Методические рекомендации. Гигиена труда и оздоровительные мероприятия при работе с соединениями бария

(утв. Минздравом СССР 04.11.1974 № 1192-74)

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ГИГИЕНА ТРУДА И ОЗДОРОВИТЕЛЬНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПРИ РАБОТЕ С СОЕДИНЕНИЯМИ БАРИЯ

Настоящие Методические рекомендации составлены при участии кафедры гигиены труда 1-го Московского ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени медицинского института им. И.М. Сеченова.

Введение

Развитие современной техники и промышленности, а также широкая химизация народного хозяйства потребовали расширения производства некоторых видов сырья, обладающего особыми физико-химическими свойствами. Так за последнее десятилетие в различных отраслях народного хозяйства значительно возросло применение щелочно-земельных металлов, таких как кальций, стронций и барий. В этом плане соединения бария представляют особенно большой интерес, так как диапазон их использования чрезвычайно широк. Наряду с традиционным применением их в производстве стекла, керамики, бумаги, резины и в сельском хозяйстве, появились новые современные области использования солей бария (металлургия, получение пластмасс, электровакуумная промышленность, производство дизельного топлива и др.). Соответственно возрос контингент рабочих, имеющих контакт с барием и его соединениями.

Наиболее широкое применение в промышленности находят углекислый, хлористый, сернокислый, азотнокислый и гидрат окиси бария. Соединения бария потенциально опасны для здоровья человека. Они могут вызывать острые и хронические поражения отдельных органов и систем, что должно приниматься во внимание при получении и применении бариевых соединений.

I. Действие бария на организм

Физико-химические свойства — барий является элементом II группы периодической системы, его порядковый номер 56, атомный вес 134,4, удельный вес 3,6, температура плавления 850 °C, температура кипения 1140 °C.

Природный барий состоит из смеси семи стабильных изотопов 138

(310,  132, 134, 135, 137, 138), среди которых преобладает Ba    -
до  71,66%.  При  делении  урана  и плутония получен искусственный

             140

изотоп бария (Ba ) с периодом полураспада 12,8 дня. Этот изотоп может быть использован в качестве индикатора.

На воздухе барий окисляется, покрываясь пленкой окиси бария, а

с  течением  времени  распадается в белый порошок. Барий энергично
разлагает  воду  при  обычной  температуре; при нагревании сгорает
ярким  пламенем.  Соединения бария с анионами Ci, Br, J, NO  легко

                                                       3

растворяются   в   воде,  а  с  анионами  F,  SO ,  PO   и  CO   -
                                                4     4       3

труднорастворимы.

    В  чистом  виде  барий   как металл  в природе не встречается.
Окислы  и соли его входят в состав большого количества минералов и
горных   пород,   а   именно:   барит  (BaSO ),  витерит  (ВаСО ),
                                            4                  3
баритокальцит   (CaBa/CO / )   и  др.  Барит  и  витерит  являются

                    3 2

основными  и  единственными  источниками  получения   бария  и его
соединений.  Большинство  из них представляют собой порошки белого
цвета  с  различной степенью дисперсности; углекислый барий иногда

бывает в виде пасты.

Токсические свойства бария. В отечественной и зарубежной литературе имеются многочисленные данные, указывающие на широкий спектр действия соединений бария на организм человека. В частности, воздействие бария неблагоприятно отражается на кроветворной, сердечно-сосудистой и нервной системах, нарушаются функции печени и желудочно-кишечного тракта, разрушается витамин C.

В условиях производства соединения бария поступают в организм в основном в виде аэрозолей дезинтеграции через органы дыхания и в меньшей степени через желудочно-кишечный тракт или поврежденную кожу.

Токсичность солей бария во многом зависит от степени их растворимости в воде и биосредах организма. Наиболее токсичными являются такие соединения, как хлористый, азотнокислый, углекислый, сернистый и гидрат окиси бария, а также окись и перекись его. Не растворимый в воде, кислотах и щелочах сернокислый барий токсическими свойствами не обладает. Отравления соединениями бария по степени тяжести могут носить как острый, так и хронический характер.

Острое отравление возможно при поступлении через рот или в значительных концентрациях через органы дыхания хорошо растворимых бариевых соединений. При этом поражаются в первую очередь желудочно-кишечный тракт (боли в желудке, рвота, понос), сердечно-сосудистая и нервная система (повышенное кровяное давление, брадикардия, головокружение, расстройство походки и зрения, судороги и параличи). В тяжелых случаях возможна смерть от паралича сердца. Токсическая доза хлористого бария при приеме внутрь находится в пределах 0,2 — 0,5 г, смертельная — 0,8 — 0,9 г.

Хроническое отравление возникает при длительном поступлении через органы дыхания малых количеств бариевых соединений в виде аэрозолей. В частности, многолетнее поступление в легкие ультрадисперсного углекислого бария вызывает общетоксическое действие на организм.

Результаты поликлинического обследования рабочих бариевого производства и данные экспериментальных исследований при хронической ингаляционной затравке животных пылью углекислого бария показали, что хроническая бариевая интоксикация характеризуется нарушением сосудистого тонуса по гипер- и гипотоническому типу, поражением миокарда с изменением функции сердечной проводимости и нарушением фосфорно-кальциевого обмена в организме. При этом страдает система кроветворения (снижение гемоглобина, лейкоцитоз, тромбопения) и нарушается белковообразовательная и дезинтоксикационная функция печени, а также угнетается активность ферментов.

Длительное поступление в легкие пыли нерастворимого сернокислого бария вызывает у рабочих профессиональный пневмокониоз баритов. Пыль углекислого бария также обладает выраженным фиброгенным действием.

Для большинства соединений бария характерно наличие местного раздражающего действия на кожу и слизистые оболочки — последнее наиболее выражено у гидрата окиси бария.

В эксперименте на животных установлено, что барий обладает выраженной способностью к кумуляции и долго задерживается в организме. Кроме того, ион бария легко проникает через плацентарный барьер и в период лактации может выделяться с молоком матери.

Предельно допустимая концентрация содержания аэрозолей бариевых соединений в воздухе рабочей зоны установлена — для абсолютно не растворимых (сернокислый барий) на уровне 6 мг/куб. м, для растворимых в биологических средах организма (углекислый барий) на уровне 0,5 мг/куб. м.

II. Гигиеническая характеристика условий труда рабочих при получении солей бария

Основным сырьем в производстве бариевых соединений являются баритовый концентрат и уголь. Получение бариевых плавов как исходных полуфабрикатов основано на восстановительном обжиге барита с углем в плавильных печах, топливом для которых служат мазут или природный газ. Принципиальная схема производства основных солей бария одинакова и основана на проведении обменных реакций между барийсодержащими растворами и растворами добавочных реагентов.

Технологический процесс можно условно разделить на три основных этапа: подготовительный, включающий операции подготовки шихты, получения и выщелачивания бариевого плава и приготовления растворов добавочных реагентов; основной, объединяющий операции получения растворов вырабатываемых солей; заключительный, состоящий из операций выделения кристаллов солей из растворов и суспензий и упаковки готовой продукции.

Основными методами получения хлористого бария являются хлоркальциевый метод и солянокислый. При добавлении в плавильные печи с шихтой хлористого кальция получается жидкий плав хлористого бария. В последующем он проходит через операции слива, охлаждения, дробления, транспортировки и выщелачивания с переходом 65% хлористого бария в раствор. Без добавки хлористого кальция получают гранулированный плав сернистого бария, который при выходе из печи подвергается непосредственному дроблению и растворению в шаровых мельницах мокрого размола.

С гигиенической точки зрения технология получения солей бария имеет ряд как положительных, так и отрицательных характеристик. На новых предприятиях используются плавильные печи непрерывного действия, барабанные выщелачиватели закрытого типа, автоматические пресс-фильтры и саморазгружающиеся центрифуги; процессы кристаллизации, фильтрации и сушки вырабатываемых солей ведутся под вакуумом. На большинстве производств, где хлористый барий получают хлоркальциевым методом, отмечаются некоторые существенные недостатки. К ним относится прерывистость операций подготовительного и заключительного этапов технологического процесса — особенно этот недостаток отмечается на участках приготовления шихты, получения, дробления и выщелачивания бариевого плава, а также на упаковке готовой продукции. При выполнении работы на указанных участках имеет место большой удельный вес ручных операций, которые занимают 80 — 85% рабочего времени.

Оборудование, используемое в производстве, во многом не отвечает современным гигиеническим требованиям, предъявляемым к аппаратуре. Плавильные печи периодического действия, открытые изложницы для охлаждения плава хлористого бария, щековые дробилки, транспортеры, открытого типа выщелачиватели, полумеханические пресс-фильтры и центрифуги являются источниками выделения в производственную среду аэрозолей и газов, тепла и влаги. Кроме того, дробилки, транспортеры и насосы создают интенсивный производственный шум.

В целом же из двух основных методов получения хлористого бария солянокислый в гигиеническом аспекте весьма предпочтителен. Операции приготовления гранулированной шихты и ее плавки ведутся непрерывно, возможность получения плава в гранулированном виде исключает такие неблагоприятные операции, как слив, охлаждение, дробление и транспортировка последнего.

Рабочие, занятые в производстве солей бария, подвергаются комплексному воздействию вредных факторов физической и химической природы (повышенная температура и влажность воздуха, шум, аэрозоли соединений бария и щелочей, газы — окись углерода, сероводород, сернистый ангидрид). Основной и специфической профвредностью являются соединения бария в виде аэрозолей дезинтеграции с высокой степенью дисперсности.

Наибольшая запыленность воздушной среды имеет место в производстве хлористого бария с использованием хлоркальциевого метода при операциях приготовления шихты, получения и выщелачивания плава, а в производстве углекислого и гидрата окиси бария на растворных узлах соды и в упаковочных отделениях.

Особую опасность для здоровья работающих представляет ультрадисперсная токсическая пыль углекислого бария, способная проникнуть в глубоко расположенные отделы легких, — данные электронной микроскопии показывают, что до 80% пылевых частиц имеют размеры менее 2 микрон, а форма их имеет сглаженные очертания.

Метеорологические условия на рабочих местах характеризуются повышенной температурой и влажностью воздуха, что наиболее часто отмечается в производстве хлористого бария.

На фоне отмеченного неблагополучия в состоянии воздушной среды работа аппаратчиков по приготовлению шихты, получению и дроблению плава и упаковке готовой продукции характеризуется значительным физическим напряжением. В целом же условия труда при получении углекислого и гидрата окиси бария, а также некоторых других бариевых соединений благоприятнее, чем таковые в производстве хлористого бария, за счет отсутствия в их технологии операций, связанных с предварительным получением бариевого плава; последний предпочтительнее получать солянокислым методом.

Данные о токсических свойствах бариевых соединений и санитарно-гигиеническая характеристика условий труда при их получении указывают на необходимость проведения вполне определенных оздоровительных мероприятий в сферах их производства и применения, а также строгого санитарного контроля за содержанием бариевых аэрозолей в воздухе рабочей зоны.

III. Оздоровительные мероприятия в производстве солей бария

Оздоровительные мероприятия, направленные на улучшение условий труда и снижение заболеваемости рабочих, занятых в производстве солей бария, должны носить комплексный характер и осуществляться по следующим основным направлениям.

Усовершенствование технологического процесса

1. Целесообразно бункерное хранение сыпучих материалов (барит, каустическая и кальцинированная сода) с подачей их на производство с помощью пневмотранспорта.

2. Наиболее рациональным с точки зрения гигиены труда является использование солянокислого метода получения бариевого плава в гранулированном виде с применением природного газа в качестве топлива.

3. Необходима максимальная механизация ручных операций при подготовке шихты, отборе пульпы из реакторов и упаковке готовой продукции.

Модернизация используемого оборудования

1. При использовании на складах барита бульдозеров или грейдерных кранов кабины последних должны быть в герметичном исполнении и отапливаться.

2. Получение бариевого плава следует осуществлять в плавильных печах непрерывного действия с последующим выщелачиванием его в барабанных выщелачивателях или шаровых мельницах мокрого размола.

3. Очистку растворов и выделение из них готовых продуктов желательно проводить с помощью автоматических пресс-фильтров типа «ФПАКМ-25-45» и центрифуг типа «АГ-1800-2Н».

4. Упаковку готовых продуктов целесообразно осуществлять в бумажные мешки с применением зашивальных машин и транспортеров.

Планировка производственных и бытовых помещений

1. Производство бариевых соединений следует размещать в одном сблокированном корпусе с преимущественно вертикальной непрерывной схемой технологического процесса.

2. Наиболее неблагоприятные производственные участки (растворные узлы соды, получение и выщелачивание бариевого плава, упаковка готовой продукции) необходимо выделять в изолированные помещения.

3. Основной источник производственного шума — насосы — желательно компоновать в отдельных помещениях со звукопоглощающими стенами.

4. Санитарно-бытовые помещения должны проектироваться по типу санпропускников с раздельным хранением чистой и грязной одежды.

Вентиляция производственных помещений

1. На участках загрузки шихты в печи и упаковки готовой продукции в тару необходима установка местных отсосов с подачей компенсирующего притока в рабочую зону.

2. Вентиляция плавильных отделений должна осуществляться путем аэрации и паровоздушного душирования рабочих мест аппаратчиков.

3. Процессы фильтрации растворов, кристаллизации и сушки готовых продуктов следует осуществлять под вакуумом.

4. В конце рабочей смены необходимо производить тщательную влажную уборку рабочих мест и очистку оборудования с предварительным использованием промышленных пылесосов.

Индивидуальные средства защиты

1. На участках приготовления шихты, получения, дробления и выщелачивания плава, центрифугирования, сушки и упаковки готовой продукции необходимо использовать противопылевые респираторы типа ШБ-1 «Лепесток» и «Астра-2».

2. Рабочих складов каустической и кальцинированной соды следует обеспечивать пылезащитными комбинезонами, респираторами и защитными очками. Оптимальным вариантом следует считать использование пневмошлема с принудительной подачей чистого воздуха.

3. Для защиты кожных покровов от раздражающего действия соединений бария и щелочей аппаратчикам выщелачивания, растворных узлов соды, центрифугирования и упаковки готовой продукции перед началом работы необходимо покрывать кисти и предплечья рук равномерным слоем силиконового крема, который по окончании смены легко смывается водой.

---