- •Глава 6 защита от вредных веществ и теплового воздействия
- •6.1. Загрязнение воздушной среды на авиационных предприятиях
- •6.2. Классификация вредных веществ и их нормирование
- •6.3. Метеорологические условия на производстве
- •6.4. Мероприятия по оздоровлению воздушной среды
- •Скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений
- •6.5. Защита от тепловых излучений
- •6.6. Промышленная вентиляция
- •Вопросы для самопроверки
Глава 6 защита от вредных веществ и теплового воздействия
Высокая производительность труда, безопасность работы, нормальное функциональное состояние организма человека невозможны без создания и поддержания чистоты воздуха и определенных метеорологических условий в производственных помещениях.
Нормализация воздушной среды достигается предотвращением поступления в помещение вредных производственных газов, паров, пыли, избыточной теплоты и влаги.
6.1. Загрязнение воздушной среды на авиационных предприятиях
В атмосферном воздухе по объему содержится: 78,08% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона и других инертных газов, 0,03% углекислоты, 0,01% остальных газов.
На предприятии состав воздуха чаще всего отличается от приведенного под влиянием различных технологических процессов.
На авиационных предприятиях технологические процессы на всех стадиях изготовления авиационной техники - заготовительных, сборочных, испытании готовых изделий - сопровождаются выделением вредных веществ, теплоты и влаги.
При изготовлении двигателей летательных аппаратов наиболее массовыми деталями являются лопатки компрессоров и турбин. Заготовки лопаток авиационных двигателей получают различными способами, в том числе штамповкой с использованием энергии взрыва и применением взрывчатых веществ бризантного действия: аммонита, тротила, гексагена.
Для повышения надежности и долговечности деталей двигателей летательных аппаратов применяют различные методы поверхностного упрочнения и поверхностной термической обработки: цементация, азотирование, хромирование, порошковое борирование и цианирование металла. При этих операциях образуется углекислый газ, используются предельные углеводороды (метан, этан, пропан, бутан), бенз(а)пирен, синтин, триэтиламин.[4]
При планировании насыщение поверхностного слоя металла осуществляется из солевых расплавов, содержащих цианистые соли NaCN, Ca(CN)2, являющиеся сильнодействующими ядами.
В присутствии влаги, содержащейся в воздухе, цианистые соли образуют цианистый водород (синильная кислота HCN), вызывающий быстрое удушье вследствие паралича тканей дыхательных путей.
Для лопаток турбин газотурбинных двигателей применяют алитирование - насыщение поверхностного слоя металла алюминием.
Перед алитированием лопатки обезжиривают, используя эфир, бензин, бензол, ацетон, спирт, щелочные растворы соды или карбоната аммония.
Для упрочнения деталей, изготовленных из алюминия и его сплавов, применяют химическое и электрохимическое оксидирование. Химическое оксидирование алюминия производится в щелочном растворе хромовокислого натрия или фосфорнокислых растворах, содержащих хромовый ангидрид и ионы фтора.
Электрохимическое оксидирование алюминия и его сплавов производится в серной, хромовой и щавелевой кислотах.
В авиадвигателестроении жаростойкое эмалевое покрытие наносят на детали горячего тракта двигателя: жаровую трубу, камеры сгорания, сопловые и рабочие лопатки турбины и другие детали. Для изготовления жаростойкой эмали используют борную кислоту, углекислый барий, углекислый кальций, оксид цинка и диоксид титана.
На лопатки компрессора газотурбинного двигателя и детали химической аппаратуры для повышения износостойкости наносят пластмассовые пленки, получаемые газопламенным напылением порошка, состоящего из полиэтилена, полипропилена, фторопласта-3.
Летучие продукты пластмасс могут вызывать наркотическое действие, изменения со стороны кроветворных органов, нервной системы, сосудистой системы, а также кожно-трофические нарушения.
Для обработки профиля пера турбинных и компрессорных лопаток применяется электрохимическая размерная обработка с использованием электролитов, состоящих из водных растворов хлористых солей.
Шлифование наружных поверхностей (валов газотурбинных двигателей) осуществляется абразивными кругами, зерна которых состоят из электрокорунда, карбида кремния, карбида циркония, борсиликарбида, кубического нитрида бора. Связь зерен осуществляется бакелитовыми, силикатными, металлическими материалами.
В авиационной технике пластмассы применяются для изготовления деталей двигателей, самолетных обтекателей, радиолокационных антенн, лопастей винтов, системы кондиционирования и т.д. Пластмассы изготавливаются на основе термопластичных и термореактивных полимеров. К числу термопластов относятся: полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и др.
Из термореактивных полимеров наибольшее значение приобрели фенольно-формальдегидные, непредельные полиэфиры, полисилоксаны.
Для изготовления металлокерамических и керамических изделий применяют порошки железа, олова, свинца, алюминия, никеля, хрома, а также порошки оксидов карбидов, боридов, нитридов, состоящих из очень мелких частиц (0,5-5000 мкм).
Керамические материалы приобретают особое значение и становятся перспективными материалами с ростом скоростей полета летательных аппаратов, подвергающихся действию высоких температур.
Например, перспективные высокоскоростные самолеты должны работать длительно в окислительной среде воздуха при температуре свыше 1000С. В таких условиях могут работать бескислородные соединения металлов - карбиды, бориды, нитриды, а также окислы Al2O2, ZnO2, ВеО, TiO2, имеющие рабочий диапазон температур 1700-2600^0.
Тепловая защита многоразовых воздушно-космических самолетов может быть осуществлена с помощью теплозащитных плиток, изготовленных из керамических волокон на керамической связке (SiO2 - SiO2).
Технологические процессы изготовления изделий из керамики и металлокерамики состоят из приготовления порошка, его нагрева, прессования, напыления, при которых порошкообразная смесь смешивается с фенольно-формальдегидными или кремнеорганическими связующими, нагревается и напыляется на нагретую поверхность оправки. Эти процессы сопровождаются выделением пыли, вредных испарений и тепла.
При сборке самолета широко применяется пайка и сварка. Сварными изготавливаются шасси, баки, каркасы фонарей, панели фюзеляжей, крыла, оперения, створки люков и т.д.
Пайка используется для соединения трубопроводов, изготовления многослойных панелей.
Процессы сварки и пайки могут оказать вредное воздействие на работающих действием световых, ультрафиолетовых, инфракрасных лучей электрической дуги, загрязнением атмосферы пылью, вредными парами и газами, образующимися при плавлении металлов, припоев и флюсов.
В отечественном авиастроении широко применяются клеевые соединения. Применяются клеи: фенольно-каучуковые, фенольнополивинилацетальные с кремнийорганическими и другими стабилизирующими добавками, полиуретановые, эпоксидные, кремнийорганические. Во всех этих клеевых соединениях выделяются пары вредных свободных продуктов и растворителей, клеевая пыль, пары обезжиривающих веществ.
В конструкциях самолетов и вертолетов во все возрастающих масштабах применяются волокнистые композиционные материалы. Как изготовление, так и обработка деталей из композиционных материалов сопровождается выделением весьма вредных для человека паров, газов и пыли, являющихся составными элементами этих материалов.
На этапах окончательной сборки авиационной техники используются топливо, масло, противооблединительная жидкость, различные краски, оказывающие вредное воздействие на человека.