3.1.2. Процессы термической и химико-термической обработки должны предусматривать:
автоматизацию и механизацию операций, которые могут явиться источниками опасных и вредных производственных факторов;
герметизацию оборудования, из которого возможно выделение вредных веществ;
механизацию ручного труда;
возможность замены токсичных и горючих веществ менее токсичными, нетоксичными и негорючими веществами.
3.2. Термическая обработка в газовых средах и в вакууме
3.2.1. Для закалки деталей должно применяться масло с температурой вспышки не менее 170°С. Максимальная температура нагрева масла не должна превышать 80°С.
3.2.2. В отдельных случаях и при ступенчатой закалке должны применяться специальные масла с повышенной температурой вспышки (выше 300°С), допускающей обработку деталей в масле при температуре до 180°С.
Температура нагрева масла должна контролироваться периодически визуально по термометру или постоянно с помощью автоматических приборов.
3.2.3. Грузоподъемные механизмы, предназначенные для за грузки в масляные закалочные ванны крупных заготовок, должны обеспечить скорость погружения не менее 15 м/мин.
3.2.4. При закалке в масле погружение деталей следует про изводить не менее чем на 200 мм ниже поверхности масла во избежание перегрева и воспламенения масла.
3.2.5. Пуск контролируемой атмосферы с содержанием горю чих газов более 5% должен осуществляться при температуре в печи не ниже 750°С, при этом предварительно должны быть включены приточно-вытяжная вентиляция и запальное устройство пламенной завесы.
3.2.6. Пуск контролируемой атмосферы взрывоопасного состава в электропечи, имеющие встроенные форкамеры или камеры охлаждения, должен производиться при температуре не ниже 750°С с предварительной продувкой рабочих камер инертным газом (азотом или аргоном). Допускается осуществлять пуск контролируемой атмосферы в печь без использования инертных газов с применением так называемого метода выжигания. В этом случае в инструкции по эксплуатации оборудования должны быть предусмотрены специальные приемы работы и требования безопасности.
3.2.7. При проведении процесса термообработки деталей в газовых средах горючего состава в печах непрерывного действия не следует открывать одновременно дверцы с обеих сторон печи. В период загрузки и выгрузки деталей из механизированной печи, а также при пуске контролируемой атмосферы или удаления ее из печи запрещается находиться перед загрузочно-разгрузочными проемами печей.
3.2.8. Не допускается выпуск горючей контролируемой атмосферы в помещение цеха или в систему общецеховой вентиляции без предварительного сжигания.
3.2.9. В случае возникновения аварийной ситуации, а также при остановке печи необходимо:
продуть печь инертным газом с расходом не менее пяти объемов печи;
отключить электронагрев печи;
медленно открыть входные и выходные дверцы печей.
Примечание При отсутствии инертных газов для продувки печей допускается удаление печной атмосферы методом выжигания.
3.2.10. При термообработке (закалка, отпуск) металлов в контролируемой азотной атмосфере негорючего состава (СО2 + Н2 = 5%) следует выполнять требования, относящиеся к работе со взрывоопасными и токсичными газовыми средами, за исключением того, что указанная атмосфера может вводиться в печь при температурах выше и ниже 750°С.
3.2.11. Перед пуском контролируемой атмосферы в печь при температуре ниже 750"С следует определять содержание горючих газов в атмосфере, при этом оно не должно быть более 5%.
3.2.12. При погасании запальной горелки до возобновления ее горения не допускается открывать дверцу печи.
3.2.13. Выходящие из печи газы должны дожигаться в огне пламенной завесы под вытяжными зонтами местной вытяжной вентиляции.
3.2.14. При подготовке заготовок и деталей к термообработке в вакуумных электропечах (обезжиривание, промывка и т.п.) с использованием токсичных, пожаро- и взрывоопасных веществ (ацетона, спирта) должны соблюдаться требования "Правил пожарной безопасности" и должна быть исключена возможность воздействия этих веществ на работающих. Места подготовки заготовок и деталей к термообработке должны находиться в изолированном помещении, снабженном вентиляцией во взрывозащищенном исполнении и необходимыми средствами пожаротушения.
3.2.15. Для обеспечения безопасной работы выполнять операции протирки внутренних поверхностей корпусов электропечей с использованием органических жидкостей должны не менее двух человек (один из них находится около печи и наблюдает за работой для оказания экстренной помощи).
3.2.16. При термообработке в вакуумных печах, заполненных инертным газом - аргоном, удаление его после окончания процесса осуществляется путем вакуумирования печей с выбросом аргона в атмосферу или в специальную систему сбора и регенерации аргона.
3.2.17. В случаях, когда по условиям технологического процесса производится разгрузка печи, заполненной аргоном, в местах выхода аргона из печи должна быть смонтирована вентиляция. После разгрузки печи или контейнера, заполненных аргоном, и после длительных перерывов в работе необходимо провести продувку рабочих камер сжатым воздухом, а также приямков и оборудования, расположенных ниже уровня пола.
3.2.18. При использовании в качестве закалочных сред водных растворов с полимерными добавками следует соблюдать требования безопасности согласно отраслевой научно-технической документации на материалы.
3.2.19. Для предотвращения выброса жидкого азота в момент закалки бак следует не доливать до краев на 500 - 1000 мм в зависимости от размеров садки и габаритов деталей, а расстояние между деталью, погруженной в жидкий азот, и внутренними стенками бака должно быть не менее 100 мм.
3.2.20. Масса садки при обработке в жидком азоте не должна превышать 1/10 массы жидкого азота.
3.2.21. При механизированной закалке крупногабаритных деталей в жидком азоте возможен выброс жидкого азота, поэтому в момент закалки не следует подходить к закалочному баку ближе чем на 2 - 3 м.
3.3. Обработка титана и его сплавов
3.3.1. Термическая обработка титана и его сплавов должна осуществляться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.3.004 - 75, "Правил безопасности при выплавке и обработке титана и его сплавов" и ОСТ 1 92088 - 80.
3.3.2. При термической обработке титановых сплавов в инертных средах и в вакууме следует соблюдать требования безопасности, изложенные в пп. 3.2.14 - 3.2.17.
3.4. Обработка алюминиевых и магниевых сплавов
3.4.1. В помещении, где осуществляется термическая обработка алюминиевых, алюминиево-литиевых и магниевых сплавов, не допускается проведение работ с применением открытого пламени без экранирования сварочных работ.
3.4.2. При разработке и проведении технологических процессов термообработки алюминиевых и алюминиево-литиевых сплавов должны предусматриваться меры, исключающие возможность образования алюминиевой пыли, способной к воспламенению и являющейся вредным производственным фактором.
3.4.3. Не допускается удаление пыли в рабочих помещениях потоком воздуха, так как при этом алюминиевая пыль переходит во взвешенное взрывоопасное состояние.
3.4.4. Во избежание образования взрывоопасных смесей: алюминиевой пыли и окислов железа, алюминиевой и магниевой пыли - не разрешается нагревать алюминиевые сплавы в печах, в которых производится нагрев черных металлов или магниевых сплавов, без предварительного полного удаления окислов железа и магниевой пыли.
3.4.5. При термической обработке магниевых сплавов необходимо выполнять требования безопасности, изложенные в ОСТ 1 90338 - 83.
3.5. Химико-термическая обработка в газовых средах и в вакууме
3.5.1. Цементация и нитроцементация
3.5.1.1. При проведении процессов газовой цементации и нитроцементации подача газового и жидкого карбюризатора, контролируемой атмосферы и аммиака в рабочее пространство печей должна осуществляться при температуре в печи не ниже 750 0С.
3.5.1.2. Пуск контролируемой атмосферы, жидкого и газового карбюризатора и аммиака в шахтные электропечи и электропечи со встроенными форкамерами и закалочными баками (или охладительными камерами) при цементации и нитроцементации, а также удаление печной атмосферы при аварийных ситуациях и остановках печей следует производить в соответствии с требованиями, изложенными в п.3.2 настоящих Правил.
3.5.1.3. Пуск контролируемой атмосферы, жидкого или газового карбюризатора или аммиака в вакуумные печи при ваку-умно-ионной цементации или нитроцементации следует производить при достижении степени разрежения воздуха в рабочих камерах не менее 6,65х 102 Па (5 мм рт. ст.).
3.5.1.4. Дожигание отходящих из шахтных печей газов следует вести в горелке газоотборника под вытяжным вентиляционным устройством. Дожигание газов, выходящих из печей, имеющих форкамеры и охладительные камеры, следует производить у выходных проемов печей, оснащенных запальными горелками и вытяжным вентиляционным устройством.
3.5.2. Азотирование и карбонитрирование
3.5.2.1. Перед подачей технологической газовой атмосферы (аммиак, аммиак с азотом, экзогаз с аммиаком и др.) в рабочее пространство шахтной или однокамерной печи при газовом азотировании печь должна быть продута инертным газом (азот, аргон, двуокись углерода) до полного удаления кислорода. (Для полной продувки печи необходим объем инертного газа, равный пяти объемам рабочих камер печи).
3.5.2.2. При проведении процесса газового азотирования в двух- и трехкамерных печах с форкамерами и охладительными камерами не допускается вводить горючие газы в печь, температура которой ниже 750 °С. Печь должна быть продута инертным газом (аргоном), или азотом, или технологической контролируемой атмосферой невзрывоопасного состава согласно п. 3.2 настоящих Правил.
3.5.2.3. Удаление печной атмосферы при остановке многокамерных печей должно производиться продувкой рабочих камер пятью объемами инертного газа.
3.5.2.4. При газовом азотировании в однокамерных печах с использованием стационарных переносных металлических муфелей наряду с продувкой муфеля инертным газом допускается продувка муфеля аммиаком после загрузки деталей, если температура в муфеле не превышает 100°С.
3.5.2.5. Выходящий из муфеля аммиак при продувке должен пропускаться через бублеры, заполненные водой. Сброс аммиака в атмосферу не допускается. Качество продувки муфеля аммиаком следует контролировать с помощью диссоциометра ручного или автоматического действия.
3.5.2.6. Удаление аммиака из стационарного муфеля или после выгрузки муфеля из печи и охлаждение деталей (вместе с муфелем в потоке аммиака до температуры примерно 150 -
200°С) должно осуществляться продувкой муфеля инертным газом. Допускается удаление аммиака из муфеля, находящегося в печи или вне печи, сухим, очищенным от влаги, сжатым воздухом при температуре деталей в муфеле не выше 100 °С.
3.5.2.7. При проведении технологического процесса газового карбонитрирования (низкотемпературной газовой нитроцементации) должны соблюдаться вышеизложенные требования безопасности, относящиеся к газовому азотированию.
3.5.2.8. Добавка углеводородного газа в печную атмосферу при газовом карбонитрировании должна производиться при достижении рабочей температуры в печи и прекращаться по окончании времени выдержки деталей перед их охлаждением.
3.5.2.9. Подача технологической газовой атмосферы в вакуумные печи при выполнении технологических процессов азотирования или карбонитрирования в вакууме и в плазме тлеющего разряда должна производиться после достижения степени разрежения газа в рабочих камерах не менее 6,65х 102 Па (5 мм рт. ст.). Выброс газов из выхлопных отверстий насосов должен осуществляться по трубопроводам в атмосферу за пределы производственного помещения.
3.5.3. Газовое сульфацианирование
3.5.3.1. При газовом сульфацианировании необходимо выполнять требования безопасности для процессов газового азотирования.
3.5.4. Газовое борирование
3.5.4.1. При газовом борировании необходимо выполнять требования, относящиеся к процессам термообработки в газовых средах.
3.6. Термообработка в расплавленных средах 3.6.1. Общие требования
3.6.1.1. В качестве расплавленных сред применяются соли, селитра, щелочи.
3.6.1.2. Исходные материалы (соли, селитра, щелочи) должны быть проверены на соответствие ТУ или ГОСТу в химической лаборатории.
3.6.1.3. Загружать в ванну можно только хорошо просушенную при температуре 200 °С соль малыми порциями.
3.6.1.4. Уровень расплавленной соли должен составлять 3/4 высоты ванны и при полной загрузке ванны деталями должен быть ниже ее борта не менее, чем на 150 мм.
3.6.1.5. Не допускается производить нагрев электрованн через днище.
3.6.1.6. При перерывах в работе ванны следует закрывать крышками. При остановках на длительное время расплавы из ванн необходимо полностью слить, ванны очистить и закрыть крышками. При наличии защитного кожуха достаточно закрыть дверцы.
3.6.1.7. Шлаки необходимо удалять из ванн через каждые 4 ч работы при раскислении специальными предварительно просушенными и подогретыми ковшами с отверстиями при отключении напряжения на электродах или ТЭНах.
3.6.1.8. Загрузка мелких деталей в ванну должна осуществляться в корзинах или сетках.
3.6.1.9. Инструменты, сетки, корзины и т.п. перед погружением в ванну должны быть сухими и чистыми.
3.6.1.10. Детали, подлежащие термообработке в печах-ваннах, не должны иметь на поверхности следов масла, бензина, пыли алюминия, краски и других органических веществ.
3.6.1.11. Загрузка и выгрузка штучных изделий массой до 7 кг производится одним рабочим вручную с помощью клещей и других приспособлений такой длины, чтобы рука рабочего находилась не ближе 500 мм от края рабочей зоны ванны с расплавом. При обработке деталей массой более 7 кг рабочая зона обслуживания ванн должна быть оборудована внутрицеховыми подъемными устройствами согласно СН № 4137 - 86 Минздрава СССР "Гигиеническая классификация труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса".
3.6.1.12. При работе на печах-ваннах с расплавленными средами следует применять средства индивидуальной защиты, защищающие лицо и глаза рабочего от ожогов и брызг расплава.
3.6.1.13. Загрузка деталей в ванны (за исключением случаев местной термообработки) должна производиться на глубину не менее 150 мм от поверхности расплава.
3.6.1.14. Для предотвращения резкого изменения температуры в момент загрузки садки деталей объем рабочего пространства ванн по массе расплава должен превышать массу загружаемого в ванну металла не менее, чем в 10 раз.
3.6.1.15. Запрещается располагать ванны под световыми фонарями во избежание попадания в расплав конденсирующейся на фонарях влаги, за исключением случаев, предусмотренных проектами ГИПРОНИИАВИАПРОМа.
3.6.1.16. Средства, применяемые при пожаротушении, должны соответствовать ГОСТ 12.4.009 -83.
3.6.2. Обработка в соляных ваннах
3.6.2.1. Запрещается при разогреве застывших солей пробивать твердую корку соли во избежание брызг и выплеска.
3.6.2.2. Догрузка соли в расплавленную среду должна производиться малыми порциями (0,5 - 1,0 кг).
3.6.2.3. При остановке электродных ванн соль следует вычерпать подогретым ковшом, оставив в ванне 1/4 часть ее объема.
В случае использования для последующего розжига выемного блока нагревательных элементов, вмороженного в расплав, соль из ванны не сливается.
3.6.2.4. При необходимости соль из ванны следует сливать в сухие железные изложницы.
3.6.2.5. При термической обработке с применением неядовитых солей, в процессе расплавления которых могут образоваться ядовитые соединения, должны выполняться требования, относящиеся к цианированию в расплавленных солях, изложенные в настоящих Правилах.
3.6.2.6. При сульфидировании должны выполняться требования, предъявляемые к процессу термообработки в соляных ваннах.
3.6.2.7. При борировании в расплавленных средах необходимо соблюдать требования п. 3.6.2 настоящих Правил.
3.6.3. Обработка в селитровых ваннах
3.6.3.1. Применение калиевой и натриевой селитры в качестве нагревательных сред допускается лишь в исключительных, технически обоснованных случаях по согласованию с органами пожарного надзора.
3.6.3.2. Применение аммонийной селитры во избежание взрыва не допускается.
3.6.3.3. Каждая партия поступающей в производство селитры должна подвергаться лабораторной проверке на соответствие ГОСТ 828 - 77 и ГОСТ 19790 - 74.
3.6.3.4. В селитровых ваннах допускается производить операции термической обработки с нагревом до температуры 500° С. При технологической необходимости разрешается нагрев селитровых ванн до 550°С. При нагреве расплава выше 550°С может происходить выброс солей и взрыв. Перегрев селитры выше 550°С запрещается.
3.6.3.5. Для ванн объемом более 1,5 м следует применять светозвуковую сигнализацию с автоматическим выключением нагрева при превышении максимально допустимой температуры нагрева.
3.6.3.6. В паспорте на каждую ванну должен быть чертеж ванны с указанием размеров, емкости, материала, способа обогрева, способа загрузки и выгрузки, контрольной измерительной аппаратуры, завода-изготовителя и даты начала работы ванны.
3.6.3.7. Не допускается термическая обработка в селитровых ваннах профилей, проката, труб, штамповок и других деталей из алюминиевых сплавов.
3.6.3.8. Запрещается обработка изделий, изготовленных из сплавов, содержащих более 10% магния, и цинковых сплавов, а также изделий, покрытых сажей, маслом, бензином во избежание образования взрывоопасных соединений.
3.6.3.9. Нельзя загружать в расплавленную селитру оба конца открытых трубок и замкнутые полые детали.
3.6.3.10. Не допускается обработка в селитровых ваннах стальных деталей после их нагрева в цианистых солях, так как попадание этих солей в селитру может вызвать выплеск расплава и взрыв.
3.6.3.11. В качестве тигля селитровой ванны следует применять сварные сосуды из стали с содержанием углерода не более 0,2%. Сварные швы должны быть проверены на герметичность. Мелкие тигли рекомендуется изготавливать из чугуна. Футеровка селитровой ванны должна выполняться только из шамотного кирпича.
3.6.3.12. Обогрев селитровых ванн должен производиться трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭН) или металлическими электродами, расположенными вертикально по стенкам внутри ванны.
3.6.3.13. Расстояние между электродами и дном ванны должно быть не менее 150 мм.
3.6.3.14. Для ванн емкостью не более 1,5 м может быть применен наружный обогрев. В этом случае должно быть предусмотрено экранирование нагревателей от стенок тигля. Во всех остальных случаях применение наружного обогрева запрещается.
3.6.3.15. Во избежание местного перегрева селитры рабочая часть ТЭНа должна быть погружена в селитру на глубину не менее 50 мм от зеркала ванны. Свечение ТЭНа не допускается.
3.6.3.16. Закалочный бак должен располагаться не ближе, чем на 1 м к селитровой ванне.
3.6.3.17. Контроль температуры селитры в ванне длиной более 4 м осуществляется с помощью двух термопар, установленных в двух концах ванны на расстоянии не менее 50 мм от стенок.
При длине ванны свыше 8 м устанавливается третья контрольная термопара в середине ванны (по длине).
3.6.3.18. Один раз в квартал селитровая ванна должна подвергаться очистке дна от накопившихся осадков и грязи и два раза в год - осмотру, ремонту и тщательной очистке с полным сливом селитры согласно специальной инструкции по технике безопасности.
3.6.3.19. Из небольших ванн полный слив селитры должен производиться вручную специальными ковшами, а из крупногабаритных ванн только механизированным способом (насосом, сифоном).
3.6.3.20. В малых селитровых ваннах емкостью менее 0,2 м 3для отвода селитры в случае прогорания тигля необходимо устраивать аварийный слив (канал, приямок), который должен содержаться сухим и чистым. Осмотр и чистка аварийных сливных баков (приемников) производится ежедневно с обязательной записью в журнал.
3.6.3.21. Крупногабаритные селитровые ванны, имеющие тройные стальные стенки и обогреваемые ТЭНами, могут эксплуатироваться без аварийного слива при наличии специальных насосов для выкачивания расплавленной селитры.
3.6.3.22. При воспламенении расплава в ванне необходимо выключить электропитание и вентиляцию, закрыть ванну крышкой и вызвать пожарную команду. Тушение выброшенного из ванны расплава до прибытия пожарной команды производить только сухим песком. Тушение сырым песком, водой, пенными огнетушителями запрещается.
3.6.3.23. При плановых осмотрах селитровых ванн в акте осмотра должна быть указана минимальная толщина стенок ванны в местах вероятного прогара и установлен срок проведения очередного ремонта или полной ее замены. Минимальная толщина ванны в местах вероятного прогара должна быть не менее 10 мм.
3.6.3.24. Запуск новой или прошедшей ремонт ванны в работу должен быть проведен после предварительной ее просушки при температуре 150 - 200° С.
3.6.3.25. Не реже одного раза в квартал необходимо производить анализ воздушной среды около селитровой ванны на определение окислов азота и хромового ангидрида.
3.6.3.26. Пары селитры, осаждающиеся на оборудовании, необходимо удалять влажной тряпкой. Спецодежду необходимо пропитывать огнестойким составом.
3.6.3.27. Хранение горючих и легковоспламеняющихся материалов на участке, где установлены селитровые ванны, не допускается.
3.6.3.28. Производство строительных, монтажных или ремонтных работ над действующими селитровыми ваннами или над ваннами, не работающими, но незакрытыми, запрещено.
3.6.4. Обработка в щелочных ваннах
3.6.4.1. Электрованны для расплавления щелочей должны быть помещены в защитные кожухи, загрузочные окна которых имеют запирающиеся дверцы.
3.6.4.2. Масса расплава для изотермической закалки должна быть такой, чтобы ее температура при погружении горячих деталей повышалась не более чем на 10 ° С.
3.6.4.3. В действующую щелочную ванну кристаллическую едкую щелочь следует вводить порциями (до 0,5 кг) при непрерывном перемешивании.
3.6.4.4. При попадании щелочи на кожу следует немедленно промыть это место водой, нейтрализовать 3%-ным раствором борной кислоты, затем вновь промыть водой.