CC BY
178
УДК 614.8
ВЛИЯНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
В. Томас
Научные руководители - О. И. Багаева, С. М. Трухницкая
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Рассмотрены основные вредные химические вещества и композиционные материалы, используемые в аэрокосмической промышленности и их влияние на организм человека.
Ключевые слова: композиционные материалы, токсические вещества, классификация вредных веществ, защита.
INFLUENCE OF COMPOSITE MATERIALS, APPLIED IN AEROSPACE INDUSTRY
ON THE HUMAN BODY
V. Thomas
Scientific Supervisor - O. I. Bagaeva, S. M. Truhnickaya
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The main harmful chemicals and composite materials used in the aerospace industry and their influence on the human body.
Keywords: composite materials, toxic substances, classification of harmful substances, protection.
Современный рынок требует от аэрокосмической промышленности сократить время разработки изделий и использовать материалы, удовлетворяющие строгим критериям эффективности. Ускоренные испытания и производство изделий могут привести к тому, что разработка материалов и процессов опередит параллельную разработку технологий охраны окружающей среды и здоровья. В результате могут появиться изделия, по которым не хватает данных об их воздействии на здоровье и окружающую среду, хотя они прошли функциональные испытания.
Предприятия, производящие остовы самолётов, особенно сборочные участки, характеризуются сложной химической обстановкой. Для определения и классификации опасностей, связанных с одновременным или последовательным присутствием большого числа химикатов, многие из которых могли ещё не получить достаточной гигиенической проверки, требуется принятие интенсивных, позволяющих легко реагировать, и хорошо спланированных мер промышленной санитарии. Например, при повторном нанесении и удалении полос частично вулканизированных композиционных материалов могут выделяться смеси растворителей-смол в виде аэрозоля, который нельзя эффективно измерить, используя методы контроля паров.
Поколения композиционных материалов постепенно получали всё более широкое применение в оборонном секторе, где они ценятся за свою низкую отражательную способность лучей радаров. Производители самолётных остовов в гражданском и в военном секторах все больше полагаются на композиционные материалы в конструкциях, как интерьера, так и структурных компонентов. Опасности, которые представляют собой смолы или волокна композиционных материалов до смешивания и вулканизации смол, отличаются от опасностей вулканизированных материалов. Частично вулканизированные материалы могут по-прежнему сохранять опасные свойства компонентов смол на протяжении различных этапов производства композиционной детали. Степень и тип опасности зависит в основном от конкретных действий в процессе работы и степени вулканизации смолы по мере превращения материала из влажной смолы-ткани в вулканизированную деталь [1].
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2016. Том 1
Во время различных операций механической обработки, нагревающих поверхность вулканизированного материала, может происходить газовыделение продуктов распада смол. Эти продукты распада еще только предстоит полностью классифицировать, их химическая структура изменяется в зависимости от температуры и типа смолы.
Пыль, создаваемая новыми ткаными материалами, содержащими покрытия из фибергласса (стеклопластик), кевлара (применяется в конструкции ряда беспилотных летательных аппаратов для повышения защиты), графита, окислов бора или металлов обычно считают способной вызывать фиб-рогенную реакцию от слабой до средней [2]. Информация об относительном вкладе фиброгенной пыли от операций механической обработки всё ещё исследуется. Различные операции с композиционными материалами приводятся в таблице.
Опасность химических веществ, применяемых в аэрокосмической промышленности
Химический реагент Источники Возможное заболевание
Металлы
Бериллиевая пыль Механическая обработка бериллиевых сплавов Повреждения кожи, острое хроническое лёгочное заболевание
Кадмиевая пыль Сварка, обжиг, окраска распылением Задержанный острый отёк лёгких, повреждение почек
Пыль/туман/пары хрома Распыление или пескоструйная обработка грунтовки, сварка Рак дыхательных путей
Никель Сварка, обточка Рак дыхательных путей
Ртуть Лаборатории, инженерные испытания Повреждение центральной нервной системы
Газы
Цианид водорода Нанесение электролитического покрытия (гальваника) Асфиксия, хронические проявления
Угарный газ Термообработка, работа двигателя Асфиксия, хронические проявления
Окиси азота Сварка, нанесение электролитических покрытий, травление Задержанный острый отёк легких, повреждения лёгких
Фосген Разложение паров растворителя при сварке Задержанный острый отёк легких, повреждения лёгких
Озон Сварка, полёт на большой высоте Острое и хроническое повреждение лёгких, рак дыхательных путей
Органические компаунды
Алифатические соединения Машинные смазки, топлива, жидкости для резки Фолликулярные дерматиты
Соединения ароматического ряда, нитро и амино Резина, пластмассы, краски, красящие вещества Анемия, рак, сенсибилизация кожи
Соединения ароматического ряда, другие соединения Растворители Наркоз, повреждение печени, дерматиты
Галогены Удаление краски, обезжиривание Наркоз, анемия, повреждение печени
Пластмассы
Фенолы Внутренние компоненты, трубопроводы Аллергическая сенсибилизация, рак
Эпоксиды (аминные затверди-тели) Операции по производству (композиционных материалов) Дерматиты, аллергическая сенсибилизация, рак
Полиуретан Краски, внутренние компоненты Аллергическая сенсибилизация, рак
Полиимид Структурные компоненты Аллергическая сенсибилизация, рак
Окончание таблицы
Химический реагент Источники Возможное заболевание
Фиброгенная пыль
Асбест Военные и старые самолеты Рак, асбестоз
Кремнезём Абразивное дутьё, наполнители Силикоз
Карбид титана Шлифовка точных инструментов Пневмокониоз
Графит, кевлар Механическая обработка композиционных материалов Пневмокониоз
Пыль в лёгкой форме
Фиброглас Изоляционные полотна, внутренние компоненты Раздражение кожи и респираторное хроническое заболевание
Дерево Изготовление моделей и макетов Аллергическая сенсибилизация, респираторный рак
Задачей защиты от негативных факторов является исключение или снижение до допустимых пределов попадания в организм человека вредных веществ, контакта с вредными или опасными объектами, удаление веществ из зоны их образования; минимизация их попадания в воздух; очистку загрязненного воздуха от них перед попаданием в воздух рабочей зоны, территории предприятия, биосферу [1; 2].
Полностью исключить воздействие на человека негативных факторов практически невозможно, как с технической, так и с экономической точек зрения. Иногда это и нецелесообразно, так как даже в естественной природной среде человек подвергается их воздействию - в воздухе содержатся вредные вещества, выделяемые природными источниками [3].
Библиографические ссылки
1. Определение массовых концентраций паров вредных веществ в воздухе рабочей зоны методом фотоионизационного детектирования. Методические указания. МУК 4.1.1126-02. Минздрав России.
2. ГН 2.2.5.563-96 Предельно допустимые уровни загрязнений кожных покровов вредными веществами.
3. Методика контроля за содержанием вредных веществ воздуха рабочей зоны Р.2.2.2006-05 и различными Методическими указаниями Минздрава РФ.
© Томас В., 2016
