Darbo sauga

Cheminiai pavojai ir kenksmingi veiksniai galvaninių dangų formavimo procesuose

Šiame straipsnyje apžvelgiami galvanizavimo pramonės cheminių rizikų ir technologinių procesų ypatumai, remiantis vėlyvojo XX a. pabaigos tyrimų ir gamybos praktikos duomenimis. Nors pagrindiniai cheminių medžiagų pavojai išlieka panašūs, dalis šiame tekste minimų technologijų (pavyzdžiui, masinis plieninių automobilių bamperių chromavimas ar sovietmečiu sukurti preparatai kaip „Chromin“) šiandien jau yra tapę pramonės istorija. Kviečiame susipažinti su pramoninės saugos evoliucija. 

Galvaninių dangų formavimo technologiniams procesams būdingas platus cheminių medžiagų naudojimas. Kenksmingos medžiagos į darbuotojų organizmą dažniausiai patenka per kvėpavimo takus — įkvepiant garų, aerozolių ar dulkių — ir per odą, kai ji kontaktuoja su technologiniais tirpalais. Darbinių tirpalų kaitinimas didina garavimą ir dujinių teršalų išsiskyrimą į darbo aplinkos orą.

1. Paviršiaus paruošimas: nuriebalinimas, ėsdinimas, šviesinimas

·        Ėsdinimas ir elektrocheminis apdorojimas: šių procesų metu į darbo aplinkos orą gali išsiskirti rūgščių ir šarmų garai, kurių koncentracija atskirais atvejais viršija didžiausią leidžiamą koncentraciją (DLK). Cheminio frezavimo metu taip pat gali būti nustatomas DLK viršijantis rūgščių kiekis.

·        Nuriebalinimas: tiek automatinėse, tiek rankinėse linijose prie nuriebalinimo vonių rūgščių ir šarmų koncentracija kartais viršija DLK. Naudojant organinius tirpiklius, sintetines plovimo priemones (SPP) ir paviršinio aktyvumo medžiagas (PAM), cheminių medžiagų išsiskyrimas priklauso nuo įrangos konstrukcijos — atvirų vonių ar hermetizuotų įrenginių — ir tirpalo temperatūros. Atviros vonios su aušinimo apvalkalu mažina trichloretileno temperatūrą ir jo koncentraciją ore iki saugaus lygio. Padidėjus tirpalų temperatūrai arba detales nuriebalinant rankiniu būdu, benzino ir vaitspirito koncentracija ore gali reikšmingai viršyti DLK.

·        Ėsdinimas technine sieros rūgštimi: naudojant nevalytą techninę sieros rūgštį, į orą gali išsiskirti itin pavojingi arseno ir fosforo vandenilio junginiai. Šiuolaikinėje gamyboje tokie atvejai fiksuojami retai.

·        Šviesinimas ir dekapiravimas: prie aliuminio šviesinimo azoto rūgštimi vonių nustatomi azoto oksidai (0,2–0,3 mg/m³), o prie dekapiravimo vonių — druskos rūgšties garai (0,5 mg/m³).

2. Chromavimas ir poliravimas chromo turinčiomis pastomis

·        Poliravimas: poliruojant ir šlifuojant didelių gabaritų detales, pavyzdžiui, automobilių buferius, chromo turinčiomis pastomis, į orą išsiskiria smulkiadispersės chromo junginių dulkės, kurių koncentracija gali viršyti DLK. Chromo junginiai taip pat gali stipriai dirginti ir pažeisti odą.

·        Chromavimo vonios: procesuose, kuriuose naudojamas chromo anhidridas, jo koncentracija 80–100 mm aukštyje virš elektrolito paviršiaus, nenaudojant specialių priedų, viršija DLK. Neveikiant vėdinimui, chromo anhidridas pasklinda patalpoje, o virš plovimo vonių jo koncentracija gali siekti 1,5 mg/m³. Esant bortiniams siurbliams, t. y. vietinei ištraukiamajai ventiliacijai, chromo anhidrido kiekis kvėpavimo zonoje paprastai neviršija norminių verčių.

·        Trivalentis chromas: chromavimo metu 72 % atvejų chromas į aplinką išsiskiria trivalenčių junginių pavidalu. Kai elektrolito temperatūra yra 55–60 °C, o srovės tankis — 30–70 A/dm², šių junginių koncentracija gali viršyti leistinas ribines vertes. Didžiausias chromatų išsiskyrimas stebimas automatinių galvaninių vonių krovimo zonose.

·        Paviršinio aktyvumo medžiagų poveikis: naudojant efektyvias PAM, pavyzdžiui, preparatą „Chromin“, chromo anhidrido išsiskyrimas sumažėja šimtus kartų. Į apsauginio-dekoratyvinio chromavimo elektrolitą įpylus 2–3 g/l „Chromino“, 60 % oro mėginių šio priedo koncentracija neviršijo DLK (5 mg/m³). Tetrachromatinio elektrolito naudojimas, priešingai, siejamas su DLK viršijančiu chromo anhidrido išsiskyrimu.

3. Variavimas (dengimas variu)

·        Etilendiamininiai ir polietilenpoliamininiai elektrolitai: ruošiant elektrolitą, etilendiamino koncentracija gali nežymiai viršyti DLK, tačiau tiesiogiai prie variavimo vonių, net ir neveikiant vėdinimui, ji paprastai būna mažesnė už DLK. Amoniako koncentracija šiomis sąlygomis siekia 1,0–7,4 mg/m³. Vario ir etilendiamino komplekso išsiskyrimo į orą nenustatyta.

·        Sulfatinis variavimas: naudojant vario sulfatą arba vario silicio fluoridą, sieros rūgšties garų koncentracija ore gali viršyti DLK, o vario junginių koncentracija, perskaičiuota į vario jonus, siekia 2,2–2,5 mg/m³.

4. Nikeliavimas (dengimas nikeliu)

·        Galvaninio nikeliavimo metu, kai vonios temperatūra yra 60 °C, o pH — 4, kenksmingų medžiagų išsiskyrimo į orą nenustatyta arba nikelio sulfato (NiSO₄) koncentracija neviršijo 0,1–0,2 mg/m³.

5. Papildomas dangų apdorojimas: oksidavimas

·        Prie oksidavimo vonių darbo zonoje nustatomas šarmų aerozolis, kurio koncentracija siekia 0,24–0,32 mg/m³.

6. Švininių anodų priežiūros rizikos veiksniai

·        Švino anodų valymas: rankiniu būdu specialiais šepečiais valant švino anodų paviršius, stipriai užteršiama rankų oda, o į orą išsiskiria smulkios švino dulkės. Jų koncentracija gali siekti iki 1 mg/m³. Tai yra pagrindinis šio proceso pavojus, nes arseno priemaišų švino dulkėse šiuo metu nebeaptinkama.

Nedidelis apibendrinimas:

Kas pasikeitė šiuolaikinėje galvanizacijoje? Per pastaruosius dešimtmečius pramonė žengė didelį žingsnį į priekį. Automobilių pramonėje metalinius bamperius iš esmės pakeitė lengvesni plastikai, o senosios kartos fluoro organinius dūmų slopintuvus (tokius kaip „Chromin“) pakeitė modernesnės ir aplinkai saugesnės medžiagos. Taip pat sugriežtėjo ir darbo aplinkos vertinimo standartai – vietoj buvusių griežtų didžiausių leidžiamų koncentracijų (DLK / MAC) šiandien tarptautinėje praktikoje taikomi lankstesni ir tikslesni profesinio poveikio ribų (OEL) bei vidutinio ilgalaikio poveikio rodikliai.