Дипломная (вкр): ВЛИЯНИЕ ВНЕДРЕНИЯ СОЖ МИГ-ТЕХНО НА СОСТОЯНИЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

5.    Велс-1, Велс-1М, Пермол-6, Уверол, СП-3, Эмульсол-Т, Эмульсол ОМ-1, Укринол-4П, Эмульсол ЭКС-а - разработчик и изготовитель АО ”Пермский завод смазок и СОЖ", г. Пермь.

6.    Эмолон-1, Эмолон-2 - разработчик НПП "Химмотолог", г. Москва и
 г. Липецк.

7.    Автокат Ф-78, Кампрол, Автокат Ф-40, НК-1, НК-4, Глитал, Автовсат - разработчик и изготовитель АО "КамАЗ".

8.    Лубрисол-Э-90, Лубрисол-Э-96, Лубрисол В93     - НПП "Полихим",
г. Санкт-Петербург.

9.    ЯЗ-1-СП "Фукс-Янос", г. Ярославль.

10.  Эра - М - РНТЦ проблем безизносности в машинах, г. Москва.

11.  Ризол А,Б (ВНИИНП-117Т) - разработчик и изготовитель ВНИИНП и Львовский ОМ М3, г. Львов и масса других эмульсий сомнительного происхождения и качества.

Эмульсолы представляют собой  2-80%  эмульсии минерального масла с водой, содержащие в своем составе различные биоцидные, антикоррозионные, противоизносные и противозадирные добавки.

Достоинство эмульсолов и полусинтетических СОЖ: СОЖ на водной основе,  в  сравнении  с масляными,  обладают значительно лучшей охлаждающей способностью, менее опасны для здоровья работающих с ними людей,
менее пожароопасны [29].

Недостатки водосмешиваемых СОЖ: как из отечественных, так и зарубежных СОЖ трудно, а подчас и нельзя регенерировать масло, попадающее из мехчасти станка, поскольку в состав таких смазочно-­охлаждающих жидкостей входят компоненты, эмульгирующие масло. Накопление масла в емкостях приводит к повышению задымленности на рабочих местах, расслаиванию СОЖ, снижению технологических параметров, а затем к бактериальным поражениям с последующей биологической деструкцией. Низкая устойчивость к биозагрязнению нередко является одной из причин ухудшения противокоррозионных и смазочных свойств, указанных СОЖ. Для борьбы с биозагрязнениями в эмульсолы вводят сильные биоциды или фунгициды, что экологически небезопасно.        Ухудшение антикоррозионных свойств эмульсолов в процессе их эксплуатации приводит к существенным коррозионным поражениям металлоизделий, поэтому их при межоперационном хранении часто вновь консервируют в масле или пассивируют в специальных растворах, что не технологично. Наличие масла в эмульсолах, а также высокая их щелочность (pH ~ 10,0) приводит к патогенному воздействию на кожу рук работающих [29].

Из всех видов СОЖ водомасляные эмульсии наиболее сильно поражаются бактериальной и грибковой микрофлорой. Накопление биомассы в СОЖ может привести к нарушению функционирования насосов, фильтров, трубопроводов и т.д. Очистка охлаждающей системы от биомассы, а также утилизация самих эмульсолов трудоемкий и дорогостоящий процесс, поскольку требуют бактериологического разложения и регенерации масла.

Синтетические СОЖ.

1.    Аквахон, Аспарин, Прогресс 13К, Эфтол - разработчик и изготовитель АО Ивхимпром г. Иваново.

2.    Купрол - разработчик и изготовитель фирма Хелп-Трибо, г. Москва.

3.    Сувар-ЗМ - разработчик Чувашский госуниверситет НПП "Теко", г. Чебоксары.

4.    Конвекс - изготовитель ИЧП "Герольд",  г. Чебоксары.

5.    Аминил Б - разработчик ГТГ Прогресс", г. Железнодорожный Московской области.

6.    Экол-1 разработчик, и изготовитель НПП "Акрил", г. Омск и г. Солнечногорск Московской области.  

7.    Тосол ОИЗ - АО" Синтез", г. Дзержинск

S. Оксидол-ОС; Оксидол- 0 - разработчик РНЦ "Прикладная химия", г. Москва.

9.    Карбамол - С- 1гг, Техмол-1 - изготовитель "Пермский завод смазок и СОЖ" г. Пермь.

10.  СОЖ типа "ИФХАН" (ИФХАН-33; ИФХАН-ЗЗМ.; ИФХАН- 33 Ф; ИФХАН-ЗЗЛГ и т.д.) - разработчик и изготовитель Институт физической химии РАН (ИФХ РАН).

Достоинством синтетических СОЖ по сравнению с концентратами эмульсолов, масляных и полусинтетических СОЖ, является:

­   отсутствие в их составах минерального или нефтяного масел, поэтому применение таких СОЖ с точки зрения экологии более выгодно и
пожаробезопасно;

­   содержание химических веществ в их концентратах, как правило, не превышает 70%  (остальное, вода);

­   высокие охлаждающие свойства;

­   более высокая устойчивость к биопоражению;

­   возможность удалять масло из охлаждающей системы, поскольку содержат в своем составе эмульгаторы, образующие непрочные дисперсные системы, позволяющие при отстое расслаивать масло [30]. 

Недостатки синтетических СОЖ: не вытекают непосредственно из их природы, а связаны с несовершенством той или иной разработки. Их долговечность,  а, следовательно, и технологические параметры в большой степени зависят от их микробиологического разрушения. Для биологической стабилизации СОЖ в их состав вводят сильные биоциды и фунгициды, что экологически вредно [30].

С целью повышения смазывающих, антикоррозионных, противозадирных свойств СОЖ, в их состав часто вводят различные химические добавки, не соизмеряя это с вредностью веществ,  а, также, не учитывая физико-химические изменения, которые могут произойти с ними в зоне резания (разложение химреактива на вредные составляющие).

Зачастую смазывающие свойства СОЖ повышают за счет некоторых гликольных ПАВ, для утилизации которых требуются специальные установки их разложения. Однако эти недостатки характерны не для всех синтетичес -
ких СОЖ.

Несмотря на перечисленные недостатки различных  СОЖ, нахождение оптимального состава, повышение биостойкости, антикоррозионных и смазывающих свойств водных охлаждающих жидкостей является сложной, но вполне выполнимой задачей и ее решение зависит от конкретных функций.

1.5.  Основные отличия СОЖ на водной основе от масляных.

Масляные СОЖ, содержащие в своем составе антиокислительные, противозадирные, противоизносные, антикоррозионные присадки, обладают высокими смазочными свойствами. Однако имеется целый ряд существенных недостатков, которые ставят под сомнение целесообразность применения вышеуказанных СОЖ на современном производстве.

К числу этих недостатков можно отнести: низкую охлаждающую способность, повышенную испаряемость, ухудшающую гигиенические условия труда, пожароопасность, склонность к биопоражению и необходимость утилизации отработанных отходов.

Кроме того, масляные СОЖ экологически небезвредны, поскольку при взаимодействии с резцом выделяют токсичные вещества, например, серный ангидрид, акролеин, оказывающие отравляющее действие на организм человека. Использование сульфированных минеральных масел весьма часто приводит к различным кожным заболеваниям.

В связи с этим за последние годы широкое применение получили СОЖ на водной основе, которые обладают значительно лучшей охлаждающей способностью, менее опасны для здоровья работающих с ними людей, пожаробезопасны. Такие СОЖ представляют собой 30-50%  водные эмульсии. Щелочность эмульсолов довольно высока: рабочее значение pH отечественных и зарубежных СОЖ порядка 8,6-9,5 [29].

В мировой практике лучшими водными СОЖ признаны смазочно-охлаждающие жидкости типа «Syntilo R» фирмы «CASTROL». Тем не менее, в состав данных СОЖ входит до 38% минеральных масел, а их применение требует закупки оборудования, позволяющего производить тонкую очистку рабочего раствора и только с ее помощью эти жидкости способны длительное время сохранять свои технологические параметры.

Невысоки и противокоррозионные свойства, поскольку обеспечивают защиту при межоперационном хранении не более 4-х суток. При замерзании СОЖ типа «Syntilo R» подвергаются расслаиванию и впоследствии не восстанавливаются, что создает затруднения при их транспортировке, особенно на территории России. Щелочность рабочего раствора «Syntilo R» 8,6-9,2.
При pH раствора ниже 8,6 СОЖ фирмы «CASTROL» подвержены бактериологическому поражению [45].

В отечественной промышленности наиболее часто используют водные СОЖ типа НГЛ, ЭГТ, ЭТ, Укринол, Аквол, содержащие в своем составе до 70% масла. Как из отечественных, так и из зарубежных СОЖ трудно, а подчас и невозможно регенерировать масло, попадающее из механической части станка, поскольку в состав таких СОЖ входят компоненты, эмульгирующие масло.

Накопление масла в емкостях приводит к повышению задымленности на рабочих местах, расслаиванию СОЖ, снижению технологических параметров, а затем к бактериальным поражениям с последующей биологической деструкцией. В летнее время периодичность замены раствора не реже 7-ми дней, в зимнее время – 14-ти дней. Низкая устойчивость к биозагрязнению нередко является одной из причин ухудшения противокоррозионных и смазочных свойств
указанных СОЖ.

Роль ингибиторов коррозии в таких составах особенно велика, поскольку изделия из алюминия, меди, чугуна, различных сталей и сплавов при обработке их резанием, контактируя с водными СОЖ, подвергаются существенным
коррозионным поражениям. Высокие температуры, возникающие в зоне обработки, быстрое обновление поверхности, адсорбционные и другие физико-химические свойства существенно отличаются от «обычной» (не подвергающейся обработке) поверхности металла - все эти важные факторы изменяют коррозионную устойчивость обрабатываемой детали не только во время самой технологической операции, но и после ее окончания, т. е. в атмосферных
условиях [40].

Исходя из этого, антикоррозионные присадки должны обеспечить подавление коррозии обрабатываемой детали,  как во время самого процесса резания, так и после его окончания на некоторый межоперационный период, что не всегда достигается при применении маслосодержащих эмульсолов. В связи с этим, для последующего межоперационного хранения деталей их часто вновь консервируют тонким слоем масла или пассивируют в специальных растворах.

Особенно важны санитарно-гигиенические и экологические аспекты ингибирования, совместимость ингибитора с другими компонентами СОЖ, а также его способность сохранять высокие антикоррозионные свойства во времени. Это возможно лишь при использовании ингибиторов, прочно хемосорбирующихся (в результате химической реакции) на металле и в результате обладающих значительным последействием. Такие ингибиторы способны подавлять активное растворение черных и цветных металлов и стабилизировать их пассивное состояние.

В данном случае перспективны ингибиторы, которые образуют на поверхности тонкие, невидимые невооруженным глазом пленки нерастворимых комплексных соединений и экранируют поверхность от дальнейшего воздействия агрессивной среды. Толщина таких защитных пленок колеблется от десятков до сотен ангстрем, в зависимости от состава СОТС и природы защищаемого металла.

Кроме того, при подборе ингибитора необходимо учитывать и его анти - септические свойства. Как правило, наиболее сильным коррозионным действием из бактерий, обитаемых в СОЖ, обладают сульфатредуцирующие, а также некоторые виды грибков. Тем не менее, вводить в СОЖ сильные биоциды или фунгициды небезопасно, поэтому в качестве ингибиторов коррозии целесообразней применять соединения, обладающие одновременно и биоцидными свойствами. Следовательно, наиболее технологично использовать в СОЖ такие ингибиторы коррозии, которые наряду с пассивацией металлов повышали бы противоизносные, противозадирные и смазочные свойства охлаждающих жидкостей, т. е. являлись полифункциональными присадками к ним [40].

Однако, выбор компонентов СОЖ, оптимизация его состава, повышение биостойкости, антикоррозионных и смазывающих свойств водных охлаждающих жидкостей является весьма сложной задачей, и ее решение зависит от
конкретных функций СОЖ. Говоря о необходимости разработки и внедрения в промышленное производство новых СОЖ, базирующихся на современных научных исследованиях, надо иметь в виду, что влияние действия различных негативных факторов требует более длительных статистических  исследований.

1.6. Виды негативного воздействия СОЖ на рабочих [20,39].

Результаты ряда исследований показывают, что средний срок использования СОЖ варьируется от двух недель до полутора месяцев. Наибольшую опасность представляют отработанные СОЖ, в состав которых входят индустриальное масло, щелочь, полигликоли, асидол и ряд других веществ. Показано, что отработанные  СОЖ  в 15-30 раз токсичнее свежих. Просачивание СОЖ в экосистему приводит к их распространению в атмосфере, воде, почве, пищевых цепях и продуктах питания и последующему загрязнению экологически опасными компонентами [20].

 Кроме того, углеводороды нефтяных и синтетических масел, имея невысокую (10-30%) степень биоразлагаемости и накапливаясь в окружающей среде, могут вызвать негативное воздействие на объекты окружающей среды. В результате испарения СОЖ токсичные компоненты (диоксид серы, органические соединения хлора) с облаками разносятся на большие территории. Проливы и утечки СОЖ вызывают образование  в почве масляных линз, из которых масло распространяется в ширину и вглубь, контактирует с грунтовыми водами и мигрирует вместе с ними.

Некоторые СОЖ используются не только в промышленности, но и в бытовых условиях, например, антифризы (тосолы), используемые в качестве охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания и в качестве рабочей жидкости других теплообменных аппаратов, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах. При работе с антифризами (тосолами) выделяется этиленгликоль, который обладает ядовитым и наркотическим действием, способен проникать в организм через кожу, вызывая хроническое отравление организма человека с поражением жизненно-важных органов: сосудов, почек, нервной системы [39].

 Ряд работ свидетельствует о неуклонном росте заболеваемости рабочих при длительном контакте с СОЖ. При этом исследования некоторых авторов показывают, что существующие средства защиты не оказывают должного защитного эффекта на физиологические системы организма при воздействии на него СОЖ и её компонентов.

На основании проведенных анализов на рис. 2 приведена  классификация основных путей поступления вредных веществ СОЖ в организм рабочих и в окружающую среду и возникающие при этом профессиональные заболевания [20].

Рис. 2. Основные пути поступления вредных веществ СОЖ в организм

 рабочих и вызываемые профессиональные заболевания

По данным Роспотребнадзора в Российской Федерации за последние
 5 лет было зарегистрировано 39 404 случая профессиональных заболеваний и отравлений. С 2005 по 2008 гг. наблюдалось снижение числа профзаболеваний, однако в 2009 г. ситуация изменилась – произошел рост профессиональных
заболеваний на 11,39% по сравнению с 2008 г. В 2010 г. число случаев профзаболеваний вновь снизилось по сравнению с 2009г. на 4,84%.

Количество работающих с впервые установленным профессиональным заболеванием в 2010 году составило 8 039 человек, из них  у 868 больных было выявлено два и более диагноза, что составило 10,79% (в 2009г.– 10,58%).

В структуре вновь выявленных профессиональных заболеваний в 2010 году (рис. 3) лидируют заболевания, связанные с воздействием физических факторов, промышленных аэрозолей и болезни, связанные с физическими перегрузками и перенапряжением отдельных органов и систем.  В 2010 г. по Российской Федерации удельный вес хронических профессиональных заболеваний и отравлений составил – 98,91% (98,65% в 2009 году), острых 1,09% (1,35%).