Рост производства стали в значительной мере связан с повышением эффективности переработки вторичного сырья. Свыше одной трети стального лома на современных специализированных предприятиях черной металлургии разделывается с помощью ручной газовой (газокислородной) резки. На этой работе заняты десятки тысяч рабочих, которые подвергаются воздействию ряда неблагоприятных профессионально-гигиенических факторов. Несмотря на широкую распространенность газовой резки, в частности, при переработке стального лома, вопросы гигиены труда в отличие от близкого к резке технологического процесса - электросварки, разработаны недостаточно. В материалах разработки представлена гигиеническая характеристика условий труда при газовой резке стального лома, приведены результаты анализа заболеваемости с временной утратой трудоспособности и клинико-рентгенологического обследования рабочих в связи с санитарными условиями труда, а также пути их оздоровления. Производственные исследования проводились на Свердловском в Волгоградском заводах "Вторчермет", на Нижнетагильском и Магнитогорском металлургических комбинатах; клинико-рентгенологическое обследование рабочих, лабораторные и экспериментальные исследования были проведены в Свердловском НИИ гигиены труда и профзаболеваний. Рекомендации предназначены для врачей по гигиене труда, врачей-профпатологов и цеховых терапевтов медико-санитарных частей предприятий черной металлургии и системы "Вторчермет", а также для инженерно-технических работников этих предприятий.

Газовая резка основана на сжигании стали в струе чистого кислорода после предварительного нагрева, за счет тепла, выделяющегося при горении ацетилена, пропана, бензина, керосина или другого горючего. В результате горения (интенсивного окисления) металла происходит бурное образование окислов элементов, входящих в состав стали. Поэтому в воздух рабочей зоны поступает значительное количество окислов металлов в виде возгонов, которые, конденсируясь, образуют высокодисперсный аэрозоль. Выделяются также вредные газы (окись углерода, окислы азота). При резке наблюдается тепловое и световое излучение и создается шум.

Разделка металлолома производится на нефиксированных рабочих местах: либо на открытых площадках, либо в неотапливаемых корпусах. Для резки сталей используются универсальные ручные резаки, кислород и горючее к которым подается по трубопроводам и шлангам. Вес резака с шлангами составляет в среднем 2,5 кг. Непосредственно резкой рабочие заняты 60 - 70% продолжительности смены, а вспомогательными работами (закреплением резака к шлангам, подачей, газов, зажиганием резака и др.) от 8 до 12% рабочего времени.

Поступающий для переработки металлический лом имеет различные габариты в форму. Раскладка его на площадке, а также отгрузка продукции производится с помощью электро-грейферных кранов. Однако основная часть операций (резка, подсортировка лома и т.п.) выполняется вручную; при этом значителен удельный вес статического компонента - около 80% периода резки рабочий пребывает в неудобной вынужденной позе (на коленях, согнувшись и т.п.). По данным наших исследований, средняя частота пульса у газорезчика за период работы была около 100 ударов в минуту, а величина минутного объема дыхания доставила в среднем 14 л/мин. Исходя из этого, физическую нагрузку рабочих можно оценивать как работу средней тяжести. К концу смены у них снижалась статическая выносливость мышц кисти по сравнению с исходным уровнем на 38%; это можно рассматривать как показатель работы повышенной утомительности.

Основной профессиональной вредностью при газовой резке является аэрозоль конденсации. Выделению и распространению его способствует также истечение струи кислорода под большим давлением. Аэрозоль при этом попадает в зону дыхания газорезчика, поскольку технология ручной резки предусматривает использование резаков длиной не более 60 см.

Запыленность воздуха зоны дыхания при резке металлолома достигает высокого уровня, причем интенсивность пылевыделения связана с характером технологического процесса: мощностью резаков, видом стали и др. Так, при резке легированных сталей содержание пыли в воздухе рабочей зоны составило в среднем 78,6 мг/м³. Существенно ниже была концентрация пыли при резке углеродистых сталей - в среднем 24,1 мг/м³. Очевидно, при резке углеродистых сталей расходуется относительно меньше кислорода на единицу объема выгорающего металла. Работа с резаками повышенной мощности (8 - 10 ати по кислороду вместо 5 - 6 ати у обычных) сопровождалась более интенсивным пылевыделением. Так, концентрация пыли при резке стали одной и той же марки резаком повышенной мощности составила 69 мг/м³, а обычным - 33 мг/м³. Более низкий уровень содержания (в среднем 12 мг/м³) аэрозоля наблюдается при работе на открытом воздухе. Концентрация аэрозоля может быть более высокой при резке загрязненного лома, при работе двух или более газорезчиков вблизи друг от друга и т.п. В зависимости от средних величин концентрации и минутного объема дыхания, а также продолжительности и условий резки, в легкие рабочих за смену может поступать до 300 мг пыли.

Основным элементом в составе аэрозоля, выделяющегося при газовой резке стали, является железо в окисленном виде. Наряду с ним интенсивный окислительный процесс способствует образованию окислов элементов, входящих в состав разделываемых сталей. При резке легированной марганцем (до 14%) стали аэрозоль содержит до 5% окислов марганца. В процессе резки стали, легированной хромом (до 20%), выделяется аэрозоль, содержащий не более 0,06% хрома; очевидно, хром ввиду своей тугоплавкости удаляется из разреза главным образом с гратом. В связи с загрязнением металлолома почвой или песком в аэрозоле отмечается более высокое (до 9%) содержание двуокиси кремния (в связанном виде) по сравнению с составом разрезаемой стали (до 4%).

Частицы аэрозоля, образующегося в результате конденсации возгонов, под электронным микроскопом имеют шарообразную форму, а их скопления - форму гроздьев. Большую (до 93%) часть пылинок составляет фракция с размером не более 1 микрона. Аэрозоль характеризуется значительным (свыше 70%) количеством заряженных частиц при устойчивом преобладании частиц с положительным зарядом. Они обладают весьма малой (менее 1%) адсорбционной способностью по отношению к белкам сыворотки крови, а также высокой рентгеноконтрастностью в сравнении с кварцевой, угольной и другими видами пыли, плохо растворяются в растворах (соляной кислоты, двууглекислой соды и Рингера), близких по уровню pH к средам организма.

Содержание окиси углерода в воздухе рабочей зоны в зависимости от подвижности воздуха на площадках под открытым небом и в производственных корпусах составило в среднем соответственно 32 и 44 мг/м³ (выше предельно допустимых концентраций - ПДК), а содержание окислов азота не превышало ПДК.

Шум, возникающий в основном за счет истечения струи кислорода, характеризуется постоянством уровня громкости; при этом уровень звукового давления в области частот 4000 - 8000 гц превышает допустимые величины на 5 - 12 дб.

Производственный микроклимат на открытых площадках и в неотапливаемых корпусах мало отличается от наружного во все периоды года. В связи с наличием тепловыделений температура воздуха рабочей зоны обычно на 1 - 8 °C выше, чем температура воздуха вне ее. Интенсивностъ лучистого тепла от места резки на расстоянии 0,5 м достигала 3600 ккал/м²/час. Относительная влажность (в среднем 31%) воздуха рабочей зоны была ниже влажности (43%) наружного воздуха. Охлаждающее действие низкой и отрицательной температуры в холодный и переходный периоды года может усиливаться при высокой подвижности (до 16 м/сек.) воздуха, особенно на открытых площадках.

Освещенность на площадках газовой резки в темное время суток была зачастую недостаточна и неравномерна (2 - 60 лк); при этом яркость пламени горящего металла существенно усиливает неравномерность и затрудняет адаптацию глаз работающих.

При углубленной разработке заболеваемости с временной утратой трудоспособности газорезчиков (620 круглогодовых рабочих) в сравнении с заболеваемостью контрольной группы рабочих (токарей, находящихся в близких условиях быта и медицинского обслуживания) - 674 круглогодовых рабочих - интенсивные показатели ее оказались выше на 78% по числу случаев и на 65% по числу дней нетрудоспособности. Процент заболевших лиц из общего числа работавших составил 94 против 69 в контрольной группе.

Заболеваемость с временной нетрудоспособностью у газорезчиков характеризуется повышенным уровнем по всем классам болезней, особенно значительно по болезням органов дыхания, периферической нервной системы и костно-мышечного аппарата. Так, частота случаев острых катаров верхних дыхательных путей и гриппа на 100 работающих составила 47, в то время как в контроле - 27. У газорезчиков в 2 - 3 раза выше частота заболеваний бронхитами. Более высокая частота острых респираторных заболеваний у газорезчиков может быть обусловлена постоянным колебанием температуры воздуха, а также вдыханием аэрозоля, выделяющегося в процессе резки.

Интенсивные показатели болезней периферической нервной системы (невритов, невралгий и радикулитов) у газорезчиков составили 8 случаев против 2 в контроле. Более чем в 2 раза выше у них частота миозитов, бурситов и тендовагинитов. Повышенные показатели по этим группам болезней, очевидно, обусловлены влиянием неблагоприятных условий микроклимата в сочетании со статическими нагрузками при резке.

При клинико-рентгенологическом обследовании 94 стажированных (свыше 5 лет) в условиях поликлиники у 46 рабочих был установлен пневмокониоз (I стадии - 35 человек, I - II стадии - 6 и II - 5 человек), у 18 - изменения, подозрительные по кониозу, а также у большинства (37 газорезчиков) больных были обнаружены хронические катары слизистой верхних дыхательных путей (риниты, фарингиты, ларингиты). Средний "пылевой" стаж у больных пневмокониозом составил около 19 лет. Стаж работы, предшествующий развитию изменений, подозрительных по кониозу, был не менее 6 лет, а развитию пневмокониоза - не менее 8 лет. В связи с тем, что обследование рабочих проводилось впервые, показатель среднего стажа должен рассматриваться как ориентировочный.

Рентгенологическая картина пневмокониоза газорезчиков характеризуется наличием различной степени деформаций легочного рисунка на фоне уплотнения корней легких. Усиление рентгеновского рисунка отмечается и при отсутствии сколько-нибудь выраженных клинических проявлений пылевой патологии. Оно могло быть обусловлено отложением рентгеноконтрастной пыли; однако при патоморфологическом исследовании секционного материала рабочего 40 лет со стажем 13 лет, у которого при жизни пневмокониоз не был диагностирован, выявлен умеренный склероз в местах скопления пыли. Это в известной мере согласуется с результатами эксперимента на животных с ингаляцией пыли, выделяющейся при резке смешанного стального лома; она обладает умеренной фиброгенностью. При интратрахеальном введении видов пыли (углеродистой стали, а также сталей, легированных марганцем и хромом) более фиброгенной оказалась пыль стали, легированной марганцем.

Как известно, фиброгенные свойства электросварочного аэрозоля, согласно авторам Е.И. Воронковой, К.В. Мигаю, И.М. Науменко, также обусловливаются количеством легирующих элементов в электродах и компонентов флюса, в частности марганца, кремния и др.

Оздоровление санитарных условий труда при газовой резке стального лома требует осуществления комплекса мероприятий технологического, санитарно-технического и медико-профилактического характера.

В улучшении санитарно-гигиенических условий труда решающее значение принадлежит технологическим мероприятиям. Основным направлением работ в этой области является сокращение объема газовой резки путем замены ее механическими и другими способами разделки стального лома (аллигаторные ножницы, мощные пакет-прессы СПА-1000 и др.), а также механизация и частичная автоматизация процесса газовой резки. Однако механические способы переработки металлолома практически не применимы при разделке крупногабаритного сырья. К сожалению, и механизированная газовая резка стального лома до сих пор не нашла широкого применения и внедряется лишь в опытном порядке. Так, на Магнитогорском металлургическом комбинате нами проводилась гигиеническая оценка подобного агрегата для разделки отходов литейного производства (бракованных слябов, слитков и т.п.). При работе на нем у газорезчиков коренным образом меняется характер трудового процесса и значительно улучшаются санитарные условия труда, источник выделения вредностей (пламя резака) существенно отдаляется (на 2 - 3 м) от зоны дыхания рабочего. Концентрация аэрозоля в рабочей зоне резчика в сравнении с ручной резкой снижается более чем в 5 раз, окислов азота - в 2 раза, а окись углерода определяется лишь в виде следов.

В целях некоторого отдаления источника вредностей и нормализации рабочей позы при ручной резке стального лома нами было рекомендовано пользование удлиненными до (1 м) резаками вместо обычных (50 - 60 см). Были проведены специальные исследования по гигиенической оценке удлиненного резака в условиях производства, результаты которых свидетельствуют о том, что воздух рабочей зоны при этом загрязняется значительно меньше, чем при резке обычным резаком. Применение удлиненных резаков позволяет газорезчику работать большей частью стоя, избегая неудобных поз. Удлиненные резаки необходимо внедрять на всех ломоперерабатывающих предприятиях, где для разделки металлического лома используется ручной способ газовой резки.

В комплексе мероприятий по обеспыливанию воздушной среды важное значение имеет механическая вытяжная вентиляция. К сожалению, конструкция отсоса, успешно используемого при газовой резке на раскроечных столах в машиностроении, оказалась неприемлемой на ломоперерабатывающих предприятиях в связи с нефиксированностью рабочего места. Эффективным средством удаления пыли при газовой резке может явиться устройство подрешеточных отсосов. Это проектное решение нашло практическое осуществление во вновь выстроенном корпусе копрового цеха Липецкого металлургического завода. Проверка эффективности подрешеточных отсосов показала, что запыленность воздуха на рабочем месте газорезчика снижается до уровня ПДК.

Исследовалась смачиваемость пыли, которая оказывает приемов влияние на эффективность мокрых способов пылеподавления. При этом ставилась цель - установить, какое из выпускаемых нашей промышленностью пылесмачивающих веществ обладает наилучшим эффектом в отношении изучаемой пыли. Результаты исследований показали, что пыль очень плохо смачивается водой и физиологическим раствором. В то же время смачиваемость ее существенно повышается в растворах смачивателей; наибольший эффект при стандартных концентрациях достигался в 0,1% растворе смачивателя ОП-7. Хорошая смачиваемость наблюдалась также при использовании авироля, славатона и ОС-20. Для борьбы с пылью могут быть использованы также магнитные свойства пыли, так как при магнитной сепарации сухой пыли около 99% навески обладало магнитным свойством. В связи с этим полезно рекомендовать применение электромагнитных сеток в качестве пылеуловителей.

При газовой резке металлолома на площадках под открытым небом для борьбы с пылью можно использовать сдув ее с помощью аэраторов. В холодный период года сдув пыли может быть осуществлен при помощи воздушно-отопительных агрегатов типа "Север".

Для обогрева работающих необходимо использовать газовые инфракрасные излучатели (ГИИ), которые практически лишены тепловой инерции - сразу же после включения система обогрева дает необходимое ощущение комфорта. Этот вид обогрева может быть применен как на открытых рабочих площадках, так и в корпусах. Рекомендуется применение отечественных ГИИ инжекционного типа (ГИИВ-1, ГИИВ-2А, ГИИБЛ, ВИГ, ГРГ-1 и т.п.), серийно выпускаемых Калининградским экспериментальным заводом и Саратовским заводом "Газприбор". При работе на открытых площадках целесообразно использовать ветроустойчивые горелки типа ГИИВ. Поскольку рабочее место газорезчика нестационарное, при установке ГИИ важно предусмотреть возможность некоторого перемещения их по рабочей площадке. Кроме того, следует оборудовать специальные помещения для обогрева и отдыха в перерывах.

В условиях ломоперерабатывающих предприятий для защиты от вредного влияния ряда профессионально-гигиенических факторов возникает необходимость применения средств индивидуальной защиты. Использование их является дополнением к основным профилактическим мероприятиям. Так, спецодежда (в том числе обувь, рукавицы, головные уборы и т.п.) для газорезчиков, занятых на резке стального лома, должна защищать от неблагоприятного воздействия микроклимата, механических и термических факторов, пыли и вредных газов, т.е. она должна быть приспособлена к специфическим условиям работы.

Для работы в переходный и холодный периоды года необходимо выдавать рабочим утепленную спецодежду. В моделях обуви для газорезчиков в целях защиты от ушибов должен предусматриваться металлический носок. Поверх головного убора необходимо носить защитные каски.

При резке стального лома целесообразно применять респираторы типа "Астра-2", Ф-62Ш, У-2К и РП-К, которые обеспечивают высокую степень пылезадержки при небольшом начальном сопротивлении вдоху.

Поскольку шум при резке создается в основном за счет истечения струи кислорода, единственным средством в предупреждении его вредного воздействия является использование противошумных наушников ВЦНИИОТ-2 или вкладышей в слуховой проход типа "Беруши".

Для защиты глаз от искр и брызг необходимо пользоваться закрытыми очками типа 033-2 или наголовными щитками ШН-7, обеспечивающими защиту не только глаз, но и кожи лица. Для предупреждения неравномерностей освещения рабочих поверхностей в качестве источников света целесообразно использовать лампы ДРЛ.

На основании результатов физиологических исследований рекомендуется режим труда и отдыха с 40-минутным обеденным перерывом в середине смены и четырьмя паузами для отдыха по 15 минут через равные промежутки времени.

Результаты биологического эксперимента, а также характер патологии органов дыхания у работающих на газовой резке стального лома указывают на необходимость уделять особое внимание состоянию легких и дыхательных путей у газорезчиков при проведении предварительных и периодических медицинских осмотров. При диагностировании пневмокониоза целесообразно рациональное трудоустройство на работу, не связанную с воздействием пыли. Ввиду часто встречающихся хронических форм болезней периферической нервной системы, органов чувств и костно-мышечного аппарата при осмотре рабочих весьма важно участие невропатолога, травматолога, отоляринголога и др. Периодические медицинские осмотры целесообразно проводить не реже 1 раза в год, а при резке лома, окрашенного свинецсодержащими красками - 1 раз в 6 месяцев. При приеме на работу следует руководствоваться перечнем N 46 медицинских противопоказаний, определенных приказом Министерства здравоохранения СССР N 400 для лиц, поступающих на производство, связанное с воздействием пыли.

Учитывая особенности санитарных условий труда на газовой резке стального лома, необходимо обеспечить санитарно-бытовое обслуживание рабочих в соответствии с СНиП II-М-68 (нормы проектирования вспомогательных зданий и помещений промышленных предприятий).