Svařování Zinku: Znečištění Ovzduší a Vliv na Zdraví

Svařování patří mezi nejčastější činnosti prováděné v průmyslu. Svařování kovů je z hlediska bezpečnosti a ochrany zdraví velmi rizikové, protože dochází k souběžné existenci vícenásobných pracovních rizik. Při porovnání s jinými profesemi jsou svářeči ohroženi i vyšším počtem úrazů a nemocí z povolání. Při svařování jsou vytvářeny emise velmi jemných částic, které jsou známé jako svářečské dýmy. Vznikající dýmy, aerosoly a plyny mají rozdílné chemické složení, vždy se však jedná o látky, které jsou zdraví škodlivé. Svářečské dýmy se skládají z mnoha různých druhů nebezpečných látek, které způsobují poškození zdraví zaměstnanců.

Vznik a Složení Svářečských Dýmů

Obloukové svařování využívá jako zdroj tepla elektrický oblouk, který hoří mezi elektrodou a svařovaným materiálem, což vede k roztavení kovu elektrody i svařovaného materiálu a k emisi škodlivých jemných částic do ovzduší. Součástí škodlivin vznikajících při svařování je i případné znečištění na svařovaném materiálu, jako je například barva, odmašťovací prostředky a oleje. Nebezpečné páry kovů jsou prostým okem často neviditelné.

Složení svářečských dýmů závisí na řadě činitelů, zejména však na svařovaném materiálu a materiálu, jímž se svařuje a v neposlední řadě na svařovacím proudu. Svářečské dýmy vznikají, jestliže dojde k zahřátí kovu na teplotu vyšší než jeho bod varu. Vznikající částice mají velmi malý průměr (okolo 0,1 mikrometrů). Mnoho z nich pak vytváří shluky o velikosti přibližně 1 mikrometru. Při svařování rovněž vznikají i škodlivé a dráždivé plyny, jako je například oxid dusičitý a ozón. Jedná se o reakci vzdušného dusíku a kyslíku s ultrafialovým zářením vytvářeném při obloukovém svařování.

Vliv Svařovaného Materiálu na Složení Dýmů

Složení svářečských dýmů je závislá na svařovaném materiálu. Ocel je slitina železa, uhlíku a dalších legujících prvků (obsahuje méně než 2,14 % uhlíku). Při obsahu uhlíku vyšším než 2,14 % se hovoří o litinách. Legovaná ocel vzniká přidáním jiných kovů do nízkouhlíkaté oceli (mangan, nikl, chrom, atd.). Nízkolegované oceli obsahují do 4 % jiných kovů. Při svařování měkké oceli svářečské dýmy budou převážně tvořeny oxidy železa. Nezapomínejme ovšem na přítomnost malého procenta manganu, který je používán ve svařovacích tyčích.

Zdravotní Rizika Spojená se Svařováním

Dýmy, zplodiny a aerosoly vznikající při svařování mohou způsobit podráždění očí, kůže a dýchacího systému, i daleko vážnější zdravotní komplikace, a to buď okamžitě, nebo také po mnoha letech. Dým z kovů je primárním nebezpečím částic vznikajících při svařování. Dým z kovů obsahuje částice, které vznikly výsledkem intenzivního tepla při svařování kovů. Při zahřívání kovů nad jejich bod varu jsou vytvářeny kovové výpary, které na vzduchu oxidují, následně chladnou a srážejí se do velmi jemných částic oxidu kovů. Složení dýmu a jeho toxicita je tak závislá na svařovaném materiálu a používaných svařovacích elektrodách.

Čtěte také: Svařování a ovzduší

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).

Při svařování nerezových ocelí nebo některými návarovými elektrodami vznikají kovové páry obsahující prvky chrómu a niklu. Zvláště toxické zplodiny vznikají při svařování zinku a pozinkovaných polotovarů a mohou způsobit tzv. zinkovou horečku. 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. Při sváření hliníku, nerezi a mědi může vlivem působení UV záření na kyslík dojít ke vzniku plynného ozónu. Kovové páry s obsahem fluoridů nebo mědi dráždí nosní a krční sliznice a vyvolávají nevolnost. Oxid železitý dráždí dýchací ústrojí (nos, krk, plíce) a je nejčastější složkou par, se kterou se lze setkat. 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.

Jednou ze složek svářečských dýmů je i mangan, který má nepříznivý vliv na nervový systém. Opakovaná expozice i nízkým koncentracím manganu může negativně působit na nervový systém. Mangan je pro člověka nezbytná živina. Zdravý člověk s normální funkcí jater a ledvin může vyloučit přebytek manganu. Inhalovaný mangan je více znepokojující, jelikož obchází normální ochranný organismus těla. Muži exponováni manganu mají větší riziko související s jejich plodností. Dlouhodobá expozice vysokým koncentracím manganu (větší než 1 mg . m-3) v ovzduší může vést k syndromu, známému jako manganismus. Současné studie naznačují, že neurologické a neurobehaviorální deficity se můžou objevit již při expozici nízkým hodnotám manganu (menším než 0,2 mg . m-3).

Legislativa a Limity Expozice

Dne 31. ledna 2017 byla přijata směrnice Komise (EU) 2017/164, kterou se stanoví čtvrtý seznam směrných limitních hodnot expozice na pracovišti podle směrnice Rady 98/24/ES a kterou se mění směrnice Komise 91/322/EHS, 2000/39/ES a 2009/161/EU. V příloze této směrnice jsou uvedeny limitní hodnoty pro chemické činitele, přičemž jsou zde uvedeny i limitní hodnoty pro mangan a anorganické sloučeniny manganu (jako mangan). Je stanovena limitní hodnota pro vdechovatelnou a respirabilní frakci, vztažená k referenčnímu období časově váženého průměru osmi hodin. Limitní hodnota pro vdechovatelnou frakci je 0,2 mg . m-3 a pro respirabilní frakci je 0,05 mg . m-3. V článku 7 této směrnice se uvádí, že členské státy uvedou v účinnost právní a správní předpisy nezbytné pro dosažení souladu s touto směrnicí do 21.

Podle směrnice Rady 98/24/ES ze dne 7. dubna 1998, o bezpečnosti a ochraně zdraví zaměstnanců před riziky spojenými s chemickými činiteli používanými při práci (čtrnáctá směrnice ve smyslu čl. 16 odst. 1 směrnice 89/391/EHS ze dne 12. Ustanovení čl. 3 odst. 2 směrnice 98/24/ES zmocňuje Komisi k tomu, aby uvedené limitní hodnoty zavedla nebo změnila prostřednictvím opatření přijatých postupem podle čl. 17 směrnice Rady 89/391/EHS, s přihlédnutím k dostupným metodám měření. Ve směrnici Rady 98/24/ES, článku 3 odst. V současnosti v příloze 2 nařízení vlády č. 361/2007 Sb., kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci, ve znění pozdějších předpisů, je stanoven přípustný expoziční limit pro mangan, jeho sloučeniny (jako Mn), ve výši 1 mg . m-3.

Čtěte také: Bezpečnost svařování

Přípustný expoziční limit pro svářečské dýmy (pevné částice) je 5 mg . m-3, pro vdechovatelnou frakci. Přípustný expoziční limit pro železo a jeho slitiny je 10 mg . m-3. Pokud slitiny železa obsahují vyšší podíl kovů, pro které jsou stanoveny přípustné expoziční limity, posuzuje se prašnost i podle přípustných expozičních limitů těchto kovů. Za dodržení přípustného expozičního limitu se považuje stav, kdy je dodržen jak PELc pro slitinu železa, tak PEL pro jednotlivé kovy, rozhodující je přitom ten, jehož PEL je nejnižší.

Ochrana Zdraví při Svařování

Hodnocení zdravotního rizika pro zaměstnance, který je při práci exponován chemické látce, směsi nebo prachu, zahrnuje (§ 10 NV č. V rámci přijatých technických opatření na pracovištích se nejčastěji setkáváme s centrálním odsáváním nebo používáním mobilních odsávacích jednotek s mechanickou i chemickou filtrací. Při přijímání a provádění technických, organizačních a jiných opatření k prevenci rizik je zaměstnavatel povinen vycházet ze všeobecných preventivních zásad, kterými se rozumí (§ 102 odst. 1 zákoníku práce).

osobní ochranné pracovní prostředky jsou ochranné prostředky, které musí chránit zaměstnance před riziky, nesmí ohrožovat jejich zdraví, nesmí bránit při výkonu práce a musí splňovat požadavky stanovené zvláštním právním předpisem (nařízení vlády č. Ochranné prostředky musí (§ 3 NV č. Tam, kde přítomnost více než jednoho rizika vyžaduje, aby zaměstnanci používali současně více ochranných prostředků, musí být tyto ochranné prostředky vzájemně slučitelné. Zaměstnanci musí být s používáním ochranných prostředků seznámeni.

Při uvedení osobního ochranného prostředku na trh musí být výrobcem vydány a poskytnuty pokyny obsahující kromě identifikačních údajů o výrobci nebo jeho zplnomocněném zástupci všechny důležité informace o (§ 2 příloha č. 2, bod 1.4, NV č. 21/2003 Sb.):

• skladování,
• používání,
• čistění,
• údržbě,
• seřizování,
• desinfekci.

OOPP pro ochranu dýchacích cest chrání pouze příslušného svářeče. OOPP musí být adekvátní, tj. odpovídající nebezpečí (svařovacím dýmům a kovovému prachu) a vhodný, tj. Před uvedením OPP na trh musí každý výrobce nebo zplnomocněný zástupce vystavit ES prohlášení o shodě, které je vyjádřením, že příslušný výrobek vyhovuje základním požadavkům NV č. 21/2003 Sb. (předepsaný obsah je v příloze č. Pro OPP druhé a třetí kategorie, tedy pro všechny, s výjimkou těch nejjednodušších výrobků, musí být součástí technické dokumentace certifikát ES přezkoušení typu, vystavený příslušnou notifikovanou osobou. ES prohlášení o shodě se vystavuje pouze pro potřeby dozoru, který provádí Česká obchodní inspekce. Pro uživatele slouží grafické vyjádření prohlášení o shodě, kterým je označení CE.

Čtěte také: Životní Prostředí a jeho Znečištění

Podkladem pro vydání ES prohlášení o shodě je technická dokumentace, tj. výkresy, výpočty, zkoušky a zjištění, nezbytná pro ověření a dodržení základních požadavků. Výrobce OOP před uvedením výrobku na trh je povinen umístit na výrobek označení CE, které je vyjádřením shody se základními požadavky NV č. 21/2003 Sb. OOP jednoduché konstrukce (kategorie I), jejichž návrh vychází z toho, že uživatel může sám zhodnotit úroveň ochrany poskytované proti jednotlivým postupně účinkujícím minimálním rizikům, jež mohou být včas a bezpečně uživatelem rozpoznána (§ 3 NV č. OOP složité konstrukce (kategorie III) určené k ochraně proti smrtelnému nebezpečí nebo proti nebezpečím, která mohou vážně a nevratně poškodit zdraví a kde návrh vychází z toho, že jejich bezprostřední účinky uživatel nemůže včas rozpoznat (§ 3 NV č.

Filtrační polomasky se rozdělují podle filtrační účinnosti do tříd FFP1, FFPP2 a FFPP3. Celkový průnik se skládá ze tří částí, tj. z průniku těsnící liniovou částí, z průniku vydechovacím ventilem (pokud je vydechovací ventil součástí) a z průniku filtrem. Pro filtrační polomasky proti částicím, které jsou nasazeny v souladu s návodem výrobce, nesmí být pro minimálně 46 z 50 výsledků jednotlivých cvičení (tj. Důležitým kritériem při výběru vhodného OOPP pro ochranu dýchacích orgánů je nominální ochranný faktor (NPF - Nominal Protection Factor), který vyjadřuje teoretickou úroveň ochrany na základě hodnot naměřených v laboratoři. Faktor nominální ochrany je vztahem mezi koncentrací kontaminantu v prostředí a jeho možnou koncentrací uvnitř filtrační polomasky. Počítá se na základě celkové vnitřní propustnosti a označuje úroveň ochrany v laboratorních podmínkách. Je-li pro svářečské dýmy přípustný expoziční limit 5 mg . m-3 a nominální ochranný faktor je 10, pak příslušný ochranný prostředek může být používán až do koncentrace 50 mg .

Dalším vhodným kritériem pro výběr vhodného OOPP je APF faktor, který nejlépe odráží podmínky na pracovišti. OOPP pro ochranu dýchacích orgánů poskytuje příslušnou ochranu pouze v případě, že odpovídá daným podmínkám na pracovišti. Je-li pro olovo přípustný expoziční limit 0,05 mg . m-3 a APF faktor je 10, pak příslušný ochranný prostředek může být používán až do koncentrace 0,5 mg .

Stanovení životnosti (doby použitelnosti) filtrů v mnohých případech není jednoduché. Životnost je závislá na typu použitého filtru, jeho kapacitě, teplotě a vlhkosti okolního prostředí, vlastnostech a koncentraci látky, intenzitě dýchání zaměstnance, nebo u filtračních dýchacích přístrojů s nuceným přívodem vzduchu na průtoku vzduchu. Nezaměňujme pojem „životnost“ za „dobu skladování“. U podtlakových částicových filtrů platí všeobecné pravidlo, že konce životnosti je dosaženo, zvýší-li se znatelně dýchací odpor. Životnost u protiplynových filtrů je velmi složité stanovit.

V praxi se již většinou nestává, že by zaměstnancům nebyly OOPP poskytovány. Na pracovištích je většinou zpracována Směrnice pro poskytování OOPP, a na základě v ní stanoveného vyhodnocení rizik je zpracován seznam OOPP. Problematickou oblastí je však výběr vhodného OOPP pro jednotlivé pracovní činnosti, jejich kvalita a způsob používání.

fyzická, právnická osoba nebo podnikající fyzická osoba jako zaměstnavatel se dopustí přestupku tím, že v rozporu se zákoníkem práce na úseku ochrany zdraví při práci neposkytne zaměstnanci osobní ochranný pracovní prostředek nebo mu poskytne osobní ochranný pracovní prostředek, který nesplňuje stanovený požadavek (§ 92h odst. 4 písm. i) zákona č. 251/2005 Sb., o inspekci práce, ve znění pozdějších předpisů).

Odsávací a Filtrační Systémy

Odsávací jednotky rozlišujeme na systémy mobilní, stacionární a centrální. 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.

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.

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 (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.

Bezpečnostní Opatření a Zásady

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.

Je nutné, aby svářeč a osoby se na svařování podílející se a nacházející se na svářecím stanovišti, byly adekvátně chráněny osobními ochrannými pomůckami pro svářeče. Zejména se jedná o svářecí zástěnu svařovacího pracoviště. Ochrana zraku a hlavy svářeče je velmi důležitá při svařování jakoukoli metodou a jakéhokoli materiálu. Nejčastěji se hlava chrání svářecí kuklou a svářecí čepicí. Zrak - oči i obličej jsou při obloukovém sváření vystaveny ultrafialovému záření které vzniká při hoření elektrického oblouku sváření jako vedlejší efekt a tomu je nutné bránit. Ultrafialové vyzařování o krátkých vlnách totiž dráždí rohovku oka a během dlouhodobé expozice může způsobit šedý zákal oka a ozáření kůže. Proto se většinou používají celo obličejové ochrany, tedy nejen očí ale i obličeje svářeče. To jsou svářecí kukly. Svářecí kukla může být samostmívací i nestmívací.

Dýchací cesty svářeče a osob podílejících se na svařování jsou ohroženy výpary vznikajících při sváření. Takzvané kovové páry. Kovové páry při sváření vznikají za vysokých teplot a jsou to toxické dýmové zplodiny při metalurgických a fyzikálně-chemických reakcích kovů. Dále vznikají nejrůznější aerosoly, plyny a i prachové částice. Všechny tyto dýmové zplodiny ze sváření je dobré eliminovat - odvětrávat. Při dlouhodobé inhalaci svářeče mohou nastat patologické změny zdravotní stavu svářeče.

Tělo svářeče je nejen dobré ale nutné chránit. Ochrana je nutná nejen před fyzickými věcmi jako odletující kovový a horký materiál ale i před optickými věcmi jako je záření. Při sváření vzniká několik druhů záření, proti nimž je nutné chránit jak svářeče, tak ostatní osoby podílející se na svařování. Záření je vysokofrekvenční, infračervené, záření viditelné, záření ultrafialové ale i záření ionizující. Škodlivé účinky záření je třeba omezit volbou způsobu svařování, úpravou prostředí svářecího pracoviště a to tak, aby nedocházelo k odrazu záření, přímou ochranou svářeče ochrannými pracovními prostředky, závěsy a zástěnami.

Obecné zásady pro práci s tlakovými lahvemi:

• lahve umístit tak, aby k nim byl volný přístup.
• lahve zajistit proti převržení a pádu a to každou samostatně.
• Hadice od lahví chránit před mechanickým poškozením a znečištěním.
• Hadice i jejich spoje musí být těsné.
• Při déle trvajícím přerušením sváření uzavřít lahvové ventily, vypustit plyn z hadic a uvolnit regulační ventil na redukčním ventilu.

Obecné zásady pro předcházení úrazu elektrickým proudem při svařování jsou:

• připojení svářecích vodičů musí být takové, aby se zabránilo náhodnému dotyku s výstupními svorkami svářecího zdroje.
• Svařovací kabel musí být vodivě spojen s svářeným předmětem nebo s podložkou svařovací svorky.
• Svářecí elektrody se musí zásadně měnit v svářecích rukavicích které nejsou mokré a ani vlhké.
• Držák elektrod či svářecí hořák musí být odkládány na izolační podložku nebo stojan.
• Vodič svářecího proudu uložit tak, aby nedošlo j mechanickému poškození ohybem či jinými předměty a účinky svařovacího procesu.
• Poškozený vodič neopravujeme a nesmí být dále použit. Vždy nahradit novým vodičem.

Chceme-li se pokusit o změnu postojů a chování zaměstnavatelů i zaměstnanců, je zapotřebí jim poskytovat relevantní informace o případných zdravotních rizicích spojených s danou činností, v tomto případě o škodlivinách, které vznikají při svařování a mohou tak trvale poškodit zdraví zaměstnanců.

tags: #svarovani #zinku #znecisteni #ovzdusi #vliv #na

Oblíbené příspěvky:

• Kompostování s kočičím trusem: Co je třeba vědět?
• České ekologické strany
• Recyklace odpadu: Příklady z Prahy
• Aktuální předpisy pro likvidaci tuků
• Základy ekologického pěstování zeleniny