星期三,三月16 2011 22:23

金屬表面處理

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改編自第三版, 職業健康與安全百科全書.

有多種技術可用於對金屬產品的表面進行精加工,以使其抗腐蝕、更貼合和更美觀(見表 1)。 一些產品通過一系列這些技術進行處理。 本文將簡要介紹其中一些最常用的。

表 1. 與不同金屬處理方法相關的危害總結

金屬處理方法

危害性

注意事項

電解拋光

腐蝕性和腐蝕性化學品造成的灼傷和刺激

使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。

電鍍

接觸可能致癌的鉻和鎳; 接觸氰化物; 腐蝕性和腐蝕性化學品引起的灼傷和刺激; 電擊; 該過程可能是潮濕的,導致滑倒和跌倒的危險; 潛在的爆炸性粉塵產生; 人體工學危害

使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風,通常開槽,推拉系統。 立即清理溢出物。 安裝防滑地板。 使用有效的工作程序和站點設計來避免人體工程學壓力。

搪瓷和玻璃

來自研磨機、傳送帶、研磨機的物理危害; 高溫液體和設備的灼傷危險; 接觸可能導致肺部疾病的粉塵

安裝適當的機器防護裝置,包括聯鎖裝置。 使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風設備以避免粉塵暴露。 可能需要 HEPA 過濾設備。

刻蝕

接觸氫氟酸; 腐蝕性和腐蝕性化學品引起的灼傷和刺激; 高溫液體和設備的灼傷危險

實施避免接觸氫氟酸的計劃。 使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。

鍍鋅

高溫液體、金屬和設備的灼傷危險; 腐蝕性和腐蝕性化學品引起的灼傷和刺激; 金屬煙熱; 潛在的鉛暴露

使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。 實施減少鉛接觸/監測計劃。

熱處理

高溫液體、金屬和設備的灼傷危險; 腐蝕性和腐蝕性化學品引起的灼傷和刺激; 可能的氫氣爆炸性環境; 可能接觸一氧化碳; 可能接觸氰化物; 油淬的火災隱患

使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。 顯示高溫設備和表面警告標誌。 安裝監測一氧化碳濃度的系統。 安裝足夠的滅火系統。

金屬噴鍍

高溫金屬和設備的燒傷危險; 粉塵、乙炔的可能爆炸性環境; 鋅金屬煙熱

安裝足夠的滅火系統。 妥善分離化學品和氣體。 使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。

磷化

腐蝕性和腐蝕性化學品造成的灼傷和刺激

使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。

塑料塗層

接觸化學致敏劑

尋求敏化劑的替代品。 使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。

接觸各種具有潛在毒性和易燃性的溶劑、接觸化學敏化劑、接觸潛在致癌的鉻

尋求敏化劑的替代品。 使用適當的個人防護裝備。 安裝有效的排氣通風裝置。 正確分離化學品/氣體。

 

在應用任何這些技術之前,必須徹底清潔產品。 可以單獨或按順序使用多種清潔方法。 它們包括機械研磨、刷洗和拋光(會產生金屬或氧化粉塵——鋁粉塵可能會爆炸)、蒸汽脫脂、用有機油脂溶劑清洗、在濃酸或鹼溶液中“酸洗”和電解脫脂。 最後一種方法涉及浸泡在含有氰化物和濃鹼的浴液中,電解形成的氫氣或氧氣會去除油脂,從而形成不含氧化物和油脂的“空白”金屬表面。 清潔之後是產品的充分漂洗和乾燥。

設備的正確設計和有效的 LEV 將降低一些風險。 必須為暴露於飛濺危險的工人提供護目鏡或眼罩以及防護手套、圍裙和防護服。 淋浴和洗眼器應在附近並處於良好的工作狀態,應及時沖走飛濺和溢出物。 對於電解設備,手套和鞋子必須不導電,並且應遵循其他標準電氣預防措施,例如安裝接地故障斷路器和上鎖/掛牌程序。

處理過程

電解拋光

電解拋光用於產生改善外觀和反射率的表面,去除多餘的金屬以準確符合所需的尺寸,並為表面缺陷檢查做準備。 該過程涉及在蒸汽脫脂和熱鹼清洗後優先陽極溶解表面上的高點。 酸經常用作電解質溶液; 因此,之後需要充分沖洗。

電鍍

電鍍是一種化學或電化學工藝,用於在產品上鍍上一層金屬層——例如,鍍鎳以防腐蝕,鍍硬鉻以改善表面性能,或鍍銀和鍍金以美化產品。 有時會使用非金屬材料。 將作為陰極接線的產品和待沉積金屬的陽極浸入電解質溶液(可以是酸性、鹼性或含有氰化物鹽和絡合物的鹼性溶液)中,並從外部連接到直流電源。 金屬陽極帶正電荷的陽離子遷移到陰極,在那裡它們被還原為金屬並沉積為薄層(見圖 1)。 該過程一直持續到新塗層達到所需的厚度,然後對產品進行清洗、乾燥和拋光。

圖 1. 電鍍:示意圖

MET070F1

 

陽極:Cu → Cu+2 + 2e- ; 陰極:銅+2 + 2e- → 銅

In 電鑄, 與電鍍密切相關的過程,例如,通過應用石墨使石膏或塑料模製的物體導電,然後連接為陰極,以便金屬沉積在它們上面。

In 陽極氧化, 近年來變得越來越重要的工藝,將鋁製品(也使用鈦和其他金屬)作為陽極連接並浸入稀硫酸中。 然而,它們並沒有形成正鋁離子並遷移沉積在陰極上,而是被陽極處產生的氧原子氧化,並作為氧化層與其結合。 該氧化層部分被硫酸溶液溶解,使表面層多孔。 隨後,彩色或光敏材料可以沉積在這些孔中,例如在銘牌的製造中。

搪瓷和釉料

搪瓷或搪瓷用於為金屬(通常是鐵或鋼)提供高耐熱、耐污染和耐腐蝕的覆蓋層,用於各種製成品,包括浴缸、燃氣和電炊具、廚具、儲罐和容器,以及電氣設備。 此外,琺瑯還用於陶瓷、玻璃、珠寶和裝飾擺件的裝飾。 幾個世紀以來,琺瑯粉在景泰藍和利摩日等裝飾品生產中的專門用途已廣為人知。 釉料適用於各種陶器。

用於製造搪瓷和釉料的材料包括:

  • 耐火材料,例如石英、長石和粘土
  • 助熔劑,例如硼砂(十水硼酸鈉)、純鹼(無水碳酸鈉)、硝酸鈉、螢石、冰晶石、碳酸鋇、碳酸鎂、一氧化鉛、四氧化鉛和氧化鋅
  • 顏色,例如銻、鎘、鈷、鐵、鎳、錳、硒、釩、鈾和鈦的氧化物
  • 遮光劑,例如銻、鈦、錫和鋯的氧化物,以及銻酸鈉
  • 電解質,例如硼砂、純鹼、碳酸鎂和硫酸鹽、亞硝酸鈉和鋁酸鈉
  • 絮凝劑,例如粘土、樹膠、海藻酸銨、膨潤土和膠態二氧化矽。

 

所有類型的搪瓷或上釉的第一步是製作熔塊,即搪瓷粉。 這涉及原材料的準備、熔煉和熔塊處理。

在仔細清潔金屬產品(例如,噴丸、酸洗、脫脂)後,可以通過多種程序應用搪瓷:

  • 在濕法中,物體被浸入含水的釉質泥漿中,取出並瀝乾,或者在“水洗”過程中,釉質泥漿較厚,必須從物體上抖落。
  • 在干法工藝中,將打磨過的物體加熱到上釉溫度,然後通過篩子將乾燥的搪瓷粉末撒在物體上。 琺瑯燒結到位,當物體返回熔爐時,它會熔化成光滑的表面。
  • 噴塗應用的使用越來越多,通常是在機械化操作中。 它需要一個處於排氣通風下的機櫃。
  • 裝飾性琺瑯通常使用刷子或類似工具手工塗抹。
  • 瓷器和陶器的釉料通常通過浸漬或噴塗來施塗。 雖然一些浸漬操作正在機械化,但在國內瓷器行業中,作品通常是手工浸漬的。 將物品拿在手中,浸入一大桶釉料中,手腕一抖,釉料就會脫落,然後將物品放入烘乾機中。 噴釉時應提供具有高效排氣通風功能的封閉罩或櫃。

 

然後將準備好的物體在通常以氣體為燃料的熔爐或窯爐中“燒製”。

刻蝕

化學蝕刻產生緞面或啞光效果。 最常見的是,它用作陽極氧化、塗漆、轉化塗層、拋光或化學增亮之前的預處理。 它最常用於鋁和不銹鋼,但也用於許多其他金屬。

鋁通常在含有氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸三鈉和碳酸鈉的各種混合物以及其他成分的鹼性溶液中蝕刻,以防止形成污泥。 最常見的工藝之一是使用濃度為 10 至 40 g/l 的氫氧化鈉,溫度保持在 50 至 85°C,浸泡時間長達 10 分鐘。

鹼性蝕刻之前和之後通常在鹽酸、氫氟酸、硝酸、磷酸、鉻酸或硫酸的各種混合物中進行處理。 典型的酸處理包括在 15 體積份的硝酸和 60 體積份的氫氟酸的混合物中浸泡 3 至 1 秒,並保持​​在 20°C 的溫度。

鍍鋅

鍍鋅將鋅塗層應用於各種鋼鐵產品以防止腐蝕。 產品必須清潔且無氧化物,塗層才能正確粘附。 在產品進入鍍鋅槽之前,這通常涉及許多清潔、漂洗、乾燥或退火過程。 在“熱浸”鍍鋅中,產品通過熔融鋅浴; 如上所述,“冷”鍍鋅本質上是電鍍。

製造的產品通常採用間歇工藝進行鍍鋅,而連續帶鋼方法用於鋼帶、薄板或線材。 可以使用助焊劑來保持產品和鋅浴的令人滿意的清潔並促進乾燥。 預助焊劑步驟之後可以在鋅浴表面上覆蓋氯化銨助焊劑,或者後者可以單獨使用。 在鍍鋅管中,管子在清洗後和進入熔融鋅浴之前浸入氯化鋅銨的熱溶液中。 助焊劑分解形成刺激性氯化氫和氨氣,需要 LEV。

各種類型的連續熱浸鍍鋅在產品清潔方式以及是否在線進行清潔方面存在本質區別:

  • 通過表面油的火焰氧化進行清潔,隨後在爐中還原並在線進行退火
  • 在線退火前進行電解清洗
  • 酸洗、鹼洗、預熱爐前使用助焊劑、鍍鋅前爐內退火
  • 通過酸洗和鹼洗進行清潔,在鍍鋅之前去除焊劑並在還原性氣體(例如氫氣)中預熱。

 

輕鋼連續鍍鋅線省去了酸洗和助焊劑的使用; 它使用鹼性清洗,通過在氫氣還原氣氛的腔室或爐中加熱鋼帶,直到鋼帶通過熔融鋅浴表面以下,從而保持鋼帶錶面清潔。

線材的連續鍍鋅需要退火步驟,通常在清洗和鍍鋅槽前有一個熔鉛鍋; 風冷或水冷; 在熱的稀鹽酸中酸洗; 漂洗; 助焊劑的應用; 烘乾; 然後在熔融鋅浴中鍍鋅。

浮渣,一種鐵和鋅的合金,沉降到熔融鋅浴的底部,必須定期清除。 鋅液表面漂浮各種物質,防止鋅液氧化。 在被鍍鋅的線材或帶材的入口和出口點需要經常撇渣。

熱處理

熱處理,即對保持固態的金屬進行加熱和冷卻,通常是金屬產品加工過程中不可或缺的一部分。 它幾乎總是涉及金屬晶體結構的變化,從而導致其性能的改變(例如,退火使金屬更具延展性,加熱和緩慢冷卻以降低硬度,加熱和淬火以增加硬度,低溫加熱以盡量減少內部應力)。

退火

退火是一種“軟化”熱處理,廣泛用於對金屬進行進一步冷加工、提高可加工性、在產品使用前消除應力等。 它涉及將金屬加熱到特定溫度,將其在該溫度下保持特定時間長度,然後使其以特定速率冷卻。 使用了許多退火技術:

  • 藍色退火, 其中鐵基合金表面產生一層藍色氧化物
  • 光亮退火, 這是在受控氣氛中進行的,以盡量減少表面氧化
  • 封閉退火 or 箱式退火, 黑色金屬和有色金屬在有或沒有包裝材料的密封金屬容器中加熱,然後緩慢冷卻的方法
  • 全退火, 通常在保護氣氛中進行,旨在獲得經濟上可行的最大柔軟度
  • 延展性, 對鑄鐵件進行的一種特殊退火,通過將鐵中的結合碳轉化為細碳(即石墨)來使其具有延展性
  • 部分退火, 一種低溫工藝,用於消除冷加工在金屬中引起的內應力
  • 亞臨界 or 球化退火, 通過使晶體結構中的碳化鐵獲得球體形狀,從而提高可加工性。

 

時效硬化

時效硬化是一種常用於鋁銅合金的熱處理,其中通過加熱至約 180°C 約 1 小時來加速合金中發生的自然硬化。

均質

均質化通常應用於鑄錠或粉末金屬壓塊,旨在消除或大大減少偏析。 它是通過加熱到低於金屬熔點約 20°C 的溫度約 2 小時或更長時間,然後淬火來實現的。

正火

類似於完全退火的過程可確保獲得的機械性能的均勻性,並且還產生更大的韌性和對機械載荷的抵抗力。

專利申請

淬火是一種特殊類型的退火工藝,通常應用於要拉拔的小截面材料(例如,0.6% 碳鋼線)。 金屬在普通爐中被加熱到轉變範圍以上,然後從爐中直接進入例如溫度保持在約 170°C 的鉛浴中。

調質

通過加熱到高於轉變範圍並通過在油、水或空氣中淬火快速冷卻到室溫,可以在鐵基合金中產生硬度的增加。 該物品通常承受的壓力太大而無法投入使用,並且為了增加其韌性,通過重新加熱到低於轉變範圍的溫度並使其以所需的速度冷卻來對其進行回火。

Martempering 和等溫淬火是類似的過程,不同之處在於物品是在例如溫度保持在 400°C 的鹽或鉛浴中淬火的。

表面和表面硬化

這是另一種最常應用於鐵基合金的熱處理工藝,可使物體表面保持堅硬,而其核心保持相對延展性。 它有多種變體:

  • 火焰硬化 涉及通過用高溫氣炬加熱然後在油、水或其他合適的介質中淬火來硬化物體(例如齒輪齒、軸承、滑道)的表面。
  • 電感應淬火 與火焰淬火類似,不同之處在於加熱是由表面層中感應的渦流產生的。
  • 滲碳 通過在固態、液態或氣態含碳介質(如固態木炭和碳酸鋇、液態氰化鈉和碳酸鈉、氣態一氧化碳、甲烷等)中加熱物體來增加鐵基合金表面的碳含量) 在大約 900°C 的溫度下。
  • 滲氮 通過在約 500 至 600°C 的含氮介質(通常是氨氣)中加熱特殊低合金鑄鐵或鋼物體表面來增加其表面的氮含量。
  • 氰化 是一種表面硬化方法,其中低碳鋼物體的表面同時富含碳和氮。 它通常包括在 1°C 的 30% 氰化鈉溶液中將物體加熱 870 小時,然後在油或水中淬火。
  • 碳氮共滲 是一種通過在滲碳氣體(見上文)和滲氮氣體(例如,800% 至 875% 無水氨)。

 

金屬噴鍍

金屬化或金屬噴塗是一種通過用金屬熔滴噴塗來將保護性金屬塗層施加到機械粗糙表面的技術。 它還可用於修復磨損或腐蝕的表面,以及修復加工不良的零部件。 這個過程被廣泛稱為 Schooping,以發明它的 Schoop 博士命名。

它使用 Schooping 槍,這是一種手持式手槍形噴槍,金屬絲形式通過該噴槍被送入燃氣/氧氣吹管火焰中,熔化金屬並使用壓縮空氣將其噴射到物體上。 熱源是氧氣和乙炔、丙烷或壓縮天然氣的混合物。 盤繞的電線通常在被送入槍之前被拉直。 可以使用任何可以製成線材的金屬; 槍也可以接受粉末狀的金屬。

真空金屬化是將物體放置在真空罐中並向其中噴射塗層金屬的過程。

磷化

磷化主要用於低碳鋼和鍍鋅鋼和鋁,以增強油漆、蠟和油飾面的附著力和耐腐蝕性。 它還用於形成一層,在金屬板材的深沖壓過程中起分型膜的作用,提高其耐磨性。 它主要包括讓金屬表面與一種或多種鐵、鋅、錳、鈉或銨的磷酸鹽溶液反應。 磷酸鈉和磷酸銨溶液用於聯合清洗和磷化。 對多金屬物體進行磷化處理的需要以及在自動化操作中提高生產線速度的願望導致通過向磷化溶液中添加促進劑(例如氟化物、氯酸鹽、鉬酸鹽和鎳化合物)來縮短反應時間。為了減小晶體尺寸,並且,因此,為了增加磷酸鋅塗層的柔韌性,在前處理漂洗液中加入了三級磷酸鋅或磷酸鈦等結晶細化劑。

磷化工序通常包括以下步驟:

  • 熱鹼清洗
  • 刷牙和沖洗
  • 進一步的熱鹼清洗
  • 調理水沖洗
  • 噴塗或浸漬在酸式磷酸鹽的熱溶液中
  • 冷水沖洗
  • 溫鉻酸沖洗
  • 另一個冷水沖洗
  • 烘乾。

 

有機油漆底漆應用於金屬表面,以促進隨後施加的油漆的附著力並延緩油漆-金屬界面處的腐蝕。 底漆通常包含樹脂、顏料和溶劑,可以通過刷塗、噴塗、浸漬、輥塗或電泳塗敷在準備好的金屬表面上。

溶劑可以是脂族和芳族烴、酮、酯、醇和醚的任意組合。 最常用的樹脂是聚乙烯丁炔醇、酚醛樹脂、乾性油醇酸樹脂、環氧化油、環氧酯、矽酸乙酯和氯化橡膠。 在復合底漆中,使用四亞乙基五胺、五亞乙基六胺、異氰酸酯和脲甲醛等交聯劑。 底漆配方中使用的無機顏料包括鉛、鋇、鉻、鋅和鈣化合物。

塑料塗層

塑料塗層以液態形式應用於金屬,粉末形式隨後通過加熱固化或燒結,或者以製造的片材形式使用粘合劑層壓到金屬表面。 最常用的塑料包括聚乙烯、聚酰胺(尼龍)和 PVC。 後者可包括基於單體和聚合酯的增塑劑和穩定劑,例如碳酸鉛、鋇和鎘的脂肪酸鹽、二月桂酸二丁基錫、硫醇烷基錫和磷酸鋅。 雖然通常是低毒和無刺激性的,但一些增塑劑是皮膚致敏劑。

危害及其預防

從上述過程的複雜性可以推斷,金屬表面處理存在多種安全和健康危害。 許多在製造操作中經常遇到; 其他人則通過所採用的技術和材料的獨特性來呈現。 有些可能會危及生命。 然而,總的來說,它們是可以預防或控制的。

工作場所設計

工作場所的設計應允許在不干擾正在進行的加工的情況下運送原材料和供應品以及移走成品。 由於許多化學品在混合時易燃或容易發生反應,因此在儲存和運輸過程中進行適當的分離至關重要。 許多金屬精加工操作涉及液體,當酸或鹼發生洩漏、溢出或飛濺時,必須立即將其沖洗掉。 因此,必須提供充分排水、防滑的地板。 客房清潔人員必須努力保持工作區域和其他空間清潔,沒有材料堆積。 處理固體和液體廢物以及熔爐排放物和排氣通風系統的設計必須考慮到環境問題。

工作站和工作任務應使用人體工程學原理,以盡量減少拉傷、扭傷、過度疲勞和 RSI。 機器防護裝置必須具有自動鎖定功能,以便在移除防護裝置時機器斷電。 防濺板是必不可少的。 由於熱酸鹼溶液飛濺的危險,洗眼器和全身淋浴器必須安裝在觸手可及的地方。 應張貼標誌,警告其他生產和維護人員注意化學浴和熱表面等危險。

化學評估

應評估所有化學品的潛在毒性和物理危害,並應盡可能使用危害較小的材料。 但是,由於毒性較小的材料可能更易燃,因此還必須考慮火災和爆炸的危險。 此外,還必須考慮材料的化學相容性。 例如,由於硝酸鹽的強氧化性,不小心將硝酸鹽和氰化物混合可能會引起爆炸。

通風

大多數金屬塗層工藝都需要 LEV,它被巧妙地放置以將蒸汽或其他污染物從工人身上吸走。 一些系統將新鮮空氣推過水箱,將空氣中的污染物“推”到系統的排氣側。 新鮮空氣進氣口必須遠離排氣口,以免潛在的有毒氣體再循環。

個人保護設備

應設計流程以防止潛在的有毒接觸,但由於無法始終完全避免,因此必須為員工提供適當的 PPE(例如,視情況而定,帶或不帶面罩的護目鏡、手套、圍裙或工作服和鞋子)。 由於許多暴露涉及熱腐蝕或腐蝕性溶液,因此保護物品應絕緣且耐化學腐蝕。 如果可能接觸電,PPE 應該是不導電的。 必須提供足夠數量的 PPE,以便在重新使用之前清潔和乾燥受污染的濕物品。 在有被熱金屬、熔爐等熱灼傷風險的地方,應備有絕緣手套和其他防護服。

一個重要的輔助措施是提供清洗設施和乾淨的儲物櫃和更衣室,這樣工人的衣服就不會受到污染,工人也不會把有毒物質帶回家中。

員工培訓和監督

無論是剛入職還是設備或流程發生變化時,員工教育和培訓都是必不可少的。 必須為每種化學產品提供 MSDS,以語言和教育水平解釋化學和物理危害,確保工人能夠理解。 能力測試和定期再培訓將確保工人掌握了所需的信息。 建議密切監督以確保遵循正確的程序。

選定的危害

某些危害是金屬塗層行業特有的,值得特別考慮。

鹼性和酸性溶液

用於金屬清潔和處理的加熱鹼和酸溶液具有特別強的腐蝕性和腐蝕性。 它們會刺激皮膚和粘膜,當濺入眼睛時尤其危險。 洗眼器和緊急淋浴是必不可少的。 適當的防護服和護目鏡可以防止不可避免的飛濺; 當濺到皮膚上時,應立即用乾淨的冷水充分沖洗該區域至少 15 分鐘; 可能需要就醫,尤其是當涉及到眼睛時。

使用氯代烴時應小心,因為氯代烴、酸和金屬反應可能會產生光氣。 吸入硝酸和氫氟酸的氣體特別危險,因為可能需要 4 小時或更長時間才會對肺部產生明顯影響。 支氣管炎、肺炎甚至可能致命的肺水腫可能在工人身上出現較晚,而這些工人顯然最初沒有受到暴露的影響。 對於已經暴露的工人,建議及時進行預防性治療,通常還建議住院治療。 皮膚接觸氫氟酸會導致數小時無痛的嚴重燒傷。 及時就醫是必不可少的。

金屬和氧化粉塵是研磨和拋光操作中的一個特殊問題,並且在它們產生時通過 LEV 最有效地去除。 管道系統應設計成平滑的,並且空氣速度應足以防止微粒從氣流中沉澱出來。 鋁粉和鎂粉可能具有爆炸性,應收集在濕式收集器中。 隨著鉛在陶瓷和瓷器釉料中的使用減少,鉛已不再是一個問題,但它仍然是無處不在的職業危害,必須始終加以防範。 由於致癌性和慢性鈹病的可能性,鈹及其化合物最近受到關注。

某些操作存在矽肺病和塵肺病的風險:火石、石英或石頭的煅燒、壓碎和乾燥; 在乾燥狀態下篩分、混合和稱量這些物質; 以及用這些材料裝爐。 當它們在潮濕的過程中使用並濺到工作場所和工人的衣服上時,它們也會帶來危險,當它們變乾時又會變成灰塵。 LEV 和嚴格的清潔和個人衛生是重要的預防措施。

有機溶劑

在脫脂和某些過程中使用的溶劑和其他有機化學品在吸入時是危險的。 在急性期,它們的麻醉作用可能導致呼吸麻痺和死亡。 在慢性接觸中,最常見的是中樞神經系統毒性和肝腎損害。 LEV 提供保護,在源和工人的呼吸區域之間至少有 80 到 100 厘米的安全區域。 還必須安裝工作台通風裝置,以去除成品工件中的殘留蒸汽。 有機溶劑使皮膚脫脂可能是皮炎的前兆。 許多溶劑也是易燃的。

氰化物

含有氰化物的浴液常用於電解脫脂、電鍍和氰化。 與酸反應會形成揮發性的、可能致命的氰化氫(氫氰酸)。 空氣中的致死濃度為 300 至 500 ppm。 皮膚吸收或攝入氰化物也可能導致致命接觸。 最佳清潔度對於使用氰化物的工人來說至關重要。 清洗前不得進食食物,也不得在工作區內食用。 在可能接觸氰化物後,必須仔細清潔手和衣服。

氰化物中毒的急救措施包括轉移到戶外、脫去受污染的衣服、用水大量沖洗暴露區域、氧療和吸入亞硝酸戊酯。 LEV 和皮膚保護必不可少。

鉻和鎳

電鍍電鍍槽中使用的鉻和鎳化合物可能是危險的。 鉻化合物可引起皮膚和粘膜的灼傷、潰瘍和濕疹,以及特徵性的鼻中隔穿孔。 可能發生支氣管哮喘。 鎳鹽會引起頑固的過敏性或毒性刺激性皮膚損傷。 有證據表明鉻和鎳的化合物都可能致癌。 LEV 和皮膚保護必不可少。

熔爐和烤箱

使用所用熔爐時需要採取特殊預防措施,例如,在金屬熱處理中,組件在高溫下處理,過程中使用的材料可能有毒或易爆,或兩者兼而有之。 爐中的氣態介質(氣氛)可能與金屬爐料發生反應(氧化或還原氣氛),或者它們可能是中性的和保護性的。 後者中的大部分含有高達 50% 的氫氣和 20% 的一氧化碳,它們除了可燃外,在高溫下還會與空氣形成高度爆炸性的混合物。 著火溫度從 450 到 750 °C 不等,但即使在較低溫度下局部火花也可能引起著火。 開爐或停爐時發生爆炸的危險性較大。 由於冷卻爐容易吸入空氣(當燃料或電源中斷時特別危險),應提供惰性氣體(例如氮氣或二氧化碳)以在爐子關閉時進行吹掃,以及當將保護氣氛引入熱爐時。

一氧化碳可能是熔爐和烤爐帶來的最大危害。 由於它無色無味,它經常在工人意識到之前就已經達到有毒水平。 頭痛是最早出現的中毒症狀之一,因此,應立即將在工作中出現頭痛的工人轉移到新鮮空氣中。 危險區域包括可能聚集一氧化碳的凹陷區域; 應該記住,磚砌體是多孔的,在正常吹掃期間可能會保留氣體,並在吹掃完成時將其排出。

鉛爐可能很危險,因為鉛在 870°C 以上的溫度下會很快蒸發。 因此,需要有效的排煙系統。 鍋破損或故障也可能是危險的; 如果發生這種情況,應提供足夠大的井或坑來收集熔融金屬。

火災和爆炸

金屬塗層中使用的許多化合物都是易燃的,在某些情況下是易爆的。 大多數爐子和乾燥爐是燃氣燃燒的,應安裝特殊的預防措施,例如燃燒器處的熄火裝置、供應管線中的低壓截止閥和爐子結構中的防爆板. 在電解操作中,過程中形成的氫氣可能會聚集在鍍液表面,如果不排出,可能會達到爆炸濃度。 爐子應適當通風,並防止燃燒器被滴落的材料堵塞。

油淬火也是一種火災隱患,尤其是當金屬裝料未完全浸入時。 淬火油應具有高閃點,其溫度不應超過 27°C。

如果儲存和操作不當,用於金屬化的壓縮氧氣和燃氣鋼瓶有火災和爆炸的危險。 詳細注意事項參見本章“焊接與熱切割”一文。

根據當地法規的要求,應提供包括警報器在內的消防設備並保持其正常工作,並讓工人訓練如何正確使用這些設備。

使用熔爐、明火、烘箱、加熱溶液和熔融金屬不可避免地會帶來過度受熱的風險,在炎熱潮濕的氣候中,尤其是封閉式防護服和裝備,會加劇這種風險。 工廠的完整空調在經濟上可能不可行,但在局部通風系統中提供冷卻空氣是有幫助的。 在涼爽的環境中休息和攝入足夠的液體(在工作場所攝入的液體應不含有毒污染物)將有助於避免熱毒性。 工人和主管應接受識別熱應激症狀的培訓。

結論

金屬的表面處理涉及多種過程,這些過程需要廣泛的潛在毒性暴露,其中大部分可以通過積極應用公認的預防措施來預防或控制。

 

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內容

金屬加工和金屬加工行業參考

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