Баннер 13

 

81. Электроприборы и оборудование

Редактор глав: Н. А. Смит


Содержание

Таблицы и рисунки

Общий Профиль
Н. А. Смит

Производство свинцово-кислотных аккумуляторов
Барри П. Келли

батареи
Н. А. Смит

Производство электрических кабелей
Дэвид А. О'Мэлли

Производство электрических ламп и трубок
Альберт М. Зелински

Производство бытовой электротехники
Н. А. Смит и В. Клост

Вопросы окружающей среды и общественного здравоохранения
Питтман, Александр

таблицы

Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть таблицу в контексте статьи.

1. Состав обычных батарей
2. Производство: бытовые электроприборы

цифры

Наведите курсор на миниатюру, чтобы увидеть подпись к рисунку, щелкните, чтобы увидеть рисунок в контексте статьи.

ЭЛА020Ф1ЭЛА030Ф1ЭЛА030Ф2ЭЛА030Ф3ЭЛА060Ф1

Среда, Март 16 2011 18: 51

Общий Профиль

Обзор сектора

Электрооборудование включает в себя широкий спектр устройств. Было бы невозможно включить информацию обо всех единицах оборудования, поэтому данная глава будет ограничена охватом продукции некоторых основных отраслей промышленности. В производстве такого оборудования участвуют многочисленные процессы. В этой главе обсуждаются опасности, с которыми могут столкнуться лица, работающие на производстве аккумуляторов, электрических кабелей, электрических ламп и общего бытового электрооборудования. Он концентрируется на электрическом оборудовании; электронное оборудование подробно обсуждается в главе Микроэлектроника и полупроводники.

Эволюция отрасли

Новаторское открытие электромагнитной индукции сыграло важную роль в развитии современной электротехнической промышленности. Открытие электрохимического эффекта привело к разработке аккумуляторов как средства питания электрооборудования от портативных источников питания с использованием систем постоянного тока. Когда были изобретены устройства, работающие от сети, потребовалась система передачи и распределения электроэнергии, что привело к появлению гибких электрических проводников (кабелей).

Ранние формы искусственного освещения (например, угольная дуга и газовое освещение) были вытеснены лампой накаливания (первоначально с угольной нитью накаливания, выставленной Джозефом Суоном в Англии в январе 1879 г.). Лампа накаливания должна была пользоваться беспрецедентной монополией в бытовом, коммерческом и промышленном применении до начала Второй мировой войны, на которой была представлена ​​​​люминесцентная лампа. Другие формы газоразрядного освещения, все из которых основаны на прохождении электрического тока через газ или пар, впоследствии были разработаны и нашли множество применений в торговле и промышленности.

Другие электроприборы во многих областях (например, аудиовизуальные, обогревательные, кулинарные и холодильные) постоянно развиваются, и ассортимент таких устройств увеличивается. Это характерно для введения спутникового телевидения и микроволновой плиты.

Хотя наличие и доступность сырья оказали значительное влияние на развитие промышленности, расположение отраслей не обязательно определялось расположением источников сырья. Сырье часто обрабатывается третьей стороной, прежде чем оно будет использовано для сборки электроприборов и оборудования.

Характеристики рабочей силы

Навыки и опыт, которыми обладают те, кто сейчас работает в отрасли, отличаются от тех, которыми обладала рабочая сила в прежние годы. Оборудование, используемое в производстве и изготовлении аккумуляторов, кабелей, ламп и бытовых электроприборов, высоко автоматизировано.

Во многих случаях те, кто в настоящее время работает в отрасли, нуждаются в специальной подготовке для выполнения своей работы. Командная работа является важным фактором в отрасли, поскольку многие процессы включают системы производственных линий, где работа отдельных лиц зависит от работы других.

Постоянно растущее число производственных процессов, связанных с производством электроприборов, зависит от той или иной формы компьютеризации. Поэтому необходимо, чтобы рабочая сила была знакома с компьютерными технологиями. Это может не представлять каких-либо проблем для молодых сотрудников, но у пожилых работников может не быть опыта работы с компьютером, и вполне вероятно, что им потребуется переподготовка.

Экономическое значение отрасли

Некоторые страны получают больше выгоды от производства электроприборов и оборудования, чем другие. Промышленность имеет экономическое значение для тех стран, из которых добывается сырье, и для тех, в которых производится сборка и/или производство конечной продукции. Сборка и строительство происходят во многих странах.

Сырье не имеет бесконечной доступности. Выброшенное оборудование следует по возможности использовать повторно. Однако затраты, связанные с восстановлением тех частей выброшенного оборудования, которые могут быть использованы повторно, в конечном итоге могут оказаться непомерно высокими.

 

Назад

Первая практическая конструкция свинцово-кислотной батареи была разработана Гастоном Планте в 1860 году, и с тех пор производство продолжает неуклонно расти. Автомобильные аккумуляторы представляют собой основное применение свинцово-кислотных технологий, за которыми следуют промышленные аккумуляторы (резервные и тяговые). Более половины мирового производства свинца приходится на аккумуляторы.

Низкая стоимость и простота изготовления свинцово-кислотных аккумуляторов по отношению к другим электрохимическим парам должны обеспечить неизменный спрос на эту систему в будущем.

Свинцово-кислотный аккумулятор имеет положительный электрод из перекиси свинца (PbO2) и отрицательный электрод из губчатого свинца с большой площадью поверхности (Pb). Электролит представляет собой раствор серной кислоты с удельным весом в диапазоне от 1.21 до 1.30 (от 28 до 39% по весу). При разрядке оба электрода превращаются в сульфат свинца, как показано ниже:

Производственный процесс

Производственный процесс, показанный на технологической схеме (рис. 1), описан ниже:

Рисунок 1. Процесс производства свинцово-кислотных аккумуляторов

ЭЛА020Ф1

Производство оксидов: Оксид свинца изготавливается из чушек свинца (массы свинца из плавильных печей) одним из двух способов - в котле Бартона или процессом измельчения. В процессе Barton Pot расплавленный свинец обдувается воздухом, образуя тонкий поток капель свинца. Капли реагируют с кислородом воздуха с образованием оксида, состоящего из свинцового ядра с покрытием из оксида свинца (PbO).

В процессе измельчения твердый свинец (размер которого может варьироваться от маленьких шариков до полных чушек) подается во вращающуюся мельницу. Кувыркающееся действие свинца выделяет тепло, и поверхность свинца окисляется. По мере того, как частицы перекатываются в барабане, поверхностные слои оксида удаляются, открывая больше чистого свинца для окисления. Воздушный поток переносит порошок к рукавному фильтру, где он собирается.

Производство сетки: Сети производятся в основном литьем (как автоматическим, так и ручным) или, в частности, для автомобильных аккумуляторов, развальцовкой из кованого или литого свинцового сплава.

Вставка: Аккумуляторная паста производится путем смешивания оксида с водой, серной кислотой и рядом запатентованных добавок. Паста вдавливается машиной или вручную в решетчатую решетку, а пластины обычно высушиваются мгновенно в высокотемпературной печи.

Вклеенные пластины отверждаются путем хранения их в печах при тщательно контролируемых условиях температуры, влажности и времени. Свободный свинец в пасте превращается в оксид свинца.

Формование, резка и сборка пластин: Пластины батареи подвергаются процессу электрического формирования одним из двух способов. При формировании резервуара пластины загружают в большие ванны с разбавленной серной кислотой, и пропускают постоянный ток для формирования положительных и отрицательных пластин. После сушки пластины разрезают и собирают с разделителями между ними в аккумуляторные ящики. Пластины одинаковой полярности соединяются путем сварки ушек пластин.

При формировании банки пластины формируются электрически после сборки в аккумуляторные ящики.

Опасности для здоровья на рабочем месте и средства контроля

Вести

Свинец представляет собой основную опасность для здоровья, связанную с производством аккумуляторов. Основной путь воздействия – вдыхание, но проглатывание также может представлять проблему, если не уделять должного внимания личной гигиене. Воздействие может происходить на всех этапах производства.

Производство оксида свинца потенциально очень опасно. Воздействие контролируется путем автоматизации процесса, что устраняет опасность для рабочих. На многих фабриках процесс управляется одним человеком.

При литье в сетку воздействие паров свинца сводится к минимуму за счет использования местной вытяжной вентиляции (МВВ) вместе с термостатическим контролем свинцовых электролизеров (выбросы паров свинца заметно возрастают при температуре выше 500 C). Свинцовая окалина, которая образуется поверх расплавленного свинца, также может вызывать проблемы. Окалина содержит большое количество очень мелкой пыли, и при ее удалении необходимо проявлять большую осторожность.

Области склеивания традиционно приводили к высокому воздействию свинца. Метод изготовления часто приводит к попаданию брызг свинцового шлама на механизмы, пол, фартуки и сапоги. Эти брызги высыхают и образуют переносимую по воздуху свинцовую пыль. Контроль достигается за счет постоянного увлажнения пола и частого протирания фартуков губкой.

Воздействие свинца в других цехах (формовка, резка и сборка листа) происходит при работе с сухими, запыленными листами. Воздействие сводится к минимуму с помощью LEV вместе с надлежащим использованием средств индивидуальной защиты.

Во многих странах действует законодательство, ограничивающее степень воздействия на рабочем месте, и существуют числовые стандарты для уровней содержания свинца в воздухе и крови.

Специалист по гигиене труда обычно нанимается для взятия образцов крови у подвергшихся воздействию рабочих. Частота анализа крови может варьироваться от ежегодного для работников с низким уровнем риска до ежеквартального для тех, кто работает в отделениях с высоким риском (например, склеивание). Если уровень свинца в крови рабочего превышает установленный законом предел, то работник должен быть отстранен от любого воздействия свинца на работе до тех пор, пока содержание свинца в крови не упадет до уровня, который медицинский консультант сочтет приемлемым.

Отбор проб воздуха на содержание свинца дополняет анализ крови на содержание свинца. Предпочтительным методом является персональная, а не статическая выборка. Обычно требуется большое количество проб воздуха из-за присущей изменчивости результатов. Использование правильных статистических процедур при анализе данных может дать информацию об источниках свинца и послужить основой для усовершенствования инженерного проектирования. Регулярный отбор проб воздуха можно использовать для оценки постоянной эффективности систем контроля.

Допустимые концентрации свинца в воздухе и концентрации свинца в крови варьируются от страны к стране и в настоящее время составляют от 0.05 до 0.20 мг/м.3 и от 50 до 80 мг/дл соответственно. В этих пределах наблюдается постоянная тенденция к снижению.

В дополнение к обычным инженерным средствам контроля необходимы другие меры для сведения к минимуму воздействия свинца. В любой производственной зоне запрещается есть, курить, пить или жевать жевательную резинку.

Должны быть предусмотрены подходящие помещения для стирки и переодевания, позволяющие хранить рабочую одежду отдельно от личной одежды и обуви. Умывальники/души должны располагаться между чистой и грязной зонами.

Серная кислота

В процессе формирования активный материал на пластинах превращается в PbO.2 на положительном и Pb на отрицательном электроде. По мере полной зарядки пластин ток формирования начинает диссоциировать воду в электролите на водород и кислород:

Положительный:        

Отрицательный:      

При газировании образуется туман серной кислоты. Одно время эрозия зубов была обычным явлением среди рабочих на участках формирования. Аккумуляторные компании традиционно пользовались услугами стоматолога, и многие продолжают это делать.

Недавние исследования (IARC 1992) предположили возможную связь между воздействием аэрозолей неорганических кислот (включая серную кислоту) и раком гортани. Исследования в этой области продолжаются.

Стандарт профессионального воздействия в Великобритании для тумана серной кислоты составляет 1 мг / м .3. Воздействие можно поддерживать ниже этого уровня с помощью LEV над контурами формации.

Воздействие на кожу агрессивной серной кислоты также вызывает беспокойство. Меры предосторожности включают средства индивидуальной защиты, фонтанчики для промывания глаз и аварийные души.

Тальк

Тальк используется в некоторых операциях ручного литья в качестве смазки для форм. Длительное воздействие тальковой пыли может вызвать пневмокониоз, и важно, чтобы пыль контролировалась с помощью соответствующих мер вентиляции и контроля технологического процесса.

Искусственные минеральные волокна (MMF)

Сепараторы используются в свинцово-кислотных батареях для электрической изоляции положительных пластин от отрицательных. На протяжении многих лет использовались различные типы материалов (например, резина, целлюлоза, поливинилхлорид (ПВХ), полиэтилен), но все чаще используются сепараторы из стекловолокна. Эти сепараторы изготавливаются из ММФ.

Повышенный риск развития рака легких среди рабочих был продемонстрирован на заре развития производства минеральной ваты (HSE 1990). Однако это могло быть вызвано другими канцерогенными материалами, использовавшимися в то время. Тем не менее, разумно свести к минимуму любое воздействие ММФ либо за счет полного ограждения, либо за счет LEV.

Стибин и арсин

Сурьма и мышьяк обычно используются в сплавах свинца, а стибин (SbH3) или арсин (AsH3) может производиться при определенных обстоятельствах:

    • когда ячейке дается чрезмерная перезарядка
    • когда окалина из свинцово-кальциевого сплава смешивается с окалиной из свинцово-сурьмяного или свинцово-мышьякового сплава. Два шлака могут химически реагировать с образованием стибида кальция или арсенида кальция, которые при последующем смачивании могут генерировать SbH.3 или АШ3.

       

      Стибин и арсин являются высокотоксичными газами, разрушающими эритроциты. Строгий технологический контроль при производстве аккумуляторов должен предотвратить любой риск воздействия этих газов.

      Физические опасности

      При производстве аккумуляторов также существует множество физических опасностей (например, шум, брызги расплавленного металла и кислоты, опасность поражения электрическим током и ручное обращение), но риски, связанные с ними, можно снизить с помощью соответствующих инженерных и технологических средств управления.

      Окружающая среда

      Влияние свинца на здоровье детей было тщательно изучено. Поэтому очень важно, чтобы выбросы свинца в окружающую среду были сведены к минимуму. Для аккумуляторных заводов наиболее загрязняющие выбросы в атмосферу должны быть отфильтрованы. Все технологические отходы (обычно кислые свинецсодержащие суспензии) должны перерабатываться на очистных сооружениях для нейтрализации кислоты и осаждения свинца из суспензии.

      Будущие разработки

      Вполне вероятно, что в будущем будут ужесточаться ограничения на использование свинца. В профессиональном смысле это приведет к увеличению автоматизации процессов, так что рабочий будет удален от опасности.

       

      Назад

      Среда, Март 16 2011 18: 57

      батареи

      Термин аккумулятор относится к совокупности отдельных клетки, которые могут генерировать электричество посредством химических реакций. Клетки подразделяются на первичный or вторичный. В первичных ячейках химические реакции, вызывающие поток электронов, необратимы, и поэтому ячейки нелегко перезарядить. И наоборот, вторичные элементы должны быть заряжены перед их использованием, что достигается пропусканием электрического тока через элемент. Преимущество вторичных элементов заключается в том, что их часто можно многократно перезаряжать и разряжать в процессе использования.

      Классическим первичным аккумулятором для повседневного использования является сухой элемент Лекланше, названный так потому, что электролит представляет собой пасту, а не жидкость. Ячейка Лекланше типична для цилиндрических батарей, используемых в фонариках, портативных радиоприемниках, калькуляторах, электрических игрушках и т.п. В последние годы щелочные батареи, такие как элементы из диоксида цинка и марганца, стали более распространенными для такого типа использования. Миниатюрные или «кнопочные» батарейки нашли применение в слуховых аппаратах, компьютерах, часах, фотоаппаратах и ​​другом электронном оборудовании. Ячейка из оксида серебра и цинка, ртутная ячейка, ячейка из цинка и воздуха и ячейка из литий-диоксида марганца являются некоторыми примерами. На рисунке 1 показан вид в разрезе типичной миниатюрной щелочной батареи.

      Рисунок 1. Вид миниатюрной щелочной батареи в разрезе

      ЭЛА030Ф1

      Классическая вторичная или аккумуляторная батарея — это свинцово-кислотная батарея, широко используемая в транспортной отрасли. Вторичные батареи также используются на электростанциях и в промышленности. Перезаряжаемые инструменты, работающие от батареек, зубные щетки, фонарики и тому подобное — это новый рынок вторичных элементов. Никель-кадмиевые вторичные элементы становятся все более популярными, особенно в карманных элементах для аварийного освещения, запуска дизельных двигателей, а также в стационарных и тяговых устройствах, где надежность, длительный срок службы, частая перезарядка и низкотемпературные характеристики перевешивают их дополнительную стоимость.

      Аккумуляторы, разрабатываемые для использования в электромобилях, используют сульфид лития-железа, цинк-хлор и натрий-серу.

      В таблице 1 приведен состав некоторых распространенных батарей.

      Таблица 1. Состав обычных батарей

      Тип батареи

      Отрицательный электрод

      Положительный электрод

      электролит

      Первичные клетки

      Сухая камера Лекланше

      Цинк

      Диоксид марганца

      Вода, хлорид цинка, хлорид аммония

      Щелочной

      Цинк

      Диоксид марганца

      Гидроксид калия

      Меркурий (ячейка Рубена)

      Цинк

      Оксид ртути

      Гидроксид калия, оксид цинка, вода

      Серебро

      Цинк

      Оксид серебра

      Гидроксид калия, оксид цинка, вода

      Литий

      Литий

      Диоксид марганца

      Хлорат лития, LiCF3SO3

      Литий

      Литий

      Сернистый газ

      Диоксид серы, ацетонитрил, бромид лития

         

      Тионилхлорид

      Литий-хлорид алюминия

      Цинк в воздухе

      Цинк

      Oxygen

      Оксид цинка, гидроксид калия

      Вторичные клетки

      Свинцово-кислотный

      Вести

      Диоксид свинца

      Разбавленная серная кислота

      Никель-железо (батарея Эдисона)

      Утюг

      Оксид никеля

      Гидроксид калия

      Никель-кадмий

      Гидроксид кадмия

      гидроксид никеля

      Гидроксид калия, возможно, гидроксид лития

      Серебро-цинк

      Цинковый порошок

      Оксид серебра

      Гидроксид калия

       

      Производственные процессы

      Хотя существуют явные различия в производстве различных типов батарей, есть несколько общих процессов: взвешивание, измельчение, смешивание, прессование и сушка составляющих ингредиентов. На современных заводах по производству аккумуляторов многие из этих процессов закрыты и в высокой степени автоматизированы с использованием герметичного оборудования. Таким образом, воздействие различных ингредиентов может происходить во время взвешивания и загрузки, а также во время очистки оборудования.

      На старых заводах по производству аккумуляторов многие операции по измельчению, смешиванию и другим операциям выполняются вручную, либо вручную осуществляется перенос ингредиентов с одного этапа процесса на другой. В этих случаях высок риск вдыхания пыли или контакта кожи с коррозионными веществами. Меры предосторожности в отношении пылеобразующих операций включают полное ограждение и механизированное обращение с порошками и их взвешивание, местную вытяжную вентиляцию, ежедневную влажную уборку и/или уборку пылесосом, а также ношение респираторов и других средств индивидуальной защиты во время проведения работ по техническому обслуживанию.

      Шум также представляет опасность, так как прессовальные и упаковочные машины издают шум. Необходимы методы борьбы с шумом и программы сохранения слуха.

      Электролиты во многих аккумуляторах содержат едкий гидроксид калия. Ограждение и защита кожи и глаз являются указанными мерами предосторожности. Воздействие может также происходить от частиц токсичных металлов, таких как оксид кадмия, ртуть, оксид ртути, никель и соединения никеля, а также литий и соединения лития, которые используются в качестве анодов или катодов в определенных типах батарей. Свинцово-кислотная аккумуляторная батарея, иногда называемая аккумулятором, может быть сопряжена со значительной опасностью воздействия свинца и обсуждается отдельно в статье «Производство свинцово-кислотных аккумуляторов».

      Металлический литий обладает высокой реакционной способностью, поэтому литиевые батареи необходимо собирать в сухой атмосфере, чтобы избежать реакции лития с водяным паром. Диоксид серы и тионилхлорид, используемые в некоторых литиевых батареях, опасны для органов дыхания. Газообразный водород, используемый в никель-водородных батареях, пожаровзрывоопасен. Они, а также материалы в недавно разработанных батареях потребуют особых мер предосторожности.

      Клетки Лекланше

      Сухие батареи Leclanché изготавливаются, как показано на рисунке 2. Положительный электрод или катодная смесь содержит от 60 до 70% диоксида марганца, а остальное состоит из графита, ацетиленовой сажи, солей аммония, хлорида цинка и воды. Сухой мелкоизмельченный диоксид марганца, графит и ацетиленовую сажу взвешивают и подают в измельчитель-смеситель; добавляют электролит, содержащий воду, хлорид цинка и хлорид аммония, и приготовленную смесь прессуют на таблетировочном или агломерирующем прессе с ручной подачей. В некоторых случаях смесь сушат в печи, просеивают и повторно увлажняют перед таблетированием. Таблетки проверяют и упаковывают на машинах с ручной подачей после того, как им дают затвердеть в течение нескольких дней. Затем агломераты помещают в лотки и пропитывают электролитом, после чего они готовы к сборке.

      Рисунок 2. Производство аккумуляторных батарей Лекланше

      ЭЛА030Ф2

      Анод представляет собой цинковый корпус, который изготавливается из цинковых заготовок на горячем прессе (или цинковые листы сгибаются и привариваются к корпусу). Органическую желеобразную пасту, состоящую из крахмала кукурузы и муки, пропитанного электролитом, смешивают в больших чанах. Ингредиенты обычно засыпают из мешков без взвешивания. Затем смесь очищают цинковой стружкой и диоксидом марганца. В электролит добавляется хлорид ртути, образующий амальгаму с внутренней частью цинкового контейнера. Эта паста образует проводящую среду или электролит.

      Ячейки собираются путем автоматической заливки необходимого количества желатиновой пасты в цинковые корпуса для формирования внутреннего покрытия рукава на цинковом контейнере. В некоторых случаях гильзы хромируют путем заливки и опорожнения смеси хромовой и соляной кислоты перед добавлением студенистой пасты. Затем катодный агломерат помещают в центр корпуса. Углеродный стержень помещается в центр катода и действует как токосъемник.

      Затем цинковую ячейку герметизируют расплавленным воском или парафином и нагревают пламенем для лучшего уплотнения. Ячейки затем свариваются вместе, чтобы сформировать батарею. Реакция батареи:

      2MnO2 + 2 НХ4Cl + Zn → ZnCl2 + H2O2 + Мн2O3

      Рабочие могут подвергаться воздействию диоксида марганца при взвешивании, загрузке смесителя, измельчении, очистке печи, просеивании, ручном прессовании и упаковке в зависимости от степени автоматизации, герметичности корпуса и местной вытяжной вентиляции. При ручном прессовании и влажном обертывании возможно воздействие влажной смеси, которая при высыхании образует вдыхаемую пыль; дерматит может возникнуть из-за воздействия слегка агрессивного электролита. Меры личной гигиены, перчатки и средства защиты органов дыхания для уборки и технического обслуживания, душевые и отдельные шкафчики для рабочей и уличной одежды могут снизить эти риски. Как упоминалось выше, упаковочный и таблетировочный пресс может создавать опасность шума.

      Смешивание происходит автоматически во время изготовления желатиновой пасты, и воздействие происходит только во время добавления материалов. При добавлении хлорида ртути в студенистую пасту существует риск вдыхания и всасывания через кожу, а также возможное отравление ртутью. LEV или средства индивидуальной защиты необходимы.

      Возможно также воздействие разливов хромовой и соляной кислот при хромировании и воздействие сварочного дыма и дыма от нагревания герметика. Подходящими мерами предосторожности являются механизация процесса хромирования, использование перчаток и LEV для термосварки и сварки.

      Никель-кадмиевые батареи

      В настоящее время наиболее распространенным методом изготовления никель-кадмиевых электродов является осаждение материала активного электрода непосредственно на пористую спеченную никелевую подложку или пластину. (См. рис. 3.) Пластина изготавливается путем вдавливания пасты из спеченного никелевого порошка (часто получаемого путем разложения карбонила никеля) в открытую сетку из никелированной перфорированной листовой стали (или никелированной сетки или никелированной стальной сетки). а затем спекание или сушка в печи. Затем эти пластины можно разрезать, взвесить и отчеканить (сжать) для определенных целей или свернуть в спираль для ячеек бытового типа.

      Рисунок 3. Производство никель-кадмиевых аккумуляторов

      ЭЛА030Ф3

      Затем спеченную пластину пропитывают раствором нитрата никеля для положительного электрода или нитратом кадмия для отрицательного электрода. Эти пластины промывают и сушат, погружают в гидроксид натрия с образованием гидроксида никеля или гидроксида кадмия, снова промывают и высушивают. Обычно следующим шагом является погружение положительного и отрицательного электродов в большую временную ячейку, содержащую от 20 до 30% гидроксида натрия. Для удаления примесей выполняются циклы зарядки-разрядки, электроды удаляются, промываются и высушиваются.

      Альтернативным способом изготовления кадмиевых электродов является приготовление пасты из оксида кадмия, смешанного с графитом, оксидом железа и парафином, которую измельчают и окончательно уплотняют между валками для образования активного материала. Затем его прессуют в движущуюся перфорированную стальную полосу, которую сушат, иногда сжимают и разрезают на пластины. На этом этапе можно прикрепить ушки.

      Следующие шаги включают сборку элемента и батареи. Для больших батарей отдельные электроды затем собираются в группы электродов с пластинами противоположной полярности, чередующимися с пластиковыми разделителями. Эти группы электродов могут быть скреплены болтами или сварены вместе и помещены в корпус из никелированной стали. Совсем недавно были представлены пластиковые корпуса аккумуляторов. Ячейки заполнены раствором электролита гидроксида калия, который также может содержать гидроксид лития. Затем элементы собираются в батареи и скрепляются болтами. Пластиковые ячейки могут быть склеены или склеены вместе. Каждая ячейка соединена свинцовым соединителем с соседней ячейкой, оставляя положительный и отрицательный полюса на концах батареи.

      Для цилиндрических батарей пропитанные пластины собираются в группы электродов путем намотки положительных и отрицательных электродов, разделенных инертным материалом, в герметичный цилиндр. Затем электродный цилиндр помещают в никелированный металлический корпус, добавляют электролит гидроксида калия и ячейку герметизируют сваркой.

      Химическая реакция, происходящая при зарядке и разрядке никель-кадмиевых аккумуляторов, выглядит следующим образом:

      Основное потенциальное воздействие кадмия происходит при работе с нитратом кадмия и его раствором при изготовлении пасты из порошка оксида кадмия и при работе с высушенными активными порошками. Воздействие также может происходить при регенерации кадмия из металлолома. Ограждение и автоматизированное взвешивание и смешивание могут уменьшить эти опасности на ранних этапах.

      Аналогичные меры могут контролировать воздействие соединений никеля. Производство спеченного никеля из карбонила никеля, хотя и осуществляется в герметичном оборудовании, связано с потенциальным воздействием чрезвычайно токсичного карбонила никеля и монооксида углерода. Процесс требует постоянного наблюдения за утечками газа.

      Работа с едким калием или гидроксидом лития требует соответствующей вентиляции и средств индивидуальной защиты. Сварка производит дым и требует LEV.

      Воздействие на здоровье и модели заболеваний

      Наиболее серьезную опасность для здоровья при традиционном производстве батарей представляет воздействие свинца, кадмия, ртути и диоксида марганца. Опасности, связанные со свинцом, обсуждаются в других разделах этой главы. Энциклопедия. Кадмий может вызывать заболевания почек и является канцерогеном. Было обнаружено, что воздействие кадмия широко распространено на заводах по производству никель-кадмиевых аккумуляторов в США, и многие рабочие были вынуждены быть удалены по медицинским показаниям в соответствии с положениями Стандарта кадмия Управления по охране труда и здоровья из-за высокого уровня кадмия в крови и моче (McDiarmid et al. 1996) . Ртуть влияет на почки и нервную систему. Чрезмерное воздействие паров ртути было показано в ходе исследований на нескольких заводах по производству ртутных аккумуляторов (Telesca 1983). Было показано, что воздействие диоксида марганца является высоким при смешивании порошков и обращении с ними при производстве щелочных сухих элементов (Wallis, Menke and Chelton 1993). Это может привести к нейрофункциональному дефициту у работающих на батареях (Roels et al., 1992). Марганцевая пыль может при поглощении в чрезмерных количествах привести к расстройствам центральной нервной системы, подобным синдрому Паркинсона. Другие металлы, вызывающие озабоченность, включают никель, литий, серебро и кобальт.

      Ожоги кожи могут возникнуть в результате воздействия растворов хлорида цинка, гидроксида калия, гидроксида натрия и гидроксида лития, используемых в электролитах батарей.

       

      Назад

      Кабели бывают разных размеров для различных целей, от силовых кабелей сверхвысокого напряжения, по которым передается электрическая мощность более 100 киловольт, до телекоммуникационных кабелей. В последних в прошлом использовались медные проводники, но они были заменены оптоволоконными кабелями, которые передают больше информации по кабелю гораздо меньшего размера. Между ними находятся обычные кабели, используемые для домашней электропроводки, другие гибкие кабели и силовые кабели с напряжением ниже напряжения кабелей сверхнапряжения. Кроме того, существуют более специализированные кабели, такие как кабели с минеральной изоляцией (используемые там, где важна присущая им защита от возгорания при пожаре, например, на заводе, в гостинице или на борту корабля), эмалированные провода (используемые в качестве электрических кабелей). обмотки для двигателей), мишурная проволока (используется в фигурном соединении телефонной трубки), кабели для кухонных плит (в которых исторически использовалась асбестовая изоляция, но теперь используются другие материалы) и так далее.

      Материалы и процессы

      Проводники

      Наиболее распространенным материалом, используемым в качестве проводника в кабелях, всегда была медь из-за ее электропроводности. Медь должна быть очищена до высокой чистоты, прежде чем из нее можно будет сделать проводник. Аффинаж меди из руды или лома представляет собой двухстадийный процесс:

      1. огневое рафинирование в большой печи для удаления нежелательных примесей и отливки медного анода
      2. электролитическое рафинирование в электрической ячейке, содержащей серную кислоту, из которой на катод осаждается очень чистая медь.

       

      На современных заводах медные катоды плавятся в шахтной печи и непрерывно отливаются и прокатываются в медную катанку. Этот стержень вытягивается до необходимого размера на проволочно-волочильном станке, протягивая медь через ряд точных штампов. Исторически сложилось так, что операция по волочению проволоки выполнялась в одном центральном месте, и множество машин производило проволоку разных размеров. В последнее время небольшие автономные фабрики имеют свои собственные, меньшие по размеру цеха по волочению проволоки. Для некоторых специальных применений медный проводник покрыт металлическим покрытием, таким как олово, серебро или цинк.

      Алюминиевые проводники используются в воздушных силовых кабелях, где меньший вес более чем компенсирует меньшую проводимость по сравнению с медью. Алюминиевые проводники изготавливаются путем выдавливания нагретой алюминиевой заготовки через матрицу с помощью экструзионного пресса.

      В более специализированных металлических проводниках используются специальные сплавы для конкретного применения. Сплав кадмия и меди использовался для воздушных контактных сетей (воздушный провод, используемый на железной дороге) и для мишуры, используемой в телефонной трубке. Кадмий увеличивает прочность на растяжение по сравнению с чистой медью и используется для того, чтобы контактная сеть не провисала между опорами. Бериллиево-медный сплав также используется в некоторых приложениях.

      Оптические волокна, состоящие из непрерывной нити из высококачественного оптического стекла для передачи телекоммуникационных сигналов, были разработаны в начале 1980-х годов. Это потребовало совершенно новой технологии производства. Тетрахлорид кремния обжигают внутри токарного станка для нанесения диоксида кремния на заготовку. Диоксид кремния превращается в стекло при нагревании в атмосфере хлора; затем его вытягивают в размер, и наносят защитное покрытие.

      Изоляция

      Многие изоляционные материалы используются для различных типов кабелей. Наиболее распространенными типами являются пластиковые материалы, такие как ПВХ, полиэтилен, политетрафторэтилен (ПТФЭ) и полиамиды. В каждом случае состав пластика составляется в соответствии с технической спецификацией и наносится на внешнюю сторону проводника с помощью экструзионной машины. В некоторых случаях в пластиковую смесь могут быть добавлены материалы для конкретного применения. Некоторые силовые кабели, например, содержат силановое соединение для сшивания пластика. В тех случаях, когда кабель собирается закапывать в землю, добавляют пестицид, чтобы термиты не поедали изоляцию.

      В некоторых гибких кабелях, особенно в подземных шахтах, используется резиновая изоляция. Для удовлетворения различных спецификаций необходимы сотни различных резиновых смесей, и требуется специализированное предприятие по производству резиновых смесей. Резина напрессована на проводник. Его также необходимо вулканизировать, пропуская либо через ванну с горячей нитритной солью, либо через жидкость под давлением. Чтобы соседние жилы с резиновой изоляцией не слипались, их протягивают через тальк.

      Проводник внутри кабеля может быть обернут изолятором, например бумагой (которая может быть пропитана минеральным или синтетическим маслом) или слюдой. Затем наносится внешняя оболочка, как правило, путем экструзии пластика.

      Были разработаны два метода изготовления кабелей с минеральной изоляцией (MI). В первом случае в медную трубку вставлено несколько сплошных медных проводников, а пространство между ними заполнено порошком оксида магния. Затем вся сборка проходит через серию штампов до требуемого размера. Другой метод заключается в непрерывной сварке медной спирали вокруг проводников, разделенных порошком. При использовании внешняя медная оболочка кабеля с минеральной изоляцией является заземлением, а внутренние проводники пропускают ток. Хотя внешний слой не требуется, некоторые клиенты выбирают оболочку из ПВХ по эстетическим соображениям. Это контрпродуктивно, так как основное преимущество МИ кабеля в том, что он не горит, а оболочка из ПВХ несколько нивелирует это преимущество.

      В последние годы поведению кабелей при пожаре уделяется все больше внимания по двум причинам:

      1. Большинство каучуков и пластиков, традиционных изоляционных материалов, при пожаре выделяют большое количество дыма и токсичных газов, и в ряде громких пожаров это стало основной причиной смерти.
      2. После того, как кабель перегорел, проводники касаются цепи и плавятся, поэтому электроэнергия теряется. Это привело к разработке компаундов с пониженным дымо- и пожаробезопасностью (LSF) как для пластиковых, так и для резиновых материалов. Однако следует понимать, что наилучшие характеристики при пожаре всегда дает кабель с минеральной изоляцией.

       

      Для некоторых кабелей используется ряд специализированных материалов. Кабели Supertension заполнены маслом как для изоляции, так и для охлаждения. В других кабелях используется углеводородная смазка, известная как MIND, вазелин или свинцовая оболочка. Эмалированные провода обычно изготавливают путем покрытия их полиуретановой эмалью, растворенной в крезоле.

      Кабельное производство

      Во многих кабелях отдельные изолированные жилы скручены вместе, образуя определенную конфигурацию. Ряд катушек, содержащих отдельные проводники, вращаются вокруг центральной оси по мере того, как кабель протягивается через машину, в операциях, известных как Скручивание высокопоставленных простоя.

      Некоторые кабели нуждаются в защите от механических повреждений. Это часто делают плетение, где материал вплетен вокруг внешней изоляции гибкого кабеля так, что каждая жила пересекает друг друга снова и снова по спирали. Примером такого плетеного кабеля (по крайней мере, в Великобритании) является кабель, используемый в электрических утюгах, где в качестве материала оплетки используется текстильная нить. В других случаях для плетения используется стальная проволока, где операция называется бронирование.

      Вспомогательные операции

      Кабели большего диаметра поставляются на барабанах диаметром до нескольких метров. Традиционно барабаны деревянные, но использовались и стальные. Деревянный барабан изготавливается путем сбивания пиломатериалов гвоздями с помощью станка или пневматического гвоздезабивного пистолета. Медно-хромово-мышьяковый консервант используется для предотвращения гниения древесины. Кабели меньшего размера обычно поставляются на картонной катушке.

      Операция соединения двух концов кабелей вместе, известная как соединение, возможно, придется проводить в удаленном месте. Соединение должно иметь не только хорошее электрическое соединение, но и быть способным выдерживать будущие условия окружающей среды. Используемые герметики обычно представляют собой акриловые смолы и включают как изоцианатные соединения, так и порошок кремнезема.

      Кабельные соединители обычно изготавливаются из латуни на автоматических токарных станках, которые изготавливают их из пруткового проката. Машины охлаждаются и смазываются водомасляной эмульсией. Кабельные зажимы изготавливаются на машинах для литья пластмасс под давлением.

      Опасности и их предотвращение

      Наиболее распространенной опасностью для здоровья в кабельной промышленности является шум. Самые шумные операции:

      • волочение проволоки
      • оплетка
      • медеплавильный рафинировочный завод
      • непрерывное литье медных стержней
      • изготовление кабельных барабанов.

       

      Уровень шума в этих районах обычно превышает 90 дБА. При волочении проволоки и плетении общий уровень шума зависит от количества и расположения машин и акустической среды. Расположение машины должно быть спланировано таким образом, чтобы свести к минимуму воздействие шума. Тщательно спроектированные акустические кожухи являются наиболее эффективным средством контроля шума, но они дороги. Для установок огневого рафинирования меди и непрерывной разливки медной катанки основными источниками шума являются горелки, которые должны быть рассчитаны на низкий уровень шума. В случае производства кабельных барабанов пневматические гвоздезабивные пистолеты являются основным источником шума, который можно уменьшить, снизив давление в воздушной линии и установив глушители выхлопа. Однако в большинстве вышеперечисленных случаев отраслевой нормой является обеспечение защиты органов слуха для рабочих в пострадавших районах, но такая защита будет более неудобной, чем обычно, из-за жаркой среды на медеплавильном заводе и непрерывного литья медных стержней. Также следует проводить регулярную аудиометрию для контроля слуха каждого человека.

      Многие из угроз безопасности и их предотвращение такие же, как и во многих других производственных отраслях. Однако некоторые машины для изготовления кабелей представляют особую опасность, поскольку они имеют многочисленные катушки с проводниками, вращающимися вокруг двух осей одновременно. Важно убедиться, что ограждения машины заблокированы, чтобы предотвратить работу машины, если ограждения не находятся в положении, препятствующем доступу к рабочим зажимам и другим вращающимся частям, таким как большие кабельные барабаны. Во время первоначальной заправки машины, когда может возникнуть необходимость разрешить оператору доступ внутрь ограждения машины, машина должна двигаться только на несколько сантиметров за раз. Механизмы блокировки могут быть достигнуты за счет наличия уникального ключа, который либо открывает ограждение, либо его необходимо вставить в консоль управления, чтобы она могла работать.

      Должна быть проведена оценка риска от разлетающихся частиц, например, если обрывается и вылетает провод.

      Ограждения предпочтительно должны быть спроектированы таким образом, чтобы физически предотвращать попадание таких частиц на оператора. Если это невозможно, необходимо выдать и носить подходящую защиту для глаз. Операции волочения проволоки часто обозначаются как области, где необходимо использовать средства защиты глаз.

      Проводники

      В любом процессе обработки чугуна, таком как огневое рафинирование меди или литье медных стержней, необходимо предотвратить контакт воды с расплавленным металлом, чтобы предотвратить взрыв. Загрузка печи может привести к попаданию паров оксидов металлов на рабочее место. Это следует контролировать, используя эффективную местную вытяжную вентиляцию над загрузочным люком. Точно так же должны надлежащим образом контролироваться желоба, по которым расплавленный металл проходит из печи в разливочную машину, и сама разливочная машина.

      Основной опасностью на электролизном заводе является туман серной кислоты, выделяющийся из каждой ячейки. Концентрации в воздухе должны поддерживаться ниже 1 мг/м3 соответствующей вентиляцией для предотвращения раздражения.

      При литье медных стержней дополнительную опасность может представлять использование изоляционных плит или одеял для сохранения тепла вокруг литейного круга. Керамические материалы, возможно, заменили асбест в таких приложениях, но с самими керамическими волокнами необходимо обращаться с большой осторожностью, чтобы предотвратить их воздействие. Такие материалы становятся более рыхлыми (т. е. легко разрушаются) после использования, когда на них воздействует тепло, и в результате манипуляций с ними происходит воздействие переносимых по воздуху респирабельных волокон.

      Необычная опасность возникает при производстве алюминиевых силовых кабелей. Суспензию графита в тяжелом масле наносят на поршень экструзионного пресса, чтобы предотвратить прилипание алюминиевой заготовки к поршню. Поскольку плашка горячая, часть этого материала сгорает и поднимается в подкровельное пространство. При условии, что поблизости нет оператора мостового крана, а крышные вентиляторы установлены и работают, не должно быть риска для здоровья рабочих.

      Изготовление кадмий-медного сплава или бериллиево-медного сплава может представлять высокий риск для вовлеченных сотрудников. Поскольку кадмий кипит намного ниже температуры плавления меди, свежеобразованные пары оксида кадмия будут образовываться в больших количествах всякий раз, когда кадмий добавляется к расплавленной меди (что должно быть для получения сплава). Процесс можно безопасно осуществить только при очень тщательном проектировании местной вытяжной вентиляции. Точно так же производство сплава бериллий-медь требует большого внимания к деталям, поскольку бериллий является наиболее токсичным из всех токсичных металлов и имеет самые строгие пределы воздействия.

      Производство оптических волокон является узкоспециализированной, высокотехнологичной операцией. Используемые химические вещества имеют свою особую опасность, а контроль рабочей среды требует проектирования, установки и обслуживания сложных систем LEV и технологической вентиляции. Эти системы должны управляться регулируемыми заслонками с компьютерным управлением. Основные химические опасности связаны с хлором, хлористым водородом и озоном. Кроме того, растворители, используемые для очистки штампов, должны обрабатываться в вытяжных шкафах, и следует избегать контакта кожи со смолами на основе акрилата, используемыми для покрытия волокон.

      Изоляция

      Как пластмассовые, так и резиновые операции представляют особую опасность, которую необходимо надлежащим образом контролировать (см. главу Резиновая промышленность). Хотя в кабельной промышленности могут использоваться другие соединения, чем в других отраслях, методы контроля одинаковы.

      При нагревании пластмассы выделяют сложную смесь продуктов термического разложения, состав которых зависит от исходной пластмассы и температуры, которой она подвергается. При нормальной температуре обработки пластиковых экструдеров переносимые по воздуху загрязняющие вещества обычно представляют собой относительно небольшую проблему, но целесообразно установить вентиляцию над зазором между головкой экструдера и лотком для воды, используемым для охлаждения продукта, в основном для контроля воздействия фталата. пластификаторы, обычно используемые в ПВХ. Фаза операции, которая вполне может потребовать дальнейшего изучения, — это переналадка. Оператор должен стоять над головкой экструдера, чтобы удалить все еще горячую пластиковую смесь, а затем пропускать новую смесь (и на пол) до тех пор, пока через нее не пойдет только новый цвет, а кабель не будет центрирован в головке экструдера. На этом этапе может быть сложно спроектировать эффективный LEV, когда оператор находится так близко к головке экструдера.

      Политетрафторэтилен (ПТФЭ) представляет особую опасность. Он может вызвать лихорадку полимерного дыма, симптомы которой напоминают грипп. Это временное состояние, но его следует предотвращать путем адекватного контроля воздействия нагретого соединения.

      Использование каучука для изготовления кабелей представляет меньший уровень риска, чем другие виды использования каучука, например, в шинной промышленности. В обеих отраслях использование антиоксиданта (Nonox S), содержащего β-нафтиламин, до его изъятия в 1949 г. приводило к случаям рака мочевого пузыря спустя 30 лет у тех, кто подвергался воздействию до даты изъятия, но ни в только те, кто работал после 1949 г. В кабельной промышленности, однако, не наблюдается роста заболеваемости другими видами рака, особенно рака легких и желудка, как в шинной промышленности. Причина почти наверняка кроется в том, что при производстве кабелей экструзионные и вулканизационные машины закрыты, а воздействие на рабочих паров резины и резиновой пыли, как правило, намного ниже, чем в шинной промышленности. Одним из факторов, вызывающих потенциальную озабоченность на заводах по производству резиновых кабелей, является использование талька. Важно убедиться, что используется только неволокнистая форма талька (то есть та, которая не содержит волокнистого тремолита) и что тальк наносится в закрытом боксе с местной вытяжной вентиляцией.

      Многие кабели имеют идентификационную маркировку. Там, где используются современные струйные видеопринтеры, риск для здоровья почти наверняка незначителен из-за очень малого количества используемого растворителя. Однако другие методы печати могут привести к значительному воздействию растворителей либо во время обычного производства, либо, что чаще всего, во время операций очистки. Поэтому для контроля такого воздействия следует использовать подходящие выхлопные системы.

      Основными опасностями при изготовлении кабелей с минеральной изоляцией являются воздействие пыли, шума и вибрации. Первые два из них контролируются стандартными методами, описанными в другом месте. Воздействие вибрации имело место в прошлом во время обжим, когда на конце собранной трубы формировалось острие путем ручной вставки в машину с вращающимися молотками, чтобы острие можно было вставить в волочильную машину. Совсем недавно этот тип обжимного станка был заменен пневматическим, что устранило как вибрацию, так и шум, создаваемые старым методом.

      Воздействие свинца во время покрытия свинцовой оболочкой следует контролировать с помощью адекватного LEV и запрета на прием пищи, питье и курение сигарет в местах, которые могут быть загрязнены свинцом. Следует проводить регулярный биологический мониторинг путем анализа образцов крови на содержание свинца в квалифицированной лаборатории.

      Крезол, используемый в производстве эмалированных проводов, вызывает коррозию и имеет характерный запах при очень низких концентрациях. Часть полиуретана подвергается термическому разложению в печах для эмалирования с выделением толуолдиизоцианата (ТДИ), сильнодействующего респираторного сенсибилизатора. Вокруг печей с каталитическими камерами дожигания необходим хороший LEV, чтобы гарантировать, что TDI не загрязняет окружающую среду.

      Вспомогательные операции

      Стыковка операции представляют опасность для двух различных групп рабочих — тех, кто их производит, и тех, кто их использует. Производство включает в себя работу с фиброгенной пылью (диоксид кремния), респираторным сенсибилизатором (изоцианат) и кожным сенсибилизатором (акриловая смола). Эффективный LEV должен использоваться для надлежащего контроля воздействия на сотрудников, и необходимо носить подходящие перчатки, чтобы предотвратить контакт кожи со смолой. Основная опасность для пользователей соединений связана с сенсибилизацией кожи к смоле. Это может быть трудно контролировать, поскольку фуганок может быть не в состоянии полностью избежать контакта с кожей и часто будет находиться в удаленном месте от источника воды для очистки. Поэтому необходимо безводное моющее средство для рук.

      Экологические опасности и их предотвращение

      В основном производство кабеля не приводит к значительным выбросам за пределы завода. Из этого правила есть три исключения. Во-первых, воздействие паров растворителей, используемых для печати и других целей, контролируется с помощью систем LEV, которые выбрасывают пары в атмосферу. Такие выбросы летучих органических соединений (ЛОС) являются одним из компонентов, необходимых для образования фотохимического смога, и поэтому в ряде стран они подвергаются все большему давлению со стороны регулирующих органов. Вторым исключением является потенциальный выброс ТДИ при производстве эмалированной проволоки. Третье исключение состоит в том, что в ряде случаев производство сырья, используемого в кабелях, может привести к выбросам в окружающую среду, если не будут приняты меры контроля. Выбросы твердых частиц металлов от завода по очистке меди огнем и от производства сплавов кадмий-медь или бериллий-медь должны направляться в подходящие системы рукавных фильтров. Точно так же любые выбросы твердых частиц из смеси резины должны направляться в рукавный фильтр. Выбросы твердых частиц, хлористого водорода и хлора при производстве оптических волокон должны направляться в систему рукавных фильтров, за которой следует скруббер с едким натром.

       

      Назад

      Лампы состоят из двух основных типов: лампы накаливания (или накаливания) и газоразрядные лампы. Основные компоненты обоих типов ламп включают стекло, различные куски металлической проволоки, заполняющий газ и, как правило, цоколь. В зависимости от производителя лампы эти материалы либо изготавливаются внутри компании, либо могут быть получены от стороннего поставщика. Типичный производитель ламп изготавливает свои собственные стеклянные колбы, но может приобретать другие детали и стекла у специализированных производителей или других компаний, производящих лампы.

      В зависимости от типа лампы могут использоваться различные стекла. В лампах накаливания и люминесцентных лампах обычно используется известково-натриевое стекло. В высокотемпературных лампах будет использоваться боросиликатное стекло, в то время как в газоразрядных лампах высокого давления будет использоваться либо кварц, либо керамика для дуговой трубки и боросиликатное стекло для внешней оболочки. Свинцовое стекло (содержащее примерно от 20 до 30% свинца) обычно используется для герметизации концов колб ламп.

      Провода, используемые в качестве опор или соединителей в конструкции лампы, могут быть изготовлены из различных материалов, включая сталь, никель, медь, магний и железо, а нити накала - из вольфрама или вольфрам-ториевого сплава. Одним из важнейших требований к опорному проводу является то, что он должен соответствовать характеристикам расширения стекла в том месте, где провод проходит через стекло, чтобы проводить электрический ток для лампы. Часто в этом приложении используются многокомпонентные отводящие провода.

      Основания (или колпачки) обычно изготавливаются из латуни или алюминия, причем латунь является предпочтительным материалом, когда требуется использование на открытом воздухе.

      Лампы накаливания или лампы накаливания

      Лампы накаливания или лампы накаливания являются старейшим типом ламп, которые все еще производятся. Они получили свое название от того, как эти лампы излучают свет: путем нагрева проволочной нити до температуры, достаточно высокой, чтобы заставить ее светиться. Хотя можно изготовить лампу накаливания практически с любым типом нити накала (ранние лампы использовали углерод), сегодня в большинстве таких ламп используется нить накала из вольфрама.

      Вольфрамовые лампы. Обычный бытовой вариант этих ламп состоит из стеклянной колбы с вольфрамовой нитью накаливания. Электричество подается к нити накала по проводам, поддерживающим нить накала и проходящим через крепление стекла, припаянное к колбе. Затем провода подсоединяются к металлическому основанию, при этом один провод припаивается к центральному отверстию основания, а другой подключается к резьбовой оболочке. Несущие провода имеют специальный состав, поэтому они имеют те же характеристики расширения, что и стекло, предотвращая протечки, когда лампы нагреваются во время использования. Стеклянная колба обычно изготавливается из известкового стекла, а оправа из свинцового стекла. Двуокись серы часто используется при подготовке оправы. Диоксид серы действует как смазка при сборке высокоскоростной лампы. В зависимости от конструкции лампы колба может содержать вакуум или может использовать заполняющий газ аргон или какой-либо другой нереакционноспособный газ.

      Лампы этой конструкции продаются с колбами из прозрачного стекла, матовыми колбами и колбами с покрытием из различных материалов. Матовые лампы и лампы, покрытые белым материалом (часто глиной или аморфным кремнеземом), используются для уменьшения бликов от нити накала, характерной для прозрачных ламп. Лампы также покрыты различными другими декоративными покрытиями, в том числе цветной керамикой и лаком снаружи колбы и другими цветами, такими как желтый или розовый, внутри колбы.

      В то время как типичная бытовая форма является наиболее распространенной, лампы накаливания могут быть изготовлены во многих формах колб, включая трубчатые, шаровые и рефлекторные, а также во многих размерах и мощности, от сверхминиатюрных до больших сценических/студийных ламп.

      Вольфрамово-галогенные лампы. Одной из проблем конструкции стандартной лампы накаливания с вольфрамовой нитью является то, что вольфрам испаряется во время использования и конденсируется на более холодной стеклянной стенке, затемняя ее и уменьшая светопропускание. Добавление галогена, такого как бромистый водород или бромистый метил, в наполняющий газ устраняет эту проблему. Галоген вступает в реакцию с вольфрамом, предотвращая его конденсацию на стеклянной стенке. Когда лампа остынет, вольфрам снова осядет на нить накала. Поскольку эта реакция лучше всего протекает при более высоком давлении лампы, вольфрамово-галогенные лампы обычно содержат газ при давлении в несколько атмосфер. Обычно галоген добавляют как часть заполняющего газа лампы, обычно в концентрации 2% или меньше.

      В вольфрамово-галогенных лампах также могут использоваться колбы из кварца вместо стекла. Кварцевые лампы могут выдерживать более высокое давление, чем стеклянные. Однако кварцевые лампы представляют потенциальную опасность, поскольку кварц прозрачен для ультрафиолетового излучения. Хотя вольфрамовая нить излучает относительно мало ультрафиолета, длительное воздействие на близком расстоянии может вызвать покраснение кожи и раздражение глаз. Фильтрация света через защитное стекло значительно уменьшит количество ультрафиолета, а также обеспечит защиту от горячего кварца на случай, если лампа разорвется во время использования.

      Опасности и меры предосторожности

      В целом, самые большие опасности при производстве ламп, независимо от типа продукции, связаны с опасностями автоматизированного оборудования и обращения со стеклянными колбами, лампами и другими материалами. Порезы от стекла и проникновение в работающее оборудование являются наиболее распространенными причинами несчастных случаев; проблемы обращения с материалами, такие как повторяющиеся движения или травмы спины, вызывают особую озабоченность.

      В лампах часто используется свинцовый припой. Для ламп, используемых при более высоких температурах, можно использовать припои, содержащие кадмий. При автоматизированной сборке ламп воздействие обоих этих припоев минимально. Там, где выполняется ручная пайка, например, при ремонте или полуавтоматических операциях, следует контролировать воздействие свинца или кадмия.

      Потенциальное воздействие опасных материалов при производстве ламп неуклонно снижалось с середины 20-го века. Раньше при производстве ламп накаливания большое количество ламп травили плавиковой кислотой или растворами бифторидных солей для получения матовой лампы. Это в значительной степени было заменено использованием малотоксичного глиняного покрытия. Хотя фтористоводородная кислота не была полностью заменена, использование плавиковой кислоты было значительно сокращено. Это изменение снизило риск ожогов кожи и раздражения легких из-за кислоты. Керамические цветные покрытия, используемые снаружи некоторых ламповых изделий, ранее содержали пигменты тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, кобальт и другие, а также использовали фритту из свинцово-силикатного стекла как часть композиции. В последние годы многие пигменты, содержащие тяжелые металлы, были заменены менее токсичными красителями. В тех случаях, когда тяжелые металлы все еще используются, можно использовать менее токсичную форму (например, хром III вместо хрома VI).

      Спиральные вольфрамовые нити по-прежнему изготавливаются путем намотки вольфрама на молибденовую или стальную проволоку оправки. После формирования и спекания катушки оправки растворяются либо соляной кислотой (для стали), либо смесью азотной и серной кислот для молибдена. Из-за потенциального воздействия кислоты эта работа обычно выполняется в вытяжных системах или, в последнее время, в полностью закрытых диссольверах (особенно там, где задействована азотно-серная смесь).

      Наполняющие газы, используемые в вольфрамово-галогенных лампах, добавляются в лампы в полностью закрытых системах с небольшими потерями или воздействием. Использование бромистого водорода создает свои проблемы из-за его коррозионной природы. Должен быть предусмотрен LEV, а для систем подачи газа должны использоваться устойчивые к коррозии трубопроводы. Торированная вольфрамовая проволока (обычно с содержанием тория от 1 до 2%) до сих пор используется в некоторых типах ламп. Тем не менее, торий в проволочной форме представляет небольшой риск.

      Диоксид серы необходимо тщательно контролировать. LEV следует использовать везде, где материал добавляется в процесс. Детекторы утечек также могут быть полезны в складских помещениях. Использование меньших 75-килограммовых газовых баллонов предпочтительнее больших 1,000-килограммовых контейнеров из-за потенциальных последствий катастрофического выброса.

      Раздражение кожи может быть потенциально опасным из-за паяльных флюсов или смол, используемых в базовом цементе. В некоторых цементных базах вместо натуральных смол используется параформальдегид, что приводит к потенциальному воздействию формальдегида во время отверждения базового цемента.

      Во всех лампах используется химическая «геттерная» система, в которой материал наносится на нить накала перед сборкой. Назначение газопоглотителя состоит в том, чтобы вступать в реакцию с любой остаточной влагой или кислородом в лампе после ее герметизации и удалять их. Типичные геттеры включают нитрид фосфора и смеси металлических порошков алюминия и циркония. В то время как геттер из нитрида фосфора довольно безвреден в использовании, обращение с металлическими порошками алюминия и циркония может быть опасным с точки зрения воспламенения. Геттеры наносятся влажными в органическом растворителе, но если материал просыпается, сухие металлические порошки могут воспламениться от трения. Пожары металлов следует тушить специальными огнетушителями класса D, их нельзя тушить водой, пеной или другими обычными материалами. Третий тип геттера включает использование фосфина или силана. Эти материалы могут быть включены в газовое наполнение лампы в низкой концентрации или могут быть добавлены в высокой концентрации и «вспыхнуты» в лампе перед окончательным заполнением газом. Оба эти материала очень токсичны; при использовании в высоких концентрациях на площадке следует использовать полностью закрытые системы с детекторами утечек и сигнализацией.

      Газоразрядные лампы и трубки

      Газоразрядные лампы, как модели низкого, так и высокого давления, более эффективны в соотношении свет на ватт, чем лампы накаливания. Люминесцентные лампы уже много лет используются в коммерческих зданиях и находят все более широкое применение в домашних условиях. Недавно были разработаны компактные версии люминесцентных ламп специально для замены ламп накаливания.

      Газоразрядные лампы высокого давления уже давно используются для освещения больших территорий и улиц. Также разрабатываются версии этих продуктов с меньшей мощностью.

      Флюоресцентные лампы

      Люминесцентные лампы названы в честь люминесцентного порошка, используемого для покрытия внутренней части стеклянной трубки. Этот порошок поглощает ультрафиолетовый свет, создаваемый парами ртути, используемыми в лампе, и преобразует и повторно излучает его в виде видимого света.

      Стекло, используемое в этой лампе, аналогично тому, которое используется в лампах накаливания, с использованием известкового стекла для трубки и свинцового стекла для креплений на каждом конце. В настоящее время используются два разных семейства люминофоров. Галофосфаты на основе хлорфторфосфата кальция или стронция являются более старыми люминофорами, получившими широкое распространение в начале 1950-х годов, когда они заменили люминофоры на основе силиката бериллия. Второе семейство люминофоров включает люминофоры, изготовленные из редкоземельных элементов, обычно включая иттрий, лантан и другие. Эти редкоземельные люминофоры обычно имеют узкий спектр излучения, и используется их смесь — обычно красный, синий и зеленый люминофор.

      Люминофоры смешивают со связующей системой, суспендируют либо в органической смеси, либо в смеси вода/аммиак и наносят на внутреннюю часть стеклянной трубки. В органической суспензии используется бутилацетат, бутилацетат/нафта или ксилол. Из-за экологических норм суспензии на водной основе заменяют суспензии на органической основе. После нанесения покрытия его высушивают на трубке, а трубку нагревают до высокой температуры для удаления связующего.

      К каждому концу лампы прикреплено по одному креплению. Теперь в лампу вводят ртуть. Это можно сделать разными способами. Хотя в некоторых районах ртуть добавляется вручную, преобладает автоматический способ, когда лампа устанавливается либо вертикально, либо горизонтально. У вертикальных машин стержень крепления на одном конце лампы закрыт. Затем сверху в лампу закапывают ртуть, лампу наполняют аргоном под низким давлением и герметизируют верхнее крепление, полностью герметизируя лампу. В горизонтальных машинах ртуть вводится с одной стороны, а выпуск лампы — с другой. Снова добавляется аргон до надлежащего давления, и оба конца лампы запаиваются. После герметизации к концам добавляются колпачки или основания, а затем провода либо припаиваются, либо привариваются к электрическим контактам.

      Можно использовать два других возможных способа введения паров ртути. В одной системе ртуть содержится на полоске, пропитанной ртутью, которая высвобождает ртуть при первом включении лампы. В другой системе используется жидкая ртуть, но она содержится в стеклянной капсуле, прикрепленной к оправе. Капсула разрывается после того, как лампа была запечатана и исчерпана, что приводит к высвобождению ртути.

      Компактные люминесцентные лампы представляют собой уменьшенные версии стандартных люминесцентных ламп, иногда включающие электронный балласт как неотъемлемый компонент лампы. В компактных флуоресцентных лампах обычно используется смесь редкоземельных люминофоров. Некоторые компактные лампы включают стартер накаливания, содержащий небольшое количество радиоактивных материалов, чтобы облегчить запуск лампы. Эти стартеры накаливания обычно используют криптон-85, водород-3, прометий-147 или природный торий, чтобы обеспечить так называемый темновой ток, который помогает лампе загореться быстрее. Это желательно с точки зрения потребителя, когда потребитель хочет, чтобы лампа включалась немедленно, без мерцания.

      Опасности и меры предосторожности

      Производство люминесцентных ламп претерпело значительные изменения. Раннее использование бериллийсодержащего люминофора было прекращено в 1949 году, что устранило значительную опасность для органов дыхания при производстве и использовании люминофора. На многих предприятиях суспензии люминофоров на водной основе заменили органические суспензии в покрытии люминесцентных ламп, снизив воздействие на рабочих, а также уменьшив выброс ЛОС в окружающую среду. Суспензии на водной основе предполагают некоторое минимальное воздействие аммиака, особенно во время смешивания суспензий.

      Ртуть остается материалом, вызывающим наибольшую озабоченность при изготовлении люминесцентных ламп. Несмотря на то, что воздействие относительно низкое, за исключением зоны вокруг вытяжных машин, существует возможность значительного воздействия на рабочих, находящихся вокруг вытяжной машины, на механиков, работающих на этих машинах, и во время операций по очистке. Следует использовать средства индивидуальной защиты, такие как комбинезоны и перчатки, чтобы избежать или ограничить воздействие, и, при необходимости, средства защиты органов дыхания, особенно во время работ по техническому обслуживанию и очистке. На предприятиях по производству люминесцентных ламп должна быть разработана программа биологического мониторинга, включая анализ мочи на содержание ртути.

      В двух производимых в настоящее время люминофорных системах используются материалы, которые считаются относительно малотоксичными. В то время как некоторые добавки к исходным люминофорам (такие как барий, свинец и марганец) имеют пределы воздействия, установленные различными правительственными учреждениями, эти компоненты обычно присутствуют в композициях в относительно низких процентах.

      Фенолформальдегидные смолы используются в качестве электрических изоляторов в торцевых цоколях ламп. Цемент обычно включает натуральные и синтетические смолы, которые могут включать раздражители кожи, такие как гексаметилентетрамин. Автоматизированное оборудование для смешивания и обработки ограничивает возможность контакта этих материалов с кожей, тем самым ограничивая вероятность раздражения кожи.

      Ртутные лампы высокого давления

      Ртутные лампы высокого давления включают два похожих типа: те, в которых используется только ртуть, и те, в которых используется смесь ртути и различных галогенидов металлов. Принципиальная схема светильников аналогична. В обоих типах используется кварцевая дуговая трубка, содержащая ртуть или смесь ртути и галогенидов. Затем эту дуговую трубку заключают во внешнюю оболочку из твердого боросиликатного стекла, а для обеспечения электрических контактов добавляется металлическое основание. Внешняя оболочка может быть прозрачной или покрыта рассеивающим материалом или люминофором для изменения цвета света.

      Ртутные лампы содержат только ртуть и аргон в кварцевой дуговой трубке лампы. Ртуть под высоким давлением генерирует свет с высоким содержанием синего и ультрафиолетового излучения. Кварцевая дуговая трубка полностью прозрачна для УФ-излучения, и в случае, если внешняя оболочка сломана или удалена, она представляет собой мощный источник УФ-излучения, который может вызвать ожоги кожи и глаз у тех, кто подвергается воздействию. Хотя типичная конструкция ртутной лампы будет продолжать работать, если снять внешнюю оболочку, производители также предлагают некоторые модели с плавким предохранителем, которые перестанут работать, если оболочка сломается. При обычном использовании боросиликатное стекло внешней оболочки поглощает высокий процент УФ-излучения, поэтому неповрежденная лампа не представляет опасности.

      Из-за высокого содержания синего в спектре ртутной лампы внутренняя часть внешней оболочки часто покрывается люминофором, таким как фосфат ванадата иттрия или аналогичный люминофор, усиливающий красный цвет.

      Металлогалогенные лампы также содержат ртуть и аргон в дуговой трубке, но добавляют галогениды металлов (обычно смесь натрия и скандия, возможно, с другими). Добавление галогенидов металлов увеличивает выход красного света лампы, создавая лампу с более сбалансированным световым спектром.

      Опасности и меры предосторожности

      Помимо ртути, к потенциально опасным материалам, используемым в производстве ртутных ламп высокого давления, относятся материалы покрытия, используемые на внешних оболочках, и галогенидные добавки, используемые в металлогалогенных лампах. Один из материалов покрытия представляет собой простой рассеиватель, такой же, как в лампах накаливания. Другой - цветокорректирующий люминофор, ванадат иттрия или фосфат ванадата иттрия. Хотя ванадат похож на пятиокись ванадия, он считается менее токсичным. Воздействие галогенидных материалов обычно незначительно, поскольку галогениды реагируют во влажном воздухе и должны храниться сухими и в инертной атмосфере во время обращения и использования. Точно так же, хотя натрий является высокореактивным металлом, с ним также необходимо обращаться в инертной атмосфере, чтобы избежать окисления металла.

      Натриевые лампы

      В настоящее время выпускаются два типа натриевых ламп. Лампы низкого давления содержат только металлический натрий в качестве источника света и излучают очень желтый свет. Натриевые лампы высокого давления используют ртуть и натрий для получения более белого света.

      Натриевые лампы низкого давления имеют одну стеклянную трубку, содержащую металлический натрий, заключенную во вторую стеклянную трубку.

      Натриевые лампы высокого давления содержат смесь ртути и натрия в дуговой трубке из высокочистого керамического оксида алюминия. За исключением состава дуговой трубки, конструкция натриевой лампы высокого давления практически такая же, как у ртутных и металлогалогенных ламп.

      Опасности и меры предосторожности

      Существует несколько уникальных опасностей при производстве натриевых ламп высокого или низкого давления. В обоих типах ламп натрий должен быть сухим. Чистый металлический натрий будет бурно реагировать с водой, выделяя газообразный водород и выделяя достаточно тепла, чтобы вызвать воспламенение. Металлический натрий, оставленный в воздухе, будет реагировать с влагой воздуха, образуя оксидное покрытие на металле. Чтобы избежать этого, с натрием обычно работают в перчаточном боксе в атмосфере сухого азота или аргона. На предприятиях, производящих натриевые лампы высокого давления, необходимы дополнительные меры предосторожности при обращении с ртутью, аналогичные тем, которые применяются на предприятиях, производящих ртутные лампы высокого давления.

      Вопросы окружающей среды и общественного здравоохранения

      Утилизация отходов и/или переработка ртутьсодержащих ламп — это вопрос, которому в течение последних нескольких лет уделяется большое внимание во многих регионах мира. Хотя с точки зрения затрат это в лучшем случае «безубыточная» операция, в настоящее время существует технология регенерации ртути из люминесцентных ламп и газоразрядных ламп высокого давления. Переработка материалов для ламп в настоящее время более точно описывается как рекультивация, поскольку материалы для ламп редко перерабатываются и используются для изготовления новых ламп. Как правило, металлические детали отправляются в металлолом. Восстановленное стекло можно использовать для изготовления стекловолокна или стеклянных блоков или использовать в качестве заполнителя в цементном или асфальтовом дорожном покрытии. Переработка может быть более дешевой альтернативой, в зависимости от местоположения и наличия вариантов переработки и утилизации опасных или специальных отходов.

      Балласты, используемые в установках люминесцентных ламп, ранее содержали конденсаторы, в которых в качестве диэлектрика использовались ПХД. Хотя производство балластов, содержащих ПХБ, было прекращено, многие из старых балластов все еще могут использоваться из-за их длительного ожидаемого срока службы. Утилизация балластов, содержащих ПХД, может регулироваться и может требовать утилизации как особых или опасных отходов.

      Производство стекла, особенно боросиликатного стекла, может быть значительным источником NO.x выброс в атмосферу. В последнее время в газовых горелках вместо воздуха используется чистый кислород в качестве средства снижения выбросов NO.x выбросы.

       

      Назад

      Адаптировано из 3-го издания Энциклопедии по охране труда и технике безопасности.

      Промышленность по производству бытовых электроприборов отвечает за производство широкого спектра оборудования, включая приборы, предназначенные для использования в аудиовизуальных целях, для приготовления пищи, обогрева, приготовления пищи и хранения (охлаждения). Производство и производство таких приборов включает в себя множество высокоавтоматизированных процессов, которые могут быть сопряжены с опасностями для здоровья и характером заболеваний.

      Производственные процессы

      Материалы, используемые в производстве бытовых электроприборов, можно разделить на:

        1. металлы, которые обычно используются для электрических проводников в кабелях и конструкциях и/или каркасах приборов
        2. диэлектрики или изоляционные материалы, используемые для предотвращения случайного контакта с электрическим оборудованием, находящимся под напряжением
        3. краски и отделка
        4. химические вещества.

               

              Примеры материалов, включенных в указанные четыре категории, показаны в таблице 1.

              Таблица 1. Примеры материалов, используемых при изготовлении бытовых электроприборов

              Драгоценные металлы

              Диэлектрики

              Краски/отделки

              Химия

              Нержавеющая сталь

              Неорганические материалы (например, слюда)

              Краски

              Кислоты

              алюминий

              Пластмассы (например, ПВХ)

              Лаки

              Щелочи

              Вести

              Резина

              Лакокрасочные

              Растворители

              Кадмий

              Кремнеорганические материалы

              Антикоррозионная обработка

               

              ртутный

              Другие полимеры (например, нейлон)

                 

              Примечание. Свинец и ртуть все реже используются в производстве бытовых электроприборов.

              Материалы, используемые в производстве бытовых электроприборов, должны удовлетворять строгим требованиям, включая способность выдерживать манипуляции, которые могут возникнуть при нормальной эксплуатации, способность выдерживать усталость металла и способность не подвергаться воздействию любых других процессов или обработки, которые могут привести к прибором опасно пользоваться как сразу, так и по прошествии длительного времени.

              Материалы, используемые в промышленности, часто поступают на этапе сборки устройства, уже прошедшего несколько производственных процессов, каждый из которых может иметь свои собственные опасности и проблемы со здоровьем. Подробная информация об этих опасностях и проблемах рассматривается в соответствующих главах в других разделах настоящего документа. Энциклопедия.

              Производственные процессы будут варьироваться от продукта к продукту, но в целом они будут следовать производственному потоку, показанному на рисунке 1. На этой диаграмме также показаны опасности, связанные с различными процессами.

              Рисунок 1. Последовательность производственного процесса и опасности

              ЭЛА060Ф1

              Вопросы здоровья и безопасности

              Огонь и взрыв

              Многие из растворителей, красок и изоляционных масел, используемых в промышленности, являются горючими веществами. Эти материалы должны храниться в подходящих прохладных, сухих помещениях, предпочтительно в пожаробезопасном здании отдельно от производственного помещения. Контейнеры должны иметь четкую маркировку, а различные вещества должны быть хорошо разделены или храниться отдельно в соответствии с их температурой воспламенения и классом риска. В случае изоляционных материалов и пластиков важно получать информацию о горючести или огнестойкости каждого нового используемого вещества. Порошкообразный цирконий, который в настоящее время в значительных количествах используется в промышленности, также является пожароопасным.

              Количество легковоспламеняющихся веществ, выдаваемых из складских помещений, должно быть сведено к минимуму, необходимому для производства. При сливе легковоспламеняющихся жидкостей могут образовываться заряды статического электричества, поэтому все емкости должны быть заземлены. Должны быть предусмотрены средства пожаротушения, и персонал склада должен быть проинструктирован по их использованию.

              Покраску компонентов обычно проводят в специально построенных покрасочных камерах, которые должны иметь соответствующее вытяжное и вентиляционное оборудование, которое при использовании со средствами индивидуальной защиты (СИЗ) создаст безопасную рабочую среду.

              При сварке следует соблюдать особые противопожарные меры.

              Аварии

              Прием, хранение и отгрузка сырья, комплектующих и готовой продукции могут привести к несчастным случаям, связанным с спотыканием и падением, падением предметов, вилочных погрузчиков и т.п. Ручная обработка материалов также может создавать эргономические проблемы, которые можно решить с помощью автоматизации, когда это возможно.

              Поскольку в промышленности используется множество различных процессов, опасность несчастных случаев будет варьироваться от цеха к цеху на заводе. Во время производства компонентов будут возникать опасные факторы при использовании станков, механических прессов, машин для литья пластмасс под давлением и т. д., поэтому важно обеспечить эффективную защиту оборудования. Во время гальванопокрытий необходимо соблюдать меры предосторожности против брызг агрессивных химикатов. Во время сборки компонентов постоянное перемещение компонентов от одного процесса к другому означает, что опасность несчастных случаев из-за внутризаводского транспорта и механического погрузочно-разгрузочного оборудования высока.

              Проверка качества не вызывает особых проблем с безопасностью. Однако проверка работоспособности требует особых мер предосторожности, поскольку испытания часто проводятся на полуфабрикатах или неизолированных приборах. Во время электрических испытаний все токоведущие компоненты, проводники, клеммы и измерительные приборы должны быть защищены от случайного прикосновения. Рабочее место должно быть ограждено, вход посторонних лиц запрещен, вывешены предупредительные таблички. На участках электрических испытаний особенно целесообразно предусмотреть аварийные выключатели, причем выключатели должны находиться на видном месте, чтобы в аварийной ситуации все оборудование могло быть немедленно обесточено.

              Для испытательных приборов, испускающих рентгеновское излучение или содержащих радиоактивные вещества, существуют правила радиационной защиты. Компетентный надзиратель должен нести ответственность за соблюдение правил.

              Особые риски возникают при использовании сжатых газов, сварочного оборудования, лазеров, пропиточных установок, оборудования для окраски распылением, печей отжига и отпуска и высоковольтных электроустановок.

              Во время всех работ по ремонту и техническому обслуживанию необходимы адекватные программы блокировки/маркировки.

              Опасность для здоровья

              Профессиональные заболевания, связанные с производством бытового электрооборудования, относительно невелики и обычно не считаются тяжелыми. Такие проблемы, которые действительно существуют, характеризуются:

                • развитие кожных заболеваний из-за использования растворителей, смазочно-охлаждающих масел, отвердителей, используемых с эпоксидной смолой, и полихлорированных бифенилов (ПХБ)
                • возникновение силикоза из-за вдыхания кремнезема при пескоструйной обработке (хотя песок все чаще заменяют менее токсичными взрывчатыми веществами, такими как корунд, стальной песок или дробь)
                • проблемы со здоровьем из-за вдыхания паров растворителей при покраске и обезжиривании, а также отравление свинцом при использовании свинцовых пигментов, эмалей и т. д.
                • различные уровни шума, производимого во время процессов.

                       

                      По возможности следует заменить высокотоксичные растворители и хлорсодержащие соединения менее опасными веществами; ни при каких обстоятельствах нельзя использовать бензол или четыреххлористый углерод в качестве растворителей. Отравление свинцом можно преодолеть заменой более безопасных материалов или методов и строгим соблюдением безопасных рабочих процедур, личной гигиены и медицинского наблюдения. Там, где существует опасность воздействия опасных концентраций атмосферных загрязнителей, следует регулярно контролировать воздух на рабочем месте и при необходимости принимать соответствующие меры, такие как установка вытяжной системы. Опасность шума может быть уменьшена за счет ограждения источников шума, использования звукопоглощающих материалов в рабочих помещениях или использования средств индивидуальной защиты органов слуха.

                      Инженеры по технике безопасности и промышленные врачи должны быть привлечены на этапе проектирования и планирования новых установок или операций, а опасности процессов или машин должны быть устранены до того, как процессы будут запущены. Это должно сопровождаться регулярным осмотром машин, инструментов, установок, транспортного оборудования, средств пожаротушения, мастерских и испытательных площадок и так далее.

                      Участие рабочих в усилиях по обеспечению безопасности имеет важное значение, и руководители должны обеспечить наличие и ношение средств индивидуальной защиты, где это необходимо. Особое внимание следует уделять обучению безопасности новых рабочих, поскольку на их долю приходится относительно высокая доля несчастных случаев.

                      Рабочие должны проходить медицинский осмотр перед приемом на работу и, если существует возможность воздействия опасных факторов, периодические осмотры по мере необходимости.

                      Многие процессы при производстве отдельных компонентов предполагают отбраковку отходов (например, «стружки» из листового или пруткового металла), и утилизация таких материалов должна осуществляться в соответствии с требованиями безопасности. Кроме того, если такие технологические отходы не могут быть возвращены производителю или изготовителю для переработки, то их последующая утилизация должна осуществляться с помощью утвержденных процессов во избежание загрязнения окружающей среды.

                       

                      Назад

                      Основные экологические проблемы, связанные с производством электроприборов и оборудования, связаны с загрязнением и обработкой материалов, выбрасываемых в ходе производственных процессов, а также с рециклингом, где это возможно, всего продукта, когда срок его службы подходит к концу.

                      батареи

                      Выброс в атмосферу воздуха, загрязненного кислотой, щелочью, свинцом, кадмием и другими потенциально вредными веществами, а также загрязнение воды при производстве аккумуляторов следует по возможности предотвращать, а там, где это невозможно, следует контролировать обеспечить соблюдение соответствующего законодательства.

                      Использование батарей может вызвать проблемы со здоровьем населения. Утечка свинцово-кислотных или щелочных аккумуляторов может привести к ожогам из-за электролита. При перезарядке больших свинцово-кислотных аккумуляторов может выделяться газообразный водород, что может привести к пожару и взрыву в закрытых помещениях. Высвобождение тионилхлорида или двуокиси серы из больших литиевых батарей может быть связано с воздействием двуокиси серы, тумана соляной кислоты, сжиганием лития и т. д. и привело как минимум к одному летальному исходу (Ducatman, Ducatman and Barnes 1988). Это также может представлять опасность при производстве этих батарей.

                      Производители аккумуляторов осознали растущую озабоченность окружающей среды в связи с утилизацией аккумуляторов, содержащих токсичные тяжелые металлы, путем размещения их на свалках или сжигания вместе с другим мусором. Утечка токсичных металлов из свалок или, в качестве альтернативы, из дымоходов мусоросжигательных заводов может привести к загрязнению воды и воздуха. Поэтому производители признали необходимость снижения содержания ртути в батареях, в частности, в пределах, допускаемых современными технологиями. Кампания по устранению ртути началась до введения в действие в Европейском Союзе законодательства – Директивы ЕС о батареях.

                      Переработка – еще один способ борьбы с загрязнением окружающей среды. Никель-кадмиевые батареи относительно легко утилизируются. Восстановление кадмия очень эффективно, и он повторно используется в конструкции никель-кадмиевых аккумуляторов. Впоследствии никель будет использоваться в сталелитейной промышленности. Первоначальная экономическая оценка предполагала, что переработка никель-кадмиевых батарей нерентабельна, но ожидается, что технологические достижения улучшат ситуацию. Элементы из оксида ртути, на которые распространяется Директива ЕС по батареям, использовались в основном в слуховых аппаратах и ​​обычно заменяются литиевыми или воздушно-цинковыми батареями. Элементы из оксида серебра перерабатываются, особенно в ювелирной промышленности, из-за ценности содержания серебра.

                      При переработке вредных материалов необходимо соблюдать осторожность, аналогичную той, которая применяется во время производственных процессов. Например, при переработке серебряных батарей рабочие могут подвергаться воздействию паров ртути и оксида серебра.

                      Ремонт и переработка свинцово-кислотных аккумуляторов может привести не только к отравлению свинцом среди рабочих, а иногда и их семей, но и к обширному загрязнению свинцом окружающей среды (Matte et al. 1989). Во многих странах, особенно в странах Карибского бассейна и Латинской Америки, свинцовые пластины автомобильных аккумуляторов сжигают для получения оксида свинца для глазури для гончарных изделий.

                      Производство электрических кабелей

                      Производство электрических кабелей имеет три основных источника загрязнения: пары растворителей, потенциальное выделение толуолдиизоцианата при производстве эмалированной проволоки и выбросы в окружающую среду при производстве материалов, используемых в кабелях. Все это требует соответствующего экологического контроля.

                      Производство электрических ламп и трубок

                      Основные экологические проблемы здесь связаны с удалением отходов и/или переработкой ртутьсодержащих ламп и удалением ПХД из балластов люминесцентных ламп. Производство стекла также может быть значительным источником выбросов оксидов азота в атмосферу.

                      Бытовые электроприборы

                      Поскольку производство электроприборов в значительной степени является сборочным производством, экологические проблемы минимальны, за исключением красок и растворителей, используемых в качестве поверхностных покрытий. Стандартные меры по борьбе с загрязнением должны быть приняты в соответствии с природоохранными нормами.

                      Утилизация электроприборов включает в себя разделение восстановленного оборудования на различные материалы, такие как медь и мягкая сталь, которые можно использовать повторно, что обсуждается в другом месте в этом документе. Энциклопедия.

                       

                      Назад

                      ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

                      Содержание:

                      Справочные материалы по электроприборам и оборудованию

                      Дукатман, А.М., Б.С. Дукатман и Дж.А. Барнс. 1988. Опасность литиевых батарей: старомодные последствия планирования новых технологий. J Occup Med 30: 309–311.

                      Исполнительный директор по охране труда и технике безопасности (HSE). 1990. Искусственные минеральные волокна. Руководство для руководителей EH46. Лондон: ВШЭ.

                      Международное агентство по изучению рака (IARC). 1992. Монографии по оценке канцерогенных рисков для человека, Vol. 54. Лион: МАИР.

                      Matte TD, JP Figueroa, G Burr, JP Flesch, RH Keenlyside и EL Baker. 1989. Воздействие свинца на рабочих, занимающихся свинцово-кислотными батареями, на Ямайке. Amer J Ind Med 16: 167–177.

                      Макдермид, Массачусетс, К.С. Фриман, Э.А. Гроссман и Дж. Мартоник. 1996. Результаты биологического мониторинга рабочих, подвергшихся воздействию кадмия. Amer Ind Hyg Assoc J 57: 1019–1023.

                      Роэлс, Х.А., Дж.П. Гиселен, Э. Сеулеманс и Р.Р. Лауверис. 1992. Оценка допустимого уровня воздействия марганца на рабочих, подвергающихся воздействию пыли диоксида марганца. Brit J Ind Med 49: 25–34.

                      Телеска, ДР. 1983. Обзор систем контроля рисков для здоровья при использовании и переработке ртути. Отчет № СТ-109-4. Цинциннати, Огайо: NIOSH.

                      Уоллис, Г., Р. Менке и К. Челтон. 1993 г. Полевые испытания одноразового респиратора с противопылевой полумаской отрицательного давления (3M 8710) на рабочем месте. Amer Ind Hyg Assoc J 54:576-583.