Екологични проблеми MIG
Главно меню
Екологични проблеми при MIG/MAG заваряване
MIG/MAG заваряването се извършва както в смеси от въглероден диоксид, така и в защитни газове. Съставът на най-често използваните смеси и характеристиките на процеса са представени в таблица 1.
Многокомпонентните газови смеси, съдържащи аргон, имат технически предимства пред чистия въглероден диоксид и уверено запълват пазара на заваръчни технологии. И ако проблемите с условията на труд и безопасността на труда при заваряване в аргон преди са били насочени само към отбранителни предприятия, сега те са изправени пред заварчици във всички отрасли.
Проблемът с фотохимичните реакции във въздуха, заобикалящ заваръчната дъга
Преди повече от четиридесет години беше установено, че основният източник на опасни и вредни фактори при защитеното с газ заваряване е светлинното излъчване на аргон, йонизиран в дъгата. Пиковете на краткото ултравиолетово лъчение на йонизирания аргон са при 185.0, 194.1, 197.1 и 200.0 nm. Това лъчение е характерно за Слънцето в космоса. Само лъчите с дължина 290 nm достигат до повърхността на Земята от Слънцето, по-късите се забавят от атмосферата. Абсорбция на фотон с дължина на вълната
100-1500 nm, което съответства на енергия от 0,8-12,4 eV (80 - 1200 kJ/mol), предизвиква квантов преход на молекулите на въздуха и веществата, съдържащи се в него, от основното електронно състояние в едно от възбудените състояния, или фотойонизация - елиминиране на електрон и образуване на радикален катион, последвано от така наречените фотохимични реакции. (Ю. С. Другов, В. Г. Березкин. Газов хроматографски анализ на замърсен въздух. - М.: Химия, 1981, 256 с.).
Най-активната част от радиацията, с дължина до 157 nm, се забавя от въздуха в радиус от 0,5 m от центъра на дъгата. Радиацията с дължина до 184 nm достига разстояние от 1 m и 212 nm на разстояние от 10 m. При спиране на късата ултравиолетова светлина възникват фотохимични реакции както с основните въздушни газове, така и с многокомпонентна смес от замърсители на въздуха на работното място, съдържащи много токсични вещества, принадлежащи към химични съединения от различни класове. В момента най-изследваните реакции с молекулен кислород и азот, с образуването на озон и азотен оксид.
Озон - O3, алотропна форма на кислород, е мощен окислител. За разлика от кислородната молекула, озоновата молекула се състои от три атома и има по-дълги връзки между кислородните атоми. По своята реактивност озонът е на второ място след флуора. Поради химическата си активност озонът има много ниска максимално допустима концентрация във въздуха (съизмерима с максимално допустимата концентрация на химически бойни агенти) 5 · 10-8% или 0,1 mg/m3, което е 10 пъти повече от прага на обонянието за хората. С други думи, ако миришете на озон, тогава в стаята има десет пъти повече озон, отколкото е позволено от санитарните стандарти. Озонът е газ, който е токсичен при вдишване. Дразни лигавицата на очите и дихателните пътища и уврежда белодробната тъкан. Високите токсични концентрации на озон причиняват дразнене на дишането, кашлица и световъртеж.
Азотен оксид - НЕ. Във въздуха той бързо се окислява до азотен диоксид - NO2, който играе основна роля при отравяне с оксиди. Максимално допустимата концентрация е 2 mg/m3 (средно дневно 0,04 mg/m3). Азотните оксиди причиняват увреждане на дълбоките части на дихателните пътища, в тежки случаи - белодробен оток. Промените в горните дихателни пътища са слабо изразени.
Отравянето с озон и азотни оксиди при високи концентрации може да бъде фатално, като смъртта настъпва в резултат на дихателна парализа.
Въздухът на производствените помещения почти винаги съдържа примеси, съдържащи въглерод, които влизат в помещенията, където се извършва заваряване, или с атмосферен въздух, или от редица текущи обезмаслявания, боядисване, обработка на пластмаси, термични процеси и леярски работи.
Молекулите на органични вещества, възбудени от светлина, могат да влязат в различни химични реакции. В този случай активността на получените съединения може да бъде по-висока, отколкото в основното им състояние. В резултат на това се получават необичайни химически трансформации, които не са характерни за веществата в невъзбудено състояние. Токсикологията на получените съединения все още не е проучена. Но например е известно, че комбинираното фотохимично окисление на въглеводороди и азотни оксиди води до образуването на токсични вещества от групата PAN (перокси-цетил нитрат и др.). Вече при концентрация от 0,2 mg/m3 тези вещества имат остър разкъсващ ефект, увреждат растенията и унищожават каучука. При по-високи концентрации те, подобно на озона и азотните оксиди, са опасни за белите дробове.