УДК 331.101 DOI 10.54904/52952_2021_4_38
Оценка профессиональных рисков при использовании аддитивных технологий на основе нормативных правовых актов
к.т.н. В. К. Шумилин, д.э.н. А. М. Елин, к.т.н. В. Б. Лившиц
Шумилин Владимир Константинович — доцент, кандидат технических наук, доцент кафедры «Инженерная экология техносферы» РТУ МИРЭА;
Елин Альберт Максимович — научный консультант ФГБУ «ВНИИтруда» Минтруда России, доктор экономических наук, кандидат социологических наук, доцент;
Лившиц Виктор Борисович — доцент, кандидат технических наук, консультант кафедры «Компьютерного дизайна» РТУ МИРЭА
Аннотация В статье приведены основные технологии изготовления 3D-моделей, прототипов и изделий. Приведены краткие сведения по применяемому оборудованию. Приведен анализ нормативных правовых актов (НПА) по основным составляющим производства изделий с использованием аддитивных технологий (АТ), содержащие требования безопасности (охраны) труда, которые были приняты в последние годы и которые следует учитывать при приобретении и установке оборудования, а также при применении различных аддитивных технологий. Подробнее рассмотрены требования безопасности для технологии лазерной стереолитографии. Подчёркнуто, что учет и выполнение требований безопасности позволит снизить профессиональные риски на всех этапах производства изделий и получать эти изделия с требуемыми свойствами.
Ключевые словаАддитивные технологии (АТ), аддитивная установка, 3D-принтер, мастер-модель, трехмерная печать, быстрое прототипирование; опасные и вредные факторы, факторы профессиональных рисков, требования охраны труда для 3D-технологий, снижение профессиональных рисков.
V. K. Shumilin (1), A. M. Elin (2), V. B. Livshits (1)
1 MIREA — Russian Technological University, Moscow, Russian Federation
2 All-Russian Research Institute of Labor of the Ministry of Labor of the Rus-sian Federation, Moscow, Russian Federation
Assessment of professional risks when using additive technologies based on regulator legal acts
ANNOTATIONThe article presents the main technologies for the manufacture of 3D models, prototypes and products. Brief information on the equipment used is given. An analysis of regulatory legal acts (NLA) on the main components of the pro-duction of products using additive technologies (AT), containing labor safety (protection) requirements, which have been adopted in recent years and which should be taken into account when purchasing and installing equipment, as well as when using various additive technologies. The safety requirements for laser stereolithography technology are considered in more detail. It was emphasized that taking into account and fulfilling safety requirements will reduce professional risks at all stages of product manufacturing and obtain these products with the required properties.
KEYWORDSadditive technologies (AT); additive installation; 3D printer; master model; three-dimensional printing; rapid prototyping; dangerous and harmful factors; occupational risk factors; labor protection requirements for 3D technologies; reduction of professional risks
Актуальность проведения работы по оценке профессиональных рисков в организациях.
В 2021 году в рамках реализации требований «регуляторной гильотины» в соответствующие главы и статьи раздела Х Трудового кодекса РФ внесены изменения, направленные на коренное совершенствование требований безопасности (охраны) труда. С учетом этих изменений оценивать профессиональные риски необходимо всем работодателям, а не только на вредных производствах.
После проведения оценки уровня возможных рисков работодателям необходимо будет составлять программы мер по снижению выявленных рисков.
Изменения в главах и статьях раздела Х ТК РФ направлены на совершенствование механизмов стимулирования работодателя к улучшению условий труда работников, обеспечение приоритетного внедрения и развития системы предупреждения производственного травматизма и профессиональных заболеваний с целью сохранения жизни и здоровья работников на производстве.
Изменения в статьях и главах раздела Х ТК РФ предусматривают широкую автономию работодателя в выборе средств управления охраной труда, включая управление профессиональными рисками; в принятии решений по предупредительным мерам с учетом специфики производства, применяемых технологий, техники и материалов. Это имеет отношение и к современным аддитивным технологическим процессам и применяемому оборудованию.
Для качественной организации всех этапов работы по оценке профессиональных рисков важно знать совокупность нормативных правовых актов с требованиями по охране труда для конкретных технологических процессов и оборудования и максимально учитывать их при идентификации факторов риска и оценке величины риска. Информация о НПА для аддитивных технологий и рекомендации по порядку проведения работ по оценке профессиональных рисков приведены в настоящей статье.
Краткие общие сведения по аддитивным технологиям.
Аддитивные технологии охватывают все новые сферы деятельности человека. Методы 3D-печати получили широкое распространение во многих отраслях, в том числе, в литейных производствах (изготовление литейных моделей, мастер-моделей, литейных форм, литейной оснастки); в технологиях художественной обработки материалов (изготовление скульптур, архитектурных копий, украшений, мастер-моделей и т.д.); в медицине, машиностроении, авиастроении, архитектуре. Активно создаются роботизированные комплексы для «печати» быстротвердеющими бетонными смесями. Каждая технологическая операция выполняется в цифровой CAD/CAM/CAE-системе.
Основные термины и определения приведены в ГОСТ Р 57558-2017 [1].
Аддитивные технологии (АТ) — это обобщенное название технологий, предполагающих изготовление изделия по данным цифровой модели (или CAD-модели) методом послойного добавления материала (add, англ. – добавлять) [1–4]. Сочетания слов «3D-печать», «3D-принтер» можно принимать в качестве синонимов АТ. Аддитивное производство (АП) или аддитивный технологический процесс (АТП) — это процесс изготовления деталей на аддитивных установках. Прототипирование — это часть аддитивных технологий.
Аддитивный технологический процесс (АП) — это процесс изготовления деталей, который основан на создании физического объекта по электронной геометрической модели путем добавления материала, как правило, слой за слоем, в отличие от вычитающего (субтрактивного) производства (механической обработки) и традиционного формообразующего производства (литья, штамповки) [1].
Система АП (аддитивная система или additive manufacturing system) — это установка АП и вспомогательное оборудование, используемое для АП [1].
Установка АП (аддитивная установка или AM-machine) — это часть системы АП, необходимая для выполнения цикла построения деталей, включающая аппаратную часть, программное обеспечение для настройки и контроля установки, а также периферийные приспособления, используемые для обслуживания установки; 3D-принтер — установка для 3D-печати [1].
Питатель — это источник материала (сырья) для переработки в системе АП. В ГОСТ Р 57558-2017 [1] под термином «материал» подразумеваются сырье, полуфабрикаты, применяемые для переработки в системе АП.
Фронтальная сторона установки — это сторона установки, перед которой должен стоять оператор, чтобы получить доступ к пользовательскому интерфейсу установки и/или главному смотровому окну.
В международном научном сообществе так же как и в России, устоявшаяся классификация аддитивных технологий окончательно не принята. Различные авторы подразделяют их: по применяемым строительным (модельным) материалам (жидкие, сыпучие, полимерные, металлопорошковые и т.д.); по наличию или отсутствию лазера; по методам подвода энергии для фиксации слоя построения (с помощью теплового воздействия, облучения ультрафиолетовым или видимым светом, посредством связующего состава и т.д.); по методам формирования слоя.
Разработка нового изделия, например, художественного, обычно представляет собой сложный и кропотливый творческий процесс. Поэтому проектирование осуществляется, как правило, в несколько этапов. В процессе создания новых изделий трудно выявить все ошибки проекта, даже располагая современными системами визуализации трехмерных объектов и моделирования технологических процессов их изготовления. Технологии 3D-печати позволяют сократить технологическую цепочку и получить прототип (физическую модель) или даже само изделие практически на основе CAD файла, описывающего геометрию объекта, не прибегая к CAM - процессам.
Для получения готового изделия нужно иметь виртуальный чертеж и 3D принтер. Данный способ получения деталей по компьютерной 3D-модели стали называть прототипированием. Располагая физическим прототипом, проще выявить и устранить ошибки проектирования, наметить пути совершенствования изделия, использовать его в качестве концептуальной модели для визуализации, маркетинга, анализа и доработки дизайна изделия [2–4]. В художественной обработке и дизайне 3D-печать используется для изготовления скульптур, архитектурных копий, украшений, мастер-моделей и т.д.
В основе большинства традиционных технологий машиностроения, таких как точение, фрезерование, шлифование, сверление, хонингование, полирование, плазменная и газовая резка и т.п., лежит принцип вычитания «лишнего» припуска из материала заготовки. Поэтому эти способы обработки относятся к технологиям субтрактивного типа.
Напротив, формирование изделия в аддитивных технологиях (3D-технологиях) начинается «с нуля» путем послойного наращивания материала по определенному закону. Появление таких технологий существенно упростило и заметно ускорило процесс изготовления физических моделей. На рис. 1 приведена классификация технологий 3D-печати. Такую схему можно использовать, например, чтобы более точно выбрать тот способ, которым лучше изготовить необходимое изделие.
В основе классификации использованы два основных критерия [2, 4]: 1 – применяемые модельные материалы (жидкие фотополимеры, полимерные нити, порошки, листовой материал) и 2 – способы воздействия (ультрафиолетовое излучение, электрический ток и т.д.). В классификации выделяются также формы представления материала (слой жидкости, струя и т.д.) и технические средства реализации технологии (лазеры, лампы, маски, механические приспособления). Типичная схема получения физической модели при 3D-печатисостоит, как правило, из семи основных операций.
Первая операция — разрабатывается геометрическая полигональная 3D-модель в одной из CAD-систем. Вторая операция — с помощью специальной программы, поставляемой с оборудованием или используемой как приложение, 3D-модель разбивается предварительно на отдельные элементарные дискретные слои с заданным шагом, величина которого зависит от технологических возможностей (разрешения) принтера.
Третья операция — на подвижную платформу 3D-принтера наносится тонкий слой материала в соответствии с расчетной геометрией объекта.
Четвертая операция — нанесенный слой отверждается естественным путем или с использованием дополнительных технологических средств.
Пятая операция — платформа 3D-принтера с заготовкой смещается вниз на величину элементарного слоя (дискреты принтера).
Шестая операция — этапы 3, 4 и 5 повторяются до тех пор, пока не будет сформирован весь объем физической модели.
Седьмая операция — проводится финишная (окончательная) обработка или отделка изделия: электрохимическая или механическая обработка (шлифование, полирование), покраска, пропитка и т.п. Это необязательная операция.
В настоящей статье в части требований охраны труда также использована классификация в соответствии с ГОСТ Р 57589–2017«Аддитивные технологические процессы. Материалыдля аддитивных технологических процессов».
Для реализации 3D-технологий применяется большое количество3D-принтеров разных форм и размеров.
Рисунок 1. Классификация технологий 3D-печати
Принято выделять две 3D-технологии — лазерную и струйную [2, 4].
Лазер может служить в качестве источника света (ультрафиолета) или тепла для перехода фотополимера в твердое состояние или для спекания материала заготовки. Наиболее часто при лазерной печати используют ультрафиолетовые лазеры, либо ультрафиолетовые лампы, которые постепенно, пиксель за пикселем, засвечивают тонкий жидкий слой рабочего тела - полимера. В результате обработки светочувствительный слой затвердевает и превращается в достаточно прочный пластик (отверждение на твердом основании, лазерная стереолитография). Также лазер применяют на установках селективного лазерного сплавления (СЛС или SLM-технологии).
СЛС-технологии.
В соответствии с ГОСТ Р 57589–2017— это процесс синтеза на подложке. Лазер используется в качестве источника энергии для соединения частиц металлопорошковых композиций (МПК).
Оборудование используют для изготовления (3D-печати) полимерных, металлических, металлокерамических изделий, заготовок и полуфабрикатов (далее - изделия) посредством послойного селективного лазерного сплавления на платформе построения (синтеза на подложке) металлопорошковой композиции (далее - МПК) для аддитивного производства.
В соответствии ГОСТ Р 59184–2020 [5] оборудование для СЛС имеет, как правило, следующий состав типовых функциональных элементов:
1 – систему построения, включающую в себя: рабочую камеру, устройство дозирования МПК, устройство разравнивания МПК, колодец построения, платформу построения и механизм вертикального перемещения платформы построения;
2 – систему электропитания;
3 – лазерно-оптическую систему;
4 – систему формирования защитной атмосферы;
5 – систему накопления несплавленной МПК;
6 – автоматизированную систему управления, включающую в себя: контрольно-измерительную систему, систему контроля сплавления слоев (либо иного мониторинга процесса сплавления), управляющий модуль и управляющий программный комплекс;
7 – программный комплекс подготовки рабочего файла для управляющего модуля.
Сырье — это различные порошки: термопластичные полимеры, чистые металлы или сплавы металлов, структурная или техническая керамика. Любой из порошковых материалов может быть использован как с наполнителями и связующими веществами, так и без них, в зависимости от конкретного процесса. Механизм связи: термическая реакция связывания.
Особенностью технологий, использующих лучевой источник тепла, является необходимость применения специальных поддержек— своеобразных «якорей», препятствующих возникновению термических деформаций в строящихся деталях. При построении деталей из полимерных порошков в этом нет необходимости, деталь при построении находится в массиве порошка, и функцию поддержек выполняет неспеченный порошок. Удаление поддержек – это достаточно ответственный процесс. Для снятия остаточных напряжений необходимо соответствующее термическое оборудование, для аккуратного отделения построенной детали от платформы и последующего удаления поддерживающих структур нужен подходящий инструмент, также необходимо оборудование для последующей обработки построенных деталей.
Технологический процесс с использованием
лазерной стереолитографии.
В соответствии с ГОСТ Р 57589–2017это процесс фотополимеризации в ванне с помощью лазера.Технология предусматривает создание трехмерной электронной модели будущей отливки системой CAD, которая разбивается на тонкие слои [2, 4]. Затем на лазерной стереолитографической установке (СЛС) эти слои реально воссоздаются и соединяются воедино (рис. 2).
На первом этапе жидкий фотополимер покрывает платформу тонким слоем. Лазерный луч перемещается по траектории, заданной программой, формируя тонкое сечение будущего изделия. При взаимодействии с лазерным лучом фотополимер из жидкого состояния переходит в твердое. После формирования слоя платформа смещается вниз на величину дискреты (шага) в пределах 0,025–0,3 мм. Для окончательной фиксации формы выполняется дополнительное отверждение. Получается изделие или заготовка, например для литья (в виде мастер-модели из фотополимера для литья по выжигаемым моделям). Модели, напечатанные на 3D-принтерах, могут использоваться при литье по выплавляемым моделям и прочих видах литья. Такие модели изготавливаются из специального материала и применяются вместо обычных промоделей или мастер-моделей. Подробнее процесс рассмотрен в статье ниже по тексту и на рис. 4.
На следующих этапах (на другом оборудовании и на другом рабочем месте) полученная модель с литниковой системой формуется в гипсодинасовой смеси. Форму прокаливают до полного удаления мастер-модели. Для обеспечения высокого качества отливок заливку форм можно производить на установке для центробежного литья. Затем форму разрушают, отделяя литниковую систему и зачищая детали.
а | б |
Рисунок 2. Схема установки для изготовления моделей
с использованием лазерной стереолитографии:
а – общая схема установки;
1 – гелий-кадмиевый (HeCd) лазер; 2 – оптический преобразователь;
3 – двухкоординатный сканатор; 4 – элеватор; 5 – смесь с жидким фотополимером;
А – компьютерное моделирование и подготовка данных для системы
управления установкой; Б – управляющий компьютер
б – схема фотополимеризации в ванне с помощью лазера;
1 – источник света; 2 – установленное под углом зеркало, фокусирующее
падающий на него свет; 3 – перекрытие и механизм выравнивания поверхности
и подъемник; 4 – поддерживающая структура (при необходимости); 5 – получаемый
продукт; 6 – ванна, заполненная фотополимеризующимся составом
Преимущества процесса — существенное сокращение времени на разработку и внедрение новых изделий; значительное сокращение времени и средств на технологическую подготовку производства, почти полное исключение ручного труда при изготовлении мастер-модели; изготовление сложных деталей (моделей) и оснастки, спроектированных в разных САПР; достижение высокой точности изготовляемых отливок. Отливки могут быть изготовлены из любого литейного материала.
Порошковая струйная 3D-печать.
В соответствии с ГОСТ Р 57589–2017это процесс струйного нанесения связующего (струйная печать склеиванием), т.е. процесс аддитивного производства, в котором жидкое связующее выборочно наносится на соединяемые порошковые материалы (рис. 3). Сначала порошок из твердого материала (керамика, гипс, целлюлоза) при помощи ролика 7 и подающего лотка 8 подается в основную емкость и там распределяется равномерно тонким слоем по поверхности платформы 2. Затем включается струйная головка 6 и из нее капли разогретого пластика (термопластика либо фотополимера) выдавливаются на охлаждаемую платформу–основание 2. Происходит склеивание порошка в соответствии с заданной программой геометрией сечения детали [2, 4].
Рисунок 3. Схема струйной технологии:
1 – корпус; 2 – платформа модели; 3 – порошок; 4 – модель; 5 – склеенный слой;
6 – струйная головка; 7 – ролик; 8 – подающий лоток
Далее капли застывают (при естественном охлаждении, либо под действием ультрафиолета), слипаясь друг с другом. После этого платформа опускается вниз на заданную величину, а подающий лоток 8 поднимается, процесс повторяется и формируются слои будущего изделия. К технологии струйной печати можно отнести и способ наложения расплавленной нити. Для получения разных изделий с учетом их характеристик используют разные фотополимерные материалы, различных порошки, различные пластики.
Технология наложения жидкой или расплавленной
полимерной нити.
В соответствии с ГОСТ Р 57589–2017это процесс струйного нанесения материала. Изготовление объекта (синтез-модели) осуществляется послойным нанесением капель строительного материала на 3D-принтерах (технология FDM [2]). Происходит послойное наложения полурасплавленной (нагретой) фотополимерной нити или расплавленного воска по контуру сечения, заданному программой. В качестве специального модельного материала используются нити из пластика, поликарбоната, полипропилена, полиэстера, литьевого воска, эластомера и др. — в зависимости от назначения и характеристик изделия. Фотополимер является связующим элементом. Тонкая термопластичная нить поступает в выдавливающую (экструзионную) головку аппарата, где она нагревается. Из сопла экструзионной головки материал в полужидком состоянии очень тонкими слоями наносится на платформу, образуя первый слой детали. Затем платформа опускается, и на первый слой наносится второй. Далее процесс повторяется. Слои отвердевают и хорошо соединяются друг с другом. Подробнее область применения различных нитей, преимущества и недостатки технологии рассмотрены в [2], а примеры реализации такой технологии приведены в Главе 27 [3] и в Главе 50 в [4].
Основные составляющие при производстве изделий с использованием аддитивных технологий (АТ).
Сведения, приведенные выше в статье, показывают, что основными составляющими производства изделий с использованием АТ являются: 1 – исходный материал (полимерные материалы, металлические порошки); 2 – оборудование (3D-принтеры с системой управления и др.); 3 – технология, определяющая режим печати — сплавления (отверждения) исходного материала (лазер или ультрафиолет). АТ также включают технологию и оборудование по дальнейшей обработке полученных изделий (различные станки с ЧПУ и др.); персонал и систему менеджмента качества производства (и подтверждение качества самой продукции).
Видно, что AM-машины — это сложный комплекс. Он включает: устройства для просеивания и смешения порошков; машины загрузки, разгрузки и очистки; системы фильтрации и охлаждения; системы хранения порошков; системы генерации и подачи инертных газов; 3D-принтеры, разные по форме и размерам. Модельные материалы могут быть жидкими (фотополимерные смолы, воски и др.), сыпучими (пески, порошковые полимеры, металлопорошковые композиции), в виде тонких листов (полимерные пленки, листы бумаги и др.), а также в виде полимерной нити или металлической проволоки, расплавляемой непосредственно перед формированием слоя построения.
Все эти сведения надо учитывать при выборе нормативных правовых актов (НПА) охраны труда для конкретной АТ; при выборе наиболее безопасного оборудования; при расположении всего оборудования и оснастки на участке; при проектировании системы вентиляции и других мер по охране труда.
При разработке технологий и организации работ надо обеспечить также выполнение мер охраны труда на участках, где проводятся работы по доводке и финишной обработке изделий, полученных посредством аддитивных технологий. В соответствии с техническим заданием это могут быть токарные и фрезерные станки с числовым программным управлением; гидроабразивные установки; расточные станки и ручной инструмент. Также это могут быть операции абразивной резки, шлифования, полирования и травления материалов, применяемых в изделиях, изготовленных методами аддитивных технологий.
Основные нормативные правовые акты по охране труда ко всем аддитивным технологиям.
В последние несколько лет Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)утвердило первые национальные стандарты в области аддитивных технологий. Они разработаны техническим комитетом по стандартизации № 182 «Аддитивные технологии» (ТК 182) совместно с ГК «Росатом», ФГУП «ВНИИНМАШ» и рядом других организаций. В состав ТК 182 входит более 60 организаций. Необходимо отметить, что до этого на практике использовались исключительно международные стандарты, что значительно усложняло работу предприятий.
Новые национальные стандарты позволяют организациям более качественно выбирать необходимые исходные материалы и оборудование от разных поставщиков; лучше выбирать методы контроля и испытаний сырья в виде металлических порошковых композиций с целью определения соответствия качества порошков требованиям нормативной документации; а сами необходимые порошки для изготовления требуемых деталей выбирать в условиях конкретного аддитивного производства.
С учетом специфики технологии аддитивных технологических процессов (АТП) необходимо выбирать меры защиты от вредных выделений в воздушную среду; меры защиты от лазерного излучения, от поражения электрическим током; определить места для установки оборудования и необходимые расстояния до другого оборудования, и т.п. Выполнение требований норм безопасности позволит лучше организовать работу по снижению профессиональных рисков получения травм и профзаболеваний на рабочих местах.
Основные ГОСТ по аддитивным технологиям и их краткая характеристика были приведены в книге [4] и более подробно в монографии [6]. Это:
ГОСТ Р 57556-2017 «Материалы для аддитивных технологических процессов. Методы контроля и испытаний»;
ГОСТ Р 57558-2017 «Аддитивные технологические процессы. Термины и определения»;
ГОСТ Р 57586–2017 «Изделия, полученные методом аддитивных технологических процессов. Общие требования»;
ГОСТ Р 57587-2017 «Изделия, полученные методом аддитивных технологических процессов. Методы контроля и испытаний»;
ГОСТ Р 57588–2017 «Оборудование для аддитивных технологических процессов. Общие требования»;
ГОСТ Р 57589–2017 «Аддитивные технологические процессы. Материалыдля аддитивных технологических процессов»;
ГОСТ Р 57590-2017 «Аддитивные технологические процессы. Общие требования»;
ГОСТ Р 57591-2017 «Аддитивные технологические процессы. Обработка данных»;
ГОСТ Р 57910-2017 «Материалы для аддитивных технологических процессов. Методы контроля и испытаний металлических материалов сырья и продукции». Для оборудования, где используются лазерные устройства, также надо учитывать требования в
ГОСТ Р 59184–2020 [5],
ГОСТ Р 59184-2020 [7] и в
ГОСТ Р 58564-2019 [8].
На оборудование АТ (3D-принтеры) также распространяются требования безопасности и охраны труда некоторых технических регламентов таможенного союза (ТР ТС). Например, регламент ТР ТС-004-2011 «О безопасности низковольтного оборудования» — распространяется в части сертификации на аппараты электрические для управления электротехническими установками, низковольтное оборудование, подключаемое к персональным электронным вычислительным машинам (ПЭВМ).
При разработке или модернизации конкретного АТП, при выборе и расстановке оборудования на участках также надо выполнять требования по охране труда следующих нормативных правовых актов (НПА):
СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности»,
ГОСТ 12.2.003-91 «Оборудование производственное. Общие требования безопасности»,
ГОСТ 12.2.062–81 «Оборудование производственное. Ограждения защитные»,
ГОСТ 12.2.061–81 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам»,
ГОСТ 12.2.033–78 «ССБТ. Рабочее место при выполнении работ стоя. Общие эргономические требования»,
ГОСТ 12.2.049–80 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования»,
ГОСТ 12.2.032–93 «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования»;
ГОСТ 14254–15 «Межгосударственный стандарт. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)»,
ГОСТ IEC 61140-2012 «Защита от поражения электрическим током. Общие положения для электроустановок и электрооборудования»,
ГОСТ 12.2.007.0-75* «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности»,
ГОСТ 12.2.091-2012 «Безопасность электрического оборудования для измерения, управления и лабораторного применения. Часть 1. Общие требования»;
ГОСТ12.4.026–2015 «Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний»;
ГОСТ 31581-2012. «Межгосударственный стандарт. Лазерная безопасность. Общие требования безопасности при разработке и эксплуатации лазерных изделий»;
ГОСТ 31636.3-2012 «Безопасность электротермического оборудования. Часть 3. Частные требования к электротермическим устройствам индукционного и прямого нагрева сопротивлением и индукционным электропечам».
В этих НПА приведены основные требования охраны труда к ограждениям, к элементам оборудования и технологических процессов, к эргономическим характеристикам оборудования и пультов управления; требования выбору категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности и др., а также по электробезопасности. Также надо учитывать и использовать при идентификации возможных рисков новый документ, который вступил в действие с 1.01.2021 года. Это «Правила по охране труда при работе с инструментом и приспособлениями», утв. приказом Минтруда России от 27 ноября 2020 года № 835н. В Правилах приведены требования безопасности при работе с различными видами инструментов и приспособлений (ручной, механизированный, электрифицированный, абразивный, эльборовый, пневматический и др.).
Дополнительные НПА следует выбирать и применять с учетом выбранного оборудования.
На рабочих местах и на участках, где установлены токарные, фрезерные, полировальные и другие станки с ЧПУ или робототехнические комплексы (это процесс постобработки по ГОСТ 59036-2020), надо учитывать и выполнять требования, приведенные в следующих НПА:
ГОСТ 12.2.009–99 «Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности»,
ГОСТ 12.2.072–98 «Роботы промышленные, роботизированные технологические комплексы и участки»,
ГОСТ 12.2.029–88* «Приспособления станочные. Требования безопасности»,
ГОСТ 12.3.025–80 «Обработка металлов резанием. Требования безопасности»,
ГОСТ 21021–2000 «Межгосударственный стандарт. Устройства числового программного управления. Общие технические требования»,
ГОСТ 20999–83 «Устройства числового программного управления для металлообрабатывающего оборудования. Кодирование информации управляющих программ»,
ГОСТ 26642–85 «Устройства числового программного управления для металлообрабатывающего оборудования. Внешние связи со станками». Также надо учитывать и использовать новые документы, которые вступили в действие с 1.01.2021 года. Это «Правила по охране труда при обработке металлов», утв. приказом Минтруда России от 11 декабря 2020 года № 887н (разделы LXXVI–LXXXVIII) и «Правила по охране труда при работе с инструментом и приспособлениями», утв. приказом Минтруда России от 27 ноября 2020 года № 835н.
Более подробно в статье приведены рекомендации по выполнению требований охраны труда на установках селективного лазерного сплавления и лазерной стереолитографии.
Дополнительные требования норм для селективного
лазерного сплавления
В ноябре 2020 года Росстандартом был утвержден еще ряд новых национальных стандартов в области аддитивных технологий. В ряде ГОСТ приведены требования к проверке качества и свойств полученных металлических изделий из металлических порошков. Важными являются два новых ГОСТ для технологий на основе селективного лазерного сплавления (СЛС): ГОСТ Р 59184-2020 [5] и ГОСТ Р 59036-2020 [7].
В ГОСТ Р 59184-2020 [5] приведены требования к оборудованию, которое используют для изготовления (3D-печати) полимерных, металлических, металлокерамических изделий, заготовок и полуфабрикатов посредством послойного селективного лазерного сплавления на платформе построения (синтеза на подложке) металлопорошковой композиции (МПК) для АП. Приведены требования к подготовке рабочего файла (при преобразовании файла модели изделия в управляющий машинный код); к юстировке на основе показаний контрольно-измерительной системы; требования при формировании защитной атмосферы в зависимости от химического состава МПК для обеспечения безопасности процесса изготовления и получения заданных показателей изделия.
В разделе 4 ГОСТ Р 59184-2020 показано, что важными операциями являются следующие: формирование защитной атмосферы; циклическое выполнение операций послойного изготовления; удаление неиспользованной МПК из рабочей камеры; удаление защитной атмосферы (при разгерметизации рабочей камеры); извлечение платформы построения с изделием при условии удаления защитной атмосферы.
Формирование защитной атмосферы проводится в зависимости от химического состава МПК для обеспечения безопасности технологического процесса изготовления и получения заданных показателей изделия. Для формирования защитной атмосферы используют защитные газы (азот, аргон, гелий и т. л.) и их смеси. При наличии герметичности рабочей камеры необходимый состав защитной атмосферы получают путем предварительного вакуумирования рабочей камеры с последующим напуском защитного газа или неоднократным заполнением до избыточного давления и со сбросом его (промывкой защитным газом) до получения заданных значений по кислороду, а в некоторых случаях по влажности и водороду. Поддержание защитной атмосферы идет по замкнутому циклу с обеспечением возможности фильтрации (удаления частиц МПК. иных возможных примесей, в том числе газовых).
При отсутствии рабочей камеры или ее негерметичности защитная атмосфера может формироваться непосредственно в зоне поверхности построения — области сплавления МПК. В зоне поверхности построения должен быть организован поток защитного газа для удаления твердых частиц МПК и газообразных продуктов, образующихся при сплавлении МПК.
Юстировка осуществляется на основе показаний контрольно–измерительной системы. Задачей юстировки является проверка и настройка параметров механической части системы построения и лазерно-оптической системы. Перечень параметров определяется технической документацией.
Важные требования по безопасности приведены в этом ГОСТ в пунктах 5.2.и 5.3, 5.5 и 5.6. Их надо обязательно проверить при приобретении оборудования и обеспечивать их выполнение при эксплуатации оборудования.
В Разделе 6 ГОСТ Р 59184-2020 приведен перечень 19 нормативных правовых актов по охране и безопасности труда, в соответствии с которыми надо осуществлять конструирование, изготовление и эксплуатацию оборудования для СЛС. Эти требования надо учитывать при приобретении оборудования.
В Разделе 8 ГОСТ Р 59184-2020 [5] приведены важные требования к методам контроля за состоянием работы оборудования. Так, контроль оборудования проводят в соответствии с программой и методикой испытаний, разработанными в соответствии с ГОСТ Р 51101–2012 (раздел 4) и содержащими описание методов (методик) контроля с учетом особенностей конкретного оборудования. Сведения о методах контроля представлены в таблице 2 этого ГОСТ. В таблице приведено 63 очень важных пункта, по которым надо обязательно проводить контроль выполнения требований безопасности, и приведены те документы, где более подробно указано, как проводить такой контроль. Важное место в требованиях к контролю уделено: обеспечению электробезопасности, надежности и безопасному функционированию системы управления, состоянию защитных устройств, пожарной безопасности, контролю параметров безопасности при использовании лазеров (более 20 параметров). Также указано, что важно обеспечить надежность закрепления инструментов, в том числе внутри рабочей камеры; важно проверить и обеспечить стабильность поддержания защитной атмосферы (по наличию кислорода и по иным показателям).
Очень важные требования безопасности и охраны труда для лазерных технологий приведены в Разделе 5 ГОСТ Р 59036-2020 [7]. Указано, что опасными факторами для аддитивных производств (АП) являются: оборудование, работающее под избыточным давлением более 0,07 МПа (в составе систем обеспечения защитной атмосферы, для обеспечения операций постобработки); стационарно установленные грузоподъемные механизмы (вспомогательное оборудование транспортирования). Обращено внимание на то, что наибольший пожарный риск составляют операции обращения с МПК. Оценку возможности воспламенения МПК надо проводить исходя: из характеристик, количества (используемого объема), способов хранения МПК, транспортирования и иных операций обращения с МПК.
В Разделе 5 [7] также указано, что требования безопасности должны быть распространены на все участки АП, в том числе на участки вспомогательных процессов и на инфраструктуры обеспечения: информационное телекоммуникационное оборудование, энергоснабжение, газоснабжение, управление климатом производственных помещений, вентиляцию, пожарную сигнализацию, систему пожаротушения, охранную сигнализацию и контроль доступа.
В разделе 6 ГОСТ 59036-2020 [7] указано, что все операции обращения с металлопорошковой композицией (МПК) следует проводить с учетом обеспечения защитной атмосферы, если условия изготовителей (поставщиков) МПК не допускают иного, а также при условии исключения попадания МПК в окружающую среду и в воздух рабочей эоны. Оборудование, непосредственно контактирующее с пожароопасными МПК вне зон обеспечения защитной атмосферы, должно иметь взрывозащищенное исполнение. При операциях обращения с МПК должен быть исключен непосредственный (кожный) контакт работников с МПК. Все участки АП, на которых возможно появление частиц МПК, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией с системой фильтров для улавливания частиц МПК и системами контроля загрязнения воздуха. Одежда работающих с МПК должна быть изготовлена из антистатического материала, не должна иметь конструктивных элементов, способствующих накоплению пыли, в том числе карманов, и должна подвергаться ежедневному обеспыливанию. В Приложении Б ГОСТ 59036-2020 указано, что на оборудовании кроме контрольно-измерительных приборов и средства автоматизации рекомендуются (должны быть) датчики и аппаратно-программные комплексы контроля запыленности, температуры, химического состава воздуха.
В Приложении Б также рекомендовано, чтобы в процессе 3D-печати изделий на операции «Очистка оборудования, очистка и извлечение изделия» использовался бы промышленный взрывозащищенный пылесос, а также система продува и фильтрации. Кроме этого должна быть обеспечена надежность энергоснабжения: предусмотрена система аварийного электропитания, источники бесперебойного питания, генераторы.
Важно, что в ГОСТ 59036-2020 [7] введен новый Раздел 11 «Управление компетентностью персонала», где приведены требования, которые должны быть учтены при проверке теоретических знаний специалистов, обслуживающих аддитивные установки. Среди таких требований более половины содержат необходимость знания мер побезопасности труда при работе на данном оборудовании. Эти требования также рекомендуется учитывать при идентификации факторов профессионального риска.
Рекомендуемые НПА меры по охране трудана установках лазерной стереолитографии (ЛС).
В соответствии с ГОСТ Р 57589–2017 это процесс фотополимеризации в ванне, при котором предварительно осажденный фотополимер селективно облучается световым излучением (рис. 2). В качестве источника активации химической реакции применяют излучение гелий-кадмиевого лазера ультрафиолетового диапазона с длиной волны от 325 нм до 450 нм (в зависимости от типа лазера и фотополимера). Под его воздействием соседние полимерные цепи скрепляются друг с другом. Сырье: жидкое или пастообразное (фотореакционноспособная смола с наполнителем или без него).
Выше было показано, что в данном процессе основным оборудованием является лазерная установка. Лазерные устройства являются неотъемлемой частью лазерной установки. При выборе установки надо сначала проверить выполнение производителем/поставщиком установки важных требований в ГОСТ Р 58564-2019 [8], а потом выполнять эти и другие требования при ее размещении на участке и при последующей эксплуатации.
Документация, предоставляемая производителем/поставщиком оборудования, должна включать следующую информацию: тип модели; данные о производителе (или поставщике), дату изготовления, тип лазерного устройства, предполагаемое использование лазерного устройства; системные ограничения и интерфейсы (лазерного устройства); технические характеристики лазерного устройства в пределах областей применения, для которых это устройство разработано; срок службы или информацию о техническом обслуживании, а также возможности нанесения вреда при использовании лазерного устройства.
Производитель/поставщик должен указать ряд выходных характеристик лазерного пучка (приведены в п. 5.2 ГОСТ Р 58564-2019). В зависимости от типа электрического энергопитания производителем/поставщиком должны быть точно определены (указаны) следующие пункты с указанием ссылок на стандарты: для источников питания переменного тока — напряжение, сила тока, количество фаз, частота, допустимые флюктуации и максимальная мощность (в вольт-амперах); для источников питания постоянного тока — напряжение, сила тока, допустимые флюктуации и максимальная мощность; для устройств, работающих от аккумулятора, — тип и характеристики аккумулятора с указанием, поставляется ли аккумулятор вместе с лазерным устройством.
Производитель/поставщик должен задать (указать) электрические интерфейсы вместе с используемыми соединителями и все органы управления лазерного устройства. В эту информацию следует включить все входные/выходные сигналы, точно определяя напряжение, силу тока, техническое состояние и т.д.
Производитель/поставщик должен задать (указать) условия окружающей среды для надежной и безопасной эксплуатации лазерного устройства. Условия окружающей среды могут включать: температуру, диапазон относительной влажности, атмосферное давление и чистоту воздуха; удар и допустимые уровни вибрации (особенно при перевозке и установке оборудования); электромагнитную совместимость (невосприимчивость, чувствительность и рабочее окружение); степень защиты элементов оборудования, которая обеспечивается корпусом устройства (указывается код IP в соответствии с ГОСТ 14254-15). Необходимая степень защиты с помощью специальных защитных оболочек (код IP) ограничивает или полностью предотвращает попадание человека, избытка влаги, агрессивных паров, аэрозолей, пыли и посторонних твердых предметов, как к самому электротехническому изделию, так и к наиболее важным его частям или элементам. Для установок ЛС степень защиты должна быть не ниже IP 31 и выбирается по ГОСТ 14254-15 в зависимостиот условий эксплуатации.
В своих документах на лазерную установку производитель/поставщик должен информировать пользователя обо всех возможных опасных и вредных факторах при эксплуатации лазеров и лазерных устройств. Он также должен определить (указать) класс лазера (установки) по степени опасности лазерного излучения и принятые меры для безопасной эксплуатации. Должна быть информация об уровне шума и вибраций; указаны дополнительные меры защиты от шума и вибраций, когда установка будет размещена на участке в организации. Должна быть в наличии информация о состоянии ограждения или экранирования лазерного излучения или обоснование, что этих мер не требуется.
При выборе необходимой установки надо также проверить в документации и полноту приведенной информации по этим факторам риска.
При эксплуатации лазеров и лазерных устройств на конкретном технологическом участке надо оценить фактические профессиональные риски и снизить их до допустимого класса условий труда (класс 2) по следующим вредным факторам [8]: лазерное оптическое излучение (прямое, рассеянное, зеркально или диффузно отраженное); вторичное излучение (например, ультрафиолетовое или рентгеновское); повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны продуктами взаимодействия лазерного излучения с мишенью и радиолиза воздуха; повышенный уровень шума и вибрации; повышенный уровень ионизирующего, электромагнитного, инфракрасного излучения.
При эксплуатации лазеров и лазерных устройств надо оценить фактические риски от следующих опасных факторов: потенциальные опасности из-за неправильного конструирования частей системы управления, которые имеют отношение к обеспечению безопасности; механические источники опасности; возможность нанесения вреда вследствие неоптимального эргономического проектирования элементов оборудования; повышенная температура поверхности оборудования (опасность термических ожогов); поражение электрическим током; опасность пожара и взрыва. В документах на оборудование должны быть указаны наиболее вероятные механические источники опасности и возможные последствия, например, прищемление или порезы. Важно также оценить риск от неправильного восприятия информации (например, качество предупредительных сигналов).
В документах на лазерную установку (ЛУ) производитель/поставщик должен предоставить информацию о мерах безопасности, предпринятых при изготовлении лазеров [8], включая все предупреждения, надписи и инструкции, соответствующие классу опасности лазера; информацию по обеспечению безопасности, включая все предупреждения и инструкции по исключению возможности поражения вторичным излучением; указать класс защиты, которую обеспечивает корпус лазерного устройства или ограждение, как это определено в ГОСТ 14254-15 и в ГОСТ 12.2.007.0–75*; указать меры, принимаемые для защиты от короткого замыкания и скачков напряжения электрического тока. Также в документах на ЛУ должна быть приведена информация по предупреждающим сигналам, по надписям (символы потенциальных опасностей); должна быть инструкция, где указаны меры для обращения с любыми химическими или токсичными веществами, используемыми в лазерном устройстве.
Производитель/поставщик также должен указатьвторичные опасные и вредные факторы, связанные с использованием лазерного устройства. Должна быть приведена информация о возможных мерах защиты от этих факторов, например, о таких технических мерах безопасности, как предохранительные устройства, инженерные средства управления, способы удаления пыли и аэрозолей из рабочей зоны. Кроме этого указываются приемы безопасной работы и рекомендации о применении необходимых средств индивидуальной защиты (перчатки, защитные очки, особенно при настройке или ремонте лазера). Должна быть качественная информация для технического обслуживания лазерного устройства, включая обращение с активными средами из газов и жидкостей со всеми необходимыми чертежами и схемами.
В Приложении А к ГОСТ Р 58564-2019 [8] приведен ряд примерных Форм тех таблиц, которые производитель/поставщик должен заполнить в своей документации на конкретную установку ЛС, а покупатель изучить и принять потом решение о приобретении данного оборудования.
При покупке оборудования также надо проверить наличие и качество следующих инструкций: инструкции по транспортированию устройства, хранению, установке и подсоединениям (например, к источнику энергопитания); инструкции по сборке, эксплуатации и обслуживанию лазеров и лазерных устройств (в т.ч. для аппаратного и программного обеспечения); инструкции по технике безопасности. Должна быть инструкция по сбору и удалению отходов.
На рабочем месте необходимо обеспечить, чтобы с фронтальной стороны лазерной установки для оператора был бы удобный доступ к пользовательскому интерфейсу и/или главному смотровому окну. Рекомендуемая температура воздуха на рабочем месте для стабильной работы системы управления от 21 до 25 оС, а относительная влажность воздуха в пределах 40–60 %.
Пример выполнения ряда мер безопасности на установке ЛС.
Один из примеров конкретной установки лазерной стереолитографии показан на рис. 4. Это одна из модернизированных установок ЛС-250. Работа по модернизации ряда импортных установок была проведена в ИПЛИТ РАН (г. Шатура), это филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника РАН [9]. Габариты установки: высота 1680 мм, ширина 1280 мм, глубина 640 мм.
а | б |
Рисунок 4. Устройство установки лазерной стереолитографии ЛС-250:
а – дверь и элементы обшивки установки условно не показаны;
б – внешний вид установки с дверью, элементами обшивки и кожухом для защиты
лазерной установки и с отверстиями в верхней части кожуха (более темная часть)
для удаления избыточного тепла с целью стабильной работы автоматики;
1 – цельносварной металлический каркас; 2 – емкость с фотополимеризующейся
композицией (ФПК); 3 – подъемник емкости; 4 – выравнивающее устройство
(нож) с датчиком уровня; 5 – элеватор с перфорированной платформой;
6 – оптическая плита; 7 – HeCd-лазер; 8 – тракт формирования пучка;
9 – нагреватель; 10 – управляющий компьютер; 11 – блок сопряжения;
12 – блок управления сканатором; 13 – блок питания лазера; 14 – монитор
управляющего компьютера; 15 – система сканирования на кронштейне
При модернизации единую плиту выравнивающего устройства и рельсовые направляющие заменили на две направляющие, которые закреплены независимо с возможностью юстировки. Привод выравнивающего устройства заменен с двигателя постоянного тока на шаговый двигатель. В ИПЛИТ отказались от подъемника емкости ФПК и после модернизации функцию поддержания уровня ФПК выполняет помпа с приводом от шагового двигателя. Система управления установкой основана на двух контроллерах собственной разработки: один обеспечивает управление привода сканатора LScan-M3, а второй контроллер взаимодействует со всеми остальными узлами установки.
Чтобы увеличить мощность излучения и увеличить производительность установки вместо гелий-кадмиевого лазера с длиной волны излучения 325 нм и выходной мощностью 30 мВт был установлен новый диодный лазер с длиной волны излучения 405 нм и мощностью 200 мВт. При этом срок службы лазера до замены увеличился более чем в 3 раза.
С учетом этих изменений были внесены коррективы в применяемые смолы (ФПК): в смолы был введен сенсибилизатор, оптически активный при новой длине волны лазера. В качестве управляющего компьютера использован моноблок. Точность датчика уровня жидкости (ФПК) не ниже 0,001 мм, система перемещения емкости обеспечивает минимальный шаг 0,0005 мм. Система термостабилизации обеспечивает точность поддержания температуры жидкости на уровне0,5 °C. Для установки ЛС-250 в помещении (на участке) должна быть предусмотрена площадь не менее 9 м2, при этом надо исключить источники вибрации (чтобы близко не проходили железнодорожные пути, движение большегрузных автомобилей, не находились рядом мощные прессы и т.п.). Предпочтительно участок организовывать на первом этаже или в подвальном этаже. Полы должны быть с твердым основанием (бетон, мраморная крошка и т.п.). Недопустимо (не следует) устанавливать ЛС-250 (и другие установки ЛС) на деревянный пол или на пол, покрытый ДСП и т.п.
Также надо исключить различные электромагнитные помехи: недопустимо наличие рядом электросварки, мощных станков, двигателей и других источников помех на линии. При плохой стабильности напряжения (наличие скачков напряжения) рекомендуется установка стабилизатора напряжения. Для обеспечения электробезопасности требуется наличие заземления. В помещении обязательно должно быть наличие вытяжной вентиляции или должна быть возможность организовать такую вентиляцию при необходимости.
Для питания установки используется сеть переменного тока 200–240 В, 50 Гц, потребляемая мощность до 1,5 кВт. В комплект поставки входит источник бесперебойного питания; входит операционная система, управляющее и тестовое программное обеспечение. Для поддержания стабильности всех характеристик оборудования максимальная допустимая скорость изменения температуры в помещении должна быть не более 1°C/час. Поэтому в помещении обязательно (целесообразно) наличие кондиционера для обеспечения стабильности температурного режима (термостатное помещение лучше всего).
При обслуживании установки (проверка, настройка, замена ФПК и т.д.) в качестве защитных средств нужны: халат, перчатки, очки, респиратор.
На участке, кроме ЛС-250 должна быть установлена необходимая мебель: шкафы для хранения инструмента, принадлежностей и канистр с фотополимером; выставочно-экспозиционные столы и другое, при необходимости (с необходимыми расстояниями между ними и ЛС-50). Площадь помещения на одного работника должна быть не менее 5 м2, а объем помещения не менее 15 м3. Рекомендуется предусмотреть на участке помещение для обработки моделей площадью не менее 9 м2 и в этом помещении целесообразно установить вытяжной шкаф необходимой кратности воздухообмена.
Все приведенные выше сведения надо учитывать при идентификации факторов профессионального риска и при оценке уровня профессиональных рисков на действующем или приобретаемом оборудовании.
Информация о профессиональном стандарте Минтруда России «Специалист по аддитивным технологиям».
В настоящее время большое внимание уделяется подготовке высококвалифицированных работников, которые могли бы качественно и безопасно работать на аддитивном оборудовании. В вузах также все шире ведется подготовка бакалавров и магистров в этой области. В 2017 году Минтруда России был разработан профессиональный стандарт «Специалист по аддитивным технологиям» (Приказ № 155Н от 12.12.2017). В нем приведены, в том числе, и требования по охране труда к технику, инженеру III категории (бакалавр), инженеру II и I категории (специалист, магистр). В стандарте указано, что кандидат на соответствующую должность должен знать требования охраны труда, пожарной безопасности и электробезопасности в аддитивном производстве.
Например, кандидат на должность инженер-технолог по аддитивным технологиям III категории (бакалавр) должен знать правила эксплуатации оборудования аддитивных производств; знать конкретное оборудование аддитивного производства, имеющееся в организации, его возможности и особенности конструкции. Также кандидат на должность должен знать применяемые в аддитивных производствах виды технологической оснастки: поддержки, фиксаторы, их область применения, назначение и конструкция; знать виды и возможности средств контроля за процессами аддитивных технологий. Также кандидат на эту должность должен знать назначение и технологию основных операций последующей обработки изделий (т.е. после аддитивных производств); знать требования технологической дисциплины при изготовлении несложных изделий аддитивного производства, знать порядок разработки технологических инструкций на изготовление несложных изделий аддитивного производства.
Это может служить дополнительной информацией о том, что при проведении работ по оценке профессиональных рисков в организациях также надо обязательно оценить возможный уровень профессионального риска от применяемой технологической оснастки; оценить риск от возможного сбоя в работе средств контроля; оценить, насколько удобно установлены эти средства контроля для наблюдения и периодического осмотра. И рекомендуется упоминать об этом слушателям (студентам) при изучении ими специальных дисциплин.
При разработке всех технологических инструкций на изготовление изделий аддитивного производства следует учитывать результаты проведенных в организации работ по оценке профессиональных рисков с учетом приведенных выше нормативных правовых актов.
Рекомендуемый порядок работ по оценке профессиональных рисков.
Общий порядок проведения таких работ на основе основных нормативных правовых актов был приведен в монографии [6] и в статье [10].
При разработке контрольных листов для последующей оценки значений возможных профессиональных рисков на участках АТП надо выполнять указания и рекомендации, приведенные в «Типовом положении о системе управления охраной труда», утв. приказом Минтруда РФ от 19.08.2016 № 438н,в ГОСТ 12.0.230.4–2018, в ГОСТ 12.0.230.5–2018 и ряде других НПА [6]. При этом рекомендуется учитывать, что с 1 марта 2022 года вступит в силу новое «Примерное положение о системе управления охраной труда» вместо «Типового положения о системе управления охраной труда» от 2016 года.
В этих документах приведены дополнительные возможные факторы риска, которые надо проанализировать и оценить возможный риск получения работником травм, микротравм или профзаболеваний на конкретном рабочем месте. При идентификации рисков надо использовать и приведенные выше основные НПА с учетом конкретной технологии и конкретного оборудования.
В зависимости от сложности и размеров оборудования и самого рабочего места, в зависимости от наличия другого оборудования на участке или в лаборатории для оценки профессионального и производственного риска разрешено выбирать как простые, так и более сложные методики качественной или количественной оценки риска.
В настоящее время в разных комиссиях, рабочих группах и комитетах в рамках «регуляторной гильотины» проходят доработку проекты нормативных актов, которые будут утверждены соответствующим приказом Министерства труда и социальной защиты Российской Федерации или постановлением Правительства Российской Федерации. Ниже приведены названия основных проектов Рекомендаций и Требований, по состоянию на октябрь 2021 года, которые имеют прямое отношение к работам по выявлению и оценке профессиональных рисков в организациях: проект «Рекомендации по классификации, обнаружению, распознаванию и описанию опасностей» (далее в статье — ПР 1); проект «Рекомендации по выбору метода оценки уровня профессионального риска и по снижению уровня такого риска» (ПР 2); проект «Общие требования к организации безопасного рабочего места» (ПР 3). Планируется, что все приведенные выше проекты должны вступить в силу с 1 марта 2022 года.
При идентификации и оценке рисков эти документы надо взять за основу.
В документе ПР 1 в Приложении 7 приведена форма Рекомендуемой карты оценки профессиональных рисков для заполнения членами экспертных групп, назначенных комиссией по проведению оценки рисков в организации. На первом этапе можно заполнить все Строки такой карты, как указано в ПР 1.
В дальнейшем для более детальной, более глубокой оценки профессиональных рисков членам комиссий можно использовать более подробную и полную структуру документа, например, Паспорта оценки профессиональных рисков, которая приведена в [6] и в [10], а также рекомендации в работах [11, 12].
Каждая организация проводит оценку риска силами специальной комиссии, включающей в себя как минимум специалиста по оборудованию, специалиста по производственным процессам, специалиста по энергетике, специалиста по нормированию труда и специалиста по охране труда и/или промышленной безопасности. Возглавляет комиссию один из членов высшего руководства организацией, например технический руководитель (главный инженер).
Порядок проведения оценки риска в конкретной организации устанавливается локальным нормативным актом организации «Методика проведения оценки риска» в рамках действующей в этой организации системы управления охраной труда (СУОТ) и с учетом приведенных выше Рекомендаций (ПР 1, ПР 2 и ПР 3). В этой методике указываются и применяемые методы оценки рисков.
В результате проведения этапов оценки рисков организация создает «Реестр оцененных рисков», который является конечным локальным документом организации, обобщающим результаты проведения оценки рисков. Конкретную структуру и порядок ведения «Реестра оцененных рисков» организация определяет самостоятельно в своих локальных нормативных актах, исходя из специфики (особенностей) своего производства. Преимущественно целесообразной структурой «Реестра оцененных рисков» является классическая традиционная структура, увязанная с системой организации производства: рабочие места, подразделения, структурные подразделения.
Заключение. Созданная в России система национальных стандартов и выполнение работодателями требований в этих стандартах является важным и необходимым условием не только для широкого внедрения аддитивных технологий в промышленность России, но и для существенного снижения профессиональных рисков при эксплуатации конкретного оборудования на технологических участках в организациях.
Список литературы:
1. ГОСТ Р 57558-2017. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения.
2. Кушнир А.П., Лившиц В.Б., Кобзев Д.С. Специальные технологии художественной обработки материалов (Специальные виды литья и отделка художественных изделий). — М.: Издательство «ОнтоПринт», 2016. – 262 с.
3. Охрана труда и охрана окружающей среды в технологиях художественного литья : Учебное пособие для бакалавриата / В. К. Шумилин, В. Б. Лившиц, Е. С. Бобкова. — М. : Издательство Юрайт, 2017. – 404 с.
4. Изготовление художественных изделий из металлов литьем и обработкой давлением с учетом требований охраны труда : / Шумилин В.К., Лившиц В. Б. — : Издательство «LAPLAMBERTAcademicPublishing», 2020. — 444 с.
5. ГОСТ Р 59184–2020. Аддитивные технологии. Оборудование для селективного лазерного сплавления. Общие требования.
6. Современные подходы по организации и проведению работ по оценке и снижению профессиональных и производственных рисков. Монография / Легкий Н.М., Шумилин В.К., Елин А.М. — М.: Издательство «ОнтоПринт», 2021. – 512 с.
7. ГОСТ Р 59036-2020. Аддитивные технологии. Производство на основе селективного лазерного сплавления металлических порошков. Общие положения.
8. ГОСТ Р 58564-2019. Оптика и фотоника. Лазеры и лазерное оборудование. Минимальные требования к эксплуатационной документации.
9. Внук В.В., Ипполитов Е.В., Камаев С.В., Козлов С.В., Марков М.А., Новиков М.М., Чебыло С.А. Модернизация установок лазерной стереолитографии серии ЛС. Фотоника, том 13, выпуск 6, 2019, с. 538–543.
10. Шумилин В.К., Елин А.М., Лившиц В.Б. О порядке проведения оценки профессиональных рисков на основе типового паспорта. Журнал «Безопасность и охрана труда» (журнал НАЦОТ), № 1, 2021 г., с. 5–9.
11. Елин А. М., Шумилин В. К. Оценка опасностей и профессиональных рисков // Энергобезопасность и энергосбережение, №2(98), 2021, с. 5–11
12. Елин А.М. Охрана труда: принципы и методы управленческого воздействия (монография). — Тамбов: Юком, 2021. – 260 с.