Hegesztők légzésvédelme

Átírás

1 Hegesztők légzésvédelme Hegesztők inhalábilis expozíciója a kockázatértékelés megközelítésében Hegesztők légzésvédelme 1

2 Esettanulmány Magas épület acél tartószerkezetének oszlop-gerenda kapcsolatát hegesztett kötéssel kell létrehozni. A korrózióálló acél gerenda és az oszlop egyaránt 40 mm vastag övlemezei közötti kötés bevont elektródás ívhegesztéssel készül (elektróda átmérő Ø 5 mm, hegesztési paraméterek: 280 A/28 V). 2

3 Esettenulmány Veszélyek: leesés akut baleseti sérülés, optikai sugárzás nem ionizáló sugárzás expozíció akut és krónikus ártalmak, zaj munkahelyi zajexpozíció akut és krónikus ártalmak, káros anyag belélegzése inhalábilis expozíció akut és krónikus ártalmak. 3

4 Esettenulmány A kockázat értékeléséhez szükséges az expozíció megítélése leesés: baleset, a következmények nagy valószínűséggel súlyosak, akár halálosak optikai sugárzás: a sugárzás spektruma és időtartama (l. HB H3 és HB H22) zaj: a hangnyomás-szint és a kitettség időtartama (l. HB H10 és HB H22) káros anyag belélegzése: a belélegzett káros anyag koncentrációja a légzés övezetben és a kitettség időtartama (l. még HB H2 és HB H22) 4

5 Az expozíció Az expozíció értékelése három, jól elkülöníthető folyamatra bontható: az alkalmazott technológiával járó emisszió meghatározása, figyelemmel a hegesztőanyag összetételére, az alapanyag összetételére és bevonatára; az alkalmazott munkarendre (paraméterekre). a légzési övezet károsanyagkoncentrációjának meghatározása, a belélegzett káros anyag expozíció élettani hatásának értékelése. 5

6 A légzési övezet szennyezése A hegesztő expozíciójának megítélése 6

7 Hegesztési füst és gáz 7

8 Füst emisszió Hegesztés és rokon eljárásainak füst emissziója 8

9 Füst emisszió Tipikus hegesztőeljárások füst emissziójának jellemző értéke és szórása 12 - fedett ívű hegesztés, 14 - volfrámelektródás, tömör huzalelektródás, védőgázos, bevont elektródás, portöltéses huzalelektródás védőgázos és önvédő portöltéses huzalelektródás ívhegesztés 9

10 Gáz emisszió Emisszió: Szén-oxidok (CO, CO 2 ) Nitrogén oxidok (NO x ) Ózon (O 3 ) 10

11 Gáz emisszió Nitrogén oxidok (NO X ) Heveny mérgezés tünetei: kötő- és nyálkahártya izgalom, köhögési, hányási inger, fejfájás, szédülés. A tünetek 1-2 órán belül lezajlanak, majd több órás tünetmentes időszak után kifejlődik a tüdővizenyő és a tüdőgyulladás. Szabad légköri körülmények között heveny mérgezés nem fordul elő. Huzamos hatás tünetei: az NO 2 csökkenti a tüdő ellenálló képességét a fertőzésekkel szemben, súlyosbítja az asztmás betegségeket, gyakori légúti megbetegedéshez, idővel pedig a tüdőfunkció gyengüléséhez, vérkép elváltozásokhoz vezethet. 11

12 Gáz emisszió Nagy hőmérsékleten a levegő nitrogénje és oxigénje egyesül: az adott egyensúlyi feltételektől függően NO vagy NO 2 van túlsúlyban. 12

13 Gáz emisszió Néhány jellegzetes hegesztő és vágó eljárás NOx emissziója. A hegesztő és vágó eljárások NOx emissziójának összehasonlításából látszik, hogy (a plazmavágást kivéve) a villamos ívvel működő eljárások emissziója nagyságrendekkel kisebb a gázlángot használókénál. Figyelemre méltó, hogy a szabadon égő láng emissziója a legnagyobb. Különösen nagy lehet a munkások NOx expozíciója nagy teljesítményű lángvágás és a láng egyengetés és más célú, lánggal történő hevítés során. 13

14 Gáz emisszió Szén-monoxid (CO) belégzése csökkenti a vér oxigénoldó képességét, amely végzetes is lehet. A heveny mérgezés tünetei: fejfájás, nehéz légzés, szívműködési zavarok, súlyos esetben eszméletvesztés, légzésbénulás. A túlélő betegeknél gyakori a lassan gyógyuló idegi károsodás. Heveny mérgezés szabad légköri körülmények mellett nem fordul elő. Idült hatások tünetei: fejfájás, szédülés, álmatlanság, szívtáji fájdalmak, idegrendszeri tünetek, a szívinfarktus gyakoriságának növekedése. 14

15 Gáz emisszió Szén-dioxid (CO 2 ) koncentráció növekedése levegő kiszorító hatású (különösen padlószinten, mert nehezebb a levegőnél), ezért fulladás veszélyt okoz. 15

16 Gáz emisszió Ózon (O 3 ): színtelen, mérgező gáz Rövid expozíciós idő alatt is irritálja a szemet, az orr- és toroknyálkahártyát, köhögést és fejfájást okoz. Krónikus hatása hozzájárul az asztma kialakulásához és csökkenti a tüdőkapacitást. 16

17 Gáz emisszió Ózon emisszió 17

18 Gáz emisszió Megnevezés Képlet ÁK-érték CK-érték MK-érték Jellemző mg/m³ mg/m³ mg/m³ Szén-dioxid CO EU2 Szén-monoxid CO II.1. BHM Nitrogén-dioxid NO m I. Nitrogén-monoxid NO EU 91 Ózon O i I. KBR, Kémiai Biztonság Rendelet (25/2000 EüM-SzCsM rendelet) BHM Biológiai hatásmutatók megengedhető határértékei CO-ra: 5% (az összhemoglobin %-ában) EU1 91/322/EGK irányelvben közölt érték; EU2 2006/15/EK irányelvben közölt érték; 18

19 Füst emisszió Példánkban az alkalmazott hegesztőanyag: bevonatos elektróda (E LR 1 2 MSZ EN ISO 3581-A): füstemissziója meghaladja a 50 mg/s értéket, valamint a füst (más káros anyagok mellet) több kritikus alkotót tartalmaz Cr-vegyületeket, amelyek közül a Cr(VI) szervetlen vegyületei rákkeltőnek minősülnek (CK = 0,01 mg/m³ [KBR]), Ni-vegyületeket, amelyek rákkeltőnek és túlérzékenységet okozónak minősülnek (CK = 0,01 mg/m³ [KBR]), valamint Mn-vegyületeket, amelyeket idegrendszeri elváltozásokért tartanak (külföldön) egyre inkább felelősnek (ÁK = 5 mg/m³, CK = 20 mg/m³ [KBR], miközben számos, fejlett országban a megengedett határérték 0,2 mg/m³). KBR Kémiai Biztonság Rendelet [25/2000. (IX. 30.) EüM-SzCsM] 19

20 Füst emisszió Az 1907/2006/EK (REACH) rendeletnek megfelelő biztonsági adatlap [44/2000. (XII. 27.) EüM] adataiból állapítható meg (többek között) az alkotórészekre vonatkozó összetétel/információ (3. szakasz), az expozíció ellenőrzése/egyéni védelem, vagyis a hegesztési füst alkotói és (ha van) az ezekre megengedett foglalkozási határértékek (OEL), (8. szakasz) a stabilitás és reakcióképesség, nevezetesen az adott hegesztőanyag emissziójának mennyiségi összetétele (10. szakasz). 20

21 Füst emisszió 8. szakasz: "Alkalmazzon üzemi egészségügyi monitoring rendszert annak biztosítására, hogy az expozíció mértéke ne haladja meg az adott állambeli expozíciós határértéket. A következő határértékek használhatók irányadónak. Ha másként nincs jelölve, minden érték egy 8 órás átlag középértéke (TWA). A hegesztési füst elemzésével kapcsolatos információkat a 10. szakaszban talál. ESAB OK Biztonsági Adatlap 21

22 Füst emisszió 22

23 Füst emisszió A KBR a hegesztésnél lehetséges krómtartalmú szennyezőkre vonatkozóan így rendelkezik: Króm krómra (fém), szervetlen króm (II) és króm (III) vegyületekre nézve: megengedett átlagos koncentráció, ÁK = 2 mg/m³ (ez szerepel a biztonsági adatlapon), króm (VI) szervetlen vegyületek, kevésbé oldható (Cr VIra átszámítva): a maximális koncentráció, MK = 0,01 mg/m³ (!), mert rákkeltő (k, és biológiai monitorozásra is kötelezett). Az adatlap információja itt nem teljes. Éppen az maradt ki, ami számunkra a legfontosabb: mivel a Cr(VI) vegyületei bizonyíthatóan előfordulnak a füstben (l. később, amint a biztonsági adatlap 10. szakasza utal is rá), ezért a króm-vegyületek kritikus alkotónak tekintendők! 23

24 Füst emisszió Mangán Mangán és szervetlen sói (mangán-tetraoxid kivételével, Mn-ra átszámítva): megengedett átlagos koncentráció, ÁK = 5 mg/m³, megengedett csúcskoncentráció, CK = 20 mg/m³ Ismert, és erre a hivatkozott biztonsági adatlap is hivatkozik, hogy egyes országokban ennél lényegesen szigorúbb előírások vannak érvényben (Németországban pl. a határérték 0,2 mg/m³ a belélegezhető, 0,02 mg/m³ a respirábilis frakcióra). Indokolt tehát, hogy ezt az alkotót is kritikusnak tekintsük a hegesztési füstben, noha a biztonsági adatlap információi és az érvényes hazai szabályozás szerint erre nem lenne szükség. 24

25 Füst emisszió Nikkel Nikkel (fém) és szervetlen vegyületei (NiO, NiCO 3, NiS, Ni 2 O 3, Ni-re átszámítva): MK = 0,1 mg/m³ (!), mert rákkeltő (k, és biológiai monitorozásra is kötelezett). Ezt az alkotót az adatlap információi szerint (is) egyértelműen kritikusnak kell tekinteni. 25

26 Füst emisszió 10. szakasz:...e készítménynek a hegesztési folyamatban történő felhasználása során veszélyes bomlástermékek keletkeznek a 3. szakaszban felsorolt anyagok gőzölgése, oxidációja és reakciója révén, valamint az alapanyagból és bevonatából. A bevont elektródás kézi ívhegesztés során keletkező füst mennyisége függ a hegesztési paraméterektől és a méretektől, de általában nem több, mint 5 15 g/kg hegesztőanyag*. Az e készítményből keletkező füst a következő vegyi anyagokat tartalmazza. A maradék, az érvényes szabványoknak megfelelően nincs elemezve. Füst analízis: Fe Mn F Pb Cu Ni Cr Tömeg %,max ,2 0, Hivatkozás az alkalmazható, hegesztési füst összetevőire vonatkozó nemzeti biztonsági határértékekre, a 8. szakaszban található biztonsági határértékekkel együtt. A füstben lévő króm jelentős része lehet hat vegyértékű, amelyre néhány államban nagyon alacsony a megengedett expozíciós határérték. Néhány országban olyan alacsony a mangánra és nikkelre vonatkozó biztonsági határérték, hogy az könnyen túlléphető. Az ebből a készítményből keletkező gázok jelentős mennyiségben tartalmaznak ózont, valamint a nitrogén és a szén oxidjait. A hegesztést környező légkör szennyeződését a hegesztés is befolyásolja, és ez befolyásolja a füst mennyiségét és összetételét. * ez (az alkalmazott leolvadási teljesítményt figyelembe véve) kb g/h emissziónak felel meg. 26

27 Az emisszió meghatározása MSZ EN ISO :2010 Egészségvédelem és biztonság a hegesztés és rokon eljárások területén. A hegesztési füst és gáz laboratóriumi mintavételi módszere. 1. rész: Az ívhegesztés során kibocsátott hegesztési füst meghatározása és összegyűjtése elemzés céljára (ISO :2009) MSZ EN ISO : rész: Az ívhegesztés, a vágás és a gyalulás során kibocsátott szén-monoxid (CO), szén-dioxid (CO 2 ), nitrogénmonoxid (NO) és nitrogén-dioxid (NO 2 ) mértékének meghatározása (ISO :2009) MSZ EN ISO : rész: Az ívhegesztés során kibocsátott ózon meghatározása (ISO :2009) 27

28 Az emisszió meghatározása MSZ EN ISO : A füst és gázok laboratóriumi mintavétele. 4. rész: Füstelemzési adatlap (ISO :2006) MSZ EN ISO : A részben vagy teljesen szerves anyagokból álló termékek hegesztése vagy vágása során a hő hatására keletkező bomlástermékek azonosítása pirolízissel, gázkromatográfiával, tömegspektometriával (ISO :2011) 28

29 Eljárások értékelése Eljárás Fedett ívű hegesztés Gázhegesztés és rokon Eljárásai Volfrámelektródás hegesztés Lézersugaras hegesztés hozaganyag nélkül Kis teljesítményű MIG/MAG hegesztés Bevont elektródás és AFI hegesztés általában MAG (tömör huzallal), lézersugaras hegesztés Hozaganyaggal MAG (portöltéses huzallal); önvédő portöltéses huzal Forrasztás Lángvágás Ívfelszórás Emisszió [mg/s] < 1 < 1 < > 25 < 1 4 > 25 > 25 Légutakat és tüdőt terhelő anyag Alacsony Alacsony Alacsony Alacsony Alacsony Magas Magas Nagyon magas Alacsony Nagyon magas Nagyon magas Az eljárás kockázati besorolása Mérgező vagy mérgező-irritáló anyag Alacsony Alacsony Közepes Magas Közepes Magas Magas Nagyon magas Közepes Nagyon magas Nagyon magas Rákkeltő anyag Alacsony - Közepes Magas Közepes magas Magas Magas Nagyon magas Közepes Nagyon magas Nagyon magas 29

30 Az expozíció A hegesztő expozícióját befolyásoló tényezők a légzési övezet szennyezettsége a munkavégzés jellege a kitettség időtartama (8h munkaidőre vonatkoztatva) 30

31 Az expozíció becslése MSZ EN 689:1999 Munkahelyi levegő. Útmutató az inhalatív vegyianyag-expozíció becslésére a határértékekkel való összehasonlításhoz és a mérési stratégiához MSZ EN ISO :2012 Egészségvédelem és biztonság a hegesztés és rokon eljárások területén. A szálló por és a gázok mintavétele a hegesztő légzési zónájában. 1. rész: A szálló por mintavétele (ISO :2011) MSZ EN ISO : rész: A gázok mintavétele (ISO :2000) 31

32 WES Expozíciós Forgatókönyv Hegesztéshez [Welding Exposition Scenario] Ajánlások Expozíciós Forgatókönyvekhez, kockázatkezelési intézkedésekhez és az alkalmazási feltételek meghatározásához, amelyek alkalmazásával fémek, ötvözetek és fémcikkek biztonságosan hegeszthetők. 32

33 WES Jegyzetek: EVE egyéni védőeszköz GV általános szellőzés (General Ventilation) LEV helyi elszívás (Local Exhaust Ventilation) 1 Osztály: hozzávetőleges besorolás a legkisebb szintű kockázatot adó eljárás/anyag kombináció kiválasztásához a kockázat csökkentése érdekében. Azonosított kollektív és egyéni kockázatkezelési intézkedések szükségesek. 2 Egyéni védőeszköz (EVE) szükséges a Nemzeti Expozíciós Határértéket (NEL) meghaladó expozíció elkerülése érdekében (et: 8 órára vonatkoztatott kitettségi tényező) 3 Enyhe általános szellőzés (GV). Kiegészítő helyi elszívással (LEV) és az elszívott levegő kifúvatásával a GV vagy LEV kapacitása az eredetileg szükségesnek 1/5-ére csökkenthető. 4 Közepes általános szellőzés (GV) (az enyhe szellőzés kétszerese) 5 Szűrő félálarc (FFP2) 6 Az ilyen ötvözőt tartalmazó hegesztőanyag alkalmazásakor az V osztály intézkedései szükségesek 7 Enyhe általános szellőzés (GV). Ha nincs helyi elszívás (LEV) a szükséges légcserét 5-szörösére kell emelni 8 Szűrő félálarcok (FFP3), levegő rásegítéses szűrő típusú készülékkel kombinált pajzsok (TH2/P2), vagy (külső táplálású) friss levegős légzőkészülékkel kombinált pajzsok (LDH2) 9 Csökkentett (negatív) nyomású tér: elkülönített, szellőztetett tér, amelyben a környező légtérénél kisebb nyomást tartanak fenn 10 Erős helyi elszívás (LEV), nagyteljesítményű pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 11 Levegő rásegítéses szűrő típusú készülékkel kombinált pajzsok (TH3/P3), vagy (külső táplálású) friss levegős légzőkészülékkel kombinált pajzsok (LDH3) 12 Enyhe helyi elszívás (LEV), pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 13 Közepes helyi elszívás (LEV), pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 14 Ajánlott intézkedések a nemzeti, megengedett határértékeknek való megfeleléshez. Az elszívott levegő minden anyag esetén csak megszűrve bocsájtható ki a külső légtérbe, kivéve az ötvözetlen acélt és az alumíniumot. 15 A szűk tér nem feltétlenül kisméretű. Példák a szűk térre: hajók, tárolók, kádak, pincék, tartályok stb. 16 Javított pajzs: kialakítása azt a célt szolgálja, hogy a hegesztési füst áramlása elkerülje a pajzs belsejét n.a. Nincs adat n.r. Nem ajánlott 33

34 WES Jegyzetek: EVE egyéni védőeszköz GV általános szellőzés (General Ventilation) LEV helyi elszívás (Local Exhaust Ventilation) 1 Osztály: hozzávetőleges besorolás a legkisebb szintű kockázatot adó eljárás/anyag kombináció kiválasztásához a kockázat csökkentése érdekében. Azonosított kollektív és egyéni kockázatkezelési intézkedések szükségesek. 2 Egyéni védőeszköz (EVE) szükséges a Nemzeti Expozíciós Határértéket (NEL) meghaladó expozíció elkerülése érdekében (et: 8 órára vonatkoztatott kitettségi tényező) 3 Enyhe általános szellőzés (GV). Kiegészítő helyi elszívással (LEV) és az elszívott levegő kifúvatásával a GV vagy LEV kapacitása az eredetileg szükségesnek 1/5-ére csökkenthető. 4 Közepes általános szellőzés (GV) (az enyhe szellőzés kétszerese) 5 Szűrő félálarc (FFP2) 6 Az ilyen ötvözőt tartalmazó hegesztőanyag alkalmazásakor az V osztály intézkedései szükségesek 7 Enyhe általános szellőzés (GV). Ha nincs helyi elszívás (LEV) a szükséges légcserét 5-szörösére kell emelni 8 Szűrő félálarcok (FFP3), levegő rásegítéses szűrő típusú készülékkel kombinált pajzsok (TH2/P2), vagy (külső táplálású) friss levegős légzőkészülékkel kombinált pajzsok (LDH2) 9 Csökkentett (negatív) nyomású tér: elkülönített, szellőztetett tér, amelyben a környező légtérénél kisebb nyomást tartanak fenn 10 Erős helyi elszívás (LEV), nagyteljesítményű pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 11 Levegő rásegítéses szűrő típusú készülékkel kombinált pajzsok (TH3/P3), vagy (külső táplálású) friss levegős légzőkészülékkel kombinált pajzsok (LDH3) 12 Enyhe helyi elszívás (LEV), pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 13 Közepes helyi elszívás (LEV), pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 14 Ajánlott intézkedések a nemzeti, megengedett határértékeknek való megfeleléshez. Az elszívott levegő minden anyag esetén csak megszűrve bocsájtható ki a külső légtérbe, kivéve az ötvözetlen acélt és az alumíniumot. 15 A szűk tér nem feltétlenül kisméretű. Példák a szűk térre: hajók, tárolók, kádak, pincék, tartályok stb. 16 Javított pajzs: kialakítása azt a célt szolgálja, hogy a hegesztési füst áramlása elkerülje a pajzs belsejét n.a. Nincs adat n.r. Nem ajánlott 34

35 WSE Jegyzetek: EVE egyéni védőeszköz GV általános szellőzés (General Ventilation) LEV helyi elszívás (Local Exhaust Ventilation) 1 Osztály: hozzávetőleges besorolás a legkisebb szintű kockázatot adó eljárás/anyag kombináció kiválasztásához a kockázat csökkentése érdekében. Azonosított kollektív és egyéni kockázatkezelési intézkedések szükségesek. 2 Egyéni védőeszköz (EVE) szükséges a Nemzeti Expozíciós Határértéket (NEL) meghaladó expozíció elkerülése érdekében (et: 8 órára vonatkoztatott kitettségi tényező) 3 Enyhe általános szellőzés (GV). Kiegészítő helyi elszívással (LEV) és az elszívott levegő kifúvatásával a GV vagy LEV kapacitása az eredetileg szükségesnek 1/5-ére csökkenthető. 4 Közepes általános szellőzés (GV) (az enyhe szellőzés kétszerese) 5 Szűrő félálarc (FFP2) 6 Az ilyen ötvözőt tartalmazó hegesztőanyag alkalmazásakor az V osztály intézkedései szükségesek 7 Enyhe általános szellőzés (GV). Ha nincs helyi elszívás (LEV) a szükséges légcserét 5-szörösére kell emelni 8 Szűrő félálarcok (FFP3), levegő rásegítéses szűrő típusú készülékkel kombinált pajzsok (TH2/P2), vagy (külső táplálású) friss levegős légzőkészülékkel kombinált pajzsok (LDH2) 9 Csökkentett (negatív) nyomású tér: elkülönített, szellőztetett tér, amelyben a környező légtérénél kisebb nyomást tartanak fenn 10 Erős helyi elszívás (LEV), nagyteljesítményű pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 11 Levegő rásegítéses szűrő típusú készülékkel kombinált pajzsok (TH3/P3), vagy (külső táplálású) friss levegős légzőkészülékkel kombinált pajzsok (LDH3) 12 Enyhe helyi elszívás (LEV), pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 13 Közepes helyi elszívás (LEV), pontleszívás az emissziós pontnál (pl. elszívó asztal, ernyő, kar, vagy elszívással integrált pisztoly) 14 Ajánlott intézkedések a nemzeti, megengedett határértékeknek való megfeleléshez. Az elszívott levegő minden anyag esetén csak megszűrve bocsájtható ki a külső légtérbe, kivéve az ötvözetlen acélt és az alumíniumot. 15 A szűk tér nem feltétlenül kisméretű. Példák a szűk térre: hajók, tárolók, kádak, pincék, tartályok stb. 16 Javított pajzs: kialakítása azt a célt szolgálja, hogy a hegesztési füst áramlása elkerülje a pajzs belsejét n.a. Nincs adat n.r. Nem ajánlott 35

36 36