Co se uvolňuje do ovzduší při svařování: Rizika a ochrana

Svařování kovů představuje z hlediska bezpečnosti a ochrany zdraví rizikovou činnost kvůli souběžné existenci vícenásobných pracovních rizik. Svářeči jsou ohroženi vyšším počtem úrazů a nemocí z povolání v porovnání s jinými profesemi. S ohledem na požární bezpečnost je svařování vysoce riziková činnost, protože při ní dochází k práci za vysokých teplot a může tak dojít ke vznícení hořlavých látek na stanovišti svářeče a v jeho okolí.

Rizika spojená se svařováním

Při svařování hrozí riziko popálení od odstřikujícího kovu, okují i strusky ze svarové lázně, a dále dotyku s horkými svařovanými částmi. Proto je nutné, aby svářeč a osoby nacházející se na stanovišti byly adekvátně chráněny osobními ochrannými pracovními prostředky z nehořlavých materiálů, tj. Se svařováním souvisí i riziko poškození zraku. Proto je nedílnou součástí ochrany svářeče také svařovací kukla, která chrání zrak před intenzivním elektrickým obloukem, poskytuje ochranu před nebezpečným ultrafialovým (UV) a infračerveným (IR) zářením a poskytuje ochranu obličeje a hlavy před odstřikujícím kovem.

Svářečský dým a jeho nebezpečné složky

Za vysokých teplot při svařování dochází k metalurgickým a fyzikálně-chemickým reakcím, při kterých vznikají dýmové zplodiny - tzv. svářečský dým. Tyto zplodiny obsahují nebezpečné prvky v různém skupenství - kovové páry, aerosoly, plyny a prachové částice. Dýmové zplodiny jsou silně toxické a proto musí být vždy velmi důsledně odvětrávány.

Kovové páry

Pracovníci v kovozpracujícím průmyslu často trpí příznaky, které jsou podobné příznakům chřipky - rýma, bolest v krku, zvýšená teplota, zimnice, nevolnost, bolest hlavy. Příčinou těchto příznaků je právě vdechování kovových par, které jsou obsaženy ve zplodinách vznikajících při svařování. Kovové páry jsou pouhým okem neviditelné a vznikají buď odpařováním z přídavného materiálu (příp. ochranné atmosféry), nebo odpařováním ze základního materiálu (pokud se jedná o legované materiály). Zdravotní obtíže se zpravidla projevují krátkou dobu, ale při časté a dlouhodobé expozici kovových par hrozí rizika dlouhodobějších nemocí (záněty průdušek, otoky plic, vzácně i poškození kostní tkáně).

Chróm a nikl

Při svařování nerezových ocelí nebo některými návarovými elektrodami vznikají kovové páry obsahující prvky chrómu a niklu.

Čtěte také: Bezpečnost svařování

Zinek

Zvláště toxické zplodiny vznikají při svařování zinku a pozinkovaných polotovarů a mohou způsobit tzv. zinkovou horečku.

Ochranná atmosféra

Zvýšená rizika s sebou přináší použití plynů používaných jako ochranná atmosféra (metody MIG/MAG a TIG), zejména oxidu uhličitého, který může způsobit při nahromadění v nevětraných prostorách ztrátu vědomí a udušení.

Ozón

Při sváření hliníku, nerezi a mědi může vlivem působení UV záření na kyslík dojít ke vzniku plynného ozónu.

Fluoridy a měď

Kovové páry s obsahem fluoridů nebo mědi dráždí nosní a krční sliznice a vyvolávají nevolnost.

Oxid železitý

Oxid železitý dráždí dýchací ústrojí (nos, krk, plíce) a je nejčastější složkou par, se kterou se lze setkat.

Čtěte také: Liberecký kraj a kvalita ovzduší

Mangan

Mangan je častá přísada legovaných ocelí přidávaná za účelem zvýšení tvrdosti a pevnosti materiálu. Mangan může způsobovat neurologická poškození, ve velkých koncentracích pak příznaky projevující se jako zápal plic. Chronická otrava se může projevovat mnoha symptomy: apatie, podrážděnost, ztráta chuti k jídlu, bolesti svalů a kloubů.

Výše uvedeným výčtem zdravotních rizik vás nechceme vyděsit. Pouze upozorňujeme na možná nebezpečí, která na vás při svařování čekají. Mějte však na paměti, že dle výzkumů svářeč za 1 rok v práci nadýchá až 11 gramů nebezpečných částic! A to i v případě, že jsou splněny hygienické limity obsahu částic ze svařování ve vzduchu. Většinu vdechovaných částic nedokážou plíce dostat z těla ven a částice tak zůstávají v organismu svářeče.

Ochrana zdraví při svařování

Odsávací jednotky

Odsávací jednotky rozlišujeme na systémy mobilní, stacionární a centrální.

1. Mobilní odsávací jednotky: Jsou určeny do provozů, kde je menší počet pracovišť, jejichž umístění se často mění a jsou vhodné pro občasné až trvalé použití. Mobilní odsávací jednotky jsou samostatná zařízení na kolečkách vybavená flexibilním otočným odsávacím ramenem s akčním rádiusem 360° a délkou 2, 3 nebo 4 metry. Mobilní jednotky lze snadno přemístit z místa na místo a lze je tak použít přesně tam, kde jsou aktuálně potřeba. Mobilní jednotky jsou určeny pro odsávání kouře z jednoho pracoviště - existují však i varianty se 2 rameny, které lze použít pro současné odsávání na dvou pracovištích. Mobilní jednotky jsou vybaveny systémem vyměnitelných předfiltrů a hlavních filtrů, existují i varianty s čistitelnými filtry na bázi tlakové vlny, které ale k čištění filtru vyžadují přívod stlačeného vzduchu.
2. Stacionární odsávací jednotky: Jsou určeny do provozů, kde mají jednotlivá pracoviště své pevné místo. Konstrukčně a výkonově jsou velmi podobné mobilním odsávacím jednotkám, ale nejsou určeny k přemisťování. Stacionární jednotky mohou být zavěšeny na stěně, případně mohou stát v prostoru. Závěsné stacionární jednotky jsou vybaveny flexibilním odsávacím ramenem, které na rozdíl od mobilních jednotek může dosáhnout délky až 7 metrů. Závěsné jednotky jsou určeny pro odsávání kouře z jednoho pracoviště - existují však i varianty se 2 rameny, které lze použít pro současné odsávání na dvou pracovištích. Volně stojící stacionární jednotky jsou zpravidla určeny k napojení na potrubí, pomocí kterého odsávají např. odsávací stoly, robotické buňky apod. Stacionární jednotky jsou opět vybaveny systémem vyměnitelných předfiltrů a hlavních filtrů, existují i varianty se samočistícími filtry na bázi tlakové vlny, které ale k čištění filtru vyžadují přívod stlačeného vzduchu.
3. Centrální odsávací systémy: Jsou určeny do velkých svářečských provozů, brusíren, robotických linek apod. Srdcem sytému je centrální filtrační odsávací jednotka (s mechanickou příp. chemickou filtrací), na kterou je napojen systém potrubí, který je rozveden k jednotlivým pracovištím. Centrální filtrační jednotka odsává nebezpečné zplodiny nebo prach z jednotlivých pracovišť, vzduch je přes soustavu filtrů vyčištěn a poté je vypuštěn zpět do haly, případně ven mimo budovu. Tento způsob odsávání a filtrace vzduchu je určen pro provozy, kde je předpokládaný nepřetržitý provoz a požadavek na vysokou kapacitu odsávání.

Filtračně-ventilační jednotky (PAPR jednotky)

Filtračně-ventilační jednotky (tzv. PAPR jednotky - Powered Air-Purifying Respirators) patří do skupiny osobních ochranných pomůcek a mohou být kombinovány jak se svařovacími kuklami, tak i s brusnými štíty. Úkolem PAPR jednotek je distribuce čistého vzduchu přímo do kukly svářeče. Jednotka je umístěna na zádech svářeče, zpravidla na opasku nebo zádovém postroji. PAPR jednotka nasává okolní vzduch, který je vyčištěn systémem filtrů a poté je vzduchovou hadicí vháněn do svářečské kukly. Kukla musí být vybavena tzv. obličejovou rouškou, která dokonale utěsňuje obličejovou část a zamezuje vniknutí toxického vzduchu z okolí dovnitř kukly. PAPR jednotka je vždy vybavena částicovým filtrem a předfiltrem. Dle typu je možné PAPR jednotku dále osadit např. filtry s aktivním uhlím (pro odstranění zápachu), kombinovanými filtry pro zachycení ozónu, lapači jisker apod. PAPR jednotky jsou napájeny dobíjecími akumulátory, které zajišťují (dle typu) nepřetržitou dobu provozu v rozmezí 8 - 18 hodin.

Prach a aerosoly v pracovním prostředí

Prach patří k nejrozšířenějším škodlivinám, se kterými se člověk setkává jak v běžném životě, tak při svých pracovních činnostech. Rozsah škodlivých účinků prachu na člověka je velmi široký, při jejich hodnocení záleží na původu, vlastnostech a velikosti prachu, na jeho koncentraci v ovzduší, na délce a podmínkách působení i na individuální vnímavosti člověka na prach. Disperzní systém kapalných a pevných částic suspendovaných v plynu nazýváme aerosolem, podle skupenství částic mluvíme o aerosolu tuhém nebo kapalném. Prach je polydisperzní tuhý aerosol, který vzniká lidskou činnosti při mechanickém zpracování pevných materiálů (dobývání surovin, řezání, broušení, vrtání), při rozmělňovacích procesech (mletí, drcení), ale i bez zásahu, např. Při tepelných procesech (spalování organických látek) vzniká kouř s částicemi o velikosti 0,01 až 0,5 µm, při chemických oxidačních procesech (svařování) se uvolňuje dým s částicemi o velikosti 0,1 až 1 µm.

Čtěte také: Elektromotory a znečištění: Překvapivé výsledky

Dělení prachu

Prach můžeme dělit podle různých kriterií, základní dělení je na toxický a netoxický prach. Podle původu získáme skupiny prachu, od kterých se pak odvíjejí účinky na lidský organismus. Hlavní a nejčastější cestou vstupu prachu do lidského organismu jsou dýchací cesty. Hrubé prachové částice jsou zadržovány v horních cestách dýchacích. Pohybem řasinkového epitelu, kterým je vystlána nosní dutina, se dostávají s hlenem do nosohltanu a jsou spolknuty, vykašlány nebo vykýchány. Větší částice postupně v dýchacích cestách sedimentují (horní cesty dýchací zachytí většinu částic větších než 5 µm), menší částice pronikají hlouběji. Se zmenšující se velikostí částic pravděpodobnost průchodu do plicních sklípků stoupá, pro částice velikosti 3 µm je tato pravděpodobnost vyšší než 50 %.

Účinky prachu na zdraví

Vysoké koncentrace prachu v ovzduší způsobují usazování prachových částic v očích, nosu a ústech a s tím spojené nepříjemné pocity. Dlouhodobá expozice těmto koncentracím i u prachu bez specifických účinků (někdy nazývanému “inertní”) přetěžuje samočisticí mechanismy plic, snižuje celkovou obranyschopnost člověka a může přispívat ke vzniku chronického zánětu průdušek.

• Fibrogenní prach: Je schopen vyvolat tvorbu plicních fibróz, tj.zvýšené bujení vaziva v plicích.
• Dráždivé prachy: Účinek dráždivých prachů se nejčastěji projevuje mechanickým drážděním sliznic dýchacích cest, spojivek očí a pokožky, u citlivějších osob i alergickými reakcemi.
• Toxické prachy: Prachy toxické mohou způsobit kromě místního účinku na dýchací ústrojí i systematickou intoxikaci.

Kromě chemických, fyzikálních a biologických vlastností má velký význam z hlediska ohrožení lidského zdraví velikost částic prachu a pro zhodnocení zdravotního rizika je důležitá skutečnost jak hluboko se částice dostanou do dýchacího ústrojí. Většina pracovních činností člověka je spojena s uvolňováním prachu, proto je nutné koncentrace prachu v pracovním ovzduší sledovat, hodnotit a vytvářet následně taková opatření, aby nedocházelo k poškození zdraví, případně aby poškození zdraví bylo minimální.

Měření a hodnocení prašnosti

Míru znečištění ovzduší prachem vyjadřuje koncentrace aerosolu buď hmotnostní nebo početní v objemové jednotce vzduchu. Pro stanovení prašnosti se používá převážně metoda gravimetrická a zjištěné hmotnostní koncentrace prachu se vyjadřují v mg.m-3. U vláknitých prachů se pro posouzení prašné situace používá koncentrace početní, tj. počet vláken na jednotku objemu (vl.cm-3). Expozice prašným aerosolům se hodnotí na základě porovnání zjištěných koncentrací s limitními koncentracemi. Základní normou je ČSN EN 481 Ovzduší na pracovišti.

Pro pracovní prostředí se používají k posouzení prašnosti termíny vztahující se k jednotlivým frakcím prachu, tj. vdechovatelná (celková prašnost), thorakální a respirabilní frakce. Obvykle se stanovuje celková prašnost, u prachů s možnými nebo převážnými fibrogenními účinky se stanovuje i frakce respirabilní. U fibrogenních prachů je nutné stanovit i obsah fibrogenní složky, protože od ní se odvozují limitní hodnoty pro respirabilní frakci. V nařízení vlády o pracovních podmínkách jsou uvedeny přípustné expoziční limity (PEL) pro výše popsané skupiny prachů. Na základě hodnocení zátěže faktory rozhodujícími ze zdravotního hlediska o kvalitě pracovních podmínek se činnosti zařazují do kategorií práce podle vyhlášky Ministerstva zdravotnictví.

Oxid uhličitý (CO2) a jeho vliv

Oxid uhličitý (CO2) je bezbarvý plyn bez chuti a zápachu, který je běžnou součástí zemské atmosféry (0,04%). Je tvořen jedním atomem uhlíku a dvěmi atomy kyslíku. Při ochlazení pod - 80 °C plynný CO2 mění své skupenství za vzniku tuhé látky (desublimuje), která se nazývá suchý led. Oxid uhličitý má asi 1,5 x vyšší hustotu než vzduch, proto má ve vyšších koncentracích (např. přirozené vývěry ze země) tendenci hromadit se při zemi. Je dobře rozpustný ve vodě, přičemž se zčásti (asi z 0,003 %) slučuje s vodou na kyselinu uhličitou.

Je nehořlavý a z chemického hlediska se jedná o velmi stabilní látku, která se znatelně nerozkládá ani při teplotách přesahujících 2000°C. Oxid uhličitý je přirozeně se vyskytující plyn, jako součást koloběhu uhlíku je v podstatě jedinou základní surovinou všech organických sloučenin. Fotosyntetizující organizmy (bakterie, řasy, rostliny), tzv. Oxid uhličitý se hodí k nejrůznějším průmyslovým účelům jak v plynném i pevném (v menší míře kapalném) skupenství. Používá se při sycení nápojů, jako chladící médium, v chemickém průmyslu slouží jako základní surovina řady organických látek, uplatňuje se jako ochranný plyn při svařování, představuje náplň hasicích přístrojů, zejména používaných pro hašení elektrických zařízení.

Oxid uhličitý, společně s dalšími látkami jako jsou metan, oxid dusný, freony a ozon, patří mezi takzvané skleníkové plyny, které mají schopnost absorbovat tepelné (IR) záření Země, díky čemuž je ohřívána spodní vrstva atmosféry a zemský povrch. Pro zmíněný proces se používá termín skleníkový efekt. Vedle skleníkových plynů v něm hraje zásadní roli vodní pára, která se podle propočtů účastní na skleníkovém efektu ze 60%, na oxid uhličitý pak připadá 24% podíl. Přirozený skleníkový efekt je velmi důležitý pro uchovávání stabilních teplotních podmínek na Zemi, nicméně v souvislosti s rozvojem lidských aktivit, zejména spalováním fosilních paliv, dochází k jeho dalšímu prohlubování.

Zvýšení emisí skleníkových plynů, plynoucích z lidských činností, tak může vést k ovlivnění teplotní bilance Země, ve směru nárůstu průměrné teploty. Oxid uhličitý je nedýchatelný a ve vyšších koncentracích může způsobit ztrátu vědomí a smrt. V krvi se totiž váže na hemoglobin a vytěsňuje tak kyslík, který se pak z plic obtížněji dostává do mozku a tkání těla. Jak již bylo uvedeno, oxid uhličitý je přirozenou složkou zemské atmosféry, přičemž jeho koncentrace v ovzduší kolísá v závislosti na místních podmínkách, na výšce nad povrchem a relativní vlhkosti vzduchu v ovzduší. Na roční kolísání koncentrace CO2 má také výrazný vliv vegetační sezóna, kdy jsou roční maxima dosahována přibližně v květnu a minima naopak v říjnu.

Tento jev souvisí s vrcholem, respektive útlumem produkce rostlinné biomasy na severní polokouli, která hraje v tomto ohledu kvůli většímu podílu pevnin a tedy i větší rostlinné produkci, významnější roli než polokoule jižní. Oxid uhličitý se uvolňuje do ovzduší při každém spalování. Právě spalovaní fosilních paliv jako je uhlí a ropa, vede k jeho značnému nárůstu v atmosféře. Od počátku průmyslové revoluce vzrostla koncentrace CO2 přibližně o 30%. Zdrojem oxidu uhličitého je také dýchání většiny živých organismů. V dobách utváření zemské atmosféry se dostával oxid do ovzduší především díky výrazné vulkanické aktivitě, v dnešní době však tento zdroj představuje pouze jedno až dvě procenta ve srovnání s emisemi CO2 plynoucích z lidských aktivit.

O odstraňování oxidu uhličitého z atmosféry se starají zejména rostliny a další autotrofní organismy, která ho využívá při fotosyntéze. Z tohoto hlediska je pro zachycování oxidu uhličitého nejvýznamnější mořský fytoplankton a také velké lesní ekosystémy. Velké množství oxidu uhličitého je také rozpuštěno ve světových mořích a oceánech, které tak regulují jeho množství v atmosféře. Dle nařízení vlády o integrovaném registru znečišťování č. 368/2003 Sb. je ohlašovací práh pro zařazení provozu do IRZ pro emise a přenosy emise CO2 do ovzduší 100000000 (kg/rok). Přípustný expoziční limit (PEL) a nejvyšší přípustná koncentrace (NPK-P) pro oxid uhličitý v ovzduší pracovišť činí dle nařízení vlády č. 178/2001 Sb. Rámcová úmluva OSN o změně klimatu - Mezinárodní smlouva uzavřená na konferenci OSN o životním prostředí a rozvoji, která se uskutečnila v roce 1992 v Riu de Janeiru.

Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování

Tabulka: Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č.

tags: #co #se #uvolňuje #do #ovzduší #při

Oblíbené příspěvky:

• Analýza rizik a ohrožení
• Místa, která vás ohromí
• Recenze LG ledničky
• Kompletní průvodce čištěním odpadu
• Co je vizuální smog?