующие состав электролита, температурный режим и плотность тока.

Гальваническое покрытие металла - это прекрасный способ избежания многих проблем и увеличить срок службы оборудования, агрегатов и прочих устройств. Нанесение гальванических покрытий методом хромирования или никелирования требует специального производственного процесса и квалифицированного персонала.

Нанесение гальванических покрытий представляет собой электрохимический процесс, при котором происходит осаждение  слоя металла на поверхности изделия. В качестве электролита используется раствор солей наносимого металла. Само изделие является катодом, анод - металлическая пластина. При прохождении  тока через электролит соли металла  распадаются на ионы. Положительно заряженные ионы металла направляются к катоду, в результате чего происходит электроосаждение металла.

Толщина, плотность, структура гальванических покрытий могут быть разными в  зависимости от состава электролита  и условий протекания процесса - температура, плотность тока. Так, например, варьируя соотношением этих двух параметров можно получить блестящее или  матовое хромовое покрытие, для блестящего никелирования в электролит добавляют блескообразователи - сульфосоединения.

Декоративные покрытия имеют небольшую  толщину, мелкозернистую структуру  и достаточную плотность. Для  обеспечения прочности сцепления  покрытия с изделием необходимо проводить  тщательную подготовку поверхности, которая  включает механическую обработку (шлифовка и полировка), удаление окислов и  обезжиривание поверхности. После  нанесения покрытия изделие промывают  и нейтрализуют в щелочном растворе.

Каждый технологический процесс  гальванического нанесения металлических  покрытий состоит из ряда отдельных  операций, которые можно разделить  на 3 группы:

1. Подготовительные работы. Их цель - подготовка мет (его поверхности)  для нанесения покрытия гальваническим  путем. На этой стадии технологического  процесса проводится шлифование, обезжиривание и травление.

2. Основной процесс, цель которого  заключается в образовании соответствующего  металлического покрытия с помощью  гальванического метода.

3. Отделочные операции. Они применяются  для облагораживания и защиты  гальванических покрытий. Наиболее  часто для этих целей применяют  пассивирование, окраску, лакирование  и полирование.

Гальваническое производство способно выполнить множество видов различных  покрытий, среди которых могут  быть:

Хромирование

Хромовые покрытия в отношении  их функционального применения являются одними из наиболее универсальных. С их помощью повышают твердость и износостойкость поверхности изделий, инструмента, восстанавливают изношенные детали. Связано это с наличием на его поверхности весьма плотной пассивирующей пленки оксидной природы, которая при малейшем повреждении легко восстанавливается. Широко применяется для защиты от коррозии и с целью декоративной отделки поверхности изделий. В зависимости от режима процесса можно получить различные по свойствам покрытия.

Цинкование

Покрытие цинком защищает от коррозионного  разрушения черные металлы не только механически, но и электрохимически. Цинковые покрытия широко применяются для защиты от коррозии деталей машин, крепежных деталей, применяются для защиты от коррозии водопроводных труб, питательных резервуаров, соприкасающихся с пресной водой при температуре не выше 60-70 ^оС, а так же для защиты изделий из черного металла от бензина и масла и др. В среде, насыщенной морскими испарениями, покрытия цинком не стойки.

Кадмирование

Химические свойства кадмия аналогичны свойствам цинка, однако он более химически устойчив. В отличие от цинка кадмий не растворяется в щелочах. Покрытие, так же как и цинковое, применяется для защиты черных металлов от коррозии. Особенность кадмиевого покрытия заключается в том, что оно обеспечивает электрохимическую защиту стали в тропических условиях. Кадмий значительно пластичнее цинка, поэтому детали с резьбовым соединением предпочитают кадмировать. Однако не следует покрывать детали, находящиеся в контакте с топливами, в атмосфере, содержащей летучие органические вещества (олифа, лаки, масла) и сернистые соединения.

Никелирование

Никелем покрывают изделия из стали  и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и для специальных целей. Никелевые покрытия имеют высокую антикоррозионную стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и в некоторых органических кислотах, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах. Никелевое покрытие хорошо полируется и может быть легко доведено до зеркального блеска.

Химическое никелирование

Химическое никелевое покрытие, содержащее 3-12% фосфора, по сравнению  с электролитическим имеет повышенные антикоррозионную стойкость, износостойкость и твердость, особенно после термической обработки. Обладает малой пористостью. Главным достоинством процесса химического никелирования является равномерное распределение металла по поверхности рельефного изделия любого профиля.

Электрохимическое никелирование

Никелем покрывают изделия из стали  и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения  сопротивления механическому износу и для специальных целей. Никелевые  покрытия имеют высокую антикоррозионную стойкость в атмосфере, в растворах  щелочей и в некоторых органических кислотах, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах. Никелевое покрытие хорошо полируется и может быть легко доведено до зеркального блеска.

Оловянирование

Основные области применения покрытий оловом - защита изделий от коррозии и обеспечение паяемости различных деталей. Этот металл устойчив в промышленной атмосфере, даже содержащей сернистые соединения, в воде, нейтральных средах. По отношению к изделиям из медных сплавов олово является анодным покрытием и защищает медь электрохимически. Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают развальцовку, штамповку, изгибы. Покрытия имеют хорошее сцепление с основой, обеспечивают хорошую коррозионную защиту и красивый внешний вид. Свежеосажденное олово легко паяется с применением спиртоканифольных флюсов, однако через 2-3 недели его способность к пайке резко ухудшается.

Меднение

Медные покрытия чаще всего применяют  для экономии никеля как подслой  при никелировании и хромировании. Вследствие промежуточного покрытия стали  и чугуна медью достигается лучшее сцепление между основным металлом и металлом покрытия и уменьшается  вредное влияние водорода. Медные покрытия широко применяются также  для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошо полируются, что имеет значение при декоративно-защитных покрытиях. Хорошо оснащенные гальванические цехи имеются почти на всех машиностроительных и металлообрабатывающих заводах.

Серебрение

Серебро обладает высокой электропроводностью, отражательной способностью и химической устойчивостью, особенно в условиях действия щелочных растворов и большинства  органических кислот. Поэтому, покрытия серебром получило применение, главным  образом для улучшения электропроводящих  свойств поверхности токонесущих деталей, придания поверхности высоких оптических свойств, для защиты химической аппаратуры и приборов от коррозии под действием щелочей и органических кислот, а так же с декоративной целью.

Наиболее распространены цинкование и меднение.

Общая система мероприятий при  нанесении гальванических покрытий установлено ГОСТом 12.3.008-75 и ССБТ “Производство покрытий металлических и неметаллических. Общие требования безопасности”. Основными требованиями являются автоматизация и герметизация процессов – источников опасных и вредных производственных факторов.

1.2 ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА  УСЛОВИЙ ТРУДА

Почти все технологические процессы металлопокрытий являются источниками  выделения в воздушную среду  вредных химических веществ. Агрегатное состояние вредных выделений (в  виде газов, паров, пыли) и их количественная характеристика зависят от условий  технологии, в ряде случаев от соблюдения режима работы.

Например, при процессах гальванопокрытий необоснованное увеличение плотности  тока, концентрации раствора и повышение  температуры электролита приводят к бурному выделению водорода и кислорода с выносом в  воздушную среду тумана электролита  и продуктов распада.

При высокой температуре травильного  и гальванического раствора он усиленно испаряется, загрязняя воздушную  среду. Наибольшую опасность представляет выделение в воздух цианистых  соединений (пары цианистого водорода, раствора КСN, NаСN) при цианистом серебрении, меднении, цинковании, кадмировании в щелочных цианистых ваннах. Причины выделения цианидов в воздух заключаются в возможном изменении рН электролита от резко щелочного до кислого. В обычных условиях теоретически кислая среда создается три воздействии на раствор СО₂ воздуха, а также возможной диссоциации воды под воздействием электрического тока на ионы Н+ и ОН-.

Эти условия, однако, на практике не влекут за собой массивных выделений цианистого водорода, так как среда остается щелочной. Но в аварийных ситуациях (попадание кислот в цианистые ванны, объединение вентиляционных воздушных потоков или сточных вод от цианистых и кислых травильных ванн) может произойти выделение цианистого водорода в опасных концентрациях.

Выделяющиеся при процессах  травления серный ангидрид, окислы азота, хлористый водород (соответственно при применении серной, азотной, соляной  кислоты) в настоящее время редко  определяются в воздухе производственных помещений ввиду осуществления  эффективных технологических и  санитарно-технических мероприятий.

Однако в отдельных аварийных  случаях их поступление в воздух рабочей зоны может иметь место. Помимо загрязнения воздушной среды  химически вредными веществами, отрицательное  влияние имеет и прямое воздействие  на кожу и слизистые оболочки электролитов (при гальванопокрытии), обезжиривающих и травильных растворов, щелочей и кислот при оксидировании и др.

До 10% рабочих гальванических и  других цехов металлопокрытий занято дозировкой, приготовлением и смешиванием  сыпучих компонентов, растворов, электролитов. Этот персонал иногда подвергается воздействию  сухих порошкообразных веществ  или концентрированных (до растворения  или разбавления) токсических веществ, например: цианистые соли, хромпик, кислоты.

Воздушная среда гальванических цехов  может загрязняться веществами, замещающими  заведомо токсичные (например, этилендиамин и полиэтиленполиамины вместо цианистых солей при цианистом меднении) или играющих вспомогательную роль в процессах покрытия (аммиак при применении сернокислого аммония в ряде процессов ощелачивания раствора).

Пары расплавленных металлов в  ряде перечисленных выше процессов (свинец, цинк) могут вызвать ряд  специфических патологических изменений.

Органические растворители, хлорированные  углеводороды, входящие в состав обезжиривающих растворов, при постоянном вдыхании могут также привести к профессиональным отравлениям.

Особое значение в практике гальванопокрытий имеет воздействие на рабочих  хромового ангидрида, что может  проявляться в виде поражений  слизистой оболочки носа. В зависимости  от концентраций хромового ангидрида в воздухе симптомы различны: при малых концентрациях в 2 - 3 раза превышающих ПДК, отмечались насморк, раздражение слизистой носа, незначительные носовые кровотечения. При более высоких концентрациях появлялись некрозы участков слизистой, язвы вплоть до прободений перегородки носа.

Выделения в воздушную среду  паров кислот и щелочей оказывают  раздражающее воздействие на слизистые  оболочки дыхательных путей, глаз, разрушают  зубную эмаль. В гальванических производственных участках наиболее неблагоприятное  воздействие оказывают соли никеля и хрома, обладающие сенсибилизирующим  эффектом. Их воздействие особенно сильно проявляется после предшествующего  контакта с обезжиривающими щелочами и органическими растворителями.

Клиническая картина профзаболевания  кожи в результате воздействия солей  никеля аналогична экземе с локализацией на сгибающихся поверхностях предплечья, при воздействии солей хрома выявили экзему и дерматит. Эти заболевания легко рецидивируют при возобновлении контакта с сенсибилизаторами.

Кислоты и щелочи при попадании  на кожу вызывают характерные ожоги. Растворители и хлорированные углеводороды оказывают раздражающее действие, вызывают (бензин) хронические экземы, дерматиты, сухость кожи, трещины.

Иногда кожные поражения от воздействия  химически активных веществ отмечаются у лиц, к которым детали поступают  в дальнейших технологических процессах  и операциях (сборщики). Это происходит из-за наличия на поверхности деталей  некоторого количества кислот либо хромового  ангидрида.

2. ОВПФ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО  ПРОИЗВОДСТВА

В гальванических цехах источниками  опасности являются технологические  процессы подготовки поверхности, приготовления  растворов и электролитов, нанесение  покрытий. Методы очистки поверхностей характеризуются повышенной запыленностью, шумом и вибрацией. Используемые для приготовления растворов  щелочи, кислоты, соли при воздействии  на организм могут вызвать отравление или профзаболевание. Использование ручного виброинструмента для шлифования поверхностей может быть причиной виброболезни. Работа на ультразвуковых ваннах очистки сопряжена с воздействием на работающего звуковых и ультразвуковых колебаниях. Кроме того, обилие промывных ванн в помещении создает повышенную влажность. Нормальные для работы условия обеспечиваются хорошим освещением, приточно-вытяжной вентиляцией и поддержанием нормальной температуры воздуха в цехе.

2.1 ОВПФ ПРИ НАНЕСЕНИИ МЕТАЛЛОПОКРЫТИЙ

Таблица 1. Перечень опасных и вредных производственных факторов при нанесении металлопокрытий

2.2 ХАРАКТЕРИСТИКА НЕКОТОРЫХ  ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ ПРОИЗВОДСТВА

Наиболее вредными и опасными в  обращении веществами являются:

НАТР ЕДКИЙ (NaOH)

При попадании раствора или пыли на кожу образуется мягкий струп. Возникают  язвы, экземы, особенно в суставных  складках пальцев. Опасно попадание  даже самых малых количеств NaOH в глаза; поражается не только роговица, но и вследствии быстрого проникновения NaOH в глубь страдают и глубокие части глаза. Исходом может быть слепота. При попадании на кожу —обмывание пораженного участка струей воды в течении 10мин, затем примочки из 5% раствора уксусной или лимонной кислоты. При попадании в глаза —тщательное немедленное промывание струей воды или физиологическим раствором в течении 10— мин. ПДК —0,5 мг/м3.

Индивидуальная защита: спецодежда из плотной ткани, резиновые перчатки, нарукавники, фартуки, обувь.

СОДА КАЛЬЦИНИРОВАННАЯ (Na₂ CO₄)

При работе с содой кальцинированной наблюдаются изъявления слизистой носа, подобно возникающим при действии соединений хрома. Вдыхание пыли может вызывать раздражение дыхательных путей, конъюнктивит. При длительной работе с растворами возможны: экземы, раздражение кожи. Концентрированный раствор Na₂CO₄ вызывает ожог, некроз, а в последующем помутнение роговицы. ПДК —2мг/м3.

Индивидуальная защита: спецодежда из плотной ткани, резиновые перчатки, нарукавники, фартук, обувь.

СОЛЯНАЯ КИСЛОТА (HCl)

При высоких концентрациях —  раздражение слизистых, в особенности  носа, конъюнктивит, помутнение роговицы, покалывание в груди, насморк, кашель, хроническое отравление вызывает катары дыхательных путей, разрушение зубов, изменение слизистой носа и даже пропадание носовой перегородки; желудочно-кишечные расстройства, возможны воспалительные заболевания кожи. Обычно причина отравлений не газообразный HCl, а туман HCl, образующийся при взаимодействии газа с водяными парами воздуха.

При отравлении, немедленно вывести  пострадавшего на свежий воздух, освободить от стесняющей дыхание одежды. Ингаляция  кислородом. Промывание глаз, носа, полоскание 2% раствором соды. При поражении  глаз после промывания впустить в  глаза по 1 капле 2% раствора новокаина. При попадании крепкой кислоты на кожу — немедленное обмывание ее водой в течении 5 — мин. ПДК — 5 мг/м3.

Индивидуальная защита: фильтрующий  промышленный противогаз марки В, защитные герметичные очки. Спецодежда из кислотоупорной ткани. Рукавицы, перчатки из стойкой резины. Сапоги из противокислотной резины.

СИНИЛЬНАЯ КИСЛОТА (HCN)

Отравления синильной кислотой и её соединениями возможны при обработке  руды (цианировании), гальваническом покрытии металлов, дезинсекции и дератизации  помещений и т. п. Попадая в  организм через дыхательные пути, реже — через кожу, синильная  кислота блокирует дыхательный  фермент цитохромоксидазу и вызывает кислородное голодание тканей. При острых отравлениях наблюдаются раздражение слизистых оболочек, слабость, головокружение, тошнота, рвота; затем преобладают дыхательные расстройства — редкое глубокое дыхание, мучительная одышка, наступают замедление и остановка дыхания. При хронических отравлениях синильной кислотой беспокоят головная боль, утомляемость, отмечаются низкое артериальное давление, изменения электрокардиограммы, в крови — снижение уровня сахара и повышенное содержание гемоглобина, молочной кислоты и т. д. Действие цианидов калия и натрия на кожу может вызвать образование трещин, развитие экземы.

Индивидуальная защита: фильтрующий  промышленный противогаз, защитные герметичные  очки. Спецодежда из кислотоупорной ткани. Рукавицы, перчатки из стойкой резины. Сапоги из противокислотной резины.

АММИАК (NH₃)

Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов  дыхания, а также кожные покровы. Это мы и воспринимаем как резкий запах. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюнктивиты и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи. При соприкосновении сжиженного аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями, изъязвлениями. Кроме того, сжиженный аммиак при испарении поглощает тепло, и при соприкосновении с кожей возникает обморожение различной степени. ПДК в воздухе рабочей зоны производственного помещения составляет 20 мг/м³.

2.3 ШУМ И ВИБРАЦИЯ

Высокий уровень шума и вибрации, сопровождающий эксплуатацию оборудования во всех сферах производства (машиностроении, строительстве, сельском хозяйстве  и др.), приводит к снижению производительности труда, ухудшению качества выпускаемой  продукции и самочувствия работающих. Причем при значительной доле тяжелых  и неквалифицированных работ  эти факторы (шум и вибрация) могут  стать причиной профессиональных заболеваний.

Борьбе с шумом и вибрацией  в гальванических цехах настоящее  время уделяется все большее  внимание. Это связано с особо  опасным воздействием их на организм человека, а также с тем, что  шум и вибрация на рабочих местах постоянно возрастает за счет укрупнения производств, использования оборудования и механизмов большей мощности.

Шум в цехе получается в результате работы двигателей, насосов, мешалок. Шум  и вибрация вредно действует на человеческий организм. При длительном воздействии  шума не только снижается острота  слуха, но и изменяется кровяное давление, ослабляется внимание, ухудшается зрение. При одновременной работе двигатели, насосы, мешалки не превышают допустимый уровень звука на рабочих местах 80 дБ, согласно СН 3223-85, поэтому нет необходимости применять меры для звукоизоляции. Чтобы ослабить распространение вибрации по конструкции здания, вызываемых работой вентиляторов и насосов, под их основание закладывают упругие материалы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Как видно из изложенного, на большинстве  участков гальванического производства происходит выделение в воздух рабочей  зоны жидкостных, газообразных и пылевых  аэрозолей.

Одним из наиболее неблагоприятных  факторов гальванического производства является загрязнение наружного  воздуха на территории предприятия  и внутренних помещениях соединениями металлов и различными ядовитыми  парами, а также выбросы кислоты.

Во избежание неприятных чрезвычайных ситуаций необходимо заранее проводить  проверку рабочего оборудования, газоводов, кислотопроводов, воздуховодов систем безопасности и прочего оборудования. Проводить планово-предупредительные работы. Постоянно соблюдать меры предосторожности и правила техники безопасности.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ГАЛЬВАНИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Все работающие в гальваническом цехе должны соблюдать следующие правила  безопасности:

ü выполнять только порученную работу; работать на исправном оборудовании, пользуясь исправными инструментами и приспособлениями;

ü использовать инструмент только по его прямому назначению;

ü обо всех неисправностях и возникшей во время работы опасности для окружающих (отсутствие ограждений, неизолированные электропровода и токоведущие части оборудования, инструментов и т. д.) немедленно сообщать мастеру;

ü не поднимать тяжести сверх допустимой нормы (20 кг для женщин и 50 кг для мужчин);

ü в рабочем помещении не хранить личные вещи, не принимать пищу и воду, не курить.

Перед началом работы следует:

ü надевать рабочую одежду (халат, фартук, нарукавники, резиновые сапоги и перчатки, защитные очки) в зависимости от характера выполняемой работы;

ü внимательно осмотреть рабочее место и привести его в порядок: убрать все лишние предметы; разложить инструменты, приспособления, необходимые для работы материалы и детали в удобном и безопасном порядке, придерживаясь принципа: то, что берется левой рукой, должно находиться слева, а то, что правой,— справа; подготовить индивидуальные средства защиты и проверить их исправность;