Когда я впервые начал свою деятельность в качестве поставщика свинцовых резиновых подшипников (LRB) 12 лет назад, я признаю, что был почти полностью сосредоточен на том, что эти устройства делают для конструкций — как они поглощают сейсмическую энергию во время землетрясений, удерживают здания и мосты на месте, когда земля сильно трясется. И только когда клиент из Портленда, штат Орегон, спросил меня о материалах внутри наших подшипников, в частности о свинцовом сердечнике, я начал углубляться в вопросы воздействия на здоровье человека. Этот вопрос оказался одним из самых важных разговоров, которые у меня когда-либо были в этой отрасли, поскольку он заставил меня осознать, что, хотя LRB имеют решающее значение для общественной безопасности во время стихийных бедствий, их компоненты требуют ответственного обращения на протяжении всего их жизненного цикла. Сегодня я хочу поделиться тем, что я узнал о влиянии свинца на здоровье человека, о том, как мы, поставщики, устраняем эти риски и почему прозрачность в выборе материалов важна как никогда.
Во-первых, давайте обосновам это тем, что на самом деле представляет собой свинцово-резиновый подшипник, для тех, кто не работает в сейсмотехнике. LRB — это тип эластомерного изолятора — устройства с высоким демпфированием, размещаемые между фундаментом конструкции и ее надстройкой. Они состоят из чередующихся слоев натурального или синтетического каучука и стальных пластин с твердым свинцовым сердечником, проходящим через центр. При землетрясении резина изгибается, а свинцовый сердечник деформируется, рассеивая энергию, поэтому конструкция не смещается так сильно, как если бы она была без изоляции. Эта технология спасла бесчисленное количество жизней и уменьшила миллиарды материального ущерба за последние 50 лет, и она является частью более обширного семейства сейсмических решений, в которое входят такие продукты, как резиновые подшипники с высокой демпфирующей изоляцией (HDRb) для зданий и высоких мостов, линейные сейсмоизоляционные подшипники из натурального каучука (LNR), резиновые подшипники для космических рам и фрикционные маятниковые системы — все они предназначены для защиты населения от сейсмических явлений.
Но свинцовый сердечник, хотя и важен для работы подшипника, представляет собой тяжелый металл с хорошо задокументированными токсичными свойствами. Это та часть, которая вызвала тревогу у моего клиента и у многих других по мере нашего роста. Давайте разберемся, как свинец из LRB потенциально может вступить в контакт с людьми и что это воздействие означает для здоровья.
Свинец является нейротоксином, и не существует безопасного уровня воздействия на человека, особенно на детей и беременных. Это ключевой вывод десятилетий исследований таких организаций, как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Агентство по охране окружающей среды (EPA). В отличие от многих других материалов, свинец со временем накапливается в организме; его нелегко смыть. Наиболее распространенными путями воздействия LRB являются три: во время производства, во время установки и в конце срока службы подшипника.
Начиная с производства. Когда мы производим LRB, мы нагреваем свинец, чтобы расплавить его, а затем заливаем его в формы внутри слоев резины. Этот процесс создает свинцовую пыль и пары, которые невидимы и могут вдыхаться работниками, если не соблюдаются надлежащие протоколы безопасности. Даже кратковременное воздействие высоких концентраций паров свинца может вызвать головные боли, головокружение и тошноту, но больший риск представляет собой длительное, неоднократное воздействие. Для заводских рабочих хроническое вдыхание свинцовой пыли может привести к повышению уровня свинца в крови (BLL), что со временем может привести к повреждению нервной системы, почек и репродуктивных органов. Я посещал производственные предприятия по всему миру и своими глазами видел, как поставщики, которые экономят на вентиляции, средствах индивидуальной защиты (СИЗ) и обучении рабочих, подвергают своих сотрудников серьезному риску. Вот почему в моей компании мы инвестируем в современные системы удаления дыма, проводим бесплатное тестирование BLL для всего персонала завода и требуем полного использования респираторов и защитной одежды во время установки свинцовых сердечников. Мы также работаем только с поставщиками, которые соответствуют строгим стандартам OSHA (Управление по охране труда) в отношении пределов воздействия свинца.
Далее экспозиция при установке. Когда LRB размещаются на строительной площадке, рабочим приходится обращаться с подшипниками, обрезать лишнюю резину или сталь, а иногда и сверлить отверстия для их закрепления. Если свинцовый сердечник поврежден во время установки, мелкие частицы свинца могут оторваться и загрязнить участок. Строительные площадки — это загруженные места: рабочие могут обедать на стройке, не мыть рук, или приносить свинцовую пыль обратно в свои дома, подвергая опасности свои семьи. Я помню проект в Сиэтле несколько лет назад, когда подрядчик не устранил должным образом свинцовую пыль во время установки LRB, и объект пришлось закрыть на два дня, пока бригады по работе с опасными материалами очищали территорию. Эта задержка обошлась подрядчику в десятки тысяч долларов, но, что более важно, она вызвала обеспокоенность по поводу безопасности рабочих. Чтобы предотвратить это, мы предоставляем нашим партнерам по установке подробное обучение обращению со свинцом, в том числе использованию вакуумных систем для улавливания пыли, методам влажной резки для уменьшения распространения частиц и надлежащим процедурам обеззараживания инструментов и рабочих. Мы также требуем, чтобы во время установки осуществлялся мониторинг на месте, чтобы выявить любые проблемы до того, как они станут опасными.
Третья область, которую часто упускают из виду, — это управление завершением жизненного цикла. Срок службы LRB составляет от 50 до 75 лет, в зависимости от окружающей среды, в которой они находятся. После этого их необходимо снять и утилизировать или переработать. Если подшипник не разобран должным образом, свинцовый сердечник со временем может попасть в почву или грунтовые воды, особенно если подшипник подвергается воздействию влаги или экстремальных температур. Свинец, содержащийся в почве и грунтовых водах, может затем попасть в пищевую цепочку, например, если кто-то занимается садоводством на загрязненной почве или пьет воду из загрязненного колодца. По оценкам CDC, даже низкие уровни свинца в питьевой воде могут вызвать задержку развития у детей, снижение IQ и поведенческие проблемы. Как поставщик мы берем на себя ответственность за весь жизненный цикл наших LRB. Мы сотрудничаем со специализированной компанией по переработке отходов, которая может безопасно удалить свинцовый сердечник, расплавить его и повторно использовать в новых продуктах — никакие отходы не отправляются на свалки, и нет возможности выщелачивания свинца в окружающую среду. Для проектов, срок службы подшипников которых приближается к концу, мы предоставляем владельцам недвижимости рекомендации по правильному удалению и переработке, поскольку мы считаем, что наша приверженность безопасности не заканчивается с установкой продукта.
Теперь важно представить это в контексте: риски для здоровья от свинца в LRB намного ниже, чем риски отсутствия использования сейсмоизоляции вообще. Исследование, проведенное в 2019 году Тихоокеанским центром инженерных исследований сейсмических исследований, показало, что уровень смертности в неармированных зданиях при сильном землетрясении может достигать 30%, в то время как в зданиях с LRB уровень смертности составляет менее 1%. Это компромисс, который следует тщательно обдумать. Но это не значит, что мы можем игнорировать риски, связанные с лидером: наша задача как поставщиков — минимизировать эти риски, насколько это возможно, при этом поставляя продукт, который спасает жизни во время землетрясений.
Я также хочу ответить на часто задаваемый вопрос: есть ли альтернатива подшипникам со свинцовым сердечником? Ответ — да, хотя они имеют свои собственные компромиссы. Например, в HDRbs используется резина со специальными добавками для обеспечения демпфирования, поэтому им не нужен свинцовый сердечник. Они популярны для небольших проектов или при наличии ограничений на количество потенциальных клиентов. В подшипниках LNR используется натуральный каучук с низким демпфированием, поэтому для управления движением они полагаются на другие компоненты. В резиновых подшипниках для космических рам часто используются композитные материалы вместо свинца. В маятниковой системе трения используется конструкция из стали и скользящей поверхности, вообще без свинца. Но эти альтернативы не идеальны. HDRbs обычно имеют более короткий срок службы, чем LRB, и они более чувствительны к экстремальным температурам. LNR требуют дополнительных устройств для обработки сейсмической энергии, что увеличивает сложность и стоимость. Маятниковые системы трения идеально подходят для больших мостов, но могут оказаться излишними для небольшого школьного здания. Для большинства средних и крупных проектов LRB по-прежнему остаются наиболее эффективным и экономичным решением, а это означает, что устранение рисков, связанных с свинцом, имеет решающее значение.
На протяжении многих лет мы сотрудничали с независимыми сторонними лабораториями для проверки наших LRB на выщелачивание свинца как во время производства, так и в смоделированных условиях окончания срока службы. Результаты показывают, что при правильной установке и утилизации нашей продукции воздействие свинца минимально — намного ниже пределов EPA для общественной безопасности. Но мы не останавливаемся на тестировании. Мы внедрили систему отслеживания, которая позволяет нам отслеживать каждый свинцовый сердечник в каждом подшипнике, который мы производим, от сырья до готового продукта, поэтому мы можем учитывать каждый фунт свинца и гарантировать ответственное обращение с ним на протяжении всего его жизненного цикла.
Мы также инвестируем в работу с населением, особенно в проектах в районах, где загрязнение свинцом уже вызывает обеспокоенность. Например, школьный округ в Денвере был обеспокоен установкой LRB из-за местного содержания свинца в почве из-за старой краски. Мы работали с ними над разработкой плана, который включал тестирование площадки перед установкой, использование герметичных барьеров для предотвращения смешивания свинцовой пыли с существующей почвой во время установки, а также мониторинг после установки для подтверждения отсутствия выбросов свинца. Школьный округ в итоге одобрил проект, и теперь новое здание является одним из самых безопасных в округе во время землетрясения. Это тот баланс, к которому мы стремимся: защищать людей от землетрясений, не подвергая их риску воздействия свинца.
Я хочу прояснить, что ни один поставщик не идеален. В отрасли все еще есть компании, которые в целях экономии денег сокращают меры безопасности — используют некачественный свинец, пропускают обучение работников или выбрасывают подшипники на обычные свалки. Такая практика подвергает риску целые сообщества, и именно поэтому прозрачность так важна. В нашей компании мы публикуем все результаты испытаний, протоколы безопасности и планы управления жизненным циклом на нашем веб-сайте, поскольку мы считаем, что клиенты имеют право точно знать, что они покупают.
Как человек, работающий в этой отрасли более десяти лет, я видел разницу, которую может иметь сейсмическая изоляция. Я прошёл через здание на Тайване, которое выдержало землетрясение силой 7,2 балла почти без повреждений, поскольку оно было оснащено LRB. Я встречал родителей в Калифорнии, которые лучше спят по ночам, зная, что школа их детей под защитой. Но я также встречал фабричных рабочих, которым приходилось иметь дело с последствиями воздействия свинца на здоровье, и это не дает мне спать по ночам. Две цели – защита людей от землетрясений и защита их от свинца – не обязательно должны быть противоположными. Они могут идти рука об руку, если поставщики будут уделять приоритетное внимание безопасности на каждом этапе.
Если вы инженер-строитель, архитектор, владелец недвижимости или подрядчик, ищущий решения по сейсмической изоляции, которые сочетают в себе производительность и безопасность для здоровья человека, мы здесь, чтобы помочь. Если вам нужен LRB для высотного здания, HDRb для моста, резиновый подшипник для пространственной рамы, LNR для жилого дома или фрикционная маятниковая система для крупного инфраструктурного проекта, мы можем предоставить продукцию, соответствующую самым строгим стандартам безопасности, с полной прозрачностью в отношении обработки материалов и управления жизненным циклом. Свяжитесь с нашей командой сегодня, чтобы обсудить ваш проект, и давайте работать вместе над созданием структур, которые защищают сообщества как от землетрясений, так и от рисков, связанных с вредными материалами.
Ссылки:
Всемирная организация здравоохранения. (2023). Отравление свинцом и здоровье. Женева: Пресса ВОЗ.
Центры по контролю и профилактике заболеваний. (2022). Четвертый национальный отчет о воздействии на человека химических веществ из окружающей среды. Атланта: CDC.
Тихоокеанский центр сейсмостойких инженерных исследований. (2019). Характеристики сейсмической изоляции: 20 лет полевых наблюдений. Беркли: Калифорнийский университет в Беркли.
Агентство по охране окружающей среды США. (2021). Стандарты профессионального воздействия свинца. Вашингтон, округ Колумбия: Управление обеспечения соблюдения и обеспечения соблюдения требований Агентства по охране окружающей среды.
Международная ассоциация сейсмической изоляции. (2020). Управление жизненным циклом сейсмоизоляционных подшипников. Оттава: IASI Press.