Главни еколошки проблеми повезани са производњом електричних уређаја и опреме укључују загађење и третман материјала одбачених током производних процеса, заједно са рециклирањем, где је то могуће, комплетног производа када дође до краја свог животног века.

Батерије

Испуштање ваздуха контаминираног киселином, алкалијама, оловом, кадмијумом и другим потенцијално штетним материјама у атмосферу и загађивање воде из производње батерија треба спречити колико је то могуће, а тамо где то није могуће пратити да се обезбеди поштовање релевантног законодавства.

Употреба батерија може изазвати забринутост за јавно здравље. Цурење оловних или алкалних батерија може довести до опекотина од електролита. Пуњење великих оловно-киселинских батерија може произвести гас водоника, опасност од пожара и експлозије у затвореним просторима. Ослобађање тионил хлорида или сумпор-диоксида из великих литијумских батерија може укључивати излагање сумпор-диоксиду, магли хлороводоничне киселине, сагоревању литијума и тако даље, и проузроковало је најмање један смртни исход (Дуцатман, Дуцатман и Барнес 1988). Ово такође може представљати опасност током производње ових батерија.

Произвођачи батерија су постали свесни све веће бриге за животну средину због одлагања батерија које садрже токсичне тешке метале тако што их одлажу на депоније или спаљују заједно са другим отпадом. Цурење токсичних метала са депонија или алтернативно излазак из димњака спалионица отпада може довести до контаминације воде и ваздуха. Произвођачи су стога препознали потребу за смањењем садржаја живе у батеријама, посебно у границама које дозвољава савремена технологија. Кампања за елиминацију живе започела је пре доношења закона у Европској унији, Директиве ЕЦ о батеријама.

Рециклирање је још један начин да се носите са загађењем животне средине. Никл-кадмијум батерије се могу релативно лако рециклирати. Опоравак кадмијума је веома ефикасан и поново се користи у изградњи никл-кадмијум батерија. Никл ће се касније користити у индустрији челика. Почетни економски подаци сугерисали су да рециклирање никл-кадмијум батерија није исплативо, али се очекује да ће напредак у технологији побољшати ситуацију. Ћелије од живиног оксида, које су обухваћене Директивом о батеријама ЕЦ, коришћене су првенствено у слушним апаратима и обично се замењују литијумским или цинк-ваздушним батеријама. Ћелије сребрног оксида се рециклирају, посебно у индустрији накита, због вредности садржаја сребра.

Када се рециклирају штетни материјали, мора се водити рачуна о сличној пажњи као и током процеса производње. Током рециклаже сребрних батерија, на пример, радници могу бити изложени пари живе и сребрном оксиду.

Поправка и рециклажа оловно-киселинских батерија може резултирати не само тровањем оловом међу радницима, а понекад и њиховим породицама, већ и у великој контаминацији околине оловом (Матте ет ал. 1989). У многим земљама, посебно на Карибима и Латинској Америци, плоче са оловним аутомобилским акумулаторима се спаљују да би се произвео оловни оксид за глазуре грнчарије.

Производња електричних каблова

Производња електричних каблова има три главна извора загађења: испарења растварача, потенцијално ослобађање толуен ди-изоцијаната из производње емајлираних жица и емисије у животну средину током производње материјала који се користе у кабловима. Све ово захтева одговарајућу контролу животне средине.

Производња електричних лампи и цеви

Главни проблеми животне средине овде су одлагање отпада и/или рециклажа сијалица које садрже живу и одлагање ПЦБ-а из пригушница флуоресцентних сијалица. Производња стакла такође може бити значајан извор емисије азотних оксида у атмосферу.

Кућни електрични апарати

Пошто је индустрија електричних уређаја у великој мери индустрија монтаже, еколошки проблеми су минимални, са главним изузетком боја и растварача који се користе као површински премази. Стандардне мере контроле загађења треба увести у складу са еколошким прописима.

Рециклажа електричних уређаја укључује одвајање обновљене опреме у различите материјале као што су бакар и меки челик који се могу поново користити, о чему се говори на другом месту у овом Енциклопедија.

Назад

Индустрија топљења и рафинације метала прерађује руде метала и отпадни метал да би се добили чисти метали. Индустрија обраде метала прерађује метале у циљу производње машинских компоненти, машина, инструмената и алата који су потребни другим индустријама, као и другим различитим секторима привреде. Као полазни материјали користе се различите врсте метала и легура, укључујући ваљане материјале (шипке, траке, лаке делове, лимове или цеви) и вучене материјале (шипке, лаки делови, цеви или жица). Основне технике обраде метала укључују:

• топљење и пречишћавање металних руда и отпада
• ливење растопљених метала у задати облик (ливница)
• чекићем или пресовањем метала у облику калупа (вруће или хладно ковање)
• заваривање и сечење лима
• синтеровање (компримовање и загревање материјала у облику праха, укључујући један или више метала)
• обликовање метала на стругу.

За завршну обраду метала користи се широк спектар техника, укључујући брушење и полирање, абразивно пескарење и многе технике завршне обраде и облагања површина (галванизација, галванизација, топлотна обрада, елоксирање, премазивање прахом и тако даље).

Назад

Ливање, или ливење метала, подразумева изливање растопљеног метала у удубљење унутар калупа отпорног на топлоту, који је спољашњи или негативни облик шаре жељеног металног предмета. Калуп може да садржи језгро за одређивање димензија било које унутрашње шупљине у коначном ливењу. Ливнички рад обухвата:

• прављење шаре жељеног артикла
• израда калупа и језгара и састављање калупа
• топљење и пречишћавање метала
• уливање метала у калуп
• хлађење одливака метала
• уклањање калупа и језгра са металног одливака
• уклањање додатног метала из готовог одливака.

Основни принципи ливничке технологије су се мало променили хиљадама година. Међутим, процеси су постали више механизовани и аутоматски. Дрвене шаре су замењене металом и пластиком, развијене су нове супстанце за производњу језгара и калупа, а користи се широк спектар легура. Најистакнутији ливнички процес је пескарење гвожђа.

Гвожђе, челик, месинг бронза су традиционални ливени метали. Највећи сектор ливничке индустрије производи одливке од сивог и нодуларног гвожђа. Ливнице сивог гвожђа користе гвожђе или сирово гвожђе (нови инготи) за израду стандардних ливених гвожђа. Ливнице дуктилног гвожђа додају магнезијум, цериј или друге адитиве (често се називају адитиви за кутлаче) у кутлаче растопљеног метала пре изливања да би се направили одливци од нодуларног или ковног гвожђа. Различити адитиви имају мали утицај на изложеност на радном месту. Челик и ковно гвожђе чине биланс индустријског сектора ливнице гвожђа. Главни купци највећих ливница жељеза су аутомобилска, грађевинска и пољопривредна индустрија. Запосленост у ливници гвожђа је смањена како су блокови мотора постали мањи и могу се сипати у један калуп, а алуминијум је замењен ливеним гвожђем. Ливнице обојених метала, посебно ливнице алуминијума и ливење под притиском, имају велику запосленост. Ливнице месинга, како самостојеће, тако и оне које производе за индустрију водоводне опреме, су сектор који се смањује, који, међутим, остаје важан из перспективе здравља на раду. Последњих година у ливничким производима се користе титанијум, хром, никл и магнезијум, па чак и токсичнији метали као што су берилијум, кадмијум и торијум.

Иако се може претпоставити да индустрија ливарства почиње претапањем чврстог материјала у облику металних ингота или свиња, индустрија гвожђа и челика у великим јединицама може бити толико интегрисана да је подела мање очигледна. На пример, трговачка висока пећ може да претвори сву своју производњу у сирово гвожђе, али у интегрисаном постројењу нешто гвожђа се може користити за производњу одливака, чиме учествује у процесу ливнице, а гвожђе високе пећи може се узети растопљено да би се претворило. у челик, где се иста ствар може десити. У ствари постоји посебан део трговине челиком познат из овог разлога као калуповање ингота. У нормалној ливници гвожђа, претапање сировог гвожђа је такође процес рафинације. У ливницама обојеног гвожђа процес топљења може захтевати додавање метала и других супстанци и стога представља процес легирања.

У сектору ливнице гвожђа преовлађују калупи од силицијум песка везаног глином. Језгра која се традиционално производе печењем силицијумског песка везаног биљним уљима или природним шећерима су значајно замењена. Модерна технологија оснивања развила је нове технике за производњу калупа и језгара.

Уопштено, опасности по здравље и безбедност ливница могу се класификовати према врсти ливеног метала, процесу обликовања, величини ливења и степену механизације.

Преглед процеса

На основу цртежа дизајнера конструише се шаблон који одговара спољашњем облику готовог металног одливака. На исти начин, направљена је кутија за језгро која ће произвести одговарајућа језгра која ће диктирати унутрашњу конфигурацију коначног артикла. Ливење песком је најчешће коришћена метода, али су доступне и друге технике. То укључује: трајно ливење у калупе, користећи калупе од гвожђа или челика; ливење под притиском, у коме се растопљени метал, често лака легура, утискује у метални калуп под притисцима од 70 до 7,000 кгф/цм²; и ливење за улагање, где се од сваког одливака који се производи прави воштани узорак и покрива ватросталним материјалом који ће формирати калуп у који се метал сипа. Процес „изгубљене пене“ користи узорке полистиренске пене у песку за прављење алуминијумских одливака.

Метали или легуре се топе и припремају у пећи која може бити куполаста, ротирајућа, ревербераторна, лончаста, електролучна, канална или индукциона без језгра (видети табелу 1). Изводе се релевантне металуршке или хемијске анализе. Растопљени метал се сипа у састављен калуп или преко лонца или директно из пећи. Када се метал охлади, калуп и материјал језгра се уклањају (итресање, скидање или нокаутирање) и одливање се чисти и обрађује (одстрањивање, сачмарење или хидро-пескарење и друге абразивне технике). Одређени одливци могу захтевати заваривање, топлотну обраду или фарбање пре него што готов производ испуни спецификације купца.

Табела 1. Врсте ливних пећи

Опасности као што је опасност која произилази из присуства врелог метала су уобичајене за већину ливница, без обзира на одређени процес ливења који се користи. Опасности такође могу бити специфичне за одређени процес ливнице. На пример, употреба магнезијума представља ризик од пожара који се не сусреће у другим индустријама ливачких метала. Овај чланак наглашава ливнице гвожђа, које садрже већину типичних опасности за ливницу.

Механизована или производна ливница користи исте основне методе као и конвенционална ливница гвожђа. Када се калуповање врши, на пример, машински и одливци се чисте пескарењем или хидропескарењем, машина обично има уграђене уређаје за контролу прашине, а опасност од прашине је смањена. Међутим, песак се често премешта са места на место на отвореном транспортеру, а места преноса и просипање песка могу бити извори значајних количина прашине у ваздуху; с обзиром на високе стопе производње, оптерећење прашине у ваздуху може бити чак и веће него у конвенционалној ливници. Преглед података о узорковању ваздуха средином 1970-их показао је већи ниво прашине у великим америчким производним ливницама него у малим ливницама узоркованим током истог периода. Инсталација издувних хауба преко тачака преноса на трачним транспортерима, у комбинацији са савесним одржавањем, требало би да буде нормална пракса. Преношење пнеуматским системима је понекад економски могуће и резултира практично без прашине.

Ливнице гвожђа

Ради једноставности, може се претпоставити да се ливница гвожђа састоји од следећих шест делова:

1. топљење и изливање метала
2. прављење шаблона
3. моулдинг
4. цоремакинг
5. схакеоут/ноцкоут
6. чишћење одливака.

У многим ливницама, скоро сваки од ових процеса може се обављати истовремено или узастопно у истом простору радионице.

У типичној производној ливници, гвожђе се креће од топљења до изливања, хлађења, истресања, чишћења и отпреме као готовог ливења. Песак се кружи од мешавине песка, обликовања, истресања и назад до мешања песка. Песак се додаје систему од израде језгра, која почиње новим песком.

Топљење и преливање

Индустрија ливења гвожђа се у великој мери ослања на куполасте пећи за топљење и рафинацију метала. Купола је висока, вертикална пећ, отворена на врху са вратима на шарке на дну, обложена ватросталним материјалом и напуњена коксом, отпадним гвожђем и кречњаком. Ваздух се издувава кроз пуњење из отвора (тујера) на дну; сагоревање кокса загрева, топи и пречишћава гвожђе. Материјали за пуњење се убацују у врх куполе краном током рада и морају се чувати при руци, обично у комплексима или кантама у дворишту поред машине за пуњење. Уредност и ефикасан надзор над наслагама сировина су од суштинског значаја да би се смањио ризик од повреда услед клизања тешких предмета. Дизалице са великим електромагнетима или тешким теговима се често користе за смањење отпадног метала на управљиве величине за пуњење у куполу и за пуњење самих резервоара за пуњење. Кабина дизалице треба да буде добро заштићена, а руковаоци прописно обучени.

Запослени који рукују сировинама треба да носе кожу за руке и заштитне чизме. Непажљиво пуњење може препунити резервоар и изазвати опасно просипање. Ако се утврди да је процес пуњења превише бучан, бука од удара метала о метал може се смањити постављањем гумених уложака за пригушивање буке на прескаче и канте за складиштење. Платформа за пуњење је обавезно изнад нивоа земље и може представљати опасност осим ако није равна и има неклизајућу површину и јаке шине око себе и све отворе на поду.

Куполе стварају велике количине угљен моноксида, који може да исцури из врата за пуњење и да се однесе назад локалним вртложним струјама. Угљенмоноксид је невидљив, без мириса и може брзо да произведе токсичне нивое околине. Запослени који раде на платформи за пуњење или околним пистама треба да буду добро обучени како би препознали симптоме тровања угљен-моноксидом. Потребно је и континуирано и спот праћење нивоа изложености. Самостални апарати за дисање и опрема за реанимацију треба да буду у приправности, а оператери треба да буду упућени у њихову употребу. Када се обављају хитни радови, треба развити и применити систем за улазак у ограничен простор за праћење загађивача. Све радове треба надгледати.

Куполе се обично постављају у паровима или групама, тако да док се једна поправља, друге раде. Период употребе мора бити заснован на искуству са издржљивошћу ватросталних материјала и на инжењерским препорукама. Процедуре морају бити разрађене унапред за испуштање гвожђа и за гашење када се појаве вруће тачке или ако је систем за хлађење водом онемогућен. Поправка куполе нужно укључује присуство запослених унутар саме шкољке куполе како би поправили или обновили ватросталне облоге. Ове задатке треба сматрати уласком у скучени простор и предузети одговарајуће мере предострожности. Такође треба предузети мере предострожности како би се спречило испуштање материјала кроз врата за пуњење у таквим временима. Да би се радници заштитили од падајућих предмета, треба да носе заштитне шлемове и, ако раде на висини, сигурносне појасеве.

Радници који точе куполе (пребацују растопљени метал из куполног бунара у пећ или лонац) морају поштовати ригорозне мере личне заштите. Неопходне су наочаре и заштитна одећа. Штитници за очи треба да издрже ударе велике брзине и растопљени метал. Треба бити изузетно опрезан како би се спречило да преостала растопљена шљака (нежељени остаци уклоњени из талине уз помоћ адитива кречњака) и метал не дођу у контакт са водом, што ће изазвати експлозију паре. Особље и надзорници морају да обезбеде да било која особа која није укључена у рад куполе остане ван опасне зоне, која је оцртана у радијусу од око 4 м од излива куполе. Ограничавање недозвољене зоне забрањеног уласка је законски захтев према прописима британских ливница гвожђа и челика из 1953. године.

Када је рад куполе при крају, дно куполе се спушта да би се уклонила нежељена шљака и други материјал који је још увек унутар шкољке пре него што запослени могу да изврше рутинско одржавање ватросталног материјала. Спуштање дна куполе је вешта и опасна операција која захтева обучен надзор. Ватростални под или слој сувог песка на који се могу испустити остаци су неопходни. Ако дође до проблема, као што су заглављена доња врата куполе, морате бити веома опрезни да бисте избегли ризик од опекотина радника од врућег метала и шљаке.

Видљиви усијани метал је опасан за очи радника због емисије инфрацрвеног и ултраљубичастог зрачења, чије велико излагање може изазвати катаракту.

Кутак се мора осушити пре пуњења растопљеним металом, како би се спречиле експлозије паре; мора се успоставити задовољавајући период загревања пламеном.

Запослени у металским и ливеним одељењима ливнице треба да имају качкете, затамњену заштиту за очи и штитнике за лице, алуминијумску одећу као што су кецеље, гамаше или спалице (прекривачи за потколенице и стопала) и чизме. Употреба заштитне опреме треба да буде обавезна и да постоји одговарајућа упутства о њеној употреби и одржавању. У свим областима у којима се манипулише растопљеним металом, потребни су високи стандарди одржавања и искључивање воде у највећој могућој мери.

Тамо где су велике кутлаче вучене са дизалица или надземних транспортера, требало би да се користе уређаји за позитивну контролу ливачког лонца како би се осигурало да не дође до просипања метала ако руковалац ослободи своје држање. Куке које држе кутлаче од растопљеног метала морају се периодично тестирати на замор метала како би се спречио квар.

У производним ливницама, састављени калуп се креће дуж механичког транспортера до вентилиране станице за изливање. Сипање може бити из ручно управљане кутлаче са механичком асистенцијом, лопатице за индексирање која се контролише из кабине или може бити аутоматска. Типично, станица за изливање је опремљена компензационим поклопцем са директним доводом ваздуха. Изливени калуп иде дуж транспортера кроз исцрпљени расхладни тунел до истреса. У мањим ливницама, калупи се могу излити на под ливнице и оставити да тамо изгоре. У овој ситуацији, кутлача треба да буде опремљена покретном издувном хаубом.

Точење и транспорт растопљеног гвожђа и пуњење електричних пећи ствара изложеност оксиду гвожђа и испарењима других металних оксида. Сипање у калуп запаљује и пиролизује органске материјале, стварајући велике количине угљен моноксида, дима, канцерогених полинуклеарних ароматичних угљоводоника (ПАХ) и производа пиролизе из материјала језгра који могу бити канцерогени и такође изазивају сензибилизацију респираторних органа. Калупи који садрже велика језгра хладних кутија везаних за полиуретан ослобађају густ, иритирајући дим који садржи изоцијанате и амине. Примарна контрола опасности од сагоревања буђи је локално испушна станица за изливање и тунел за хлађење.

У ливницама са кровним вентилаторима за исцрпљујуће операције изливања, високе концентрације металних испарења могу се наћи у горњим деловима где се налазе кабине дизалица. Ако кабине имају руковаоца, кабине треба да буду затворене и опремљене филтрираним, климатизованим ваздухом.

Izrada šablona

Израда шаблона је високо квалификован занат који преводи дводимензионалне планове дизајна у тродимензионални објекат. Традиционалне дрвене шаре се израђују у стандардним радионицама које садрже ручни алат и електричну опрему за сечење и рендисање. Овде треба предузети све разумно изводљиве мере за смањење буке у највећој могућој мери и обезбедити одговарајуће штитнике за уши. Важно је да запослени буду свесни предности коришћења овакве заштите.

Машине за сечење и завршну обраду дрвета на електрични погон су очигледни извори опасности и често се не могу поставити одговарајући штитници а да машина уопште не функционише. Запослени морају бити добро упућени у нормалне радне процедуре и такође треба да буду поучени о опасностима својственим послу.

Тестерисање дрвета може створити изложеност прашини. Треба поставити ефикасне вентилационе системе како би се елиминисала дрвена прашина из атмосфере радионице. У одређеним индустријама које користе тврдо дрво, примећен је рак носа. Ово није проучавано у индустрији оснивања.

Ливење у трајним металним калупима, као и ливење под притиском, представља важан развој у индустрији ливнице. У овом случају, израда шаблона је у великој мери замењена инжењерским методама и заправо је операција производње калупа. Већина опасности од стварања шара и ризика од песка су елиминисани, али су замењени ризиком који је својствен коришћењу неке врсте ватросталног материјала за облагање калупа или калупа. У модерним ливницама све се више користи језгра песка, у ком случају опасност од прашине у ливници песка је и даље присутна.

Моулдинг

Најчешћи процес обликовања у индустрији ливења гвожђа користи традиционални калуп за „зелени песак“ направљен од силицијум песка, угљене прашине, глине и органских везива. Остали начини производње калупа прилагођени су изради језгра: термореактивни, хладно самовезујући и гасно каљени. Ове методе и њихове опасности биће разматране у оквиру израде језгра. Трајни калупи или процес изгубљене пене такође се могу користити, посебно у индустрији ливнице алуминијума.

У производним ливницама, мешавина песка, калуповање, монтажа калупа, изливање и истресање су интегрисани и механизовани. Песак од истресања се рециклира назад у операцију мешања песка, где се додају вода и други адитиви и песак се меша у мулерима да би се одржала жељена физичка својства.

Ради лакшег склапања, шаблони (и њихови калупи) се израђују из два дела. У ручној изради калупа, калупи се затварају у металне или дрвене оквире тзв чутуре. Доња половина шаре се ставља у доњу боцу ( превучете), а око шаре се сипа прво ситни, а затим тешки песак. Песак се сабија у калупу поступком трзања, стискања песка или притиска. Горња боца ( цопе) се припрема на сличан начин. Дрвени одстојници се постављају у отвор да би се формирали канали за излив и успоне, који су пут за отицање растопљеног метала у шупљину калупа. Шаре се уклањају, језгро се убацује, а затим се две половине калупа склапају и спајају, спремне за изливање. У производним ливницама, копнене и вучне тиквице се припремају на механичком транспортеру, језгра се стављају у балон за превлачење, а калуп се склапа механичким путем.

Силицијумска прашина је потенцијални проблем где год се рукује песком. Песак за калуповање је обично или влажан или помешан са течном смолом, и стога је мање вероватно да ће бити значајан извор прашине која се може удисати. Понекад се додаје средство за раздвајање као што је талк како би се унапредило брзо уклањање шаре из калупа. Респирабилни талк изазива талкозу, врсту пнеумокониозе. Средства за одвајање су распрострањенија тамо где се користи ручно обликовање; у већим, аутоматскијим процесима се ретко виђају. Хемикалије се понекад распршују на површину калупа, суспендују или растворе у изопропил алкохолу, који се затим сагорева да би једињење, обично врста графита, обложило калуп да би се постигло ливење са финијом завршном обрадом површине. Ово укључује непосредан ризик од пожара, а сви запослени укључени у наношење ових премаза треба да буду опремљени ватроотпорном заштитном одећом и заштитом за руке, јер органски растварачи такође могу изазвати дерматитис. Премази треба да се наносе у проветреној кабини како би се спречило да органске паре изађу на радно место. Такође треба поштовати строге мере предострожности како би се осигурало да се изопропил алкохол чува и користи безбедно. Треба га пренети у малу посуду за тренутну употребу, а веће посуде за складиштење треба држати далеко од процеса сагоревања.

Ручна израда калупа може укључивати манипулацију великим и гломазним предметима. Сами калупи су тешки, као и кутије за калупљење или тиквице. Често се ручно подижу, померају и слажу. Повреде леђа су честе, а потребна је помоћ за напајање како запослени не морају да подижу претешке предмете да би се могли безбедно носити.

Доступни су стандардизовани дизајни за кућишта миксера, транспортера и станица за изливање и истресање са одговарајућим запреминама издувних гасова и брзинама хватања и транспорта. Поштовање таквог дизајна и стриктно превентивно одржавање контролних система ће постићи усклађеност са међународно признатим ограничењима за изложеност прашини.

Цоремакинг

Језгра уметнута у калуп одређују унутрашњу конфигурацију шупљег одливака, као што је водени омотач блока мотора. Језгро мора да издржи процес ливења, али у исто време не сме бити толико чврсто да се одупре уклањању из ливења током фазе избацивања.

Пре 1960-их, мешавине језгра су се састојале од песка и везива, као што су ланено уље, меласа или декстрин (уљни песак). Песак је пакован у кутију за језгро са шупљином у облику језгра, а затим сушен у пећи. Пећи са језгром развијају штетне производе пиролизе и захтевају одговарајући, добро одржаван систем димњака. Нормално, конвекцијске струје унутар пећнице ће бити довољне да обезбеде задовољавајуће уклањање испарења са радног места, иако у великој мери доприносе загађењу ваздуха. опасност је мала; у неким случајевима, међутим, мале количине акролеина у испарењима могу бити значајна сметња. Језгра се могу третирати „премазом који се одлепљује“ да би се побољшала завршна обрада одливака, што захтева исте мере предострожности као и у случају калупа.

Топла кутија или ливење љуске и израда језгра су процеси термореактивирања који се користе у ливницама гвожђа. Нови песак се може мешати са смолом у ливници, или песак обложен смолом може бити испоручен у врећама за додавање машини за прављење језгра. Песак од смоле се убризгава у метални узорак (кутија за језгро). Узорак се затим загрева – директним паљењем природног гаса у процесу вруће кутије или на други начин за језгра љуске и обликовање. Хот кутије обично користе фурфурил алкохол (фуран), уреа- или фенол-формалдехидну термореактивну смолу. За обликовање шкољке користи се уреа- или фенол-формалдехидна смола. После кратког времена очвршћавања, језгро се знатно стврдне и може се гурнути са плоче са шаблоном помоћу клинова за избацивање. Израда вруће кутије и љуске ствара значајну изложеност формалдехиду, који је вероватно канцероген, и другим загађивачима, у зависности од система. Мере контроле формалдехида обухватају директно довод ваздуха у станици оператера, локални издувни гас у кућишту језгра, кућиште и локални издув у станици за складиштење језгра и смоле са ниском емисијом формалдехида. Задовољавајућу контролу је тешко постићи. Радницима који праве језгро треба обезбедити медицински надзор за респираторна стања. Мора се спречити контакт фенол- или уреа-формалдехидне смоле са кожом или очима јер су смоле иританти или сензибилизатори и могу изазвати дерматитис. Обилно прање водом ће помоћи да се избегне проблем.

Системи очвршћавања на хладном везивању (без печења) који се тренутно користе укључују: уреа- и фенол-формалдехидне смоле катализоване киселином са и без фурфурил алкохола; алкидни и фенолни изоцијанати; Фасцолд; самостални силикати; Иносет; цементни песак и течни или ливени песак. Хладновезујућим учвршћивачима није потребно спољно грејање да би се стегнули. Изоцијанати који се користе у везивним средствима се обично заснивају на метилен дифенил изоцијанату (МДИ), који, ако се удише, може деловати као респираторни иританс или сензибилизатор, изазивајући астму. Рукавице и заштитне наочаре су препоручљиве приликом руковања или употребе ових једињења. Саме изоцијанате треба пажљиво чувати у затвореним контејнерима у сувим условима на температури између 10 и 30°Ц. Празне посуде за складиштење треба напунити и натопити 24 сата 5% раствором натријум карбоната како би се неутралисала заостала хемикалија која је остала у бубњу. Већина општих принципа одржавања треба стриктно да се примењују на процесе обликовања смоле, али највећи опрез од свих треба бити при руковању са катализаторима који се користе као агенс за везивање. Катализатори за фенол и уљне изоцијанатне смоле су обично ароматични амини на бази једињења пиридина, која су течности оштрог мириса. Они могу изазвати озбиљну иритацију коже и оштећење бубрега и јетре, а могу утицати и на централни нервни систем. Ова једињења се испоручују или као засебни адитиви (трокомпонентно везиво) или су готова помешана са уљним материјалима, а ЛЕВ треба обезбедити у фазама мешања, обликовања, ливења и избацивања. За неке друге процесе без печења, катализатори који се користе су фосфорне или различите сулфонске киселине, које су такође токсичне; од незгода током транспорта или употребе треба се адекватно заштитити.

Израда језгра очвршћеног гасом се састоји од угљен-диоксида (ЦО₂)-силикат и процеси Исоцуре (или „Асхланд”). Многе варијације ЦО₂-силикатни процеси су развијени од 1950-их. Овај процес се генерално користи за производњу средњих до великих калупа и језгара. Језгро песка је мешавина натријум силиката и силицијум песка, обично модификована додавањем таквих супстанци као што је меласа као средства за разлагање. Након што се кутија за језгро напуни, језгро се осуши пропуштањем угљен-диоксида кроз смешу језгра. Ово формира натријум карбонат и силика гел, који делује као везиво.

Натријум силикат је алкална супстанца и може бити штетан ако дође у контакт са кожом или очима или ако се прогута. Препоручљиво је обезбедити туш за хитне случајеве у близини места где се рукује великим количинама натријум силиката и увек треба носити рукавице. Лако доступна фонтана за испирање очију треба да се налази у било којој ливници где се користи натријум силикат. ЦО₂ могу се испоручити као чврста, течна или гасовита. Тамо где се испоручује у цилиндрима или резервоарима под притиском, потребно је предузети многе мере предострожности у домаћинству, као што су складиштење цилиндара, одржавање вентила, руковање и тако даље. Такође постоји ризик од самог гаса, јер може смањити концентрацију кисеоника у ваздуху у затвореним просторима.

Исоцуре процес се користи за језгра и калупе. Ово је систем за постављање гаса у коме се смола, често фенол-формалдехид, меша са ди-изоцијанатом (нпр. МДИ) и песком. Ово се убризгава у кутију језгра, а затим се гаси амином, обично или триетиламином или диметилетиламином, да изазове реакцију умрежавања, везивања. Амини, који се често продају у бубњевима, су веома испарљиве течности са јаким мирисом амонијака. Постоји веома реалан ризик од пожара или експлозије и треба бити изузетно опрезан, посебно када се материјал складишти у расутом стању. Карактеристично дејство ових амина је да изазивају хало вид и отицање рожњаче, иако утичу и на централни нервни систем, где могу изазвати конвулзије, парализу и, повремено, смрт. У случају да део амина дође у контакт са очима или кожом, мере прве помоћи треба да укључују испирање великом количином воде у трајању од најмање 15 минута и хитну медицинску помоћ. У процесу Исоцуре, амин се примењује као пара у носачу азота, при чему се вишак амина прочишћава кроз киселински торањ. Цурење из кутије језгра је главни узрок велике изложености, иако је отпуштање амина из произведених језгара такође значајно. Приликом руковања овим материјалом у сваком тренутку треба обратити велику пажњу и поставити одговарајућу опрему за издувну вентилацију за уклањање пара из радних површина.

Схакеоут, ливење екстракција и избијање језгра

Након што се растопљени метал охлади, груби одлив се мора уклонити из калупа. Ово је бучан процес, који обично излаже оператере знатно изнад 90 дБА током 8 сати радног дана. Треба обезбедити штитнике за уши ако није изводљиво смањити излазну буку. Главни део калупа се одваја од ливеног обично ударним ударцем. Често се кутија за калупљење, калуп и ливење спуштају на вибрирајућу решетку да би се песак избацио (итресање). Песак затим пада кроз решетку у резервоар или на транспортер где се може подвргнути магнетним сепараторима и рециклирати за млевење, третман и поновну употребу, или једноставно бачен. Понекад се хидробластирање може користити уместо решетке, стварајући мање прашине. Језгро се овде уклања, такође понекад помоћу токова воде под високим притиском.

Затим се одливак уклања и преноси у следећу фазу операције нокаутирања. Често се мали одливци могу уклонити из тиквице поступком „избијања“ пре истресања, што производи мање прашине. Песак ствара опасне нивое прашине од силицијум диоксида јер је био у контакту са растопљеним металом и стога је веома сув. Метал и песак остају веома врући. Потребна је заштита очију. Површине за ходање и радне површине морају бити чисте од отпада, који представља опасност од спотицања, и прашине, која се може поново суспендовати да би представљала опасност од удисања.

Релативно мало студија је спроведено да би се утврдило какав ефекат, ако га има, нова везива за језгро имају на здравље посебно оператера за украшавање. Фурани, фурфурил алкохол и фосфорна киселина, уреа- и фенол-формалдехидне смоле, натријум силикат и угљен-диоксид, без печења, модификовано ланено уље и МДИ, сви се подвргавају некој врсти термичког разлагања када су изложени температурама растопљених метала.

Још увек нису спроведене студије о утицају честица силицијум диоксида обложених смолом на развој пнеумокониозе. Није познато да ли ће ови премази имати инхибирајући или убрзавајући ефекат на лезије плућног ткива. Страхује се да продукти реакције фосфорне киселине могу ослободити фосфин. Експерименти на животињама и неке одабране студије су показале да се ефекат силицијумске прашине на плућно ткиво знатно убрзава када се силицијум третира минералном киселином. Уреа- и фенол-формалдехидне смоле могу ослободити слободне феноле, алдехиде и угљен-моноксид. Шећери који се додају да би се повећала могућност склапања производе значајне количине угљен моноксида. Без печења ће се ослободити изоцијанати (нпр. МДИ) и угљен моноксид.

Ометање (чишћење)

Чишћење одливака, или заливање, врши се након истресања и избијања језгра. Различити укључени процеси различито су означени на различитим местима, али се могу широко класификовати на следећи начин:

• прелив покрива скидање, грубо обрађивање или одстрањивање, уклањање прилепљеног песка за калупљење, песка за језгро, клизача, успона, флеша и других материјала који се лако користе ручним алатима или преносивим пнеуматским алатима.
• Феттлинг обухвата уклањање загорелог песка за калуповање, грубих ивица, вишка метала, као што су пликови, пањеви на капији, красте или друге нежељене флеке, и ручно чишћење одливака помоћу ручних длета, пнеуматских алата и жичаних четки. Технике заваривања, као што су сечење пламеном оксиацетиленом, електрични лук, лук-ваздух, прање прахом и плазма горионик, могу се користити за сагоревање колектора, за поправку одливака и за сечење и прање.

Уклањање спруе је прва операција завоја. Чак половина ливеног метала у калупу није део завршног ливења. Калуп мора да садржи резервоаре, шупљине, хранилице и излив како би се испунио металом да би се завршио ливени предмет. Спруе се обично могу уклонити током фазе нокаутирања, али понекад се то мора извести као засебна фаза операције навлачења или превијања. Уклањање спруе се врши ручно, обично ударањем одливака чекићем. Да би се смањила бука, метални чекићи се могу заменити гумираним, а транспортери обложени истом гумом за пригушивање буке. Врући метални фрагменти се одбацују и представљају опасност за очи. Мора се користити заштита за очи. Одвојене спрудове нормално треба вратити у подручје пуњења топионице и не би требало дозволити да се акумулирају у одељку за одводњавање ливнице. Након одстрањивања (али понекад и пре) већина одливака се пескаре или преврће како би се уклонили материјали из калупа и можда да би се побољшала завршна обрада површине. Бачве које се преврћу стварају висок ниво буке. Кућишта могу бити неопходна, што такође може захтевати ЛЕВ.

Методе обраде у ливницама челика, гвожђа и обојених гвожђа су веома сличне, али посебне потешкоће постоје у обради и посипању челичних одливака због веће количине нагорелог таљеног песка у односу на одливке од гвожђа и обојених гвожђа. Таљени песак на великим челичним одливцима може садржати кристобалит, који је токсичнији од кварца који се налази у девичанском песку.

Пескарење без ваздуха или превртање одливака пре уситњавања и млевења је потребно да би се спречило прекомерно излагање силицијум прашини. У одливу не сме бити видљиве прашине, иако би опасност од силицијум-диоксида и даље могла да настане млевењем ако се силицијум сагорева у наизглед чисту металну површину одливака. Пуцњава се центрифугално покреће при ливењу и није потребан руковалац унутар јединице. Орман за пескарење мора бити исцрпљен како не би изашла видљива прашина. Проблем са прашином постоји само када дође до квара или пропадања кућишта за пескарење и/или вентилатора и колектора.

Вода или вода и песак или пескарење под притиском могу се користити за уклањање приањајућег песка подвргавањем одливака под високим притиском, било водене или гвожђе или челичне сачме. Пескарење је забрањено у неколико земаља (нпр. у Уједињеном Краљевству) због ризика од силикозе јер честице песка постају све финије и финије и тако се удисаја фракција стално повећава. Вода или хитац се испушта кроз пиштољ и може представљати ризик за особље ако се њиме не рукује правилно. Минирање треба увек да се изводи у изолованом, затвореном простору. Сва кућишта за пескарење треба редовно проверавати како би се осигурало да систем за усисавање прашине функционише и да нема цурења кроз које би сачма или вода могли да изађу у ливницу. Бластерове кациге треба одобрити и пажљиво одржавати. Препоручљиво је на вратима кабине поставити обавештење које упозорава запослене да је минирање у току и да је неовлашћени улазак забрањен. У одређеним околностима, вијци за одлагање који су повезани са мотором за експлозију могу се поставити на врата, што онемогућава отварање врата док се минирање не престане.

За изглађивање грубог ливења користе се различити алати за млевење. Абразивни точкови се могу монтирати на машине које стоје на поду или на постољу или у преносиве брусилице или брусилице са окретним оквиром. Брусилице са постољем се користе за мање одливе који се могу лако руковати; преносне брусилице, површински диск точкови, чашасти точкови и конусни точкови се користе за бројне сврхе, укључујући и глачање унутрашњих површина одливака; брусилице са закретним оквиром користе се првенствено на великим одливцима који захтевају много уклањања метала.

Друге ливнице

Ливање челика

Производња у ливници челика (за разлику од основне челичане) је слична оној у ливници гвожђа; међутим, температуре метала су много веће. То значи да је заштита очију са обојеним сочивима неопходна и да се силицијум диоксид у калупу топлотом претвара у тридимит или кристалобалит, два облика кристалног силицијум диоксида који су посебно опасни за плућа. Песак се често сагорева на одливу и мора се уклонити механичким путем, што ствара опасну прашину; сходно томе, ефикасни системи за издувавање прашине и респираторна заштита су неопходни.

Ливање од лаких легура

Ливница лаких легура користи углавном легуре алуминијума и магнезијума. Они често садрже мале количине метала који под одређеним околностима могу испуштати токсична испарења. Испарења треба анализирати како би се утврдили њихови састојци у којима легура може садржати такве компоненте.

У ливницама алуминијума и магнезијума топљење се обично врши у пећима са лонцем. Препоручљиви су издувни отвори око врха лонца за уклањање испарења. У пећима на нафту, непотпуно сагоревање услед неисправних горионика може довести до ослобађања производа као што је угљен моноксид у ваздух. Испарења из пећи могу садржати сложене угљоводонике, од којих неки могу бити канцерогени. Током чишћења пећи и димњака постоји опасност од излагања ванадијум пентоксиду концентрованом у чађи из пећи из наслага уља.

Флуорспар се обично користи као флукс у топљењу алуминијума, а значајне количине флуоридне прашине могу бити испуштене у околину. У одређеним случајевима баријум хлорид је коришћен као флукс за легуре магнезијума; ово је значајно токсична супстанца и, сходно томе, потребна је велика пажња у њеној употреби. Лаке легуре се повремено могу дегазирати пропуштањем сумпор-диоксида или хлора (или заштићених једињења која се разлажу да би се произвео хлор) кроз растопљени метал; за ову операцију потребна је издувна вентилација и респираторна заштитна опрема. Да би се смањила брзина хлађења врућег метала у калупу, мешавина супстанци (обично алуминијума и оксида гвожђа) које реагују веома егзотермно поставља се на успон калупа. Ова "термитска" мешавина испушта густе паре за које се у пракси показало да су безопасне. Када су испарења браон боје, аларм може бити изазван због сумње на присуство азотних оксида; међутим, ова сумња је неоснована. Фино уситњени алуминијум произведен током обраде одливака од алуминијума и магнезијума представља озбиљну опасност од пожара, а за сакупљање прашине треба користити мокре методе.

Магнезијумско ливење носи знатну потенцијалну опасност од пожара и експлозије. Растопљени магнезијум ће се запалити осим ако се између њега и атмосфере не одржава заштитна баријера; растопљени сумпор се широко користи у ове сврхе. Радници у ливници који ручно наносе сумпорни прах на лонац за топљење могу развити дерматитис и требало би да имају рукавице од ватросталне тканине. Сумпор у контакту са металом стално гори, па се ослобађају значајне количине сумпор-диоксида. Требало би поставити издувну вентилацију. Раднике треба обавестити о опасности да се лонац или кутлача растопљеног магнезијума запали, што може довести до густог облака фино подељеног магнезијум оксида. Сви радници ливнице магнезијума треба да носе заштитну одећу од ватроотпорних материјала. Одећу обложену магнезијумском прашином не треба чувати у ормарићима без контроле влажности, јер може доћи до спонтаног сагоревања. Магнезијумску прашину треба уклонити са одеће. Француска креда се у великој мери користи за обраду калупа у ливницама магнезијума; прашину треба контролисати како би се спречила талкоза. Продорна уља и прашкови за прашину користе се у контроли одливака од лаких легура за откривање пукотина.

Боје су уведене да би се побољшала ефикасност ових техника. Утврђено је да се одређене црвене боје апсорбују и излучују знојем, узрокујући на тај начин прљање личне одеће; иако ово стање представља сметњу, нису примећени никакви ефекти на здравље.

Ливнице месинга и бронзе

Токсични метални испарења и прашина типичних легура представљају посебну опасност за ливнице месинга и бронзе. Изложеност олову изнад безбедних граница у операцијама топљења, изливања и завршне обраде је уобичајена, посебно тамо где легуре имају висок састав олова. Опасност од олова у чишћењу пећи и одлагању шљаке је посебно акутна. Прекомерно излагање олову је често при топљењу и сипању, а може се јавити и при млевењу. Испарења цинка и бакра (састојци бронзе) су најчешћи узроци грознице од испарења метала, иако је стање примећено и код радника у ливници који користе магнезијум, алуминијум, антимон и тако даље. Неке легуре високог оптерећења садрже кадмијум, који може изазвати хемијску упалу плућа услед акутног излагања и оштећење бубрега и рак плућа услед хроничне изложености.

Процес трајног калупа

Ливење у трајним металним калупима, као и ливење под притиском, било је важан развој у ливници. У овом случају, израда шаблона је у великој мери замењена инжењерским методама и заиста је операција потапања. Већина опасности од прављења шаблона се тиме уклања, а ризици од песка су такође елиминисани, али су замењени степеном ризика који је својствен коришћењу неке врсте ватросталног материјала за облагање калупа или калупа. У модерним ливницама све се више користи језгра песка, у ком случају опасност од прашине у ливници песка је и даље присутна.

ливеног

Алуминијум је уобичајен метал у ливењу под притиском. Аутомобилски хардвер, као што је хромирана облога, обично је ливена под притиском, након чега следи бакар, никл и хром. Опасност од металних испарења од испарења цинка треба стално контролисати, као и маглу хромне киселине.

Машине за ливење под притиском представљају све опасности уобичајене за хидрауличне пресе. Поред тога, радник може бити изложен магли уља која се користи као мазива за калупе и мора бити заштићен од удисања ове магле и опасности од одеће засићене уљем. Хидрауличне течности отпорне на ватру које се користе у пресама могу садржати токсична органофосфорна једињења, а посебну пажњу треба обратити приликом одржавања хидрауличких система.

Прецизно фундирање

Прецизне ливнице се ослањају на инвестициони процес или процес ливења изгубљеног воска, у коме се узорци праве бризгањем воска у калупу; ови узорци су премазани финим ватросталним прахом који служи као материјал за облагање калупа, а восак се затим топи пре ливења или увођењем самог метала за ливење.

Уклањање воска представља дефинитивну опасност од пожара, а разлагање воска производи акролеин и друге опасне продукте распадања. Пећи за сагоревање воска морају бити адекватно проветрене. Трихлоретилен је коришћен за уклањање последњих трагова воска; овај растварач може да се скупи у џеповима у калупу или да се апсорбује од ватросталног материјала и да испари или да се распадне током сипања. Укључивање ватросталних материјала за ливење азбеста треба да буде елиминисано због опасности од азбеста.

Здравствени проблеми и обрасци болести

Ливнице се истичу међу индустријским процесима због веће стопе смртности која настаје услед изливања растопљеног метала и експлозија, одржавања куполе укључујући пад на дну и опасности од угљен-моноксида током поновног облагања. Ливнице пријављују већу инциденцу страних тела, контузија и опекотина и мањи удео мишићно-скелетних повреда од других објеката. Такође имају највиши ниво изложености буци.

Студија неколико десетина смртоносних повреда у ливницама открила је следеће узроке: пригњечење између вагона транспортера калупа и грађевинских конструкција током одржавања и отклањања кварова, гњечење при чишћењу малтера који су били активирани на даљину, опекотине растопљеног метала након квара крана, пуцање калупа, преливање преноса кутлача, ерупција паре у неосушеном лонцу, падови са дизалица и радних платформи, струјни удар од опреме за заваривање, дробљење од возила за руковање материјалом, опекотине од пада дна куполе, атмосфера са високим садржајем кисеоника током поправке куполе и прекомерно излагање угљен-моноксиду током поправке куполе.

Абразивни точкови

Пуцање или ломљење абразивних точкова може да изазове смртоносне или веома озбиљне повреде: празнине између точка и остатка код брусилица са постољем могу да захвате и згњече шаку или подлактицу. Незаштићене очи су у опасности у свим фазама. Проклизавања и падови, посебно када се носе тешки терети, могу бити узроковани лоше одржаваним или зачепљеним подовима. Повреде стопала могу бити узроковане падањем предмета или испуштеним теретом. Уганућа и истегнућа могу бити резултат пренапрезања при подизању и ношењу. Лоше одржавани уређаји за дизање могу покварити и узроковати пад материјала на раднике. Електрични удар може бити последица лоше одржаване или неуземљене (неуземљене) електричне опреме, посебно преносивих алата.

Сви опасни делови машина, посебно абразивни точкови, треба да имају одговарајућу заштиту, са аутоматским закључавањем ако се штитник скине током обраде. Опасне празнине између точка и остатака код брусилица са постољем треба елиминисати и обратити посебну пажњу на све мере предострожности у нези и одржавању абразивних точкова и регулацији њихове брзине (посебна пажња је потребна код преносивих точкова). Треба спроводити стриктно одржавање све електричне опреме и одговарајуће уземљење. Радници треба да буду упућени у исправне технике дизања и ношења и треба да знају како да прикаче терет на куке за кран и друге уређаје за дизање. Такође треба обезбедити одговарајућу ЛЗО, као што су штитници за очи и лице и заштита стопала и ногу. Треба обезбедити хитну прву помоћ, чак и за лакше повреде, и компетентну медицинску негу када је то потребно.

Прах

Болести прашине су истакнуте међу радницима у ливницама. Излагање силицијум диоксиду је често близу или премашује прописане границе изложености, чак и у добро контролисаним операцијама чишћења у модерним производним ливницама и где су одливци без видљиве прашине. Експозиције које су много пута веће од границе се дешавају тамо где су одливци прашњави или ормарићи цуре. Претерано излагање је вероватно тамо где видљива прашина излази из вентилације током истресавања, припреме песка или ватросталне поправке.

Силикоза је доминантна опасност по здравље у челичарској радњи; мешовита пнеумокониоза је чешћа код сакупљања гвожђа (Ландриган ет ал. 1986). У ливници, преваленција расте са дужином излагања и већим нивоом прашине. Постоје неки докази да услови у ливницама челика имају већу вероватноћу да изазову силикозу од оних у ливницама гвожђа због виших нивоа присутног слободног силицијум диоксида. Покушаји да се постави ниво изложености при којем се силикоза неће појавити били су неубедљиви; праг је вероватно мањи од 100 микрограма/мXNUMX³ а можда чак и до половине тог износа.

У већини земаља, појава нових случајева силикозе опада, делом због промена у технологији, удаљавања од силицијум песка у ливницама и померања од силицијум цигле ка основним облогама пећи у топљењу челика. Главни разлог је чињеница да је аутоматизација резултирала запошљавањем мањег броја радника у производњи челика и ливницама. Међутим, изложеност прашини силицијум диоксида који се може удахнути остаје тврдоглаво висока у многим ливницама, а у земљама где су процеси радно интензивни, силикоза остаје велики проблем.

Силико-туберкулоза је дуго пријављена код радника ливнице. Тамо где је преваленција силикозе опала, дошло је до паралелног пада у пријављеним случајевима туберкулозе, иако та болест није потпуно искорењена. У земљама у којима је ниво прашине остао висок, процеси прашине су радно интензивни и преваленција туберкулозе у општој популацији је повишена, туберкулоза остаје важан узрок смрти међу радницима у ливницама.

Многи радници који пате од пнеумокониозе такође имају хронични бронхитис, често повезан са емфиземом; многи истраживачи су дуго мислили да је, барем у неким случајевима, професионална изложеност можда играла улогу. Рак плућа, лобарна пнеумонија, бронхопнеумонија и коронарна тромбоза су такође пријављени да су повезани са пнеумокониозом код радника у ливници.

Недавни преглед студија смртности ливничарских радника, укључујући америчку ауто индустрију, показао је повећан број смртних случајева од рака плућа у 14 од 15 студија. Пошто су високе стопе рака плућа пронађене међу радницима у собама за чишћење где је примарна опасност силицијум диоксид, вероватно је и мешовита изложеност.

Студије канцерогених материја у ливници су се концентрисале на полицикличне ароматичне угљоводонике који настају у термичком разградњи адитива и везива песка. Претпоставља се да метали као што су хром и никл, и прашина као што су силицијум и азбест, такође могу бити одговорни за део вишка смртности. Разлике у хемији обликовања и израде језгра, типу песка и саставу легура гвожђа и челика могу бити одговорне за различите нивое ризика у различитим ливницама (ИАРЦ 1984).

Повећан морталитет од немалигних респираторних болести пронађен је у 8 од 11 студија. Забележени су и смртни случајеви од силикозе. Клиничке студије су откриле рендгенске промене карактеристичне за пнеумокониозу, поремећаје плућне функције карактеристичне за опструкцију и појачане респираторне симптоме код радника у модерним ливницама „чисте” производње. Ово је резултат излагања након 960-их и снажно сугерише да здравствени ризици који преовладавају у старијим ливницама још нису елиминисани.

Превенција плућних поремећаја је у суштини питање контроле прашине и дима; опште применљиво решење је обезбеђивање добре опште вентилације у комбинацији са ефикасним ЛЕВ. Системи мале запремине и велике брзине су најпогоднији за неке операције, посебно преносиви брусни точкови и пнеуматски алати.

Ручна или пнеуматска длета која се користе за уклањање загорелог песка производе много фино подељене прашине. Четкањем вишка материјала ротирајућим жичаним четкама или ручним четкама такође се ствара много прашине; ЛЕВ је обавезан.

Мере за контролу прашине су лако прилагодљиве за брусилице које стоје на поду и са окретним оквиром. Преносно брушење на малим одливцима може се вршити на клупама са издувном вентилацијом, или се вентилација може применити на саме алате. Четкање се такође може обавити на вентилираној клупи. Контрола прашине на великим одливцима представља проблем, али значајан напредак је постигнут са вентилационим системима мале запремине и велике брзине. Инструкције и обука за њихову употребу су потребни да би се превазишле примедбе радника који сматрају да су ови системи гломазни и жале се да им је нарушен поглед на радну област.

Обрада и облагање веома великих одливака где је локална вентилација неизводљива треба да се обавља у одвојеном, изолованом простору иу време када је мало других радника присутно. За сваког радника треба обезбедити одговарајућу ЛЗО која се редовно чисти и поправља, заједно са упутством о њеној правилној употреби.

Од 1950-их, различити системи синтетичке смоле су уведени у ливнице за везивање песка у језгром и калупима. Они генерално садрже основни материјал и катализатор или учвршћивач који започиње полимеризацију. Многе од ових реактивних хемикалија су сензибилизатори (нпр. изоцијанати, фурфурил алкохол, амини и формалдехид) и сада су умешани у случајеве професионалне астме међу радницима у ливници. У једној студији, 12 од 78 радника ливнице који су били изложени смолама Пепсет (хладна кутија) имало је симптоме астме, а од њих шест је имало значајан пад протока ваздуха у изазовном тесту коришћењем метил ди-изоцијаната (Јохнсон ет ал. 1985. ).

Заваривање

Заваривање у фабричким радњама излаже раднике металним испарењима са последичним ризиком од токсичности и металне грознице, у зависности од састава метала који су укључени. Заваривање на ливеном гвожђу захтева никловану шипку и ствара изложеност испарењима никла. Плазма бакља производи значајну количину металних испарења, озона, азотног оксида и ултраљубичастог зрачења и ствара висок ниво буке.

За заваривање малих одливака може се обезбедити клупа са издувном вентилацијом. Контрола експозиције током операција заваривања или сагоревања на великим одливцима је тешка. Успешан приступ подразумева стварање централне станице за ове операције и обезбеђивање ЛЕВ-а кроз флексибилни канал постављен на месту заваривања. Ово захтева обуку радника да премести канал са једне локације на другу. Добра општа вентилација и, када је потребно, употреба ЛЗО ће помоћи у смањењу укупне изложености прашини и диму.

Бука и вибрације

Највећи нивои буке у ливници се обично налазе у операцијама избијања и чишћења; већи су у механизованим него у ручним ливницама. Сам вентилациони систем може да генерише експозицију близу 90 дБА.

Нивои буке при заливању челичних одливака могу бити у опсегу од 115 до 120 дБА, док су они који се стварно сусрећу при пуњењу ливеног гвожђа у опсегу од 105 до 115 дБА. Британско удружење за истраживање челичног ливења утврдило је да извори буке током обраде укључују:

• ауспух алата за хватање
• удар чекића или точка на одлив
• резонанција одливака и вибрације против његовог ослонца
• пренос вибрација са носача ливења на околне конструкције
• рефлексија директне буке од стране хаубе која контролише проток ваздуха кроз вентилациони систем.

Стратегије контроле буке варирају у зависности од величине одливака, врсте метала, расположивог радног простора, употребе преносивих алата и других сродних фактора. Доступне су одређене основне мере за смањење изложености појединаца и сарадника буци, укључујући изолацију у времену и простору, комплетне ограде, делимичне преграде које апсорбују звук, извођење радова на површинама које апсорбују звук, преграде, панеле и хаубе направљене од звука. апсорбујућих или других акустичних материјала. Треба поштовати смернице за безбедне дневне границе излагања и, као последње средство, могу се користити лична заштитна средства.

Клупа за ометање коју је развило Британско удружење за истраживање челичног ливења смањује буку при ломљењу за око 4 до 5 дБА. Ова клупа укључује издувни систем за уклањање прашине. Ово побољшање је охрабрујуће и наводи на наду да ће даљим развојем постати могуће још веће смањење буке.

Синдром вибрације шака-рука

Преносни вибрирајући алати могу изазвати Рејноов феномен (синдром вибрације шака-рука—ХАВС). Ово је преовлађујуће код челичних чепова него код гвожђа и чешће међу онима који користе ротирајући алат. Критична брзина вибрације за почетак овог феномена је између 2,000 и 3,000 обртаја у минути иу опсегу од 40 до 125 Хз.

Сада се сматра да ХАВС укључује ефекте на бројна друга ткива у подлактици осим периферних нерава и крвних судова. Повезан је са синдромом карпалног тунела и дегенеративним променама у зглобовима. Недавна студија о дробилицама и брусилицама у челичанама показала је да је код њих двоструко већа вероватноћа да ће развити Дупуитренову контрактуру него у групи за поређење (Тхомас и Цларке 1992).

Вибрације које се преносе на руке радника могу се знатно смањити: ​​избором алата дизајнираних да смање штетне опсеге фреквенције и амплитуде; смер издувног отвора даље од руке; употреба вишеслојних рукавица или изолационих рукавица; и скраћивање времена излагања променама у радним операцијама, алатима и периодима одмора.

Проблеми са очима

Неке од прашине и хемикалија које се сусрећу у ливницама (нпр. изоцијанати, формалдехид и терцијарни амини, као што су диметилетиламин, триетиламин и тако даље) су иританти и одговорни су за визуелне симптоме код изложених радника. То укључује свраб, сузење очију, замагљен или замагљен вид или такозвани „плаво-сиви вид“. На основу појаве ових ефеката, препоручено је смањење временски пондерисане просечне изложености испод 3 ппм.

Остали проблеми

Изложеност формалдехиду на или изнад границе излагања у САД налази се у добро контролисаним операцијама прављења језгра у врућој кутији. Изложености које су много пута изнад границе могу се наћи тамо где је контрола опасности лоша.

Азбест се широко користио у ливачкој индустрији, а до недавно се често користио у заштитној одећи за раднике изложене топлоти. Његови ефекти су откривени у рендгенским прегледима радника ливнице, како међу радницима у производњи, тако и међу радницима на одржавању који су били изложени азбесту; истраживање пресека открило је карактеристично захваћеност плеуре код 20 од 900 радника челика (Кроненберг ет ал. 1991).

Периодични прегледи

За све раднике у ливници треба обезбедити припремне и периодичне лекарске прегледе, укључујући преглед симптома, рендгенске снимке грудног коша, тестове плућне функције и аудиограме, уз одговарајуће праћење ако се открију сумњиви или абнормални налази. Сложени ефекти дуванског дима на ризик од респираторних проблема међу радницима ливнице захтевају укључивање савета о престанку пушења у програм здравственог образовања и промоције.

Zakljucak

Ливнице су вековима биле суштинска индустријска операција. Упркос сталном напретку технологије, они представљају раднике са мноштвом опасности по безбедност и здравље. Пошто опасности и даље постоје чак иу најсавременијим постројењима са примерним програмима превенције и контроле, заштита здравља и добробити радника остаје стални изазов за менаџмент и раднике и њихове представнике. Ово остаје тешко како у паду индустрије (када забринутост за здравље и безбедност радника има тенденцију да уступи место економским ограничењима) тако и у временима процвата (када потражња за повећаном производњом може довести до потенцијално опасних пречица у процесима). Образовање и обука у контроли опасности, стога, остају стална потреба.

Назад

Преглед процеса

Формирање металних делова применом великих сила притиска и затезања је уобичајено у целој индустријској производњи. У операцијама штанцања, метал, најчешће у облику листова, трака или намотаја, се на собној температури формира у одређене облике резањем, пресовањем и истезањем између калупа, обично у низу од једног или више дискретних корака удара. Хладно ваљани челик је полазни материјал у многим операцијама штанцања при стварању делова од лима у аутомобилској индустрији и индустрији апарата и другим индустријама. Отприлике 15% радника у аутомобилској индустрији ради у операцијама штанцања или у погонима.

У ковању, сила притиска се примењује на претходно формиране блокове (празне) од метала, обично загрејане на високе температуре, такође у једном или више дискретних корака пресовања. Облик завршног комада је одређен обликом шупљина у металној матрици или матрицама које се користе. Са отвореним утиснутим калупима, као код ковања са ударним чекићем, залогај се сабија између једне матрице причвршћене за доњи наковањ и вертикалног цилиндра. Код затворених калупа за утискивање, као код пресовања, бланк се сабија између доње матрице и горње матрице причвршћене за рам.

Ковачнице чекића користе парни или ваздушни цилиндар за подизање чекића, који се затим спушта гравитацијом или се покреће паром или ваздухом. Број и снагу удараца чекића руковалац контролише ручно. Оператер често држи хладан крај кундака док рукује чекићем. Ковање са ударним чекићем некада је чинило око две трећине свих ковања у Сједињеним Државама, али је данас мање уобичајено.

Ковачнице за пресовање користе механички или хидраулични рам за обликовање комада једним, спорим, контролисаним ходом (погледајте слику 1). Ковање пресом се обично контролише аутоматски. Може се радити вруће или на нормалним температурама (хладно ковање, екструдирање). Варијација нормалног ковања је ваљање, где се континуирано примењује сила и оператер окреће део.

Слика 1. Ковање пресом

Мазива за калупе се прскају или на други начин наносе на површине матрице и празне површине пре и између удараца чекића или притиска.

Делови машина високе чврстоће као што су осовине, зупчаници, вијци и компоненте вешања возила су уобичајени производи за ковање челика. Компоненте авиона високе чврстоће као што су крила, турбински дискови и стајни трап су коване од алуминијума, титанијума или легура никла и челика. Отприлике 3% радника у аутомобилској индустрији ради у ковачницама или погонима.

Услови рада

Многе опасности уобичајене у тешкој индустрији присутне су у операцијама штанцања и ковања. То укључује повреде од понављајућих напрезања (РСИ) услед сталног руковања и обраде делова и рада контрола машине као што су дугмад на длану. Тешки делови излажу раднике ризику од проблема са леђима и раменима, као и мишићно-скелетних поремећаја горњих екстремитета. Руковаоци штампе у погонима за штанцање аутомобила имају стопе РСИ-а које су упоредиве са онима у монтажним фабрикама на високоризичним пословима. Високоимпулсне вибрације и бука присутни су у већини операција штанцања и неких операција ковања (нпр. парни или ваздушни чекић), узрокујући губитак слуха и могуће кардиоваскуларне болести; ово су међу индустријским окружењима са највећом буком (преко 100 дБА). Као иу другим облицима система вођених аутоматизацијом, енергетска оптерећења радника могу бити велика, у зависности од делова којима се рукује и брзине циклуса машине.

Катастрофалне повреде настале услед непредвиђених покрета машина су уобичајене у штанцању и ковању. Ово може бити због: (1) механичког квара система управљања машинама, као што су механизми квачила у ситуацијама када се рутински очекује да радници буду унутар радног окружења машине (неприхватљив дизајн процеса); (2) недостаци у дизајну или перформансама машине који захтевају непрограмиране интервенције радника као што су померање заглављених или неусклађених делова; или (3) неправилне, високоризичне процедуре одржавања које се изводе без адекватног закључавања целе укључене мреже машина, укључујући аутоматизацију преноса делова и функције других повезаних машина. Већина мрежа аутоматизованих машина није конфигурисана за брзо, ефикасно и ефикасно закључавање или безбедно решавање проблема.

Магле из уља за подмазивање машина које се стварају током нормалног рада представљају још једну општу опасност по здравље у операцијама штанцања и ковања које покреће компримовани ваздух, што потенцијално доводи раднике у опасност од респираторних, дерматолошких и дигестивних болести.

Здравствени и безбедносни проблеми

Штампање

Операције штанцања имају висок ризик од озбиљног лацерације због потребног руковања деловима са оштрим ивицама. Можда горе је руковање отпадом који је резултат одсечених периметара и избушених делова делова. Отпад се обично сакупља гравитационим жлебовима и транспортерима. Отклањање повремених заглављивања је активност високог ризика.

Хемијске опасности специфичне за штанцање обично произилазе из два главна извора: једињења за извлачење (тј. мазива за калупе) у стварним операцијама пресовања и емисија из заваривања од склапања штанцаних делова. Смеше за цртање (ДЦ) су потребне за већину штанцања. Материјал се прска или ваља на лим и даље магле се стварају самим догађајем штанцања. Као и друге течности за обраду метала, смеше за извлачење могу бити равна уља или уљне емулзије (растворљива уља). Компоненте укључују фракције нафтних уља, специјалне агенсе за подмазивање (нпр. деривате животињских и биљних масних киселина, хлорисана уља и воскове), алканоламине, нафтне сулфонате, борате, згушњиваче добијене од целулозе, инхибиторе корозије и биоциде. Концентрације магле у ваздуху у операцијама штанцања могу достићи оне у типичним операцијама машинске обраде, иако су ови нивои у просеку нижи (0.05 до 2.0 мг/м³). Међутим, видљива магла и нагомилани уљни филм на грађевинским површинама су често присутни, а контакт са кожом може бити већи због екстензивног руковања деловима. Изложености које ће највероватније представљати опасности су хлорисана уља (могући канцер, обољење јетре, кожни поремећаји), колофонијум или деривати таловог уља (сензибилизатори), фракције нафте (пробавни карциноми) и, могуће, формалдехид (из биоцида) и нитрозамини (из алканоламини и натријум нитрит, било као састојци ДЦ или у површинским премазима на улазном челику). Повишен рак дигестивног тракта примећен је у две фабрике за штампање аутомобила. Микробиолошки процват у системима који примењују ДЦ тако што га котрљају на лим из отвореног резервоара могу представљати ризик за раднике од респираторних и дерматолошких проблема сличних онима у операцијама машинске обраде.

Заваривање штанцаних делова се често изводи у постројењима за штанцање, обично без међупрања. Ово производи емисије које укључују испарења метала и пиролизу и производе сагоревања од смеше за извлачење и других површинских остатака. Типичне (првенствено отпорне) операције заваривања у постројењима за штанцање стварају укупне концентрације честица у ваздуху у опсегу од 0.05 до 4.0 мг/м³. Садржај метала (као испарења и оксиди) обично чини мање од половине те честице, што указује да до 2.0 мг/м³ је лоше окарактерисан хемијски отпад. Резултат је измаглица видљива у многим областима заваривања постројења за штанцање. Присуство хлорисаних деривата и других органских састојака изазива озбиљну забринутост у вези са саставом дима заваривања у овим окружењима и снажно се залаже за контролу вентилације. Примена других материјала пре заваривања (као што су прајмер, боја и лепкови слични епоксиду), од којих се неки затим заварују, додатно забрињава. Активности поправке у производњи заваривања, које се обично раде ручно, често представљају већу изложеност тим истим загађивачима ваздуха. Прекомерна стопа рака плућа примећена је међу заваривачима у фабрици за штанцање аутомобила.

Ковање

Као и жигосање, операције ковања могу представљати велики ризик од раздеротина када радници рукују кованим деловима или обрезују флеке или нежељене ивице са делова. Ковање под великим ударом такође може да избаци фрагменте, каменац или алате, узрокујући повреду. У неким активностима ковања, радник хвата радни комад клештима током корака притискања или удара, повећавајући ризик од мишићно-скелетних повреда. У ковању, за разлику од штанцања, обично су у близини пећи за загревање делова (за ковање и жарење), као и канте врућих отковака. Ово ствара потенцијал за услове високог топлотног стреса. Додатни фактори топлотног стреса су метаболичко оптерећење радника током ручног руковања материјалима и, у неким случајевима, топлота производа сагоревања мазива за калупе на бази уља.

Подмазивање матрице је потребно у већини ковања и има додатну карактеристику да мазиво долази у контакт са деловима на високим температурама. Ово изазива тренутну пиролизу и аеросолизацију не само у калупима, већ и накнадно од делова за димљење у расхладним посудама. Састојци мазива за ковање могу укључивати графитне суспензије, полимерне згушњиваче, сулфонатне емулгаторе, нафтне фракције, натријум нитрат, натријум нитрит, натријум карбонат, натријум силикат, силиконска уља и биоциде. Они се наносе као спрејеви или, у неким применама, брисом. Пећи које се користе за загревање метала који се кује обично се ложе на нафту или гас, или су то индукционе пећи. Емисије могу настати из пећи на гориво са неадекватним промајем и из невентилираних индукционих пећи када улазни метални материјал има површинске загађиваче, као што су уље или инхибитори корозије, или ако је, пре ковања, подмазан за сечење или тестерисање (као у случај барске залихе). У САД, укупне концентрације честица у ваздуху у операцијама ковања обично се крећу од 0.1 до 5.0 мг/м³ и веома варирају у операцијама ковања због топлотних конвекцијских струја. Повишена стопа рака плућа примећена је међу радницима ковања и термичке обраде из два погона за производњу кугличних лежајева.

Пракса здравља и безбедности

Неколико студија је проценило стварне здравствене ефекте код радника који су били изложени штанцању или ковању. Свеобухватна карактеризација потенцијала токсичности већине рутинских операција, укључујући идентификацију и мерење приоритетних токсичних агенаса, није урађена. Процена дугорочних здравствених ефеката технологије подмазивања матрице развијене 1960-их и 1970-их је тек недавно постала изводљива. Као резултат тога, регулација ове изложености подразумева генеричке стандарде за прашину или укупне честице као што је 5.0 мг/м³ у САД. Иако је вероватно адекватан у неким околностима, овај стандард није доказано адекватан за многе примене штанцања и ковања.

Одређено смањење концентрације магле мазива могуће је уз пажљиво управљање процедуром наношења и код штанцања и ковања. Примена ролне у штанцању је пожељна када је то изводљиво, а коришћење минималног притиска ваздуха у спрејевима је корисно. Требало би испитати могуће елиминисање приоритетних опасних састојака. Кућишта са негативним притиском и сакупљачима магле могу бити веома ефикасна, али могу бити некомпатибилна са руковањем деловима. Филтрирање ваздуха који се ослобађа из ваздушних система под високим притиском у пресама би смањило маглу (и буку) пресованог уља. Контакт са кожом у операцијама штанцања може се смањити аутоматизацијом и добром личном заштитном ношењем, обезбеђујући заштиту и од лацерације и од засићења течности. За заваривање постројења за штанцање, прање делова пре заваривања је веома пожељно, а делимична кућишта са ЛЕВ би значајно смањила ниво дима.

Контроле за смањење топлотног стреса у штанцању и топлом ковању укључују минимизирање количине ручног руковања материјалом у подручјима са високом топлотом, заштиту пећи ради смањења зрачења топлоте, минимизирање висине врата пећи и прореза и коришћење вентилатора за хлађење. Положај вентилатора за хлађење треба да буде саставни део дизајна кретања ваздуха ради контроле изложености магли и топлотног стреса; у супротном, хлађење се може постићи само на рачун већих експозиција.

Механизација руковања материјалом, прелазак са ковања чекића на пресовање када је то могуће и прилагођавање брзине рада на ергономски практичан ниво могу смањити број мишићно-скелетних повреда.

Ниво буке се може смањити комбинацијом преласка са чекића на ковачнице када је то могуће, добро дизајнираних кућишта и утишавања дуваљки пећи, квачила за ваздух, ваздушних водова и руковања деловима. Требало би успоставити програм очувања слуха.

Потребна ЛЗО укључује заштиту за главу, заштиту за стопала, заштитне наочаре, штитнике за слух (около су као са прекомерном буком), кецеље и хеланке отпорне на топлоту и уље (са великом употребом мазива за мазање на бази уља) и инфрацрвену заштиту за очи и лице (око пећи).

Опасности по здравље животне средине

Опасности по животну средину које произилазе из постројења за штанцање, релативно мале у поређењу са онима из неких других типова постројења, укључују одлагање отпадне масе за извлачење и раствора за прање и издувавање дима од заваривања без адекватног чишћења. Неке ковачнице су историјски узроковале акутну деградацију локалног квалитета ваздуха са димом од ковања и прашином каменца. Међутим, уз одговарајући капацитет пречишћавања ваздуха, то се не мора догодити. Одлагање отпада за штанцање и каменца за ковање који садрже мазива за калупе је још један потенцијални проблем.

Назад