Выбор безопасных составов рабочих сред для абразивно-экструзионной обработки

Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки

показатели [1]. Город Железногорск не является промышленным городом, но существует проблема загрязнения окружающей среды, автотранспортными выбросами. Целью нашего исследования является расчет выбросов основных загрязняющих веществ в атмосферу на некоторых улицах нашего города, а также дополнительная оценка загрязнения на ул. Ленина и ул. Белорусская.

За последние годы увеличилось число загрязнений от автотранспорта. Население, проживающее вблизи автодорог, испытывает вредное воздействие высоких концентраций таких токсических веществ, как окись углерода, углеводороды, свинец, формальдегид, диоксид серы, бензопирен и прочее [2].

Например, бензопирен является высокотоксичным и способен вызвать тяжелые заболевания, другие вещества могут вызывать у водителей утомляемость, что может привести к ДТП [3]. Статистика показывает, что количество машин в нашем городе неуклонно растет. В связи с этим в «час пик» постоянно образуются заторы на дорогах, что приводит к увеличению вредных выбросов в атмосферу.

Также вблизи дорог находятся муниципальные здания такие как: детские сады, школы, культурные объекты, больницы и другие учреждения. В последнее время проявляется тенденция к увеличению числа детей, страдающих заболеваниями, несвойственными для их возраста.

Нередко люди сами не догадываются о том, как негативно влияет большое скопление транспорта на их здоровье. Учитывая, что в нашем городе смертность превышает рождаемость, то вопрос о здоровье населения является актуальным [4]. Поэтому нами была поставлена задача, выявить какова экологическая обстановка в нашем городе. С этой целью нами

были исследованы некоторые улицы города Желез-ногорска. Исследование проводилось методом подсчета и классификации автотранспортных средств в течение суток. Наблюдение проводилось на улицах Белорусская, Ленина и Решетнева.

В ходе исследования было установлено, что уровень загрязнения атмосферы на некоторых участках дорог превышает предельно допустимую концентрацию. Исходя из этих данных, можно судить об экологической обстановке в городе Железногорске. По нашей оценке ситуация требует внимания, для того чтобы в будущем можно было принять меры по улучшению экологической обстановки города.

Библиографические ссылки

1. Министерство природы и экологии России. 2009. URL: http://www.mnr.gov.ru.

2. Перечень и коды веществ, загрязняющих атмосферный воздух. СПб., 1998.

3. Википедия. URL: http://ru.wikipedia.org.

4. Статистические данные органов записи актов гражданского состояния за 2007-2009 гг. города Железногорска.

© Плехов Д. Е., Мордовин П. П., Петрова Е. А., Князев Е. Н., Герасимова Л. А., 2010

УДК 621.923.9

Л. П. Сысоева, С. С. Цетыркина Научный руководитель - С. К. Сысоев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ВЫБОР БЕЗОПАСНЫХ СОСТАВОВ РАБОЧИХ СРЕД ДЛЯ АБРАЗИВНО-ЭКСТРУЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Рассмотрена безопасность применения используемых компонентов рабочих сред для абразивно-экструзионной обработки.

Абразивно-экструзионная обработка (АЭО) -один из наиболее эффективных методов обработки труднодоступных и сложнопрофильных поверхностей деталей, удовлетворяющим требованиям по точности, качеству поверхности. Суть метода заключается в экструзии вдоль обрабатываемых поверхностей вязкоупругих рабочих сред (РС), наполненных абразивными зернами. В настоящее время приготовление и подача РС в установку не автоматизированы. Поэтому особое внимание при выборе состава РС следует уделять ее безопасному приготовлению и использованию либо, в противном случае требуется разработка мер по защите работающего персонала. Рабочая среда для АЭО состоит из полимерной основы (кремнийорганические и другие полимеры способны к большим упругим деформа-

циям при их движении в обрабатываемом канале), рабочих элементов и компонентов, изменяющих ее свойства (пластификаторов и модификаторов) [3].

В качестве основы для РС применяют каучук синтетический термостойкий СКТ (ГОСТ 14680-4) (высокомолекулярный диметилсилоксановый, молекулярная масса - 420-670) с добавлением мелкодисперсного фторопласта-4, кремнийорганической жидкости ПЭС-5 и молотой слюды СММ-125 [1], силиконовую мастику 88-91 или пластифицированный каучук [5]. Данный состав РС обладает исключительной химической инертностью по отношению практически ко всем агрессивным средам, нетоксичен.

Предложено также применение кремнийоргани-ческого полимера с добавлением резиновых частиц термопластических полимеров - силикона, полисти-

Секция «Промышленная безопасность»

рола, полиуретана, этилена (2 класс опасности), поливинила, полиамида, полипропилена и поликапро-лактана позволяет увеличить эластичность РС, сопротивление сжатия и время релаксации среды, по сравнению с традиционными составами [7]. В данном составе опасность представляет токсичность полиуретанов, обусловленная присутствием в них диизоцианатов, специфичность воздействия которых на организм зависит от их химического строения. Алифатические диизоцианаты обнаруживают в основном раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки дыхательных путей (иногда с нарушением дыхания) и глаз; ароматические обладают более выраженными аллергенными свойствами (могут вызывать экземы и астму).

Было также предложено использовать глину бе-тонитовую (класс опасности по ГОСТ 12.1007-76 -4 класс «Малоопасные вещества») с добавлением воды и щелочи КОН [2]. Калия гидроокись (КОН) по степени воздействия на организм относится к веществам 2-го класса опасности. Опасна при вдыхании, попадании на кожу и в глаза. Вызывает химический ожог. Известна РС на основе гуаровой смолы с добавлением борной кислоты и буры, но ее основной недостаток - вредное воздействие на оборудование и персонал [6]. Гуаровая смола содержит токсичные вещества диоксин, который является чрезвычайно опасным веществом, и пентахлорофе-нол, относящийся к умеренно опасным веществам. Борная кислота, как и ее производная - бура попадают в организм при вдыхании в виде паров или аэрозоля. Растворенная воде борная кислота хорошо проникает через поврежденные участки кожи (экземы, трещины, ожоги), вызывая отравления организма человека.

Предложено в качестве основы РС использовать нитролигнин, получаемый нитрованием гидролигнина, с добавлением от 1 до 5 % нитрита натрия (ПАВ), керосина, триэтаноламина, сульфофрезола и калиевого мыла [4]. Такой состав, с одной стороны, решает проблему утилизация отходов гидролизного производства, но с другой, особенно в случае неполной реакции нитрования, отличается значительной химической агрессивностью и требует затрат на дополнительную защиту. Основная опасность - использование азотной кислоты для приготовления РС, при котором существует опасность отравления парами и ожогов кожи. Нитрит натрия (№М02), входящий в состав РС, токсичен, ядовит, пожароопасен, является окислителем, взаимодействие его с горючими веществами может сопровождаться взрывом Класс опасности по степени воздействия на организм человека - 1. Керосин пожаро- и взрывоопасен, при неправильном использовании может образовывать туман, влияющий на кожу, глаза и дыхательные органы человека. Триэтаноламин при длительном использовании может вызывать серьезные

дерматиты. Сульфофрезол (смесь гудрона с веретенным дистиллятом и примесью серы) повышает частоту развития опухолей пищеварительного тракта и кожи. Калиевое мыло опасно при вдыхании, попадании на кожу и в глаза. Пыль действует раздражающе, возможен химический ожог. Вызывает изъязвление слизистой оболочки носа, при длительном контакте - утолщение кожи на ладонях рук и подошвах ног, 3 класс опасности.

В качестве модификаторов использовались изо-тропиловый стеарат (нет указаний на токсичность или опасность) и пудра тетрафторэтиленовая [5] -высокотоксичное вещество 4-го класса опасности, особенно в газообразном состоянии.

Все РС, содержащие компоненты, которые представляют опасность для здоровья человека, должны приготавливаться и использоваться при строгом соблюдении техники безопасности и применении средств индивидуальной защиты.

Из проведенного анализа видно, что в настоящее время выбор состава РС для АЭО производится, в основном, исходя из требований экономической целесообразности и производительности процесса. Безопасность процесса приготовления и использования РС учитывается слабо. Именно безопасность РС для АЭО должна быть положена в основу выбора их составов.

Библиографические ссылки

1. А. с. № 1379063 СССР, МКИ В 24 В 39/02. Способ чистовой абразивной обработки сквозных отверстий деталей / С. К.Сысоев. Заявл. 30.10.85, опубл. 07.03.88.

2. Заявка 95110339 РФ, МКИ B24D 3/34. Рабочая среда для абразивно-экструзионной обработки [Текст] /Левко В. А., Сысоев С. К., Скороделов Д. Б. - [Б. н.]; заявл. 19.06.95; опубл. 10.06.1997.

3. Левко В. А. Абразивно-экструзионная обработка: современный уровень и теоретические основы процесса: моногр. ; СибГАУ. Красноярск, 2007.

4. Сысоев С. К., Сысоев А. С. Экструзионное хо-нингование деталей летательных аппаратов: теория, исследования, практика: моногр. ; СибГАУ. Красноярск, 2005.

5. Pat. 3634973 US, Apparatus for abrading by extrusion and abrading medium /McCarty R.W. 27.08.69; 18.01.1972. Уо1. 894. № 3.

6. Pat. 3819343 US, ISC B24B 7/00. Medium for process for honing by extruding / McCarty R.W.; 01.11.1971; 25.06.1974. Vol. 921. № 2.

7. Pat. W02006007554 US, Abrasive machining media containing thermoplastic polymer / Lunn M. F. (US), Troup D. P. (US), Miller R. A. (US), Delo D. P. (US); 01.07.2004; 19.01.2006.

© Сысоева Л. П., Цетыркина С. С., Сысоев С. К., 2010