Скачать

Анализ условий труда работников гальванического производства

Современное гальваническое производство занимает одно из лидирующих мест среди загрязнителей воздуха рабочей зоны. В гальванических цехах используются вещества, большинство которых являются вредными. Производственные условия отличаются повышенной влажностью, значительной концентрацией вредных паров и газов, дисперсных туманов и брызг электролитов. Профессиональные заболевания (астма, аллергия, язва внутренних органов, слепота и утрата обоняния), получаемые обслуживающим персоналом в этих цехах, в значительной мере связаны с воздействием на человека вредных производственных факторов на производстве. Основное воздействие на здоровье человека оказывают жидкостные, газообразные и пылевые аэрозоли в воздухе рабочей зоны. При этом значительно снижается производительность труда работников и ухудшается качество выпускаемой продукции. Поэтому гальванические цехи относятся к вредным участкам производства, где необходимо постоянное соблюдение мер предосторожности и правил техники безопасности.


1.ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ ПРОИЗВОДСТВО

1.1 ГАЛЬВАНИКА И ПОКРЫТИЕ МЕТАЛЛАМИ

Гальваника - электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета для защиты его от коррозии, повышения износоустойчивости, предохранения от цементации, в декоративных целях и т. д. Получаемые гальванические покрытия - осадки - должны быть плотными, а по структуре - мелкозернистыми. Чтобы достигнуть мелкозернистого строения осадков, необходимо выбрать соответствующие состав электролита, температурный режим и плотность тока.

Гальваническое покрытие металла - это прекрасный способ избежание многих проблем и увеличить срок службы оборудования, агрегатов и прочих устройств. Нанесение гальванических покрытий методом хромирования или никелирования требует специального производственного процесса и квалифицированного персонала.

Нанесение гальванических покрытий представляет собой электрохимический процесс, при котором происходит осаждение слоя металла на поверхности изделия. В качестве электролита используется раствор солей наносимого металла. Само изделие является катодом, анод - металлическая пластина. При прохождении тока через электролит соли металла распадаются на ионы. Положительно заряженные ионы металла направляются к катоду, в результате чего происходит электроосаждение металла.

Толщина, плотность, структура гальванических покрытий могут быть разными в зависимости от состава электролита и условий протекания процесса - температура, плотность тока. Так, например, варьируя соотношением этих двух параметров можно получить блестящее или матовое хромовое покрытие, для блестящего никелирования в электролит добавляют блескообразователи - сульфосоединения.

Декоративные покрытия имеют небольшую толщину, мелкозернистую структуру и достаточную плотность. Для обеспечения прочности сцепления покрытия с изделием необходимо проводить тщательную подготовку поверхности, которая включает механическую обработку (шлифовка и полировка), удаление окислов и обезжиривание поверхности. После нанесения покрытия изделие промывают и нейтрализуют в щелочном растворе.

Каждый технологический процесс гальванического нанесения металлических покрытий состоит из ряда отдельных операций, которые можно разделить на 3 группы:

1. Подготовительные работы. Их цель - подготовка мет (его поверхности) для нанесения покрытия гальваническим путем. На этой стадии технологического процесса проводится шлифование, обезжиривание и травление.

2. Основной процесс, цель которого заключается в образовании соответствующего металлического покрытия с помощью гальванического метода.

3. Отделочные операции. Они применяются для облагораживания и защиты гальванических покрытий. Наиболее часто для этих целей применяют пассивирование, окраску, лакирование и полирование.

Гальваническое производство способно выполнить множество видов различных покрытий, среди которых могут быть:

Хромирование

Хромовые покрытия в отношении их функционального применения являются одними из наиболее универсальных. С их помощью повышают твердость и износостойкость поверхности изделий, инструмента, восстанавливают изношенные детали. Связано это с наличием на его поверхности весьма плотной пассивирующей пленки оксидной природы, которая при малейшем повреждении легко восстанавливается. Широко применяется для защиты от коррозии и с целью декоративной отделки поверхности изделий. В зависимости от режима процесса можно получить различные по свойствам покрытия.

Цинкование

Покрытие цинком защищает от коррозионного разрушения черные металлы не только механически, но и электрохимически. Цинковые покрытия широко применяются для защиты от коррозии деталей машин, крепежных деталей, применяются для защиты от коррозии водопроводных труб, питательных резервуаров, соприкасающихся с пресной водой при температуре не выше 60-70 оС, а так же для защиты изделий из черного металла от бензина и масла и др. В среде, насыщенной морскими испарениями, покрытия цинком не стойки.

Кадмирование

Химические свойства кадмия аналогичны свойствам цинка, однако он более химически устойчив. В отличие от цинка кадмий не растворяется в щелочах. Покрытие, так же как и цинковое, применяется для защиты черных металлов от коррозии. Особенность кадмиевого покрытия заключается в том, что оно обеспечивает электрохимическую защиту стали в тропических условиях. Кадмий значительно пластичнее цинка, поэтому детали с резьбовым соединением предпочитают кадмировать. Однако не следует покрывать детали, находящиеся в контакте с топливами, в атмосфере, содержащей летучие органические вещества (олифа, лаки, масла) и сернистые соединения.

Никелирование

Никелем покрывают изделия из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и для специальных целей. Никелевые покрытия имеют высокую антикоррозионную стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и в некоторых органических кислотах, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах. Никелевое покрытие хорошо полируется и может быть легко доведено до зеркального блеска.

Химическое никелирование

Химическое никелевое покрытие, содержащее 3-12% фосфора, по сравнению с электролитическим имеет повышенные антикоррозионную стойкость, износостойкость и твердость, особенно после термической обработки. Обладает малой пористостью. Главным достоинством процесса химического никелирования является равномерное распределение металла по поверхности рельефного изделия любого профиля.

Электрохимическое никелирование

Никелем покрывают изделия из стали и цветных металлов (медь и ее сплавы) для защиты их от коррозии, декоративной отделки поверхности, повышения сопротивления механическому износу и для специальных целей. Никелевые покрытия имеют высокую антикоррозионную стойкость в атмосфере, в растворах щелочей и в некоторых органических кислотах, что в значительной степени обусловлено сильно выраженной способностью никеля к пассивированию в этих средах. Никелевое покрытие хорошо полируется и может быть легко доведено до зеркального блеска.

Оловянирование

Основные области применения покрытий оловом -- защита изделий от коррозии и обеспечение паяемости различных деталей. Этот металл устойчив в промышленной атмосфере, даже содержащей сернистые соединения, в воде, нейтральных средах. По отношению к изделиям из медных сплавов олово является анодным покрытием и защищает медь электрохимически. Оловянные покрытия чрезвычайно пластичны и легко выдерживают развальцовку, штамповку, изгибы. Покрытия имеют хорошее сцепление с основой, обеспечивают хорошую коррозионную защиту и красивый внешний вид. Свежеосажденное олово легко паяется с применением спиртоканифольных флюсов, однако через 2--3 недели его способность к пайке резко ухудшается.

Меднение

Медные покрытия чаще всего применяют для экономии никеля как подслой при никелировании и хромировании. Вследствие промежуточного покрытия стали и чугуна медью достигается лучшее сцепление между основным металлом и металлом покрытия и уменьшается вредное влияние водорода. Медные покрытия широко применяются также для местной защиты при цементации и в гальванопластике. Медные покрытия хорошо полируются, что имеет значение при декоративно-защитных покрытиях. Хорошо оснащенные гальванические цехи имеются почти на всех машиностроительных и металлообрабатывающих заводах.

Серебрение

Серебро обладает высокой электропроводностью, отражательной способностью и химической устойчивостью, особенно в условиях действия щелочных растворов и большинства органических кислот. Поэтому, покрытия серебром получило применение, главным образом для улучшения электропроводящих свойств поверхности токонесущих деталей, придания поверхности высоких оптических свойств, для защиты химической аппаратуры и приборов от коррозии под действием щелочей и органических кислот, а так же с декоративной целью.

Наиболее распространены цинкование и меднение.

Общая система мероприятий при нанесении гальванических покрытий установлено ГОСТом 12.3.008-75 и ССБТ “ Производство покрытий металлических и неметаллических. Общие требования безопасности “. Основными требованиями являются автоматизация и герметизация процессов – источников опасных и вредных производственных факторов.


2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ В ГАЛЬВАНИЧЕСКОМ ЦЕХЕ

2.1 ОВПФ ПРИ НАНЕСЕНИИ МЕТАЛЛОПОКРЫТИЙ

Таблица 1.Перечень опасных и вредных производственных факторов при нанесении металлопокрытий

Операция или процесс

 ОВПФ
Подготовка поверхности деталей перед нанесением металлопокрытий

Шлифование

и полирование

Металлическая пыль пасты на основе оксида хрома
Гидропескоструйная обработкаРастворы нитрата натрия или хромпика
Дробеструйная обработкаМеталлическая пыль
Подводное полированиеГорячий мыльный раствор: эмульсия гашеной извести; пары серной кислоты, калиевого хромпика
ГалтовкаБрызги раствора кальцинированной соды, калиевого хромпика
Виброабразивная обработкаТо же
Обезжиривание
органическими растворителями

Пары органических растворителей

Пары каустической соды

щелочными растворителямиПары щелочных растворов, брызги щелочей
электрохимическое
АктивацияПары серной и соляной кислот, брызги кислот
Травление:
химическоеПары серной, соляной и азотной кислот, оксид азота. Повышенный уровень ультразвука
катодноеФторид водорода, пары соляной, серной и азотной кислот, оксид азота
анодноеПары серной и фосфорной кислот, хромового ангидрида, брызги кислоты
Химическое полированиеПары хромового ангидрида, серной, соляной и ортофосфорной кислот, оксид азота
ЭлектрохимическоеПары хромового ангидрида, серной, ортофосфорной кислот,
полирование оксиды азота

Ультразвуковое

Удаление окисных

пленок, загрязнений

Брызги щелочных растворов. Повышенный уровень ультразвуков Электромагнитное излучение
Приготовление растворов кислот и щелочей
Приготовление растворов кислот и щелочейПары кислот, фторид и хлорид водорода, растворы щелочей

Нанесение металлопокрытий.

Электрохимический способ

Цинкование

в электролитах:

кислыхПары кислот
цианистыхСинильная кислота, цианистые соединения
аммиакатныхСоединения цинка, аммиак
цинкатныхСоединение цинка

Кадмирование

в электролитах:

кислыхКислота борофтористо-водородная
Пары щелочи и синильной кислоты
цианистыхБрызги щелочи и кислоты

Лужение

в электролитах:

кислыхСоединения олова, пары серной кислоты
щелочныхПары щелочей, брызги щелочей
СвинцеваниеСоединения свинца, пары борофтористо-водородной и кремнефтористо-водородной кислот

Меднение

в электролитах:

цианистыхСоединения меди, цианистые соединения, синильная кислота
нецианистых щелочныхПары и брызги щелочи
нецианистых кислыхПары серной, борофтористо-водородной, кремнефтористо-водородной кислот; брызги электролита
НикелированиеБрызги электролита
ХромированиеПары хромового ангидрида, пары и брызги серной кислоты
ЖелезнениеПары соляной кислоты, аммиак

Серебрение в

цианистых электролитах

Брызги солей серебра, цианистые соединения, пары синильной кислоты

Золочение в

цианистых электролитах

Пары синильной кислоты
ПалладированиеАммиак
РодированиеТо же
 Химический способ
МеднениеПары кислот, аммиак, брызги электролита
НикелированиеСоединения никеля, пары аммиака, кислот
СеребрениеАммиак, пары серной кислоты
Анодное окислениеПары серной, щавелевой, фосфорной кислот, бихроматов, аммиак

Оксидирование

черных металлов

Оксиды азота, пары щелочей и фосфорной кислоты, брызги щелочей, нитритные соли

Оксидирование алюминия и

его сплавов

Пары хромовых соединений, щелочей или фторид водорода
Оксидирование магния и его сплавовТо же
ХроматированиеПары кислот, оксиды азота, соединения хрома, брызги кислот

Фосфатирование

черных металлов

Пары фосфорной кислоты, фторид водорода, соединение цинка
Фосфатирование цветных металловФторид водорода, соединения цинка, соли азотной и азотистой кислоты
Физические способы
Горячий способ:
лужениеПары аммиака, оксиды олова; брызги расплава олова
сплавом олово- свинецПары и оксиды олова и свинца
цинкованиеПары оксидов цинка
Диффузионный способ:
цинковогоЦинковая пыль
кремниевогоКремниевая пыль
алюминиевогоПыль алюминиевая и его оксидов

Металлизационный

способ нанесения покрытий:

цинковогоПовышенная запыленность металлической пылью
кадмиевогоТо же
алюминиевого»
свинцового»
оловянного»
никелевого»
медного»