Приоритетные факторы профессионального риска при электролизе алюминия

сентябрь №9 (246) ЗНиСО

19

ПРИОРИТЕТНЫЕ ФАКТОРЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА ПРИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ АЛЮМИНИЯ

О.Ф. Рослый, Э.Г. Плотко, А.А. Федорук, Т.В. Слышкина PRIORITY FACTORS OF OCCUPATIONAL RISK UNDER THE CONDITIONS OF ALUMINUM ELECTROLYSIS

O.F. Rosly, E.G. Plotko, A.A. Fedoruk, T.V. Slyshkina ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Роспотребнадзора, г. Екатеринбург Представлены материалы многолетних исследований факторов профессионального риска на предприятиях алюминиевой промышленности России. Показано, что важнейшими факторами профессионального риска в алюминиевой промышленности являются пылегазоаэрозольные миксты, включающие, в зависимости от технологического процесса, пыль сложного химического состава (содержащую в том числе т.н. малые примеси: хром, бериллий, галий, литий и др.), аэрозоли щелочей, неорганические соединения фтора и фтористоводородной кислоты, серы диоксид, смолистые соединения; неблагоприятные микроклиматические условия, шум, вибрацию, электромагнитные поля, физическое и психоэмоциональное перенапряжение и пр.

Ключевые слова: алюминиевая промышленность, профессиональный риск, управление профессиональными рисками.

The data of long-term studies of occupational risks on enterprises of the Russian aluminum industry are shown. It has been revealed that the most important occupational risks are dust-gases-aerosols mixtures consisting of, depending on the technology, multiple dust (with complicated chemical composition and also containing such trace impurities as Chrome, Beryllium, Gallium, Lithium and others), alkali aerosols, inorganic compounds of fluorine and fluorhydric acid, sulfur dioxide, pitchy compounds; unfavorable microclimatic conditions, noise, vibration, electromagnetic fields, physical and psychoemotional overexertion and other factors. Keywords: aluminum industry, occupational risk, occupational risk management.

Российское производство первичного алюминия включает в себя добычу руд, получение глинозема, фторсолей, анодной массы или предварительно обожженных анодов, электролиз алюминия, получение чистого алюминия либо сплавов на его основе, сопутствующих веществ и разнообразных изделий. Из большого числа технологических процессов, используемых в алюминиевой промышленности, одним из наиболее массовых и неблагоприятных с гигиенических позиций является непосредственно электролиз алюминия. На сегодняшний день в России эксплуатируются около 80,0 % старых электролизеров мощностью 75—80 кА с самообжигающимися анодами (СА) и 20,0 % с силой тока 165—300 кА и более с предварительно обожженными анодами (ЭПОА).

На объемно-планировочные и конструктивные решения производственных корпусов существенно повлияли специфические условия процесса электролиза алюминия, а именно: выделение больших количеств тепла и вредных пы-легазовых смесей. На российских заводах введены в действие два типа электролизных корпусов: одно- и двухэтажные корпуса с расположением электролизных ванн на втором этаже здания (первый этаж свободен от оборудования и является «аэрационным»). Наиболее эффективной системой удаления избытка тепла и вредных пылега-зовых микстов, поступающих в воздушную среду корпуса до настоящего времени является усиленная аэрация корпусов. В одноэтажных корпусах имеются системы приточной механической вентиляции с подогревом воздуха в холодный период года. Раздача приточного воздуха в проходы между рядами ванн производится через подпольные воздуховоды, снабженные воздухораспределителями. Устройство двухэтажных корпусов было продиктовано стремлением создать в рабочем помещении вертикальные восходящие потоки воздуха и максимально ограничить отрицательную роль обратных и горизонтальных токов в помещении, переносящих вредности по рабочей зоне.

Основная техническая характеристика различных корпусов приведена в таблице.

В связи с недостаточной эффективностью систем газоотсоса по удалению пыли, концентрации ее в воздухе рабочих зон в более 70,0 % отобранных проб превышают ПДК и составляют в среднем в рабочих проходах — 4,0—6,1 мг/м3, на рабочих местах электролизника — 27,5—81,8 мг/м3, анодчика

— 7,4—29,2 мг/м3, крановщика — 5,2—9,7 мг/м3. Наиболее высокие концентрации пыли наблюдались на рабочих местах электролизников, особенно при обработке электролизеров, при которой они на отдельных заводах достигали 289—357,5 мг/м3. Соответственно механизму образования, аэрозоли имеют разный размер частиц. Так, медианный диаметр продуктов конденсации расплава составляет 0,5—1,0 мкм, а механически унесенных частиц — около 22 мкм [1]. Исследованиями дисперсности пыли, образующейся при электролизе, установлено 8,5 % частиц размером до 1 мкм, 79,5 % — до 5 мкм, 12,0 % — свыше 10 мкм.

Исследованиями отечественных и зарубежных авторов показано, что наиболее высокие концентрации фтористых соединений и ПАУ (полициклических ароматических углеводородов, в том числе бенз(а)пирена) зарегистрированы в воздухе рабочей зоны и проходов при эксплуатации электролизеров с верхним подводом тока (ЭВТ) с самообжигающимися анодами. Так, концентрации фтористого водорода в воздухе рабочей зоны цехов при эксплуатации этих типов электролизеров могут достигать 60,5 мг/м3, натрия фторида

— 11,4 мг/м3, бенз(а)пирена — 0,054 мг/м3 против 5,7; 1,9 и 0,000016 мг/м3 соответственно при использовании предварительно обожженных анодов. В корпусах с самообжигающимися анодами в составе витающей пыли определяется 0,6—1,8 % смолистых веществ, в корпусах с предварительно обожженными анодами - лишь 0,006—0,07 %. Количество бенз(а)пирена в аэрозолях корпусов с СА колеблется от 47,5 до 188,0 мкг/г, что соответствует 0,4—1,6 % их смолистой части. При электролизе алюминия в воздушную среду выделяют-

20

ЗНиСО сентябрь №9

Таблица. Объемно-планировочные решения зданий и теплонапряженность электролизных корпусов различных типов

Показатели Единица измерения Одноэтажные корпуса с электролизерами Двухэтажные корпуса с двухрядным расположением мощных электролизеров

средней мощности, расположенными в 4 ряда мощными, расположенными в 2 ряда

Ширина корпуса м 36 27 27

Высота здания м 11,5—14,9 13,1—15,2 17,7—19,4

Кубатура здания на 1 кА мощности электролизов м3 / кА 19,8 20,1 26,0

Кубатура здания на 1 электролизер м3 /1 эл. менее 1000,0 1300,0—2800,0 3600,0—4000,0

А1ор.з.=1°р.з.—1°нар. °С 10,9 8,5 4,9

Коэффициент «т» ст/р 0,9—1,0 0,4—0,8 0,5—0,7

Теплонапряженность Вт/м3 71,9—98,6 46,7—203,0 53,4—94,5

ся также окись углерода и сернистый ангидрид, однако концентрации их, как правило, ниже допустимых.

Токоподводящая ошиновка и электролизеры, работающие на постоянном токе, являются источниками образования постоянных магнитных полей (ПМП). Результаты замеров уровней магнитной индукции на рабочих местах и рабочих проходах элек-тролизников и анодчиков в электролизных цехах, показывают, что они составляют 6—15 мТ [1, 2, 3]. Конструктивные особенности, порядок размещения и мощность электролизеров, характер трудовых операций электролизников, обусловливающий постоянное перемещение рабочих, приводят к тому, что работающие подвергаются воздействию неоднородного постоянного магнитного поля, уровни которого превышают предельно допустимые нормативы для 8-часового воздействия.

Метеорологические условия в электролизных корпусах крайне неблагоприятны. При обслуживании электролизеров рабочие подвергаются воздействию теплового облучения, интенсивность которого колеблется в значительных пределах — от 300 до 1 200 Вт/м2. Летом на рабочих местах при обслуживании электролизеров температура воздуха часто превышает 30 °С, достигая 40—45 °С при температурном перепаде около 15—19 °С. В холодный период года микроклимат электролизных цехов характеризуется низкой температурой воздуха и ограждений зданий. Так, в одноэтажных корпусах она превышает наружную в среднем лишь на 15—16 °С, а в двухэтажных — на 8—9 °С, подвижность воздуха составляет, соответственно, 0,6—1,6 м/с и 0,6—1,0 м/с. После прекращения очередной операции рабочий подвергается воздействию резко охлаждающего микроклимата в проходах, перепад температуры воздуха при этом достигает 28—30 °С. Переход от состояния перегревания к охлаждению повторяется неоднократно за рабочую смену и является крайне неблагоприятным фактором в электролизных цехах, такие микроклиматические условия в сочетании со значительным физическим напряжением резко ухудшают тепловое самочувствие рабочих. Таким образом, если с применением обожженных анодов и более эффективных укрытий электролизеров

состояние воздушной среды корпусов в отношении вредных веществ значительно улучшилось, то нормализация микроклиматических условий требует дальнейшего решения.

Большая часть трудовых операций требует значительных физических усилий, хронометраж-ными наблюдениями установлена высокая степень затрат времени на выполнение трудоемких основных и вспомогательных операций — от 50,0 до 70,0 %, в т. ч. ручные операции — около 30,0 % времени смены, перерывы в работе составляют около 20,0 % продолжительности рабочего дня. В электролизных корпусах, где обработка ЭВТ и ЭПОА осуществляется с помощью напольно-рельсовых машин (НРМ), электролизники практически не участвуют в поточной обработке ванн. Однако проведенное одновременно с внедрением НРМ сокращение численности рабочих привело к тому, что занятость электролизников в течении смены, в том числе ручными операциями, не только не сократилась, но даже возросла.

Неблагоприятные климатические условия, повышенные концентрации вредных веществ и большое количество тяжелых ручных операций приводят к выраженным физиологическим сдвигам в течение рабочей смены. Физиологические исследования показали, что в теплый период года, среднерабочая ЧСС составила 109 уд./мин, среднесменная — 104 уд./мин. Наиболее трудоемкими при обслуживании ЭВТ у электро-лизников явились операции по подтягиванию осадка (131 уд./мин) и снятию угольной пены (128 уд./мин). При обслуживании электролизеров с обожженными анодами все технологические операции электролизников, по данным радио-пульсометрии, можно разделить на тяжелые (открытие и закрытие створок укрытий, обработка по потоку, технологическое наблюдение, уборка рабочего места) — до 120 уд./мин и очень тяжелые — свыше 120 уд./мин: гашение вспышки, установка анода, подтягивание осадка, подсыпка верха анода глиноземом, обивка огарка. Отмечено повышение систолического давления на 5 мм рт. ст. Диастолическое давление также возрастало в среднем на 4 мм рт. ст. Пульсовое давление снижалось в 34,0 % случаев, что является неблагоприятной

сентябрь №9 (246) ЗНиСО

21

реакцией, в 28,0 % — повышалось и в 18,0 % — оставалось без изменений. По физиологическим и эргономическим показателям тяжесть работы электролизников как в теплый, так и в холодный периоды года должна быть отнесена к 3-й категории тяжести («тяжелая»).

Таким образом, важнейшими факторами профессионального риска в алюминиевой промышленности являются пылегазоаэрозольные миксты, включающие, в зависимости от технологического процесса, пыль сложного химического состава (содержащую в том числе так называемые малые примеси: хром, бериллий, галлий, литий и др.), аэрозоли щелочей, неорганические соединения фтора и фтористоводородной кислоты, смолистые соединения; неблагоприятные микроклиматические условия, шум, вибрацию, электромаг-

нитные поля, физическое и психоэмоциональное перенапряжение и пр.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Медицина труда при электролитическом получении алюминия: монография / Под ред. проф. Рослого О.Ф., проф. Е.И. Лихачевой. Екатеринбург, 2011. 160 с.

2. Федорук А.А., Рослый О.Ф., Цепилов Н.А. Сравнительная гигиеническая оценка уровней постоянных магнитных полей от электролизеров разной мощности // Уральский медицинский журнал. 2007, № 11. С. 84—87.

3. Щербаков С.В. Гигиена труда в производстве и применении неорганических фторидов: автореф. дисс. ... д-ра мед. наук. М., 1989. 378 с.

Контактная информация:

Рослый Олег Федорович, тел.: 8 (343) 371-08-33, e-mail: roslyof@ymrc.ru

Contact information: Rosly Oleg,

рЬопе: 8 (343) 371-08-33, e-mail: roslyof@ymrc.ru

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПИТАНИЯ НАСЕЛЕНИЯ НА ПОПУЛЯЦИОННОМ УРОВНЕ

В.Б. Гурвич1, Т.В. Мажаева1, О.Л. Малых2

TECHNIQUES OF ASSESSING PUBLIC NUTRITION AT THE POPULATION LEVEL

V.B. Gurvich, T.V. Mazhayeva, O.L. Malykh 'ФБУН «Екатеринбургский медицинский-научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора, г. Екатеринбург; 2Управление Роспотребнадзора по Свердловской области, г. Екатеринбург

Проведена оценка влияния фактора питания на состояние здоровья населения Российской Федерации и Свердловской области. Использован метод анализа средневзвешенного отклонения от рекомендуемых норм потребления продуктов и пищевых веществ. Рационы питания бедны растительной пищей, у 80,0% населения отмечается избыточное потребление жиров и сахаров. Такой дисбаланс приводит к риску развития болезней желудочно-кишечного тракта, снижению адаптационных возможностей организма к неблагоприятным факторам среды обитания.

Ключевые слова: питание населения, состояние здоровья, риски в питании.

We assessed the impact of nutrition on public health in the Russian Federation and in the Sverdlovsk Region. We applied the technique of analyzing a weighted average deviation from recommended norms of consumption of foodstuffs and nutrients. Diets generally lack vegetable food and in 80% of the population excessive intake of fats and sugars is observed. Such a misbalance poses the risk of gastrointestinal diseases and leads to a reduced adaptive capacity of the organism to adverse environmental factors. Keywords: nutrition of population, health status, food-related risks.

Выявление факторов риска для здоровья, связанного с питанием населения, условий, способствующих их возникновению, а также разработка способов управления этим риском в настоящее время приобретает наибольшую актуальность во всем мире, в целом в России и, в частности, в Свердловской области [5]. Однако сложность сбора и обработки первичных данных, характеризующих структуру питания населения, не позволяет в адекватной мере проводить комплексные исследования по оценке риска. При оценке питания населения на популяционном уровне мы сталкиваемся с рядом методологических проблем.

Наиболее часто для оценки питания населения на уровне региона и страны используется метод исследования бюджетов домашних хозяйств [4]. Выборочное обследование бюджетов домашних хозяйств является методом государственного статистического наблюдения за уровнем жизни населения. Госкомстат РФ определяет среднедушевое потребление основных продуктов питания путем деления общего объема потребленных продуктов питания на число лиц, фактически присутствующих в домашнем хозяйстве. Общий объем потребления продуктов питания исчисляется как сумма количества продуктов, приобретенных до-

мохозяйствами для личного потребления в учетный период.

Наряду с приведённым выше источником получения данных о среднедушевом потреблении продуктов питания существует и другой — данные баланса продовольственных ресурсов, которые основываются на обобщении статистических данных от производителей сельскохозяйственной продукции (включая хозяйства населения), предприятий пищевой промышленности, торговых предприятий и таможенных служб.

При сопоставлении данных выборочных исследований бюджетов домашних хозяйств с данными баланса продовольственных ресурсов наблюдаются некоторые расхождения по уровню и динамике потребления продуктов питания. Это объясняется тем, что обследования бюджетов домашних хозяйств отражают уровень потребления продуктов только в домашнем питании и не предусматривают учет продуктов, потребляемых в предприятиях общественного питания. Также нет учета питания в организованных коллективах (больницы, дома-интернаты, школы-интернаты и другие институциональные заведения, монастыри, религиозные общины и прочие).

Несмотря на отработанные и признанные технологии сбора информации о питании раз-