В промышленности используется металлический цинк и его соединения. Оксид цинка ZnO применяют в качестве пигмента для белых красок, в производстве резины, стекла, керамики, спичек, зубного цемента, косметических средств, а также в качестве наполнителя резины и в гальванопластике.

В рабочих помещениях ZnO может присутствовать также в виде высокодисперсного аэрозоля конденсации при технических процессах, связанных с нагреванием цинка выше температуры его плавления. Хлорид и сульфат цинка применяют для консервирования древесины, в целлюлозно-бумажной промышленности, в производстве вискозного волокна, цинковых минеральных красок, в качестве флюса при горячем цинковании, лужении, пайке.

Металлический цинк и его соединения в производственных условиях поступают в организм главным образом через органы дыхания и частично через пищеварительный тракт в результате заглатывания пыли. Более всего изучено токсическое действие паров цинка и мелкодисперсного аэрозоля, которые образуются в процессе плавления металла оксида цинка. При их вдыхании в значительных концентрациях может возникать проф. заболевание – так называемая цинковая, или литейная лихорадка. Растворимые соли цинка оказывают значительное прижигающее действие на кожу и слизистые оболочки.

При хроническом отравлении оксидом цинка могут развиться атрофические и субатрофические изменения слизистой оболочки верхних дыхательных путей, гипохромная анемия, жел,-киш. расстройства, нарушения сна, повышенная утомляемость, шум в ушах, снижение остроты слуха. При длительном воздействии пыли оксида цинка на организм человека возможно развитие медленно прогрессирующего пневмокониоза. При длительном вдыхании пыли оксида цинка в значительных концентрациях развиваются умеренные явления пневмосклероза и эмфиземы лёгких, реже – мелкопятнистая диссеминация в связи с отложением рентгеноконтрастной пыли оксида цинка в лёгких; возможна уробилинурия и порфиринурия. На тыльной стороне кистей (преимущественно) отмечают раздражение и изъязвления кожи.

Клиническая картина хронического отравления хлоридом цинка связана с его резко раздражающим действием на слизистые оболочки и на кожу, вплоть до развития дерматита, а также слабо аллергизирующим действием на организм. Вдыхание дыма хлорида цинка вызывает кашель, тошноту, воспаление в верхних дыхательных путях, бронхах, лёгких. В тяжёлых случаях возможно прободение носовой перегородки.

Раздражающим действием обладают также сульфат и стеарат цинка. Сухой сульфат цинка и его концентрированные растворы вызывают изъязвления кожи кистей рук, особенно их тыльной поверхности, по типу так называемых птичьих глазков. Получены экспериментальные данные об онкогенном действии цинка и его соединений.

Острое отравление соединениями цинка отмечали при вдыхании оксида цинка в высоких концентрациях (например, при нагревании металлического цинка выше температуры его плавления). У пострадавших появляется сладковатый привкус во рту, через 1-5 часов возникает сильная жажда, болезненное стеснение в груди, сухой кашель, озноб и другие признаки литейной лихорадки. При вдыхании аэрозоля хлорида цинка может развиться отёк лёгких.

При отравлении растворимыми солями цинка через рот у пострадавших также отмечают металлический вкус во рту, наблюдается тошнота, слюнотечение. развивается ожог слизистой оболочки рта, пищевода, желудка, появляются рвота с примесью крови, боль в животе, понос, резкое возбуждение, непроизвольные подергивания отдельных групп мышц, судороги икроножных мышц, возможен коллапс и шок. При более длительном течении отравления развивается острая почечная недостаточность.

Лечение отравлений цинком

Первая помощь и неотложная терапия при острых отравлениях растворимыми солями цинка, особенно при их пероральном поступлении, состоит в промывании желудка через зонд 3% раствором гидрокарбоната натрия или 2% раствором танина, назначении унитиола, внутривенном введении глюкозы с аскорбиновой кислотой, хлористого кальция, питье щелочных минеральных вод, теплого молока, слизистых отваров, назначении солевых слабительных. При ингаляционных отравлениях цинком и его соединениями применяют преднизолон или другие глюкокортикоиды.

Дальнейшее лечение, так же как и лечение хронических отравлений цинком и его соединениями, симптоматическое.

Профилактика отравлений цинком и его соединениями заключается в механизации и герметизации процессов, связанных с плавлением цветных металлов и другими работами, создании рациональной местной и общей вентиляции, применении индивидуальных средств защиты – респираторов, промышленных противогазов. защитных мазей или жирных кремов и др., мытье рук щелочными растворами.

Во время растопки бани поверхность печи разогревается до 300-400°C. При этом она начинает излучать ИК-лучи и сама становится источником нагрева. Идущий жар распределяется по всему помещению парной, но в первую очередь он попадает на стены, примыкающие к печи. Если стены деревянные, то под воздействием высоких температур начинается их обугливание. А там уже и до пожара рукой подать! Единственный по-настоящему эффективный способ изоляции деревянных стен от жара – создание в бане защитных экранов и обшивок из негорючих материалов.

Когда вообще необходима защита?

Необходимость в установке защитных обшивок и экранов возникает не всегда. Если между печкой и ближайшей возгораемой поверхностью соблюдается пожаробезопасное расстояние, дополнительная защита не нужна. На этом расстоянии ИК-лучи рассеиваются, ослабевают и то их количество, которое получает деревянная стена, уже не может привести к ее повреждению.

Считается, что безопасное расстояние от стены до кирпичной печи (кладка в четверть кирпича) составляет не менее 0,32 м, от стены до (не футерованной) – не менее 1 м. Для металлической печи, футерованной изнутри кирпичом или шамотом, расстояние уменьшается до 0,7 м.

Таким образом, соблюдение противопожарных расстояний более возможно в больших банях, где вопрос экономии пространства не актуален. В семейных парилках, где на счету каждый сантиметр пространства, установка печи в 0,3-1 м от ближайших стен нецелесообразна. В этом случае установленные по нормам безопасные расстояния необходимо уменьшать с помощью экранов и обшивок.

Защитные экраны возле (вокруг) печи

Защитные экраны – это щиты изоляции, закрывающие боковые поверхности печи и уменьшающие интенсивность теплового излучения. Экраны бывают металлические и кирпичные. Как правило, применяются для металлических печей.

Способ #1 - металлические экраны

Самые распространенные защитные экраны – стальные или чугунные листы заводского производства. Они устанавливаются вокруг печи, на расстоянии 1-5 см от стенок топливника. В зависимости от необходимости изоляции той или иной стороны печи, можно приобрести экраны боковые или фронтальные (лицевые). Многие металлические печи изначально изготавливают с защитными экранами в виде защитного кожуха.

Защитные экраны позволяют снизить температуру внешних металлических поверхностей до 80-100°C и, соответственно, уменьшить пожаробезопасное расстояние до 50 см. Общее расстояние от топливника до стены (вместе с зазором 1-5 см) будет составлять 51-55 см.

Установка защитных экранов не представляет сложностей. Благодаря наличию ножек, металлические щиты легко крепятся к полу болтами.

Способ #2 - кирпичные экраны

Кирпичный экран может закрывать все боковые поверхности металлической печи, представляя собой ее внешнюю обшивку. Тогда печь окажется в кожухе из кирпичной кладки. В другом случае кирпичный экран – это стенка, разделяющая печь и возгораемую поверхность.

Для кладки защитного экрана используют полнотелый шамотный кирпич. Связующее – цементный или глиняный раствор. Рекомендуется выполнять кладку в полкирпича (толщина 120 мм). Но, при недостатке материала, можно допустить выполнение стенки в четверть кирпича (толщина 60 мм), хотя в этом случае теплоизоляционные свойства экрана будут уменьшены наполовину.

В нижней части щита оставляют небольшие отверстия (иногда – с топочными дверцами) для конвекции воздуха между кирпичной стеной и печкой.

Кирпичные стенки экрана должны заканчиваться минимум на 20 см выше верхней поверхности печи. Иногда кладку ведут до самого потолка.

Кирпичный экран устанавливают не впритык к стенкам печи, оптимальное расстояние – 5-15 см. Приемлемое расстояние от кирпичной кладки до возгораемой стены – 5-15 см. Таким образом, использование кирпичного экрана позволяет уменьшить расстояние от печи до деревянной стены до 22-42 см (печь - вентзазор 5-15 см – кирпич 12 см – вентзазор 5-15 см - стена).

Защитные негорючие обшивки для стен

Стены, примыкающие к раскаленным стенкам печи, подвержены самовозгоранию. Для предотвращения их перегрева используют специальные обшивки, состоящие из теплоизоляционных и негорючих материалов.

Вариант #1 - светоотражающие обшивки

Эффективными являются обшивки, состоящие из комбинации негорючей теплоизоляции и металлических листов. При этом на деревянную поверхность крепится теплоизоляция, которая сверху перекрывается листом нержавеющей стали. Некоторые используют для этих целей оцинковку, но, по некоторым данным, при нагреве она может выделять вредные вещества. Лучше не рисковать и приобрести лист нержавейки.

Для большей эффективности металлический лист экрана должен быть хорошо отполирован. Зеркальная поверхность способствует отражению тепловых лучей от деревянной поверхности и, соответственно, предотвращает ее нагрев. К тому же лист из нержавейки, направляя ИК-лучи обратно в парилку, превращает жесткое излучение в более мягкое, лучше воспринимаемое человеком.

В качестве теплоизоляции под нержавейку можно закрепить:

• Базальтовую вату – она обладает высокими теплоизоляционными свойствами, абсолютно безопасна при использовании в бане. Обладает повышенной гигроскопичностью, не горит.
• Базальтовый картон – тонкие листы базальтового волокна. Используется в качестве огнеупорного, звуко- и теплоизоляционного материала.
• Асбестовый картон – листовой огнеупорный теплоизолятор. Обладает высокой прочностью и долговечностью, защищает возгораемые поверхности от воспламенения.
• Минерит – негорючие листы (плиты), специально изготавливаемые для экранирования печей, каминов, легко возгораемых поверхностей в банях и саунах.

Популярным примером обшивки с использованием металлического листа является такой «пирог»: стена – вентзазор (2-3 см) – утеплитель (1-2 см) – лист нержавеющей стали. Расстояние от деревянной стены до печи – минимум 38 см (СНиП 41-01-2003).

Для крепления обшивки к стене используют керамические втулки. Они не нагреваются и позволяют сформировать вентиляционные зазоры между теплоизоляцией и стеной.

Если расстояние между деревянной стеной и печкой минимальное, то обшивку выполняют из двух слоев огнеупорной изоляции, например, минерита. В этом случае листы закрепляются через керамические втулки с соблюдением зазора в 2-3 см. Верхний лист закрывается нержавейкой.

Вариант #2 - обшивки с облицовкой

Конечно, защитная обшивка с нержавейкой отлично защищает деревянные стены от нагрева и возгорания. Но может испортить впечатление от самой дорогой отделки. Поэтому, если парная выдержана в декоративном стиле, огнеупорную обшивку маскируют термостойкой плиткой. Плитку укладывают на жаростойкий клей, например, производства «Терракот».

Лучшие материалы для облицовки стен возле печи:

• Терракотовая плитка – выполнена из обожженной глины. Отличается прочностью, жаростойкостью, долговечностью. Терракотовая плитка может быть матовой или глазурованной (майолика), цвет варьируется от пастельно-желтого до кирпично-красного.
• Клинкерная плитка – также изготовлена из глины, внешне похожа на облицовочный кирпич. В отличие от терракоты, клинкерная плитка более плотная. Цветовая гамма охватывает почти все расцветки, начиная от белого до черного, включая необычные для глины зеленые и синие тона.
• Изразцы – разновидность керамической плитки. Обычно имеет на лицевой поверхности тиснение в виде рисунка, орнамента.
• Керамогранит – термоустойчивая, прочная плитка. В зависимости от способа обработки лицевой поверхности, плитка может имитировать природный камень, кирпич, дерево. В цветовой гамме – все натуральные оттенки, от белого до черного.
• Талькохлорит – горная порода сероватого или зеленоватого цвета. Обладает огнеупорностью, водоустойчивостью, прочностью.

Крепление огнеупорной плитки непосредственно на стены не будет иметь эффекта термоизоляции. Стена все равно будет нагреваться, что чревато самовозгоранием. Поэтому плитку используют только как элемент защитного «пирога» следующей конструкции: стена – вентзазор (2-3 см) – огнеупорный листовой материал – плитка. От плитки до стен печи рекомендуется выдерживать минимум 15-20 см.

Любой материал из этого списка можно использовать в качестве огнеупорного элемента в обшивке:

• Огнеупорный гипсокартон (ГКЛО) – гипсокартон, дополненный волокнами стекловолокна. Без структурных деформаций сопротивляется тепловому воздействию.
• Минерит – цементно-волокнистая плита, абсолютно негорючая. Плиты минерита влагоустойчивы, не гниют, не разлагаются.
• Стекломагниевый лист (СМЛ) – материал в виде плит, выполненный на основе магнезиального вяжущего и стеклоткани. Обладает тепло- и звукоизоляционными свойствами, не разрушается под воздействием воды и температурных перепадов.

Защитная обшивка с обязательным соблюдением вентзазора имеет очень низкий коэффициент теплопоглощения, поэтому стена под ней практически не нагревается. Кроме того, использование облицовки позволяет замаскировать защитный «пирог» выдержать отделку парной в одном стиле.

В настоящее время метод горячего цинкования является безусловным лидером на рынке , что обусловлено такими факторами, как сравнительно низкая стоимость цинка и максимальная защита изделия от всевозможных воздействий (цинковое покрытие является не только механическим, но и электрохимическим протектором металлоконструкции). Согласно проведенным испытаниям, в обычных условиях оцинкованная сталь служит до 50 лет.

На каждом этапе цинкования используются многочисленные химические вещества, которые являются потенциально опасными как для окружающей среды, так и для здоровья человека. Вопрос безопасности стоит рассмотреть подробно.

Этап подготовки металлического изделия к оцинковке содержит немало трудностей: работа с растворами кислот должна производиться строго в соответствии с техникой безопасности, чтобы исключить несчастные случаи и производственные травмы. Сегодня на большинстве производств подготовка металлоконструкции к цинкованию осуществляется в специальных капсулах, которые не пропускают вредные испарения в помещение цеха, а значит, способствуют безопасности рабочих. Обезжиривающие и кислотные растворы утилизируются.

При проведении горячего цинкования используется жидкий цинк, доведенный до температуры около 460 градусов С. Предварительно стоит проверить ванну на наличие трещин, так как под действием температур стенки ванны могут разрушаться. Особенно опасны места соединения боковых стенок и дна, а также середина длинной стороны ванны. Во избежание разрушения цинковой ванны необходимо тщательно очищать ее перед цинкованием и заполнять ванну строго чистым цинком (>99,9%).

Несмотря на то, что каждое изделие проходит качественную проверку, иногда остаются заусенцы, острые углы, которые могут стать причиной серьезных травм и ранений рабочего. При обнаружении любых, даже незначительных дефектов на поверхности конструкции необходимо обратиться к оцинковщику, чтобы поменять расположение металла в процессе цинкования.

Сварка и резка цинка представляет из себя наибольшую опасность: температуры, возникающие при сварке дугой, паяльной лампой или сварочным аппаратом, значительно выше температуры кипения цинка (+906 градусов С) – в таких условиях цинк моментально испаряется. Если не удалось избежать вдыхания цинковых паров, необходимо проконсультироваться с врачом. Передозировка цинком вызывает «цинковую лихорадку» - острое гриппозное состояние на протяжении суток, которое проходит вместе с выходом цинка из организма. Более серьезных последствий от избытка цинка медицине не известно. Сварка также плохо влияет и для металлоконструкции, так как испарившееся антикоррозийное покрытие придется заменить цинкосодержащей краской. По возможности все работы по резке и сварке металла производятся до горячего цинкования. В противном случае необходимо обеспечить хорошее проветривание в помещении, где проводятся работы.

При пожаре можно не бояться оцинкованных предметов – они не горят, не выделяют вредные пары. При особенно сильном возгорании возможно испарение цинка и преобразование его в оксид (белый плотный дым).

С точки зрения экологии, изделия прошедшие через горячее цинкование не вредят окружающей среде: оцинкованный металл не выделяет токсичных газов и при эксплуатации не представляет опасности для человека, так как этот химический элемент присутствует во всех живых организмах. Если на производстве соблюдаются все необходимые меры безопасности, а также осуществляется правильная утилизация химических отходов, природа не пострадает.