BHP W SPAWALNICTWIE DODATEK SPECJALNY. str. 45 Spawanie elementów ze stali nierdzewnej i niestopowej z cynkową powłoką ochronną

Transkrypt

1 BHP W SPAWALNICTWIE DODATEK SPECJALNY str. 45 Spawanie elementów ze stali nierdzewnej i niestopowej z cynkową powłoką ochronną str. 50 Zagrożenia i wymagania bezpieczeństwa podczas prac spawalniczych str. 56 Narażenie na promieniowanie optyczne podczas prac spawalniczych str. 60 Sprzęt ochrony układu oddechowego stosowany podczas prac spawalniczych str. 66 Wpływ świadomości na kulturę bezpieczeństwa w pracach spawalniczych

2 Od 25 lat wspieramy specjalistów w ich codziennej pracy Z okazji jubileuszu działalności naszej firmy pragniemy złożyć serdeczne podziękowania wszystkim naszym klientom, partnerom biznesowym oraz pracownikom. Dziękujemy za wieloletnią współpracę, zaufanie i lojalność.

3 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 DR INŻ. JOLANTA MATUSIAK Instytut Spawalnictwa w Gliwicach MGR INŻ. JOANNA WYCIŚLIK-SOŚNIERZ Instytut Spawalnictwa w Gliwicach Spawanie elementów ze stali nierdzewnej i niestopowej z cynkową powłoką ochronną W wytwarzaniu wyrobów i konstrukcji spawanych ostatnie lata przyniosły znaczące zmiany w podejściu do zagadnień ochrony środowiska pracy. Wśród pracodawców, kadry inżynierskiej, a także wśród spawaczy i operatorów urządzeń spawalniczych wzrosła świadomość zagrożeń zdrowia i bezpieczeństwa pracy. Działania ukierunkowane na ochronę zdrowia pracowników towarzyszą obecnie wprowadzaniu do praktyki przemysłowej innowacyjnych technologii spawalniczych oraz nowych materiałów podstawowych i dodatkowych. Wprzemyśle motoryzacyjnym w celu ochrony pojazdów przed korozją atmosferyczną zachodzi potrzeba stosowania elementów konstrukcyjnych i blach karoseryjnych odpowiednio zabezpieczonych przed korozją bądź odpornych na korozję. Mogą to być elementy z powłokami na bazie cynku, jak również elementy wykonane z materiałów odpornych na korozję, takich jak stale nierdzewne. Spawanie tych materiałów wiąże się z emisją zanieczyszczeń pyłowych i gazowych, które stwarzają zagrożenie dla zdrowia pracowników. Emisja pyłu i gazów przy spawaniu Podczas procesu spawania z materiału rodzimego, materiału dodatkowego pod wpływem powłok ochronnych, gazów osłonowych i otaczającego powietrza, w wyniku działania wysokiej temperatury oraz promieniowania łuku spawalniczego powstaje dym spawalniczy. Dym spawalniczy jest aerozolem i składa się z drobnodyspersyjnych cząstek pyłu spawalniczego oraz mieszaniny różnych gazów. Skład chemiczny pyłu spawalniczego to głównie proste i złożone tlenki metali, chromiany, dichromiany, krzemiany, fluorki oraz pierwiastki w formie metalicznej [1, 2]. Skład chemiczny pyłu spawalniczego jest związany z rodzajem łączonych materiałów, rodzajem stosowanych powłok ochronnych, metodą i parametrami technologicznymi spawania. Podstawowymi składnikami pyłu powstającego przy spawaniu stali niestopowych drutami litymi są związki żelaza, mangan i krzemu, natomiast pył przy spawaniu stali nierdzewnych zawiera dodatkowo związki chromu, niklu, molibdenu i niobu [3-5]. Źródłem emisji do środowiska pracy par cynku jest obecnie produkcja nowoczesnych konstrukcji i wyrobów spawanych, w której stosuje się blachy z powłokami metalicznymi typu: Zn, ZnFe oraz ze specjalnymi powłokami organicznymi dwuwarstwowymi. Emisja gazowa przy procesach spawania Fot. 1. Stanowisko doświadczalne do badania emisji pyłu i gazów przy spawaniu łukowym metodą MAG: 1. Komora pyłowa, 2. Stół spawalniczy z zamocowanym elementem, 3. Urządzenie spawalnicze: PRO EVOLUTION 5200 firmy KEMPPI, 4. Filtr pyłowy, 5. Analizator gazów TESTO 350 fot. z archiwum autorek 45

4 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE Rys. 1. Skład chemiczny pyłu powstającego przy spawaniu metodą MAG profili ze stali w gat. X2CrNi12, drut elektrodowy Sandvik LSi (ER309LSi), gaz osłonowy: 98% Ar + 2% CO 2. Zakres prądu spawania: A [7] Rys. 2. Skład chemiczny pyłu powstającego przy spawaniu metodą MAG profili ze stali w gat. E 370 ZF140, drut proszkowy Citoflux Galva (T3T Z M M 1 H15), gaz osłonowy: 82% Ar + 18% CO 2. Zakres prądu spawania: A [7] to głównie emisja tlenków azotu (NO x ), tlenku węgla (CO) oraz ozonu (O 3 ). Spawanie blach z powłokami metalowymi, lakierowanymi oraz powłokami dwuwarstwowymi typu metal i powłoka organiczna wiąże się z emisją do środowiska pracy związków chemicznych należących do grupy węglowodorów aromatycznych, np.: benzenu, toluenu, etylobenzenu, ksylenu, fenolu i krezolu oraz wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) [6]. Badania emisji zanieczyszczeń W wielu instytutach naukowych związanych ze spawalnictwem od szeregu lat prowadzone są badania ukierunkowane na poszukiwanie możliwości ograniczenia zagrożeń zdrowia towarzyszących spawaniu na drodze doboru właściwych warunków materiałowo-technologicznych procesu. Aby zmniejszyć zagrożenia związane ze spawaniem, należy wpływać na ilość i skład chemiczny powstających substancji szkodliwych. Emisja jakościowa i ilościowa pyłu spawalniczego jest wynikiem zastosowanej metody spawania, warunków technologicznych oraz materiału podstawowego i dodatkowego. Parametry spawania łukowego wpływają w znacznym stopniu na ilość emitowanych zanieczyszczeń. Większość z licznych parametrów spawania łukowego może podlegać modyfikacji przy zachowaniu zasad poprawnego przebiegu spawania. Stwarza to zatem możliwość optymalizacji procesu w aspekcie wielkości emisji, jak i składu chemicznego pyłu spawalniczego, w tym udziału pierwiastków i związków kancerogennych. Celem badań laboratoryjnych prowadzonych w Instytucie Spawalnictwa było przeprowadzenie analizy porównawczej warunków pracy na stanowiskach spawalniczych przy spawaniu metodą MAG elementów wykonanych ze stali nierdzewnej i stali niestopowej z powłoką cynkową [7]. Analiza warunków pracy dotyczyła narażenia spawaczy na zagrożenia pyłowe i gazowe. Wykonano badania laboratoryjne wielkości emisji pyłu i gazów przy spawaniu profili zamkniętych ze stali nierdzewnej Materiał podstawowy Materiał dodatkowy Gaz osłonowy Parametry technologiczne procesu I [A] U [V] Vdr [m/min] Vsp [mm/min] ,73 5,8 380 Stal nierdzewna X2CrNi12 gr. 2,0 mm Sandvik LSi (ER309LSi) śr. 1,0 mm 98%Ar + 2%CO ,03 8, ,67 9, Stal niestopowa z powłoką cynkową E 370 ZF140 gr. 3,0 mm CITOFLUX GALVA (T3T Z M M 1 H15) śr. 1,0 mm 82%Ar + 18%CO ,27 5, ,63 6, ,53 7,5 560 Tab. 1. Parametry technologiczne spawania elementów stalowych metodą MAG [7] 46

5 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 z zastosowaniem drutu elektrodowego litego oraz profili ze stali niestopowej z powłoką ze stopu cynk-żelazo z zastosowaniem drutu proszkowego. Oznaczono również skład chemiczny powstającego pyłu. Zakres badań obejmował badania emisji pyłu całkowitego oraz emisji CO i NO x powstających przy spawaniu łukowym MAG profili ze stali nierdzewnej ferrytycznej w gat. X2CrNi12 z zastosowaniem drutu elektrodowego Sandvik LSi (ER309LSi) o średnicy 1,0 mm w osłonie mieszaniny 98% Ar + 2% CO 2 oraz przy spawaniu metodą MAG profili ze stali niestopowej z powłoką typu cynk-żelazo w gat. E 370 ZF140 z zastosowaniem drutu proszkowego CITOFLUX GALVA (T3T Z M M 1 H15) o średnicy 1,0 mm w osłonie mieszaniny 82% Ar + 18% CO 2. Badania emisji zanieczyszczeń przy spawaniu elementów stalowych metodą MAG wykazały, że rodzaj materiału podstawowego, gatunek drutu elektrodowego oraz parametry spawania mają decydujący wpływ na wielkość emisji pyłu i gazów oraz skład chemiczny powstającego pyłu spawalniczego [8]. Analiza wyników badań wykazała, że emisja czasowa pyłu całkowitego przy spawaniu profili ze stali ocynkowanej była w badanym zakresie parametrów prądowych 2-krotnie wyższa w porównaniu do emisji pyłu przy spawaniu profili ze stali nierdzewnej X2Cr- Ni12. Również emisja czasowa gazów przy spawaniu elementów ze stali niestopowej z powłoką cynkową była większa niż przy spawaniu elementów wykonanych ze stali nierdzewnej ferrytycznej. Emisja tlenków azotu i tlenku węgla przy spawaniu profili ze stali ocynkowanej była 3,5-krotnie wyższa w porównaniu do emisji przy spawaniu profili ze stali nierdzewnej X2CrNi12. Analiza chemiczna pyłu powstającego przy spawaniu elementów wykonanych ze stali nierdzewnej X2CrNi12 wykazała, że w pyle spawalniczym występują związki chromu, żelaza, manganu, niklu i krzemu (rys. 1). Zawartość poszczególnych związków metali zmieniała się nieznacznie w zależności od parametrów prądowych. W szczegółowej chemicznej analizie fazowej rozpoznano w pyle następujące związki chemiczne: magnetyt Fe 3 O 4, hematyt Fe 2 O 3, żelazo metaliczne α-fe, cząstki stopu Cr 0,18 Fe 0,09 Ni 0,73 i śladowe ilości tlenku chromu(vi). Dodatkowo wykazano, że magnetyt (Fe 3 O 4 ) jest roztworem stałym zawierającym podstawienia chromu, manganu, niklu i krzemu, a cząstki stopu Cr 0,18 Fe 0,09 Ni 0,73 również zawierają niewielkie ilości manganu i krzemu (tab. 2). Pył ze spawania stali nierdzewnej zawiera związki o udowodnionym charakterze kancerogennym; związki chromu(vi) i związki niklu. Analiza chemiczna pyłu powstającego przy spawaniu stali ocynkowanej prowadzona pod kątem głównych składników wykazała, że w pyle występują związki cynku, żelaza, manganu, glinu i krzemu (rys. 2). W chemicznej identyfikacji fazowej pyłu rozpoznano składniki fazowe: cynk metaliczny Zn, tlenek cynku ZnO, magnetyt Fe 3 O 4, franklinit ZnFe 2 O 4, fluorek baru BaF 2, żelazo metaliczne α-fe, peryklaz tlenek magnezu MgO, oraz stwierdzono, że mangan i glin oraz magnez występują we franklinicie (Zn, Mn, Mg)(Fe, Al) 2 O 4 (tab. 3). Pył wydzielający się ze spawania stali ocynkowanej E370 ZF 140 z zastosowaniem drutu proszkowego z rdzeniem metalowym typu Citoflux Galva (T3T Z M M 1 H15) zawiera substancje chemiczne, które w wyniku narażenia mogą powodować gorączkę metaliczną. Taka sytuacja zdrowotna może zaistnieć w momencie kiedy na stanowiskach pracy będą przekroczone wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń. Dodatkowo w pyle pochodzącym z procesu spawania stali ocynkowanej z zastosowaniem drutu proszkowego z rdzeniem metalowym wykazano obecność związków pochodzących ze spoiwa, tj.: związki manganu i glinu, a także związek baru fluorek baru BaF 2. Wszystkie te związki należą do substancji szkodliwych. Fluorek baru zaliczany jest do substancji o toksyczności ostrej dla układu oddechowego, został sklasyfikowany w kategorii 4 w Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin [9]. Przeprowadzone badania laboratoryjne emisji zanieczyszczeń przy spawaniu metodą MAG elementów wykonanych z dwóch różnych gatunków stali; stali nierdzewnej i stali niestopowej w powłoką typu ZF, pozwoliły na porównanie w aspekcie zagrożeń pyłowych i gazowych warunków pracy spawaczy przy wytwarzaniu wyrobów spawanych wykonanych z badanych materiałów. Emisja czasowa pyłu całkowitego i gazów powstających przy spawaniu profili wykonanych ze stali ocynkowanej E370 ZF140 była w całym badanym zakresie prądowo-napięciowym większa w porównaniu ze spawaniem profili wykonanych ze stali X2CrNi12. Na stanowiskach pracy przy spawaniu stali ocynkowanej oraz stali nierdzewnej może wystąpić przekroczenie obowiązujących wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń. Przekroczenie wartości NDS dla pyłu i gazów w przypadku spawania elementów ze stali z powłokami cynkowanymi może wystąpić w znacznie krótszym czasie ekspozycji pracownika na dym spawalniczy w porównaniu do analogicznych warunków pracy przy spawaniu elementów ze stali nierdzewnej. Stwierdzenie przekroczenia NDS i jego krotności jest oczywiście możliwe jedynie w trakcie badań środowiskowych przeprowadzonych na każdym stanowisku spawalniczym. Badania środowiskowe przy spawaniu stali ocynkowanej z powłokami ochronnymi przy zastosowaniu drutów proszkowych powinny obejmować określenie stężenia pyłu całkowitego, pyłu respirabilnego, stężenia gazów (NOx i CO) oraz określenie stężenia głównych składników chemicznych pyłu: związki cynku, żelaza, manganu, glinu i krzemu oraz fluorku baru BaF 2, jeżeli jego zawartość w drucie proszkowym jest podana przez producenta w karcie charakterystyki (Safety Data Sheet). Z uwagi na wysoką emisję zanieczyszczeń oraz skład chemiczny powstających zanieczyszczeń przy spawaniu elementów wykonanych ze stali ocynkowanej może zaistnieć potrzeba zmiany stosowanego systemu wentylacji stanowiskowej i wentylacji ogólnej hali technologicznej. Podsumowanie badań Przy spawaniu elementów ze stali ocynkowanej metodą MAG z zastosowaniem drutu proszkowego emisje do środowiska pracy pyłu całkowitego oraz tlenków azotu i tlenku węgla były kilkukrotnie 47

6 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE większe w porównaniu do spawania elementów ze stali nierdzewnej X2CrNi12 z zastosowaniem drutu litego. Pył wydzielający się przy spawaniu elementów wykonanych ze stali ocynkowanej E370 ZF140 zawiera substancje chemiczne, które w wyniku narażenia mogą powodować gorączkę metaliczną. Substancje te należą do grupy substancji szkodliwych o działaniu toksycznym. Na stanowiskach pracy przy spawaniu elementów ze stali ocynkowanej oraz stali nierdzewnej może wystąpić przekroczenie obowiązujących wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń zanieczyszczeń. Przekroczenie wartości NDS dla pyłu i gazów w przypadku spawania elementów ze stali z powłokami cynkowanymi może wystąpić w znacznie krótszym czasie ekspozycji pracownika na dym spawalniczy w porównaniu do analogicznych warunków pracy przy spawaniu elementów ze stali nierdzewnej. Piśmiennictwo 1. Matczak W., Gromiec J.P.: Zasady oceny narażenia spawaczy na dymy i gazy. Wyd. Instytut Medycyny Pracy im. J. Nofera, Łódź Voitkevich V.: Welding Fumes. Formation, properties and biological effects. Abington Publishing, Cambridge Matusiak J., Wyciślik J.: Zdrowie i bezpieczeństwo przy produkcji spawalniczej. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa nr 3/ Matusiak J., Wyciślik A.: Spawanie stali nierdzewnych w aspekcie zagrożeń zdrowia i bezpieczeństwa pracy spawaczy. Hutnik. Wiadomości Hutnicze, nr 10/ Redding C.: Fume model for gas metal arc welding. Welding Journal, Welding Research Supplement, nr 6/ Matusiak J., Wyciślik J.: Analiza wpływu warunków technologicznych innowacyjnych technik spajania różnych materiałów konstrukcyjnych z nowoczesnymi powłokami ochronnymi na stan środowiska pracy. Badanie emisji substancji organicznych przy zgrzewaniu rezystancyjnym punktowym różnych materiałów konstrukcyjnych. Praca badawcza IS Ma-34/ Matusiak J., Pfeifer T., Wyciślik J., Kiszka A.: Spawanie profili i blach ze stali niestopowej z cynkową powłoką ochronną studium i badania rozpoznawcze. Praca badawcza IS, Da-21/ Matusiak J., Wyciślik J.: Analiza środowiska pracy przy spawaniu metodą MAG elementów ze stali nierdzewnej i stali niestopowej z cynkową powłoką ochronną. Przegląd Spawalnictwa, nr 10/ Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin, zmieniające i uchylające dyrektywy 67/548/EWG i 1999/45/WE oraz zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1907/2006. Materiał podstawowy Parametry technologiczne procesu Skład chemiczny [%] I [A] U [V] Vdr [m/min] Vsp [mm/min] Fe 3 O 4 Fe 2 O 3 α-fe Cr 0,18 Fe 0,09 Ni 0,73 CrO ,73 5, ,3 ± 0,2 1,9 ± 0,2 8,9 ± 0,2 1,9 ± 0,2 śladowe ilości Stal nierdzewna X2CrNi ,03 8, ,4 ± 0,2 4,8 ± 0,2 0,8 ± 0,2 śladowe ilości ,67 9, ,5 ± 0,2 0,5 ± 0,2 śladowe ilości Tab. 2. Identyfikacja fazowa i ilościowa analiza fazowa pyłu przy spawaniu metodą MAG profili ze stali X2CrNi12, drut elektrodowy Sandvik LSi (ER309LSi) [7] Materiał podstawowy Parametry technologiczne procesu Skład chemiczny [%] I [A] U [V] Vdr [m/min] Vsp [mm/min] Zn ZnO Fe 3 O 4 ZnFe 2 O 4 BaF 2 α-fe MgO ,27 5, ,1 ± 0,3 12,5 ± 0,3 15,0 ± 0,3 3,0 ± 0,3 11,4 ± 0,2 0,7 ± 0,2 27,3 ± 0,6 Stal niestopowa E 370 ZF ,63 6, ,5 ± 0,2 22,7 ± 0,2 3,5 ± 0,2 7,0 ± 0,2 11,9 ± 0,2 0,6 ± 0,2 38,8 ± 0, ,53 7, ,3 ± 0,2 23,5 ± 0,3 22,2 ± 0,2 4,0 ± 0,2 8,5 ± 0,1 0,8 ± 0,1 34,7 ± 0,5 Tab. 3. Identyfikacja fazowa i ilościowa analiza fazowa pyłu powstającego przy spawaniu metodą profili stalowych w gatunku E370 ZF140 drutem proszkowym Citoflux Galva (T3T Z M M 1 H15) o średnicy 1,0 mm. Gaz osłonowy: 82%Ar + 18%CO 2 [7] 48

7

8 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE DR INŻ. JOLANTA IGNAC-NOWICKA Politechnika Śląska, Instytut Inżynierii Produkcji Zagrożenia i wymagania bezpieczeństwa podczas pra c spawalniczych Podczas prowadzenia prac spawalniczych występuje szereg zagrożeń ze strony uwalnianych dymów spawalniczych, promieniowania oraz hałasu, które mogą być bardzo szkodliwe dla zdrowia człowieka. Z tego powodu bardzo ważne jest, aby podczas tych prac zachować odpowiednie warunki bezpieczeństwa i higieny pracy, które usuwają lub minimalizują zagrożenia występujące podczas procesu spawania. Spawanie jest sposobem spajania bez stosowania zewnętrznej siły, w którym łączone powierzchnie topią się. Zwykle, ale niekoniecznie, w procesie spawania dodaje się topiące się spoiwo [1]. Wynikiem procesu spawania jest powstanie spoiny. Do pokrewnych procesów spawania metali z wykorzystaniem ciepła należą zgrzewanie i lutowanie. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) w normie ISO 4063 [2] ustaliła grupy procesów spajania, w tym również różne techniki spawania metali, poprzez nadanie im numerów. Klasyfi kacja procesów spawalniczych i prace towarzyszące Procesowi spawania poddaje się materiały metalowe, takie jak: stale, żeliwo, aluminium i jego stopy, miedź i jej stopy, nikiel i jego stopy oraz tytan i jego stopy. Spawanie MIG (Metal Inert Gas) oznacza proces spawania z użyciem elektrody metalowej w osłonie gazu obojętnego. Natomiast spawanie techniką MAG (Metal Active Gas) oznacza użycie do spawania elektrody metalowej w osłonie aktywnego gazu. Spawanie metodą TIG (Tungsten Inert Gas) oznacza użycie nietopliwej elektrody wolframowej w osłonie gazu obojętnego, takiego jak np. argon lub hel [x]. Spawanie metodą TIG jest uniwersalne i może być stosowane do spawania wszystkich spawalnych gatunków stali oraz metali kolorowych i ich stopów. W procesach spawania często sto- suje się również niskoenergetyczną metodę ColdArc, która jest pewnym wariantem spawania metodami MIG i MAG [4]. W pracach na stanowisku spawacza występuje również wiele prac przygotowawczych, towarzyszących procesowi spawania. Najważniejsze z nich to: cięcie tlenowe, łukowe, strumieniem wody, laserowe (więcej o cięciu laserowym można znaleźć numerze 3/2015 Promotora BHP, s. 8) lub mechaniczne, żłobienie elektropowietrzne oraz przygotowanie brzegów do spawania (za pomocą czyszczenia, dopasowania i sczepiania, ukosowania). Do wykonywania prac spawalniczych konieczne jest użytkowanie przez pracownika specjalistycznego sprzętu do spawania. Wśród podstawowych sprzętów można wymienić: różnego rodzaju palniki, butle gazowe, reduktory ciśnienia, węże do gazów spawalniczych, urządzenia zabezpieczające do gazów palnych oraz spawalnicze źródła energii (transformator spawalniczy, przetwornica wirująca, prostownik spawalniczy) wraz z elektrycznymi przewodami spawalniczymi. Ponadto używa się różnego rodzaju sproszkowanych topników, elektrod i uchwytów do elektrod. Zagrożenia występujące podczas procesu spawania Procesom spawania oraz pracom przygotowawczym, takim jak cięcie, towarzyszy bardzo wiele zagrożeń, które wynikają z konieczności kontaktu pracownika z gazami do spawania (spawanie gazowe) oraz gazami uwalniającymi się podczas procesu spawania, prądem elektrycznym zasilającym urządzenia spawalnicze i pomocnicze oraz wysoką temperaturą, hałasem i zanieczyszczeniem powietrza. Najczęściej występujące zagrożenia podczas prac spawalniczych to promieniowanie optyczne powstające podczas spawania (UV, promieniowanie widzialne, IR), dymy spawalnicze (pyły i gazy spawalnicze), porażenie prądem elektrycznym, oddziaływanie pól elektromagnetycznych, hałas, odpryski spawalnicze, pożar lub wybuch butli gazowych [3]. Rodzaj powstającego promieniowania zależy od stosowanego procesu spawania. Podczas spawania gazowego, gdy źródłem promieniowania jest płomień gazowy, temperatura palnika nie przekracza 2000 K i jego widmo promieniowania nie zawiera ultrafioletu. Natomiast podczas wykorzystywania w procesie elektrycznego spawania łuku spawalniczego wytwarza się pełne widmo promieniowania wraz ze szkodliwym ultrafioletem. Ze względu na skutki działania promieniowania ultrafioletowego na organizmy żywe, wyróżnia się promieniowanie UV-C o długości fali: nm, UV-B o długości fali: nm, UV-A o długości fali: nm. W przypadku promieniowania podczerwonego, im krótsza fala, tym większa zdolność penetracji w głąb tkanek organizmu. Z tego względu rozróżnia się promieniowanie IR-A o długości fali nm, IR-B o długości fali nm, IR-C o długości fali powyżej 3000 nm. 50

9 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 W procesie spawania każdy zakres promieniowania optycznego jest szkodliwy dla oczu spawacza oraz skóry, na której zwłaszcza promieniowanie ultrafioletowe może wywołać zmiany nowotworowe. Oczy spawacza narażone są na zaćmę, stany zapalne oraz zmiany w dnie oka [3, 5]. W tab. 1 przedstawiono niektóre schorzenia spowodowane nadmierną ekspozycją na promieniowanie optyczne. Dymy powstające podczas spawania składają się z gazów, pyłów i par, które stanowią duże zagrożenie dla zdrowia pracowników z uwagi na ich znaczną ilość uwalnianą do powietrza. Skład chemiczny pyłów spawalniczych zależy od spawanego materiału, procesu spawania i parametrów technologicznych spawania. W procesie spawania uwalniane pyły zawierają zwykle tlenki, krzemiany, fluorki oraz węglany metali i niemetali. Do zanieczyszczeń gazowych należą tu tlenki azotu, tlenek węgla, ozon, fluorowce i chlor. Podczas spawania elementów zanieczyszczonych np. olejami lub smarami powstają dodatkowo toksyczne węglowodory. Pary metali lub substancje organiczne mogą z kolei powstać podczas spawania elementów pokrytych powłokami malarskimi, warstwą cynku lub aluminium [3]. Podział pyłu spawalniczego i gazów pod względem oddziaływania na organizm człowieka przedstawiono na rys. 1. Oprócz pylic płuc i dolegliwości oskrzelowo-płucnych, które w znacznym stopniu są przyczyną chorób zawodowych spawaczy, mogą wystąpić równocześnie inne schorzenia, np. choroby układu nerwowego, pokarmowego i układu krążenia. W rozwoju tych chorób istotną rolę odgrywa podwyższony stopień ogólnego nasycenia organizmu związkami toksycznymi. Działaniem toksycznym na narządy i/lub tkanki charakteryzują się: mangan (układ nerwowy), ołów (układ krwiotwórczy) i kadm (nerki). Udowodnione działanie kancerogenne (rakotwórcze) mają takie składniki dymów spawalniczych, jak: nikiel, chrom (VI), beryl i kadm [7]. Oddziaływanie chromu na organizm człowieka uzależnione jest od stopnia utleniania i rozpuszczalności, przy czym rakotwórcze działanie wykazują przede wszystkim związki chromu sześciowartościowego oraz związki niklu. Obecny w pyle spawalniczym ditlenek krzemu zwiększa predyspozycje płuc Rys. 1. Podział pyłu spawalniczego i gazów pod względem oddziaływania na organizm człowieka [5] do gruźlicy i szeregu chorób o charakterze infekcyjnym. Natomiast wdychanie par miedzi, cynku, magnezu, niklu może powodować u spawaczy schorzenie znane pod nazwą gorączki metali [5, 6]. Porażenie prądem może wystąpić podczas spawania łukowego. W tym przypadku, ze względu na przepływ prądu przez organizm człowieka, mogą nastąpić: oparzenie, aż do zwęgleń, skurcz mięśni, utrata przytomności, zatrzymanie krążenia, migotanie serca, zatrzymanie oddechu oraz natychmiastowa śmierć. Miejsca kontaktu z częściami będącymi pod napięciem podczas spawania np. elektrodami otulonymi to najczęściej szczęki uchwytu elektrodowego, końcówka zamocowanej w uchwycie elektrody, nieizolowane części i miejsca przewodów obwodu prądu spawania [3]. Porażenie prądem może wystąpić także podczas obsługi niesprawnego sprzętu elektrycznego użytkowanego podczas prac przygotowawczych. Nieco innym zagrożeniem jest hałas, który stanowi poważne zagrożenie zwłaszcza podczas prac cięcia termicznego, szczególnie cięcia plazmowego, gdzie natężenie hałasu może wynieść 110 db [3]. Hałas działa szkodliwie na słuch i system nerwowy człowieka. Zagrożenie hałasem zależy od poziomu natężenia i czasu ekspozycji na hałas. Kiedy średnie natężenie hałasu przekracza 85 db w odniesieniu do 8-godzinnego dnia pracy, spawacz zobowiązany jest do użytkowania indywidualnych środków ochrony słuchu, np. zatyczek, stoperów lub ochronników słuchu. Skutki oddziaływania hałasu na organizm człowieka dzielą się na bezpośrednie (działanie na ucho środkowe i wewnętrzne powodujące upośledzenie słuchu bądź głuchotę) i pośrednie (działanie na układ nerwowy, krążeniowy, pokarmowy i ruchowy powodujące nadciśnienie, przyspieszenie akcji serca, skłonność do wystąpienia choroby wrzodowej żołądka, spadek poziomu glukozy we krwi, reakcje stresowe) [8, 9]. Do specyficznych zagrożeń należy także zaliczyć spawanie gazowe palnikiem acetylenowo-tlenowym, gdzie istnieje zagrożenie wybuchem spowodowanym przez rozpad acetylenu w butli wywołany powrotem płomienia gazowego od palnika do butli acetylenowej. Objawem takiego rozkładu są m.in.: wzrost temperatury ścianek butli, acetylen wykazuje nietypowy zapach, pobierany z butli acetylen zawiera ciemny dym lub sadzę. W takim przypadku należy natychmiast butlę schłodzić i zaprzestać jej użytkowania [3]. Trzeba wspomnieć, że szczególne zagrożenia występują podczas spawania w ciasnych pomieszczeniach. Ponadto mogą również występować zagrożenia pochodzące od: nagrzania spawanych elementów, ostrych wystających elementów, śliskich i nierównych powierzchni oraz złych warunków atmosferycznych, gdy spawanie jest prowadzone w warunkach budowy [3]. Ogólne wymagania w zakresie bezpieczeństwa Obowiązki w zakresie bezpieczeństwa i higieny pracy spoczywają zarówno na praco- 51

10 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE dawcy, jak i pracownikach prowadzących prace spawalnicze. Natomiast przepisy prawa pracy wskazują głównie na pracodawcę, który jest odpowiedzialny za stan BHP w zakładzie pracy. Do przepisów tych należą m.in.: Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 16 grudnia 2011 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz.U. nr 274, poz z 2011 r.), Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 30 czerwca 2009 r. w sprawie chorób zawodowych (Dz.U. nr 105, poz. 869 z 2009 r.), Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 27 maja 2010 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach związanych z ekspozycją na promieniowanie optyczne (Dz.U. nr 100, poz. 643 z 2010 r.). Pracownicy w myśl przepisów BHP powinni być informowani o zagrożeniach zdrowia występujących na stanowiskach spawania, środkach ochrony oraz wynikach badań przeprowadzonych na tych stanowiskach w zakresie stężeń i natężeń czynników szkodliwych oraz oceny ryzyka zawodowego. Warunki pracy na stanowiskach do prac spawalniczych zostały szczegółowo określone w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 27 kwietnia 2000 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach spawalniczych (Dz.U. nr 40, poz. 470 z 2000 r.). W Rozporządzeniu określono miejsca, na których wykonywane są prace spawalnicze jako stanowiska spawalnicze z podziałem na stałe stanowiska spawalnicze, przeznaczone do powtarzalnego wykonywania prac spawalniczych, których wyposażenie i instalacje mają charakter stały, oraz ruchome stanowiska spawalnicze, przeznaczone do okresowego wykonywania prac spawalniczych. Stałe stanowiska spawalnicze lokalizowane są w spawalni, w wydzielonym miejscu przystosowanym do takich prac. Stanowiska spawalnicze zazwyczaj są osłonięte ściankami lub parawanem zwanym kabiną spawalniczą. Z przepisów wynika, że wysokość pomieszczenia spawalni powinna wynosić co najmniej 3,75 m, a na każdego pracownika powinno przypadać co najmniej 15 m 3 wolnej objętości pomieszczenia, niezajętej przez urządzenia. Pomieszczenia spawalni powinny mieć skuteczną wentylację, a stałe stanowiska spawalnicze powinny być wyposażone w instalację wentylacji stanowiskowej. Ścianki kabiny spawalniczej powinny być wykonane z materiałów niepalnych i tłumiących promieniowanie optyczne. Stanowiska spawalnicze na otwartej przestrzeni powinny być zabezpieczone przed działaniem czynników atmosferycznych, a ich otoczenie chronione przed promieniowaniem łuku elektrycznego lub płomienia. Przy wykonywaniu robót spawalniczych na budowach można używać wyłącznie butli do gazów technicznych, posiadających ważną cechę dozoru technicznego. Niedopuszczalne jest przechowywanie materiałów łatwopalnych w spawalni. Podczas prac spawalniczych niedopuszczalne jest zawieszanie przewodów i węży spawalniczych na częściach ciała lub w ich pobliżu. Przewody do przeprowadzania gazów spawalniczych powinny posiadać barwę niebieską dla tlenu i czerwoną dla acetylenu. Długość przewodów powinna wynosić co najmniej 5 m. W czasie pobierania gazów technicznych do spawania butle ustawia się w pozycji pionowej lub pod kątem nie mniejszym niż 45 do poziomu [3]. Spawanie wewnątrz zbiorników i innych przestrzeni ograniczonych wymaga zachowania szczególnych środków ostrożności i może być wykonywane wyłącznie przy asekuracji osób przebywających na zewnątrz zbiornika, z zachowaniem wzajemnej łączności oraz z możliwością udzielenia natychmiastowej pomocy. Dodatkowo należy spełnić następujące warunki: spawanie zbiorników lub naczyń, w których były przechowywane ciecze lub gazy łatwopalne bądź trujące, jest dozwolone wyłącznie po uprzednim ich oczyszczeniu i napełnieniu gazem obojętnym, konieczne jest zapewnienie pracownikom niezbędnych środków ochrony zbiorowej i indywidualnej (szelki i linka ochronna, hełm ochronny, odzież ochronna oraz sprzęt ochronny układu oddechowego), osoby znajdujące się wewnątrz zbiornika powinny mieć zapewniony dopływ świeżego powietrza oraz oświetlenie elektryczne o bezpiecznym napięciu [3]. W myśl Rozporządzenia prace spawalnicze może wykonywać tylko pracownik posiadający uprawnienia do wykonywania takich prac, potwierdzone świadectwem egzaminu kwalifikacyjnego spawacza wg norm europejskich lub międzynarodowych. W profilaktyce zagrożeń zdrowia i bezpieczeństwa pracy przy spawaniu i lutospawaniu niezmiernie ważną rolę pełnią normy. Ważniejsze normy dotyczące BHP i profilaktyki zagrożeń na stanowiskach spawacza to: PN-EN ISO :2010 Zdrowie i bezpieczeństwo przy spawaniu i procesach pokrewnych Metoda laboratoryjna pobierania próbek dymu i gazów Część 1: Określanie wielkości emisji dymu podczas spawania łukowego i pobieranie dymu do analizy. PN-EN ISO :2008 Spawanie Badanie powłok ochronnych w odniesieniu do spawania i procesów pokrewnych Część 4: Emisja pyłów i gazów. PN-EN 136:2001 Sprzęt ochrony układu oddechowego. Maski. Wymagania, badanie, znakowanie. PN-EN 3521:2005 Ochronniki słuchu. Wymagania ogólne. Część 1: Nauszniki przeciwhałasowe. PN-EN :2010 Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne Część 1: Promieniowanie nadfioletowe emitowane przez źródła sztuczne na stanowisku pracy. PN-EN :2010 Pomiar i ocena ekspozycji osób na niespójne promieniowanie optyczne Część 2: Promieniowanie widzialne i podczerwone emitowane przez źródła sztuczne na stanowisku pracy. PN-EN 169:2005 Ochrona indywidualna oczu Filtry spawalnicze i filtry dla technik pokrewnych Wymagania dotyczące współczynnika przepuszczania i zalecane stosowanie. PN-EN 1598:2011 Zdrowie i bezpieczeństwo przy spawaniu i procesach pokrewnych Przezroczyste zasłony spawalnicze, taśmy i ekrany do procesów spawania łukowego. PN-EN 50445:2010 Norma grupy wyrobów do wykazania zgodności sprzętu do zgrzewania rezystancyjnego, spawania łukowego i procesów pokrewnych z podstawowymi ograniczeniami dotyczącymi ekspozycji człowieka w polach elektromagnetycznych (0 Hz 300 GHz). 52

11 OPTYMALIZUJEMY PROCESY PRODUKCYJNE MATERIAY SPAWALNICZE MATERIAY CIERNE AKCESORIA BHP 3M ABICOR BINZEL AIR LIQUIDE AJ GROUP ANDRE BOHLER CASTOLIN EUTECTIC CERVA DELTA PLUS ELEPHANT FAGUM STOMIL GERMAFLEX GRANBERG HARRIS HONEYWELL HYPERTHERM ISAF KCL LINCOLN ELECTRIC LOTNIK METALURGIA RADOMSKO METALWELD OERLIKON OXYLINE PAYPER PENTAR PFERD POLSTAR PORTWEST PROMOSTARS REIS SNICKERS SPARTUS SPEEDGLAS TECHNIFLEX TYROLIT URGENT UVEX VSM WELDAS WELDING ALLOYS WELDLINE WROZAS TONEX Katowice ul.kociuszki 178 tel

12 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE PN-EN ISO 11611:2009 Odzież ochronna do stosowania podczas spawania i w procesach pokrewnych. Wybór optymalnych technik spawalniczych Zalecenia do profilaktyki zagrożeń chemicznych, pyłowych, promieniowaniem nadfioletowym, światłem niebieskim i promieniowaniem podczerwonym oraz hałasem zostały sformułowane na podstawie analizy i porównań różnych technik spawania z zastosowaniem różnorodnych mieszanin gazów i materiałów spawalniczych. Zalecenia do profilaktyki zagrożeń chemicznych i pyłowych: przy projektowaniu technologii spawania stali odpornych na korozję należy uwzględnić wpływ parametrów prądowo-napięciowych na emisję pyłu i gazów do środowiska pracy przy wzroście natężenia prądu wzrasta temperatura w łuku i zwiększa się intensywność powstawania par metali, emisji pyłu spawalniczego, tlenków azotu i tlenku węgla oraz substancji o działaniu kancerogennym; związków chromu (VI) i tlenków niklu; dobierać odpowiednio skład gazu stosowanego na osłonę łuku spawalniczego, co wpływa na wielkość emisji pyłu, emisji gazów oraz zawartość chromu (VI) i niklu w pyle powstającym przy spawaniu stali nierdzewnych metodą CMT i ColdArc; w aspekcie poprawy warunków pracy przy spawaniu cienkich materiałów wrażliwych na ciepło oraz przy lutospawaniu cienkich materiałów stalowych z powłokami antykorozyjnymi, metoda Zakres promieniowania UV-A UV-B, UV-C Promieniowanie widzialne (VIS) IR-A IR-A, IR-B oko CMT jest metodą spawania zdecydowanie korzystną ze względu na wielkość emisji pyłu, NO x i CO, która jest mniejsza w porównaniu do wielkości emisji zanieczyszczeń przy metodzie ColdArc; przy projektowaniu technologii lutospawania należy pamiętać, że na skład chemiczny pyłu przy lutospawaniu wpływają: skład drutu elektrodowego, rodzaj i grubość powłoki ochronnej, a w znikomym procencie skład chemiczny materiału rodzimego [5, 10]. Zalecenia do profilaktyki zagrożeń hałasem: wzrost natężenia prądu, napięcia łuku, prędkości podawania drutu i prędkości spawania powoduje wyższy poziom dźwięku (prawidłowość ta utrzymuje się dla wszystkich gatunków stali nierdzewnych i dla metody CMT i ColdArc); w aspekcie ograniczenia hałasu przy spawaniu stali odpornych na korozję i lutospawaniu stali z powłokami korzystne jest zastosowanie metody CMT jako metody charakteryzującej się niższymi wartościami poziomu dźwięku w porównaniu do metody ColdArc; przy spawaniu stali metodami łukowymi (MAG, CMT, ColdArc i TIG) najniższe poziomy dźwięku charakteryzują metodę TIG (spawanie łukowe elektrodą nietopliwą w osłonie gazu obojętnego) [5]. Zalecenia do profilaktyki zagrożeń promieniowaniem nadfioletowym, światłem niebieskim i promieniowaniem podczerwonym: przy projektowaniu technologii spawania stali odpornych na korozję metodami niskoenergetycznymi należy uwzględnić fakt, że wraz ze wzrostem natężenia prądu spawania i napięcia Rodzaj uszkodzenia Zaćma fotochemiczna (pojawia się po wielu latach ciągłej ekspozycji) Zapalenie rogówki lub uszkodzenia rogówki, zapalenie spojówek Fotochemiczne i termiczne uszkodzenie siatkówki, olśnienie Termiczne uszkodzenie siatkówki Poparzenia i uszkodzenia rogówki, zaćma termiczna (pojawia się po wielu latach ciągłej ekspozycji) Tab. 1. Schorzenia spowodowane nadmierną ekspozycją na promieniowanie optyczne skóra Zaczerwienienie (rumień), poparzenie, pigmentacja skóry, fotostarzenie przednowotworowe i nowotworowe zmiany skórne, rak skóry Uszkodzenia termiczne zaczerwienienie Uszkodzenia termiczne: zaczerwienienie, poparzenie łuku rośnie poziom natężenia napromienienia dla promieniowania nadfioletowego i podczerwonego oraz poziom luminancji światła niebieskiego; z metod spawania niskoenergetycznego największe zagrożenie promieniowaniem nadfioletowym wykazuje stosowanie metody CMT; natężenie napromienienia dla promieniowania podczerwonego przyjmuje najwyższe wartości przy spawaniu stali nierdzewnych metodą CMT i tradycyjną metodą MIG/MAG; proces lutospawania blach stalowych z powłokami charakteryzuje się mniejszym zagrożeniem środowiska pracy promieniowaniem nadfioletowym, światłem niebieskim i promieniowaniem podczerwonym w porównaniu do procesu spawania [5, 11]. Piśmiennictwo 1. PN-EN ISO 14610:2008 Spawanie i procesy pokrewne Definicje dotyczące procesów spawania i zgrzewania metali. 2. PN-EN ISO 4063:2011 Spawanie i procesy pokrewne Nazwy i numery procesów. 3. Kurpisz B.: Spawanie gazowe i łukowe elektrodami otulonymi. Podręcznik dla spawaczy. Wyd. KaBe, Krosno Kurpisz B.: Procesy spawania metali. Wyd. Ka- Be, Krosno Matusiak J., Wyciślik J.: Zagrożenia w środowisku pracy przy spawaniu i lutospawaniu łukowymi metodami niskoenergetycznymi. Wyd. Instytutu Spawalnictwa, Gliwice Matusiak J.: Zagrożenia zdrowia spawaczy podczas spawania stali nierdzewnych. Przegląd Spawalnictwa 2008, Matusiak J., Wyciślik J.: Spawanie stali odpornych na korozję niskoenergetycznymi metodami łukowymi w aspekcie emisji substancji o działaniu rakotwórczym. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2012, Matusiak J.: Hałas przy procesach cięcia i spawania metali. Seminarium Instytutu Spawalnictwa, Matusiak J.: Spawanie stali nierdzewnych a zdrowie spawaczy. ATEST. Ochrona Pracy, 2010, Matusiak J., Czwórnóg B., Pfeifer T.: Nowe procesy spawania MIG/MAG o małej energii łuku w aspekcie ograniczania emisji zanieczyszczeń. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 2007, Łastowiecka-Moras E., Bugajska J.: Promieniowanie nadfioletowe zasady zapobiegania negatywnym skutkom zdrowotnym. Bezpieczeństwo Pracy, 2008,

13 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 DR STANISŁAW MARZEC Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu Narażenie na promieniowanie optyczne podczas prac spawalniczych Najliczniejszą grupą zawodową narażoną na intensywne promieniowanie optyczne są spawacze. W tej grupie pracowników rozpoznaje się największą liczbę chorób zawodowych spowodowanych promieniowaniem optycznym. Konieczne jest więc prowadzenie odpowiedniej profilaktyki, aby nie dopuścić do ich narażenia na nadmierne promieniowanie optyczne. Wymaga to znajomości stopnia i rodzaju zagrożenia promieniowaniem na stanowiskach spawalniczych. Promieniowanie optyczne obejmuje promieniowanie nadfioletowe (UV), widzialne (VIS) oraz podczerwone (IR). W Polsce obowiązują obecnie zasady oceny narażenia pracowników na promieniowanie optyczne jedynie źródeł sztucznych, zgodne z Dyrektywą 2006/25/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie minimalnych wymagań w zakresie ochrony zdrowia i bezpieczeństwa pracowników narażonych na ryzyko spowodowane sztucznym promieniowaniem optycznym. Zasady oceny narażenia pracowników na promieniowanie optyczne określają rozporządzenia MPiPS [1, 2]. Promieniowanie nadfi oletowe Ustala się dopuszczalne napromienienie skuteczne oczu i skóry promieniowaniem UV w zakresie długości fal nm, na poziomie 30 J m -2 w ciągu 8-godzinnego dnia pracy, niezależnie od powtarzalności ekspozycji, oceniane według jednej wspólnej krzywej skuteczności widmowej dla oczu i skóry S λ, przedstawionej na rys. 1. Dodatkowo określa się najwyższe dopuszczalne całkowite (nieselektywne) napromienienia oka promieniowaniem pasma UVA ( nm) na poziomie J m -2 w ciągu zmiany roboczej. Jak wynika z rys. 1, najbardziej niebezpieczne jest promieniowanie pasma UVB ( nm) i UVC ( nm), natomiast pasmo UVA jest mało skuteczne. Promieniowanie widzialne Promieniowanie widzialne, czyli światło, ocenia się z punktu widzenia jego szkodliwości dla skóry i siatkówki oka. Rozróżnia się dwa rodzaje zagrożenia siatkówki: fotochemiczne i termiczne. Widmową skuteczność uszkodzenia fotochemicznego siatkówki określa krzywa B λ, natomiast uszkodzenia termicznego siatkówki krzywa R λ (rys. 2). Największe zagrożenie siatkówki stwarza promieniowanie zwane światłem niebieskim. Dyrektywa 2006/25/WE wprowadza pojęcie zagrożenie światłem niebieskim jako zagrożenie promieniowaniem z zakresu nm, obejmującym część promieniowania nadfioletowego i większość promieniowania widzialnego. Natomiast w wąskim znaczeniu światło niebieskie obejmuje jedynie fale o długościach około nm. W przypadku zagrożenia fotochemicznego czas ekspozycji obejmuje całkowity czas narażenia w ciągu zmiany roboczej, natomiast w przypadku zagrożenia termicznego czasem ekspozycji jest czas jednorazowego narażenia. Zagrożenie skóry promieniowaniem widzialnym ocenia się analogicznie jak pro- S λ Rys.1. Krzywa widmowa skuteczności biologicznej nadfioletu S λ długość fali [nm] długość fali [nm] Rys. 2. Względna skuteczność widmowa zagrożenia termicznego (R λ ) i fotochemicznego (B λ ) siatkówki 55

14 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE mieniowaniem podczerwonym, w sposób przedstawiony niżej. Promieniowanie podczerwone Jako kryterium zagrożenia promieniowaniem podczerwonym przyjmuje się niedopuszczenie do powstania uszkodzenia termicznego rogówki, spojówki, soczewki i siatkówki, a także skóry. Rodzaj zagrożenia siatkówki fotochemiczne Czas ekspozycji t s t > s t s Wymiar kątowy źródła α [mrad] 11 Oceny zagrożenia termicznego siatkówki należy dokonywać w sposób opisany w poprzednim punkcie. Gdy źródła zawierają znaczny odsetek promieniowania widzialnego (luminancja źródła co najmniej 10 kcd/m 2 ), wówczas czas jednorazowej ekspozycji t i przyjmuje wartości od 10 μs do 10 s, nawet gdy rzeczywisty czas narażenia jest dłuższy. Natomiast gdy czas jednorazowej ekspozycji przekracza Oceniana wielkość MDE 10 6 /t [W m -2 sr -1 ] 100 [W m -2 sr -1 ] 100/t [W m -2 ] 10 s i występuje głównie promieniowanie IR-A, a niewiele światła (luminancja źródła poniżej 10 kcd/m 2 ), to skuteczna luminancja energetyczna (L R ) źródła nie powinna przekraczać wartości określonej zależnością: Oceny zagrożenia termicznego rogówki i soczewki należy dokonywać tylko dla fal z zakresu nm: gdy czas jednorazowej ekspozycji t i 1000 s, wówczas całkowite nieselektywne natężenie napromienienia E c nie powinno przekraczać wartości określonej równaniem: E c = t -3/4 [W. m -2 ], gdy czas jednorazowej ekspozycji t i > s, wówczas całkowite nieselektywne natężenie napromienienia E c nie powinno przekraczać wartości 100 W. m -2. termiczne t > s 10 μs t i 10 s < 11 dowolny t i 10 μs dowolny 0,01 [W m -2 ] [W m -2 sr -1 ] [W m -2 sr-1 ] Tab. 1. Maksymalne dopuszczalne ekspozycje (MDE) oka na promieniowanie widzialne; gdzie C = 1,7 dla < 1,7 mrad; C α = dla 1,7 100 mrad; C = 100 dla > 100 mrad dla źródeł promieniowania o dużej luminancji (co najmniej 10 kcd/m 2 ) oraz C = 11 dla < 11 mrad; C = dla mrad; C = 100 dla > 100 mrad dla źródeł o małej luminancji (poniżej 10 kcd/m 2 ); kąt widzenia źródła [mrad], L luminancja energetyczna źródła [W. m -2. sr -1 ], E natężenie napromienienia [W. m -2 ], λ długość fali promieniowania Rodzaj spawania TIG w osłonie He w osłonie Ar MIG w osłonie Ar w osłonie CO 2 w osłonie Ar/CO 2 Natężenie prądu [A] Spawany metal stal miękka stal miękka stal miękka stal miękka Al Al Al Al stal miękka stal miękka stal miękka stal miękka stal miękka stal miękka Skuteczne natężenie na-promienienia E ef [W/m 2 ] Dozwolony czas narażenia w ciągu zmiany roboczej [s] Tab. 2. Skuteczne, według skuteczności S λ, natężenie napromienienia UV łuków elektrycznych. Pomiar w odległości 2 m od łuku 0,6 1,0 0,04 0,3 0,0075 0,03 1,15 2,5 0,1 0,3 1,87 1,0 3,0 6, Oceny zagrożenia termicznego skóry należy dokonywać dla promieniowania z zakresu nm, w przypadku gdy czas jednorazowej ekspozycji t i < 10 s. Wówczas całkowite nieselektywne napromienienie skóry N c nie powinno przekraczać wartości: N c = t i 1/4 [J. m -2 ] Dla jednorazowej ekspozycji równej lub dłuższej niż 10 s należy wyznaczyć obciążenie termiczne organizmu, a dopuszczalne narażenie skóry określa indywidualne odczucie parzenia. Charakterystyka promieniowania łuków spawalniczych Urządzenia spawalnicze można podzielić na palniki gazowe oraz spawarki elektryczne. Temperatura palników propan-butan nie przekracza 2000 K i ich widmo nie zawiera UV, temperatura palników acetylenowo-tlenowych i wodorowo-tlenowych przekracza nieco temperaturę 3000 K, może więc być emitowany, oprócz podczerwieni i światła również długofalowy nadfiolet. Promieniowanie palników gazowych praktycznie nie stwarza zagrożenia dla zdrowia lub zagrożenie to jest niewielkie. Znacznie bardziej niebezpieczne jest promieniowanie elektrycznych łuków spawalniczych. Temperatura łuku elektrycznego i plazmowego przekracza 4000 K, a gdy spawanie odbywa się w osłonie gazów obojętnych 56

15 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 widmowe natężenie napromienienia [цw cm -2 nm -1 ] widmowe natężenie napromienienia [цw cm -2 nm -1 ] widmowe natężenie napromienienia [цw cm -2 nm -1 ] długość fali [nm] Rys. 3. Widmo promieniowania łuku spawalniczego podczas spawania stali miękkiej elektrodą wolframową (TIG) w osłonie Ar. Natężenie prądu spawania 300 A, pomiar 1 m od łuku może sięgać nawet K. Urządzenia te emitują więc intensywne promieniowanie nadfioletowe, w tym nadfiolet krótkofalowy, szczególnie niebezpieczny, oraz światło niebieskie. Promieniowanie łuków spawalniczych składa się z intensywnego promieniowania termicznego rozgrzanych do wysokiej temperatury gazów spawalniczych, elementów spawanych lub ciętych, materiału elektrody i topnika, na które nakładają się linie i pasma promieniowania charakterystycznego tych materiałów. Natężenie i widmo promieniowania łuków zależy od takich czynników, jak: metoda spawania, rodzaj stosowanej elektrody i spawanego metalu, natężenie prądu spawania, odległość od łuku elektrycznego, wielkość łuku, kierunek obserwacji, stężenie gazów i pyłów na stanowisku spawalniczym. Największe promieniowanie występuje w kierunku około 40 względem płaszczyzny spawania. Z kolei gazy i pyły silnie pochłaniają i rozpraszają promieniowanie UV, zmniejszając jego natężenie. Na rys. 3 i 4 przedstawiono przykładowe widma promieniowania łuków spawalniczych w zakresie UV i widzialnym dla spawania metodami TIG oraz MIG. długość fali [nm] Rys. 4. Widmo promieniowania łuku spawalniczego, 1 m od łuku, podczas spawania stali miękkiej elektrodą metalową (MIG) w osłonie CO 2. Natężenie prądu spawania 150 A Z rysunków wynika, że największa emisja promieniowania występuje w obszarze nadfioletu i światła niebieskiego. Na rys. 5 przedstawiono widmo promieniowania łuku plazmowego. Jak widać, znacznie zmalała, w porównaniu do widma elektrycznych łuków spawalniczych, emisja promieniowania nadfioletu krótkoi średniofalowego. Zagrożenie promieniowaniem łuków spawalniczych Zagrożenie spawaczy promieniowaniem optycznym ocenia się na podstawie pomiarów natężenia napromienienia łuków spawalniczych z uwzględnieniem ochron zbiorowych, natomiast bez uwzględnienia ochron indywidualnych, czyli bez uwzględnienia posiadanych przez spawaczy tarcz, przyłbic, rękawic ochronnych itp., mimo że każdy spawacz stosuje takie ochrony. Narażenie na promieniowanie nadfi oletowe W tab. 2 zestawiono skuteczne wartości natężenia napromienienia UV łuków spawalniczych podczas spawania metodami TIG oraz MIG. Podobne wartości natężenia napromienienia występują podczas długość fali [nm] Rys. 5. Widmo promieniowania łuku plazmowego podczas cięcia stali miękkiej w osłonie azotu. Natężenie prądu cięcia 300 A, pomiar w odległości 1,9 m od łuku spawania innymi metodami, jak MAG czy MMA. Najbardziej narażona jest skóra dłoni trzymającej elektrodę i tarczę, a następnie skóra twarzy i oczy. Stwierdzono, że natężenie napromienienia E ef jest wprost proporcjonalne do kwadratu natężenia prądu spawania I oraz odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości r od łuku, co można opisać zależnością: E ef = k. I 2 /r 2 gdzie k oznacza współczynnik proporcjonalności zależny od metody spawania, materiału itp. Na podstawie powyższego równania można określić narażenie spawacza dla różnych prądów spawania lub narażenie osób znajdujących się w pobliżu stanowiska spawania. Narażenie na promieniowanie widzialne Ponieważ długość łuku spawalniczego wynosi około 2-5 mm, jego rozmiar kątowy jest na ogół mniejszy od 11 mrad, oceniać można więc natężenie napromienienia światła niebieskiego łuku. W tab. 3 podano wyniki pomiarów skutecznego, wg skuteczności B λ, natężenia napromienienia światła niebieskiego łuków spawalniczych. Wykonywana czynność Źródło promieniowania, prąd spawania Natężenie napromienienia [W/m 2 ] Dozwolony czas narażenia w ciągu zmiany roboczej [ s ] spawanie elektryczne stali, elektroda otulona 4 mm łuk elektryczny A 1,2-9, spawanie MIG stali w osłonie Ar łuk elektryczny 200 A 5,85 17 spawanie MIG aluminium w osłonie Ar łuk elektryczny 200 A 8,34 12 spawanie TIG aluminium w osłonie Ar łuk elektryczny 200 A 67 1,5 spawanie TIG stali węglowej w osłonie Ar łuk elektryczny A 4,13-6, spawanie MAG stali, średnica drutu 1 mm łuk elektryczny 115 A 2,95 33 Tab. 3. Skuteczne, według funkcji B λ, natężenie napromienienia światła niebieskiego łuków spawalniczych. Pomiar w odległości 0,5 m od łuku spawalniczego. Wielkość kątowa α < 11 mrad 57

16 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE Jak wynika z tej tabeli, narażenie oczu spawaczy na światło niebieskie może kilkaset razy przekraczać wartość dozwoloną (0,01 W/m 2 ). Badania światła niebieskiego łuków spawalniczych wykazały, że jego natężenie zmienia się wraz z natężeniem prądu i odległością, podobnie jak natężenie promieniowania nadfioletowego. Narażenie na podczerwień Podczas spawania lub cięcia spawacz narażony jest na promieniowanie podczerwone łuku spawalniczego oraz spawanego lub ciętego materiału. W tab. 4 podano przykładowe wyniki pomiarów natężenia napromienia IR, wykonanych miernikiem nieselektywnym. Powierzchnia łuku spawalniczego jest niewielka i mimo wysokiej temperatury natężenie promieniowania podczerwonego łuków spawalniczych jest niewielkie, na ogół nie przekracza wartości dozwolonych i może zostać pominięte przy ocenie ryzyka zdrowotnego. Gdy spawany lub cięty materiał ma podwyższoną temperaturę i dużą powierzchnię, jego promieniowanie podczerwone może znacznie przekraczać promieniowanie łuku i wówczas może wystąpić nadmierne narażenie spawacza na IR. Podsumowanie Najbardziej niebezpieczne promieniowanie optyczne emitują elektryczne łuki spawalnicze. Obejmuje ono nadfiolet i światło niebieskie, którego skuteczne natężenie napromienienia wynosi kilka kilkanaście W/m 2, w zależności od metody i warunków spawania. Takie promieniowanie może spowodować uszkodzenie rogówki i spojówki oczu, fotochemiczne uszkodzenie siatkówki oraz uszkodzenie skóry już po kilku kilkunastu sekundach narażenia. Promieniowanie optyczne palników gazowych oraz promieniowanie podczerwone łuków elektrycznych nie stwarza istotnego zagrożenia zdrowia. Największe zagrożenie stwarza fotochemiczne uszkodzenie skóry dłoni trzymającej elektrodę lub tarczę spawalniczą, oka i skóry twarzy przez promieniowanie UV oraz fotochemiczne uszkodzenie siatkówki przez światło niebieskie. Natomiast zagrożenie uszkodzeniem termicznym, zarówno oka, jak i skóry, jest niewielkie. Podstawowa ocena narażenia spawacza na promieniowanie optyczne powinna obejmować ocenę skutecznego, według skuteczności S λ, natężenia napromienienia nadfioletem jego twarzy (oczu i skóry) i ewentualnie dłoni trzymającej elektrodę lub tarczę oraz ocenę narażenia oczu na światło niebieskie, na podstawie pomiarów skutecznego natężenia napromienienia lub skutecznej luminancji energetycznej. Ocena zagrożenia termicznego zarówno oka, jak i skóry spawacza może zostać pominięta. Jedynym praktycznym sposobem zabezpieczenia spawaczy przed szkodliwym działaniem promieniowania są ochrony osobiste. Oprócz rękawic czy ubrania roboczego chroniącego skórę należy stosować ochrony twarzy w postaci tarcz lub przyłbic z prawidłowo dobranym filtrem, umożliwiającym spawanie, a jednocześnie chroniącym oczy. Należy pamiętać, aby chronić nie tylko skórę twarzy czy rąk, ale także szyi i klatki piersiowej. Dlatego nie wystarczy wyposażyć spawaczy w środki ochrony indywidualnej, ale należy zapoznać pracowników z zasadami prawidłowego ich stosowania. Piśmiennictwo 1. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 27 maja 2010 roku w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach związanych z ekspozycją na promieniowanie optyczne (Dz.U. nr 100, poz. 643, zm. z dnia 25 czerwca 2012 r. Dz.U. z dnia 11 lipca poz. 787). 2. Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 roku w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz. U. poz. 817, 2014 r.). 3. Wolska A.: Sztuczne promieniowanie optyczne zasady oceny ryzyka zawodowego. Poradnik. CIOP PIB, Warszawa Marzec S., Matusiak J., Nowicka J., Wyciślik J.: Promieniowanie optyczne przy spawaniu i lutospawaniu metodami CMT i ColdArc. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa nr 5, 2013, s Wykonywana czynność Natężenie napromienienia [W/m 2 ] Dozwolony czas jednorazowej ekspozycji spawanie listwy stalowej, elektroda EB mm, prąd spawania A min spawanie elektrodą otuloną ER 146, 2,5 mm stalowej belki progowej, prąd spawania 80 A 20 bez ograniczeń spawanie elektryczne elektrodą EB 155, 4 mm szyny stalowej, prąd spawania 160 A 10 bez ograniczeń spawanie MIG/MAG w osłonie CO 2 tarczy stalowej, prąd spawania 150 A 50 bez ograniczeń spawanie TIG stali węglowej, drut 1,6 mm, prąd spawania A 90 bez ograniczeń spawanie TIG aluminium, drutf 4 mm, prąd spawania 200 A min 16 s spawanie MMA kątownika stalowego, elektroda EB 3,25 mm, prąd spawania 130 A min 52 s spawanie MAG detalu stalowego, drut 1 mm, prąd spawania bez ograniczeń spawanie gazowe stali, acetylen-tlen (4:1), spoiwo drut stalowyf 2 mm min 3 s Tab. 4. Nieselektywne natężenie napromienia promieniowania podczerwonego łuków spawalniczych, mierzone 0,5 m od łuku 58

17 REKLAMA PROMOTOR 3/ kwietnia 2017 r., godz , podczas Targów BeHaPe Katowice PROGRAM KONFERENCJI Ocena ryzyka zawodowego a wypadki przy pracy z chemikaliami okiem praktyka nadinsp. K. Goldman, OIP w Lublinie Stosowanie substancji i mieszanin chemicznych pracuj bezpiecznie (wymagania REACH i CLP) A. Mrugała, starszy asystent o. Higieny Pracy WSSE Umowa ADR zmiany przepisów i ich wpływ na branżę logistyczną. Najczęstsze błędy popełniane przez uczestników przewozu towarów niebezpiecznych A. Poszelężna-Skotarek, szef ochrony środowiska i bezpieczeństwa produktów specjalnych, DB SCHENKER Praktyczne aspekty doboru rękawic chemicznych w odniesieniu do obowiązujących norm bezpieczeństwa T. Dajerling, dyrektor ds. sprzedaży w firmie Alfa i Omega Udział w konferencji jest bezpłatny warunkiem uczestnictwa jest przesłanie zgłoszenia przez lat WSPIERAMY SPECJALISTÓW W ICH CODZIENNEJ PRACY NOWOŚĆ! Gogle spawalnicze z soczewkami optycznymi Prostaf s.j. tel sampreys@sampreys.pl 59

18 PROMOTOR OT OR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE AL WI fot. archiwum FAS.com.pl Sprzęt ochrony układu oddechowego stosowany podczas prac spawalniczych Stosowanie sprzętu ochrony układu oddechowego wymagane jest wszędzie tam, gdzie występuje zagrożenie wdychania szkodliwych substancji chemicznych (w postaci aerozoli, gazów i/lub par), które wchłaniane do organizmu człowieka drogą oddechową mogą być przyczyną przewlekłych chorób, często o charakterze nowotworowym, a nawet stanowić zagrożenie życia. Szkodliwe substancje chemiczne mogące występować w powietrzu środowiska pracy to pary, gazy oraz aerozole (pyły, dymy, mgły). Ochrona przed tego rodzaju substancjami jest wymagana, gdy występują one w ilości przekraczającej dopuszczalne normatywy higieniczne, ale jest także wskazana w przypadku obecności substancji rakotwórczych, nawet jeśli ich stężenie jest niższe od dopuszczalnego. Szczególne niebezpieczeństwo dla zdrowia i życia stanowi występowanie w atmosferze środowiska pracy mieszanin różnych związków chemicznych, które, reagując między sobą, mogą potęgować swoje toksyczne oddziaływanie, a kumulując stężenie, prowadzić nawet do wystąpienia obniżenia stężenia tlenu (poniżej 19%), tworząc sytuację tzw. niedoboru tego pierwiastka w powietrzu do oddychania. Zagrożenia podczas prac spawalniczych Prace spawalnicze zaliczane są do szczególnie niebezpiecznych, gdyż towarzyszy im szereg różnorodnych zagrożeń prowadzących m.in. do olśnienia promieniowaniem, oparzeń gorącymi odpryskami metali, które mogą wpadać do obuwia lub pod ubranie ochronne (np. do rękawa lub za kołnierz), porażenia prądem, pożaru, a przede wszystkim do zatruć powodowanych wdychaniem mieszanin aerozoli z parami i/lub gazami, których stężenia niejednokrotnie mogą kilkakrotnie przekraczać dopuszczalne normatywy. Za wyjątkowo niebezpieczne uważa się prowadzenie prac spawalniczych w małych, ciasnych pomieszczeniach o ograniczonej przestrzeni, np. w zbiornikach, komorach, cysternach, w których może wystąpić również niedobór tlenu lub at- 60

19

20 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE Fot. 1. Sprzęt oczyszczający z wymuszonym przepływem powietrza kompletowany z przyłbicą wyposażoną w filtr automatyczny Fot. 2. Aparat wężowy z doprowadzeniem powietrza z linii sprężonego powietrza wyposażony w hełm z przyłbicą z filtrem automatycznym mosfera zagrożona wybuchem. Na takich stanowiskach wymagane jest instalowanie systemów doprowadzających świeże powietrze oraz wyciągów, a osoba wykonująca prace spawalnicze musi być nadzorowana i asekurowana przez współpracownika. Szacuje się, że w Polsce przy procesie spawania zatrudnionych jest łącznie blisko osób, w pełnym i niepełnym wymiarze czasowym. Badania związane z oceną i źródłami zagrożeń, które towarzyszą procesom spawania, prowadzone są w Polsce przez Instytut Spawalnictwa. Szczegółowy wykaz czynników niebezpiecznych występujących podczas stosowania różnego rodzaju procesów technologicznych podczas spawania zamieszczono w tab. 1. Do najistotniejszych zagrożeń, które powstają podczas procesów spawania, należą Proces technologiczny Spawanie gazowe Spawanie ręczne elektrodą otuloną MMA Spawanie w osłonie gazów aktywnych MAG Spawanie w osłonie gazów obojętnych MIG Spawanie elektrodą wolframową w osłonie gazów obojętnych TIG Cięcie termiczne-tlenowe Cięcie plazmowe pyły spawalnicze, w skład których mogą wchodzić: aluminium, bar, beryl, kadm, chrom, miedź, magnez, mangan, nikiel, cynk, żelazo i kobalt. Pyły te wraz z tlenkami azotu i węgla stanowić mogą istotne zagrożenie dla życia i zdrowia człowieka. Ochrona układu oddechowego Rodzaj zagrożenia powodowany występowaniem czynników chemicznych determinuje sposób ochrony układu oddechowego. Stosowanie sprzętu ochrony układu oddechowego wymaga uwzględnienia szeregu istotnych czynników, a najważniejszą kwestią jest poprawna analiza zagrożeń występujących w danym środowisku pracy, która pozwoli na podjęcie właściwej decyzji o wyposażeniu pracownika, tam, gdzie Czynnik zagrażający Pył spawalniczy, tlenki azotu, tlenek węgla; hałas; promieniowanie cieplne IR Pył spawalniczy, tlenki azotu, tlenek węgla; hałas; promieniowanie UV, światło niebieskie, IR Pył spawalniczy, tlenki azotu, tlenek węgla; hałas; promieniowanie UV, światło niebieskie, IR Pył spawalniczy, chrom VI, nikiel, tlenki azotu, ozon; hałas; promieniowanie UV, światło niebieskie, IR Pył spawalniczy, chrom VI, nikiel, tlenki az otu, ozon; hałas; promieniowanie UV, światło niebieskie, IR Pył spawalniczy, tlenki azotu, tlenek węgla; hałas; promieniowanie UV, światło niebieskie, cieplne IR Pył spawalniczy, tlenki azotu, tlenek węgla, ozon; hałas; promieniowanie UV, światło niebieskie, cieplne IR Tab. 1. Szkodliwe czynniki chemiczne i fizyczne stanowiące zagrożenie pracowników przy procesach spawania [1] to będzie konieczne, w odpowiedni rodzaj sprzętu, określenie jego typu oraz klasy ochronnej. Ważną kwestią jest także wybór rozwiązania konstrukcyjnego danego typu sprzętu do wymagań użytkownika tak, aby ochrona była właściwie dopasowana i nie stanowiła źródła dyskomfortu, limitując jej stosowanie. Wśród wielu możliwych rozwiązań (spełniających określone parametry ochronne) należy zawsze szukać takich ochron, które stanowią minimalne obciążenie dla użytkownika, biorąc pod uwagę: bezkolizyjność w stosunku do innych stosowanych środków ochrony indywidualnej, parametry techniczne stanowiska pracy, czas ekspozycji pracowników, warunki klimatyczne, rodzaj wykonywanej pracy [2]. Odpowiednie procedury postępowania i zabezpieczenia pozwalają zapewnić właściwą ochronę pracowników podczas prowadzonych prac. Należy zauważyć, że w pierwszej kolejności powinny być podjęte działania organizacyjne prowadzące do skutecznego eliminowania lub ograniczania zagrożeń. W przypadku prac spawalniczych odpowiednie byłyby działania związane ze stosowaniem systemów wentylacji, wyciągów i/lub nawiewów, których celem byłoby ograniczenie szkodliwego oddziaływania powstających mieszanin pyłów spawalniczych z gazami i/lub parami. Jednak działania tego typu nie są w stanie skutecznie wyeliminować zagrożenia zasadnym i jedynym rozwiązaniem pozostaje wówczas stosowanie środków ochrony indywidualnej [3]. 62

21 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 Aparaty Do efektywnych i dedykowanych środków ochrony indywidualnej służących do ochrony układu oddechowego podczas prac spawalniczych należą aparaty z wymuszonym lub wspomaganym przepływem powietrza połączone z odpowiednią częścią twarzową, w tym przyłbicą wyposażoną w samozaciemniający się (automatyczny) filtr promieniowania chroniący także oczy pracownika (fot. 1) lub aparaty wężowe z doprowadzeniem powietrza do oddychania np. z linii sprężonego powietrza (fot. 2). Aparaty z wymuszonym lub wspomaganym przepływem powietrza należą do grupy oczyszczającego sprzętu ochrony układu oddechowego i działają zależnie od otaczającej atmosfery [4, 5]. Natomiast aparaty wężowe sprężonego powietrza działają niezależnie od otaczającej atmosfery [6]. Podstawowe elementy konstrukcyjne aparatów z wymuszonym lub wspomaganym przepływem powietrza to: dmuchawa w obudowie, zestaw odpowiednich do zagrożenia elementów oczyszczających, część twarzowa (hełm, kaptur, maska, przyłbica), wąż oddechowy doprowadzający powietrze do strefy oddychania, elementy nośne służące do mocowania na ciele użytkownika. Podstawowe elementy konstrukcyjne aparatów wężowych sprężonego powietrza to: przewody sprężonego powietrza, układ filtrów oczyszczających sprężone powietrze (odolejanie, osuszanie), reduktor przepływu z regulacją natężenia przepływu powietrza, pas nośny, wąż oddechowy doprowadzający powietrze do strefy oddychania, część twarzowa (hełm, kaptur, przyłbica, maska). Zasada działania aparatów z wymuszonym lub wspomaganym przepływem powietrza polega na doprowadzaniu oczyszczanego powietrza przez skompletowane elementy oczyszczające z odpowiednim objętościowym natężeniem przepływu do strefy oddychania użytkownika znajdującej się pod częścią twarzową, przez odpowiednio zaprojektowane kanały powietrzne. Oczyszczone powietrze omywa twarz użytkownika i wydostaje się na zewnątrz przez zaprojektowane otwory lub zawory wydechowe lub też, w przypadku części twarzowych tzw. luźno przylegających (kaptur, przyłbica) przez nieszczelności wokół głowy. Aparaty wężowe sprężonego powietrza doprowadzają do strefy oddychania użytkownika powietrze z linii sprężonego powietrza. Natężenie strumienia doprowadzanego powietrza może być regulowane przez zawór stałego przepływu umieszczony na pasie nośnym, a następnie jest doprowadzane do części twarzowej przeznaczonym do tego celu przewodem. Warto zaznaczyć, że w aparatach wężowych sprężonego powietrza producent projektuje konkretną wartość minimalnego natężenia przepływu powietrza, które zapewnia wymaganą ochronę układu oddechowego użytkownika. Sprzęt oczyszczający z wymuszonym lub wspomaganym przepływem powietrza, ze względu na utrzymywanie lekkiego nadciśnienia powietrza pod częścią twarzową, może być stosowany podczas prac spawalniczych (fot. 3, 4), ale także prac remontowych, budowlanych i rolniczych oraz w przemyśle farmaceutycznym i chemicznym, gdzie wymagana jest kompleksowa ochrona, w tym twarzy i oczu. Zaletą tego rodzaju sprzętu jest także fakt, iż w odróżnieniu od np. aparatów wężowych, nie wymaga doprowadzenia powietrza ze źródła zewnętrznego, zapewniając swobodne poruszanie się, komfort i sprawne wykonywanie czynności związanych z pracą. Dzięki temu, że przepływ powietrza do oddychania jest wspomagany lub wymuszany przez elementy oczyszczające, odciąża się pracę mięśni układu oddechowego człowieka, powodując, że oddychanie w tego rodzaju aparatach jest lekkie. Funkcjonalność tego rodzaju sprzętu osiągana jest także dzięki m.in. możliwości stosowania przyłbic spawalniczych z filtrami automatycznymi, możliwości kompletowania ze wszystkimi rodzajami i klasami elementów oczyszczających, ale także możliwości kontrolowania i regulowania natężenia przepływu powietrza, kontrolowania poziomu oporów przepływu oraz pełnej kontroli stanu naładowania źródła zasilania. reklama 63

22 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE Fot. 3 Fot. 4 Fot. 3, 4. Przykłady zastosowania sprzętu oczyszczającego z wymuszonym przepływem powietrza kompletowanego z kapturem lub hełmem Elementy oczyszczające Biorąc pod uwagę różnorodność zagrożeń układu oddechowego, które mogą towarzyszyć pracom spawalniczym, należy pamiętać o stosowaniu odpowiednich rodzajów i klas elementów oczyszczających powietrze. Fot. 5. Przykłady zastosowania aparatów wężowych sprężonego powietrza Elementy oczyszczające, które mogą być stosowane z aparatami z wymuszonym lub wspomaganym przepływem powietrza, to filtry, pochłaniacze lub filtropochłaniacze. Są one klasyfikowane na podstawie skuteczności filtracji lub pojemności sorpcyjnej, które determinują zakres ich stosowania. Dla filtrów oraz pochłaniaczy występują trzy klasy ochronne, od najniższej (klasa 1), poprzez pośrednią (klasa 2), do najwyższej (klasa 3). W przypadku filtrów najniższa klasa ochronna (znakowanie P1) zapewnia skuteczność filtracji materiału filtracyjnego na poziomie 80%, klasa pośrednia (znakowanie P2) na poziomie 94% i klasa najwyższa 99,95% (znakowanie P3). Podział elementów pochłaniających uwzględnia ich przeznaczenie, tzn. do ochrony przed gazami organicznymi i parami substancji organicznych o temperaturze wrzenia > 65 C (typ A), do ochrony przed gazami organicznymi i parami substancji organicznych o temperaturze wrzenia < 65 C (typ AX), do ochrony przed gazami nieorganicznymi, z wyjątkiem tlenku węgla (typ B), do ochrony przed dwutlenkiem siarki oraz innymi kwaśnymi gazami i parami (typ E), do ochrony przed amoniakiem i organicznymi pochodnymi amoniaku (typ K) oraz do ochrony przed specyficznymi gazami i parami (typ SX). W przypadku pochłaniaczy typu: A, B, E i K najniższa klasa ochronna 1 może być stosowana przy łącznym objętościowym stężeniu par i/lub gazów nieprzekraczającym 0,1% (objętościowo), klasa 2 może być stosowana przy łącznym objętościowym stężeniu par i/lub gazów nieprzekraczającym 0,5% (objętościowo), a klasa 3 może być stosowana 64

23 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 przy łącznym objętościowym stężeniu par i/lub gazów nieprzekraczającym 1,0% (objętościowo) [7, 8]. Należy pamiętać, że w przypadku gdy łączne objętościowe stężenie par i/lub gazów występujących na stanowisku pracy przekracza wartość 1,0% objętości, należy zastosować odpowiedni sprzęt izolujący. Elementy fi ltropochłaniające Wśród elementów filtropochłaniających wyróżnia się dwa specyficzne typy, tj. typ oznaczony NO-P3 przeznaczony do ochrony przed tlenkami azotu oraz typ oznaczony Hg-P3 przeznaczony do ochrony przed parami rtęci. Przez połączenie różnych typów pochłaniaczy można uzyskać pochłaniacze wielogazowe, np.: AB1, ABE2, ABEK1, a przez połączenie części pochłaniającej z filtrującą elementy filtropochłaniające, np.: A1P1, B2P2. Klasy ochronne filtropochłaniaczy stanowią wypadkową zastosowanej klasy filtra oraz klasy danego rodzaju pochłaniacza. W przypadku zagrożeń układu oddechowego powstających podczas prac spawalniczych należy stosować filtropochłaniające elementy oczyszczające, np. ABEK2NO-P3. Podsumowanie W procesie doboru sprzętu ochrony układu oddechowego, który w przypadku stanowiska pracy spawacza powinien zapewniać także ochronę twarzy i oczu, oprócz podstawowych parametrów ochronnych związanych z poziomem skuteczności oczyszczania powietrza, należy szczególną uwagę zwracać na jego cechy użytkowe i funkcjonalne. Często te dodatkowe cechy, związane np. z niską masą, wygodą użytkowania, możliwością stałej i bezpośredniej kontroli stanu działania urządzenia i jego regulacji, ale także łatwością obsługi, są czynnikami, które decydują, że dana konstrukcja sprzętu jest prawidłowo użytkowana, przez co spełnia swoje przeznaczenie, zapewniając wymagany poziom ochrony. Piśmiennictwo 1. Materiały szkoleniowe Instytutu Spawalnictwa, 2. EN 529:2005 Respiratory protective devices Recommendations for selection, use, care and maintenance Guidance document. 3. BS 4275:1997 Guide to implementing an effective respiratory protective device programme. 4. PN-EN 12941:2002 (PN-EN 12941:2002/A1:2006, PN-EN 12941:2002/A2:2010) Sprzęt ochrony układu oddechowego Oczyszczający sprzęt z wymuszonym przepływem powietrza wyposażony w hełm lub kaptur Wymagania, badanie, znakowanie. 5. PN-EN 12942:2002 (PN-EN 12942:2002/A1:2004, PN-EN 12942:2002/A2:2010) Sprzęt ochrony układu oddechowego Oczyszczający sprzęt ze wspomaganiem przepływu powietrza wyposażony w maski, półmaski lub ćwierćmaski Wymagania, badanie, znakowanie. 6. PN-EN 14594:2007 Sprzęt ochrony układu oddechowego. Aparaty wężowe sprężonego powietrza o przepływie ciągłym. Wymagania, badanie, znakowanie. 7. PN-EN 143:2004 (PN-EN 143:2000/A1:2007, PN- -EN 143:2004/AC:2006) Sprzęt ochrony układu oddechowego Filtry Wymagania, badanie, znakowanie. 8. PN-EN 14387:2006 Sprzęt ochrony układu oddechowego Pochłaniacze i filtropochłaniacze Wymagania, badanie, znakowanie. Opracowanie własne redakcji, przygotowane we współpracy ze specjalistami z zakresu ochrony dróg oddechowych. reklama OBUWIE BEZPIECZNE DLA SPAWACZY Model 443 PN-EN ISO 20349, S3, WG, HRO, SRC PN-EN ISO PU/Guma- Model 443 PN-EN ISO 20349, S3, WG, HRO, SRC PN-EN ISO 20345, S3, HRO, SRC Model 445 PN-EN ISO 20345, S3, HRO, SRC PPO PP ul. Dworcowa 25, Strzelce Opolskie tel , fax , ppo@ppo.pl 65

24 PROMOTOR 3/2017 BHP W SPAWALNICTWIE JUSTYNA LIGĘZA główny specjalista ds. BHP PRZEMYSŁAW PREIBISCH ekspert z zakresu doboru ŚOI Wpływ świadomości na kulturę bezpieczeństwa w pracach spawalniczych Podczas prac spawalniczych jednym z zagrożeń są oparzenia termiczne. Często dochodzi do nich przez bagatelizowanie tematu bezpieczeństwa przez brygadzistów, mistrzów zmianowych czy samych kierowników na miejscu pracy. Praca spawacza obarczona jest wieloma zagrożeniami. Często pracownicy szukają wygodnych dla siebie rozwiązań, nie zdając sobie sprawy z jednoczesnego narażania swojego zdrowia i tym samym łamią przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy. Zła praktyka zawodowa Spawacze, aby poprawić swój komfort i wygodę pracy, często decydują się na przycinanie mankietów rękawic spawalniczych. Wymuszają także na przełożonych stosowanie krótkich rękawic, które występują w szerokiej gamie rozmiarów, ale nie spełniają normy PN-EN 12477:2005/ A1:2007. Dodatkowymi argumentami spawaczy są lepsza wentylacja dłoni i zwiększona manualność. Podczas audytów i wizytacji zakładów pracy można zauważyć, że w tym podejściu przewodzą starsi pracownicy, którzy powielają źle nabytą praktykę zawodową. Zagrożenia podczas pracy Największym zagrożeniem przy stosowaniu nieodpowiedniej rękawicy jest dostanie się kropli roztopionego metalu za jej mankiet. Do wypadku dochodzi również, gdy odpryski przepalają cienką warstwę materiału i w sposób penetracyjny uszkadzają naskórek lub, co gorsza, głębiej położone tkanki. Rozwiązania producentów rękawic spawalniczych dają szerokie pole manewru dotyczące wyboru rozmiarów rękawic typu A dostępnych w rozmiarach: 8, , typu B: Wyborowi podlegają również elementy wpływające na komfort stosowania rękawicy: tu do czynienia mamy z grubościami skór, ich elastycznością, dodatkowymi wzmocnieniami i nicią używaną do jej szycia. fot. z archiwum autorów Ucięty mankiet Wzmocniona rękawica typu A Standardowa rękawica typu A Niewłaściwie dobrana rękawica Wytrzymała rękawica typu B Wysokojakościowa rękawica typu A 66

25 BHP W SPAWALNICTWIE PROMOTOR 3/2017 Niezapięty but spawalniczy Na jakość produktu wpływa również proces garbowania skór wykorzystywanych do ich produkcji. Te wszystkie składowe dają olbrzymią paletę modeli rękawic, przeznaczonych dla spawaczy o najróżniejszych preferencjach. Niewłaściwe obuwie Sporym problemem jest również nieodpowiednie użytkowanie obuwia ochronnego dla spawaczy. Powinno ono być zasznurowane oraz zapięte, a spodnie luźno opadać po zewnętrznej stronie w kierunku pięty, tak, by uniemożliwić bezpośrednie skapnięcie kropel roztopionego metalu do buta. Do wypadków dochodzi zarówno przy stałych stanowiskach spawalniczych, jak i podczas pracy w ruchomych stanowiskach, gdy nogawka podwinie się lub zostanie podwinięta celowo, a niezapięty but tworzy sporą lukę, do której może spaść kropla roztopionego metalu, powodując dotkliwe oparzenie. Ochrona wzroku W dalszym momencie można spotkać się ze stosowaniem niewłaściwej ochrony wzroku spawaczy. Przypadki używania okularów z filtrem poniżej DIN 9 do spawania natężeniami wyższymi od 10 A są bardzo często spotykane przy szybkich pracach naprawczych. Również pomocnicy spawaczy, będący w tej samej odległości co spawacz, chętnie wybierają okulary z filtrem DIN 5, DIN 6, ponieważ w nich lepiej widzą otoczenie, nie zdając sobie sprawy z zagrożenia promieniowaniem optycznym. Wymagania dotyczące używanych filtrów spawalniczych umieszczono w PN-EN 169:2005 oraz PN-EN 379+A1:2010. Skutkami złego doboru ochrony wzroku najczęściej są: obrzęk, zaczerwienienie oka, zapalenie spojówki i rogówki oraz możliwe uszkodzenie siatkówki. Bądźmy świadomi Wśród priorytetów każdego pracownika każdej organizacji powinno znaleźć się świadome kształtowanie kultury bezpieczeństwa. ZAPAMIĘTAJ Niedopuszczalne jest wdrażanie własnych praktyk dotyczących ergonomii i wygody pracy, nie przestrzegając podstawowych zasad bezpieczeństwa i higieny pracy. Poprawna ochrona spawacza Świadome używanie środków ochrony indywidualnej eliminuje większość zdarzeń potencjalnie wypadkowych opisanych powyżej. Istotną kwestią związaną z obniżeniem liczby wypadków przy pracy jest umiejętność dostrzegania wszystkich zagrożeń występujących na stanowisku pracy, a tym samym podejmowania działań eliminujących potencjalne nieprawidłowości. Podsumowanie Zwalczając opisane zjawiska, należy w szczególności kłaść nacisk na prezentowanie dobrych praktyk kadrze kierowniczej, tak aby mogła w sposób świadomy i rzeczowy szybko reagować na powstające uchybienia. UBRANIE DLA SPAWACZY Zastosowanie: Przeznaczone do prac spawalniczych lub o podobnym typie i poziomie zagrożeń (cięcie płomieniem, szlifowanie). Chroni przed małymi kroplami roztopionego metalu, krótkotrwałymi wybuchami płomienia lub w kontakcie z przedmiotami gorącymi. Nie stanowi ochrony przed dużymi odpryskami roztopionego metalu podczas operacji odlewniczych. Produkt spełnia wymagania norm: PN-EN ISO 13688: PN-EN ISO 11611:2009, PN-EN ISO 11612:2011 Sprawdź także pozostałe produkty odzieży ochronnej: Ubranie ochronne antyelektrostatyczne PAGE-AUS PAGE-AUZ Koszula ochronna antyelektrostatyczna PAGE-KA Ubranie ochronne trudnopalne PAGE-SP-S/A PAGE-SP-Z/A Kombinezon pyłochronny PAGE KP-10 PAGE KP-10/B reklama PAGE-SP-S/A FUHP PAGE s.c Myślachowice, ul. Płocka 79 tel./fax , biuro@pagesc.pl, 67

26 PROMOTOR 3/2017 REKLAMA/FLESZ RĘKAWICE OCHRONNE ANTYWIBRACYJNE TEGERA 9182 NITRAS TOUGH GRIP Wysokiej jakości rękawice antywibracyjne TEGERA wykonane w części zewnętrznej z najwyższej jakości licowej koziej skóry z długim mankietem ochronnym. W rękawicy zastosowano specjalnie zaprojektowany materiał o nazwie Vibrothan zapewniający wysoki poziom redukcji wibracji i wstrząsów. Zastosowanie unikalnych technologii w połączeniu z ergonomiczną konstrukcją sprawia, że rękawice są bardzo wygodne, elastyczne i zapewniają bardzo dobrą chwytność oraz manualność. Rękawice także doskonale sprawdzają się przy ciężkich pracach i wykazują długą trwałość oraz wysoki poziom ochrony. Rękawice spełniają wymagania norm: EN ISO 10819, EN , EN 420. Dostępne rozmiary: 9, 10, 11. [EJENDALS AB Nitras Tough Grip, nowoczesne rękawice w 100% wykonane z nitrylu. Jednorazowe, nitrylowe rękawice o najlepszym chwycie i przyczepności na rynku. Nitras Tough Grip zapewniają świetną przyczepność oraz doskonały chwyt dzięki swojej innowacyjnej powłoce, która przypomina rybią łuskę. Nitras Tough Grip są wykonane z wysokiej jakości nitrylu, co czyni je bardzo mocnymi i chemoodpornymi. Rękawice są bardzo manualne, uzyskały 5., najwyższy, poziom manualności wg normy EN 420. Nitras Tough Grip doskonale dopasowują się do kształtu dłoni, a dodatkowo są oburęczne, nie trzeba rozdzielać pary, by zastąpić jedną sztukę uszkodzonej rękawicy. Dostępne kolory to czarny (art. 8330) i pomarańczowy (art. 8335). [ALFA I OMEGA] 68

27 DEFIBRYLATOR LIFEPAK CR2 Zarządzanie defibrylatorem przez internet połączenie WiFi/3G Geolokalizacja urządzenia Technologia ClearVoice głośność AED dostosowuje się do warunków otoczenia Tryb pediatryczny Dwujęzyczny Prosta obsługa Największa skuteczność defibrylacji dzięki energii do 360 J Elektrody kompatybilne z defibrylatorami serii LIFEPAK używanymi w ambulansach Physio-Control Poland Sales Sp. z o.o Warszawa, Pl. Lelewela 2 tel , fax

28 Nowy model okularów