Безопасность при шлифовании: Предотвращение опасностей и рисков
Металлообработка предполагает механическую работу и высокие скорости. VSM информирует об аспектах безопасности, которые необходимо учитывать при шлифовании, и мерах предосторожности, которые необходимо принимать.
Безопасность при шлифовании
Все, что вам нужно знать о шуме, пыли и СИЗ
Шлифование с помощью ручных и стационарных станков — это основной процесс, используемый в металлообрабатывающей промышленности для съема материала, формования или чистовой обработки поверхностей. Шлифовальные работы могут выполняться с использованием различных инструментов и станков, что сопряжено с различной степенью риска в зависимости от области применения и используемого абразива.
Причины возникновения рисков: Задействованы высокие скорости и температуры: например, шлифовальный диск обычно вращается со скоростью до 11000 оборотов в минуту. В результате скорость на кромке достигает почти 300 км/ч, а общие температуры технологического процесса превышают 800 градусов.
Как и в случае со всеми промышленными процессами, связанные с безопасностью «острые» проблемы, например, получение ожогов или порезов, могут возникать как из-за отказа оборудования, так и вследствие человеческой ошибки. Кроме того, существуют возможные долгосрочные риски для здоровья, которые также могут возникать при регулярном использовании абразивов. К таким рискам относятся последствия воздействия шума, пыли или чрезмерной вибрации рук.
Далее мы вкратце поясним, какие из этих аспектов безопасности необходимо учитывать при шлифовании, и какие меры предосторожности необходимо принять (для предотвращения рисков). Например, с помощью продукции производителя систем обеспечения безопасности и партнера VSM — компании Dräger. Основное внимание также уделяется тому, как использование новой, более эффективной продукции VSM может снизить риски, связанные со шлифованием. Дело в том, что благодаря использованию продукции VSM наши клиенты могут создать для своих сотрудников более безопасные, тихие и, в целом, значительно более удобные рабочие места. О том, как это сделать, вы можете прочитать ниже.
Пыль, образующаяся в процессе шлифования, и ее удаление
При шлифовании заготовок образуется пыль; отчасти это происходит вследствие съема материала с поверхности заготовки, а отчасти — из-за износа самого абразива. Если пыль попадает в воздух, существует риск ее контакта с кожей. Еще хуже то, что пыль можно вдохнуть.
На первый взгляд кажется, что пыль безобидна и просто доставляет неудобство, поскольку ее нужно убирать. Однако, пыль — это не просто неудобство, она может представлять реальную опасность для пользователей, даже несмотря на то, что легкие обычно способны справиться с небольшим количеством пыли. В конечном итоге, разные факторы влияют на то, является ли вдыхаемая пыль вредной, и если да, то в какой степени. Решающее значение имеют тип пыли, продолжительность воздействия пыли, а также состав и размер так называемых взвешенных в воздухе частиц. На эти факторы, в свою очередь, главным образом влияют свойства заготовки и материала используемого абразива.
Пыль является причиной многих профессиональных заболеваний. Особенно вредной для здоровья считается образующаяся при шлифовании чрезвычайно мелкая пыль, часть которой даже не видна для невооруженного глаза. Поскольку чем мельче частицы, тем проще им попасть в организм человека через дыхательные пути. И чем меньше зернистость абразива, тем мельче частицы пыли. Например, частице мелкодисперсной пыли размером 1°мкм требуется до семи часов, чтобы осесть на пол, а это значит, что в течение этого периода времени ее можно вдыхать.
Существует две категории пыли: пыль категории А и пыль категории Е. Пыль категории Е — это вся «вдыхаемая пыль». В свою очередь, пыль категории А — это часть вдыхаемой пыли, которая попадает в альвеолярные мешочки легких (альвеолы), поскольку она слишком мелкая, чтобы задерживаться в носу или в горле. В отношении обоих типов пыли необходимо соблюдать строгие ограничения: С 2001 года предельное значение для пыли категории E составляет 10°мг/м³. Предельное значение для особо вредной пыли категории A, которая попадает в альвеолы, недавно было снижено до 1,25°мг/м³.
Подробнее о пыли, образующейся при шлифовании
Риски для здоровья
Мелкие частицы могут накапливаться в ротовой и носовой полостях, а также в горле или в легких, через которые они могут попасть в кровоток. Чем глубже пыль проникает в легкие, тем она опаснее: Очень мелкие частицы пыли размером от 0,1 до 1,0 мкм могут проникать в легкие особенно глубоко. Если они оседают в легких и прилипают к альвеолам, поскольку в течение длительного периода времени вдыхается большое количество пыли, естественный процесс очищения легких может остановиться.
Вдыхаемая пыль, которая больше не устраняется организмом, может стать причиной возникновения заболеваний. Они варьируются от воспаления дыхательных путей, такого как хронический бронхит, астма и ХОБЛ (хроническая обструктивная болезнь легких), до так называемого пневмокониоза, такого как силикоз, аллергии и рак.
При обработке алюминия могут возникать особо опасные ситуации. Это связано с тем, что алюминиевая пыль считается чрезвычайно опасной при вдыхании и в определенных обстоятельствах — то есть при достаточном содержании кислорода в воздухе и наличии источника возгорания — может даже стать причиной взрыва. Поэтому рабочие места, где выполняется шлифование алюминия, должны быть оснащены постоянно работающей вытяжной системой.
Управление безопасностью
Использование подходящих абразивов: Чем мельче пыль, тем она менее заметна, а значит — потенциально более опасна. Поэтому цель должна заключаться в том, чтобы образовывалось как можно меньше стружки и частиц пыли или, по крайней мере, чтобы стружка и частицы пыли были большего размера. Решающими факторами для этого являются зернистость абразива и способ съема материала. Самозатачивающиеся абразивы VSM, например, из серии VSM CERAMICS или VSM ACTIROX с абразивным зерном геометрической формы, особенно чисто и эффективно срезают материал, за счет чего образуется стружка большего размера, которая остается в воздухе в течение меньшего количества времени. Последствия: Благодаря более короткому периоду времени воздействия пыли снижается степень загрязнения рабочего места. Абразивы сами по себе также помогают снизить образование пыли, поскольку они отличаются длительным сроком службы и обеспечивают большой съем материала.
Удаление пыли и вентиляция: Удаление пыли необходимо не только при шлифовании алюминия, когда это является обязательным, но и при шлифовании других материалов, если пылевую нагрузку невозможно минимизировать техническими средствами. Если задача по обработке материала этого не предусматривает, пыль необходимо полностью собрать в месте возникновения, извлечь и безопасно удалить из рабочей зоны, как предписывает Ассоциация страхования от несчастных случаев в Германии (DGUV). Для этого используются разные инженерные методы: от помещения в кожух в полностью закрытой рабочей зоне, соединенной с вытяжной системой, до применения полуоткрытых систем со шлифовальными столами с пылеудалением и встроенными в инструмент устройствами прямой вытяжки.
СИЗ: Помимо вентиляции и подходящих абразивов, пользователи должны использовать соответствующие средства индивидуальной защиты (СИЗ). При наличии вдыхаемой пыли требуется соответствующая защита глаз и органов дыхания (минимум FFP2), а также защитный костюм и перчатки.
Создание безопасного рабочего места
Шум в процессе шлифования
В металлообрабатывающем цеху ведется активная работа, ведь для удаления неровностей, заусенцев и подобных дефектов с поверхностей заготовок необходимы механические средства и высокие скорости. Все это создает существенный фоновый шум в виде звукового давления. Другими словами, шлифовальные станки — всегда шумные. Работа привода станка, насоса охлаждающей жидкости и системы транспортировки подлежащих обработке и уже обработанных заготовок, вибрационные шумы от самой заготовки (например, в случае больших резервуаров) — в цеху царит настоящая какафония из шумов, исходящих из самых разных источников. Не стоит также забывать о шлифовальной ленте или шлифовальном диске.
Вибрация рук
Шлифовальные станки вибрируют во время работы. Одной из проблем, которая возникает, особенно при профессиональном шлифовании, является вибрация, воздействующая на руки оператора. Эта опасность возникает в первую очередь при использовании настольных шлифовальных станков или абразивов на связующем, а также при использовании ручных шлифовальных станков, например, угловых, дисковых и орбитальных шлифовальных станков, а также ручных шлифовальных станков в ходе их непрерывного промышленного применения.
Смазки и масла для шлифования
Основной проблемой, особенно при обработке цветных металлов, таких как алюминий, является быстрое засаливание абразива. Это связано с тем, что алюминий имеет очень низкую прочность и, следовательно, высокую склонность к размазыванию и налипанию на режущие кромки при шлифовании. Долгое время было принято добавлять смазку или шлифовальное масло, чтобы шлифовальная лента дольше не засаливалась, особенно при шлифовании алюминия. Шлифовальное масло и смазка уменьшают трение между абразивом и материалом, что в целом повышает долговечность абразива и продлевает срок его службы. Эти средства также действуют как смазывающе-охлаждающая жидкость. Самый большой и очевидный недостаток: Требуется тщательная очистка станка, инструмента, обрабатываемых заготовок и всего рабочего пространства, что отрицательно сказывается на производительности.
Подробнее о безопасных рабочих местах
Шумообразование: Риски для здоровья
Этот общий шум может создавать довольно большую нагрузку на оператора станка, даже если он использует средства защиты органов слуха. Существует риск возникновения боли в ухе или даже повреждения слуха, например, такого как тиннитус или необратимая потеря слуха вследствие шума.
В принципе, любой уровень шума, который превышает средний показатель, равный 80/85 дБ, считается опасным для здоровья. Определение конкретного риска воздействия шума — так называемая оценка риска — должно выполняться квалифицированным специалистом. Если установленные таким образом уровни воздействия шума в течение дня превышают указанные выше значения, необходимо принять определенные законодательно предусмотренные защитные меры. К ним относятся информирование сотрудников об опасностях, предоставление и обеспечение использования средств защиты органов слуха (от 85 дБ), маркировка и техническое разграничение шумовых зон, а также принятие обязательных мер предосторожности в отношении охраны труда. Максимальный пиковый уровень звукового давления не должен превышать 137°дБ.
Шумообразование: Управление безопасностью
Фактический уровень шума при шлифовании зависит, помимо прочего, от способа шлифования, типа шлифовального станка, заготовки и условий окружающей среды, как сообщает DGUV. Соответственно, помимо прочего, эта организация рекомендует следующее:
- применение таких технических мер, как полное или частичное помещение станка в кожух;
- использование глушителей на станках с пневматическим приводом;
- предоставление находящимся вблизи станка сотрудникам средств защиты глаз и органов слуха.
Выбор абразивов также оказывает решающее влияние на воздействие шума. Например, абразив VSM ILUMERON отлично подходит для более плавной/тихой работы по сравнению с обычными абразивами с простым покрытием. Почему? За счет своей полностью покрытой, очень ровной поверхности абразив хорошо прилегает к заготовке благодаря гладкому рельефу поверхности зоны соприкосновения абразива с заготовкой. Использование абразивов VSM с керамическим зерном, например, из серий ACTIROX и VSM CERAMICS, также позволяет значительно сократить воздействие шума в целом, поскольку с их помощью шлифование выполняется быстрее и, следовательно, за более короткий период времени. Если во время работы поддерживаются более низкие уровни шума, сотрудникам обеспечивается более высокий уровень защиты, а рабочий процесс становится более спокойным и менее утомительным. И, конечно же, дополнительно повышается продуктивность сотрудников.
Вибрация рук: Риски для здоровья
Такое длительное воздействие вибраций от работающего инструмента может иметь серьезные последствия для здоровья. К ним относятся, например, нарушения кровообращения, нарушения функции нервной системы, повреждение сосудов, а также повреждение костей и суставов. Наиболее известен так называемый синдром белых пальцев, который является следствием необратимых нарушений кровотока в пальцах, вызванных длительным воздействием вибрации. Риск возникновения вышеуказанных заболеваний еще больше возрастает при работе на холоде.
Вибрация рук: Управление безопасностью
Согласно действующему в Германии постановлению об обеспечении защиты от шума и вибрации на производстве предприятия обязаны свести к минимуму риск, связанный с вибрацией. Нормативными требованиями строго определено значение ежедневного воздействия вибрации, которое нельзя превышать: Например, в случае очень высоких уровней воздействия вибрации предельное значение, при котором необходимо принять защитные меры, достигается всего за несколько минут.
Риски для здоровья, связанные с чрезмерным воздействием вибрации, можно ограничить путем применения различных мер. Особенно важно выбрать максимально мощный шлифовальный станок с низкими уровнями вибрации, на котором шлифовальные работы могут быть выполнены в кратчайшие сроки. Помимо прочего, DGUV рекомендует использовать устройства с дополнительными системами подавления вибрации или с компенсацией равновесия и вибропоглощающими рукоятками. Использование автобалансира является особенно эффективным способом гашения вибраций, поскольку он оптимизирует эргономичность. Кроме того, благодаря ему заданные максимальные значения достигаются позже, что дает пользователям возможность дольше работать с устройством. Также на уровень вибрации влияет выбор подходящего в плане твердости контактного элемента.
Помимо преимуществ для здоровья, автобалансир также обеспечивает более эффективное шлифование, поскольку шлифовальные диски служат дольше, а время работы сокращается. То же самое касается выбора подходящих абразивов: Особенно подходят абразивы, обеспечивающие большой съем материала, такие как VSM ACTIROX, поскольку они значительно снижают нагрузку на пользователя. В отличие от подобных им шлифовальных и фибровых дисков они шлифуют более агрессивно и на 200 % быстрее, а также требуют меньшего давления прижима. В результате значительно сокращается время обработки и, следовательно, воздействия вибрации.
Другими важными мерами по снижению уровня вибрации являются использование вибростойких перчаток, а также тщательный отбор, регулировка и контроль используемых станков, особенно с целью предотвращения любых нарушений равновесия.
Смазки и масла для шлифования: Риски для здоровья
Вследствие высоких температур и скоростей работы инструмента при шлифовании смазочная смесь на основе смазки или масла, возможно дополненная другими смазочно-охлаждающими материалами, рассеивается в воздухе в виде мелких частиц. Эти аэрозоли и невидимые масляные пары опасны для здоровья и при вдыхании могут вызвать острые головные боли, головокружение и тошноту. Долгосрочными последствиями могут стать более серьезные респираторные заболевания, например, рак. Кроме того, шлифовальное масло при попадании на кожу может вызвать раздражение и аллергические реакции. Конечно же, следует также избегать его попадания в глаза, чтобы избежать раздражения. И последнее, но не менее важное: существует риск возникновения пожара или дефлаграции при образовании горючих смесей из воздуха и масляного тумана.
Смазки и масла для шлифования: Управление безопасностью
СИЗ и вентиляция: Чтобы свести эти риски к минимуму, пользователи должны принимать соответствующие защитные меры при использовании шлифовальных масел и смазок. В первую очередь к таким мерам относится ношение подходящих респираторов для предотвращения вдыхания пыли и паров, образующихся при шлифовании. В случае превышения определенных предельных значений на рабочем месте (10 мг масляного тумана и масляных паров на кубический метр воздуха для дыхания) требуются дополнительные вытяжные системы и фильтрующие сепараторы. Перчатки, специальные защитные кремы для кожи и защитные очки помогают предотвратить раздражение кожи и повреждение глаз. Кроме того, необходимо поддерживать чистоту в рабочей зоне и обеспечивать надлежащее техническое обслуживание шлифовального станка.
Использование подходящих абразивов: VSM ALU-X
В идеале пользователи должны по возможности избегать использования шлифовальных масел и смазок. При обработке алюминия рекомендуется использовать такой абразив, как VSM ALU-X, поскольку он специально разработан с учетом требований касательно шлифования цветных металлов. За счет дополнительного шлифовального слоя и полуоткрытого покрытия керамического абразивного зерна заметно снижается адгезия стружки, благодаря чему при использовании VSM ALU-X рабочая станция никогда не загрязняется смазкой и маслом. Шлифование вместо очистки — это девиз, который отражает нацеленность на более эффективную обработку материалов.
Средства индивидуальной защиты (СИЗ)
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) являются основным элементом обеспечения безопасности труда, особенно на промышленных и металлообрабатывающих предприятиях. СИЗ предназначены для использования или ношения сотрудниками с целью защиты их здоровья и обеспечения их безопасности. В Германии предоставление СИЗ работодателем и их использование сотрудниками регламентируется постановлением об охране труда при использовании средств индивидуальной защиты на рабочем месте. Согласно действующему в Германии закону об охране труда работодатель обязан бесплатно предоставлять своим сотрудникам защитную одежду. Ношение СИЗ отвечает интересам каждого человека и даже выходит за рамки его обязанности делать это, поскольку в конечном итоге это необходимо для защиты его собственного здоровья.
Подробнее о СИЗ
Риски для здоровья
Ношение или использование СИЗ являются обязательными, и на то есть веская причина, поскольку шлифование металла сопряжено с целым рядом различных рисков, которые были четко классифицированы и обобщены, к примеру, DGUV и Ассоциацией страхования ответственности работодателей в отношении обработки древесины и металлов (Berufsgenossenschaft Holz und Metall). С одной стороны, к этим рискам относятся уже упомянутые выше физические риски, связанные с воздействием шума или вибрацией рук, а также риски, связанные с веществами и материалами, такими как пары/аэрозоли и пыль, образующаяся в процессе шлифования.
С другой стороны, существуют дополнительные риски, например, механические риски, связанные с отлетающими фрагментами шлифовального диска или соприкосновением со шлифовальным диском, и термические риски, связанные с горячими поверхностями заготовок после шлифования, а также риски возникновения пожара и взрыва. Особенно опасны поломки инструмента и его выход из строя.
Управление безопасностью
Поскольку риски столь разнообразны, неудивительно, что правила техники безопасности являются обширными и очень подробными. При оценке рисков для каждого рабочего места или вида деятельности специалисты применяют так называемый «принцип остановки»: Цель состоит в том, чтобы сначала определить, как можно снизить нагрузку посредством замены (например, использования других методов работы или материалов), технических решений (например, структурной защиты или вытяжных систем) или организационных мер (например, ограничений по времени или обучения).
И только потом оставшиеся риски следует дополнительно снизить за счет использования средств индивидуальной защиты. Таким образом, СИЗ предназначены для минимизации так называемого «остаточного риска».
К СИЗ, используемым при выполнении шлифования, относятся:
- средства защиты органов дыхания;
- средства защиты глаз;
- средства защиты головы;
- средства защиты органов слуха;
- и защитная одежда, в том числе защитная обувь, а также средства защиты рук и кожи.
Все сотрудники должны быть обучены правильному использованию СИЗ. Производитель систем обеспечения безопасности и партнер VSM — компания Dräger.
обеспечивает надлежащий обзор всей продукции, применяемой в качестве СИЗ при работе с использованием шлифовальных станков.
Важнейшие советы по безопасному обращению с абразивами
Все, кто работает со станками для шлифования, должны знать о связанных с этим рисках. И это важно, поскольку ответственность за обеспечение безопасности работы в основном лежит на операторе инструмента. Но работодатели также несут ответственность за обеспечение безопасности и благополучия своих сотрудников.
Большинство рисков можно минимизировать, соблюдая несколько основных правил техники безопасности:
- Используйте инструменты и абразивы, подходящие для конкретной области применения: Это включает в себя обеспечение совместимости допустимых и максимальных допустимых скоростей станка, опорной пластины и абразива, а также соответствие диаметра диска станку; в противном случае максимальная скорость резки будет некорректной.
- Ознакомьтесь с инструментом, уделяя особое внимание тому, как он ведет себя во время запуска и остановки, и не модифицируйте его самостоятельно. Соблюдайте инструкции по эксплуатации и технике безопасности, а также выполняйте техобслуживание через надлежащие интервалы.
- Используйте только сертифицированные фибровые диски, поскольку они отличаются наивысшим уровнем безопасности и обеспечивают максимальную защиту пользователя. В Германии абразивы с покрытием должны соответствовать стандарту безопасности DIN EN 13743. Кроме того, все фибровые диски VSM сертифицированы организацией по безопасности абразивов (oSa) и поэтому особенно безопасны. Стандарты oSa — намного выше, чем того требует законодательство.
- Ни в коем случае не используйте поврежденные или изношенные шлифовальные диски: Помимо этого, перед использованием новых абразивов тщательно проверяйте их на наличие возможных дефектов, например, появившихся вследствие повреждения при транспортировке или хранении. Соблюдайте срок годности!
- Проверьте диски на предмет нарушения равновесия и при необходимости отрегулируйте их.
- При зажиме надлежащим образом затяните крепежную гайку или фланцевую гайку.
- Используйте фибровые диски только для шлифования, а не для резки.
- Всегда проверяйте, чтобы заготовки были надежно закреплены и зафиксированы.
- Всегда используйте СИЗ. Помимо этого, избегайте ношения свободной одежды, распущенных волос и украшений, так как существует риск их застревания в станке.
- Поддерживайте безопасность рабочей среды, в том числе и для третьих лиц: По возможности работайте в закрытом помещении и следите за тем, чтобы окружающие не подвергались опасности вследствие воздействия пыли, искр или шума.