Ochrona zdrowia pracowników przy procesach

Ochrona zdrowia pracowników przy procesach

Ochrona zdrowia pracowników przy procesach spawania jest obecnie bezwzględną
koniecznością dla każdego pracodawcy. Procesy spawania związane są z występowaniem
wielu czynników stanowiących potencjalne zagrożenie dla zdrowia spawaczy i zagrażających
otoczeniu. Do najbardziej szkodliwych i uciążliwych czynników należy zaliczyć wydzielające
się w procesie pyły i substancje chemiczne (gazy).
Rozwojowi techniki spawalniczej towarzyszy dążenie do poprawy warunków pracy i ochrony
zdrowia człowieka przy pracach spawalniczych. Wyniki badań wpływu poszczególnych metod
łączenia materiałów na organizm człowieka prowadzone w naukowych ośrodkach
medycznych znalazły odzwierciedlenia w wielu przepisach obligatoryjnych dotyczących
bezpieczeństwa i higieny pracy na stanowiskach spawalniczych.
Ochrona zdrowia pracowników przy procesach spawania jest obecnie bezwzględną
koniecznością dla każdego pracodawcy. Procesy spawania związane są z występowaniem
wielu czynników stanowiących potencjalne zagrożenie dla zdrowia spawaczy i zagrażających
otoczeniu. Do najbardziej szkodliwych i uciążliwych czynników należy zaliczyć wydzielające
się w procesie pyły i substancje chemiczne (gazy).
Zawód spawacza zajmuje więc jedno z czołowych miejsc pod względem szkodliwości i
uciążliwości. Wymienione zagrożenia natury chemicznej i trudne warunki pracy sprzyjają
powstawaniu
szeregu
schorzeń
i
chorób
zawodowych.
Charakterystyka zanieczyszczeń pyłowych i gazowych wydzielających się przy procesach
spawania metali.
Powstający w procesach spawalniczych dym spawalniczy (aerozol) jest mieszaniną drobno
dyspersyjnych cząstek stałych (pyłu spawalniczego) oraz substancji chemicznych (gazów). Pył
spawalniczy powstający w wyniku działania plazmy łuku na materiał podstawowy i
dodatkowy, składa się z tlenków, krzemianów, fluorokrzemianów, fluorków oraz węglanów
metali i niemetali. W łuku zachodzi proces topienia materiałów, ich częściowego odparowania
i utleniania par metalu.
Przy spawaniu drutami litymi stali węglowych i niskostopowych podstawowymi składnikami
pyłu jest żelazo, mangan i krzemionka, natomiast przy spawaniu stali wysokostopowych
wydzielane pyły zawierają również związki chromu, niklu, molibdenu i niobu.
Przy spawaniu stali elektrodami otulonymi i drutami proszkowymi dodatkowo wydzielane są
związki sodu, potasu, wapnia i magnezu.
Źródłem tych pierwiastków jest otulina elektrod, w skład której wchodzą różne surowce
mineralne ( np. krzemiany, węglany, fluorki proste i złożone, tlenki metali, szkło sodowe lub
potasowe) oraz składniki organiczne. Przy spawaniu i napawaniu drutami proszkowymi
reakcje chemiczne zachodzące w procesie są takie same jak przy spawaniu elektrodami
otulonymi.
Skład chemiczny i stężenie gazów wydzielających się przy procesach spawania zależy od
metody spawania. Głównymi źródłami emisji gazów przy spawaniu są proces rozkładu otuliny
elektrod, topników i past lutowniczych, reakcje termiczne zachodzące w atmosferze
otaczającej łuk, reakcje fotochemiczne ( emisja promieniowania UV) oraz gaz ochronny
stosowany do osłony łuku.
Zanieczyszczenia gazowe tworzone są głównie przez tlenki azotu (NOx), tlenek węgla (CO),
ozon (O3), fluorowodór (HF) i chlor (Cl2). Tlenki azotu w procesach spawania metali powstają
w wyniku działania wysokiej temperatury łuku na tlen i azot zawarty w powietrzu
atmosferycznym. Najtrwalszymi związkami są tlenek i ditlenek azotu. Inne tlenki azotu np.
N2O3, N2O4, N2O5 są mniej trwałe i ulegają utlenieniu do NO 2. W toksycznym działaniu
mieszaniny NOx wiodącą rolę odgrywa NO2.
Głównym źródłem tlenku węgla przy procesach spawalniczych jest spawanie w osłonie
gazowej, której składnikiem jest dwutlenek węgla. W wyniku dysocjacji termicznej CO 2 do
środowiska pracy wydzielany jest tlenek węgla. Powstaje on również przy spawaniu
elektrodami otulonymi w wyniku rozpadu termicznego węglanów wchodzących w skład
otuliny.
Wskutek reakcji fotochemicznych tworzy się przy procesach spawalniczych gaz toksyczny,
jakim jest ozon. Najwięcej ozonu powstaje w warstwie powietrza otaczającej łuk, grubość
warstwy wynosi od kilku milimetrów do 10 cm.
Wpływ pyłu spawalniczego i gazów wydzielających się przy procesach spawalniczych na
organizm człowieka
Efektem długotrwałego narażenia spawaczy na zanieczyszczenia pyłowe i gazowe dymów
spawalniczych są różnego rodzaju schorzenia układu oddechowego. Pyły do organizmu
przedostają się głównie przez drogi oddechowe. Tą drogą do ustroju mogą dostać się tylko
cząsteczki bardzo małe, które stanowią największe zagrożenie dla człowieka. Drobne
cząsteczki pyłu, posiadając dużą powierzchnię właściwą, mogą absorbować na niej znaczne
ilości substancji chemicznych gazowych, które po wprowadzeniu do organizmu, uwolnieniu i
wchłonięciu mogą wywołać dodatkowe działanie toksyczne.
Wspólną cechą wszystkich pyłów przemysłowych jest działanie drażniące na błony śluzowe
spojówek i górnych dróg oddechowych. Długotrwałe działanie drażniące powoduje trwałe
zmiany w błonach śluzowych górnych dróg oddechowych.
Podsumowanie
Dymy spawalnicze z uwagi na ich ilość i skład chemiczny stanowią duże zagrożenie dla
zdrowia pracowników oraz wpływają niekorzystnie na stan środowiska pracy i środowiska
naturalnego.
Na podstawie prac badawczych prowadzonych w Instytucie Spawalnictwa opracowano
następujące zalecenia do profilaktyki zagrożeń zdrowia pracowników przy procesach
spawania metali:
- projektując technologię spawania należy uwzględnić wpływ poszczególnych parametrów i
warunków prowadzenia procesu na emisję substancji chemicznych i pyłu do środowiska
pracy,
- dobierając materiały spawalnicze należy zapoznać się z wielkością emisji pyłu i gazów oraz
ze składem chemicznym pyłu, które charakteryzują dane materiały spawalnicze,
- projektowanie technologii spawalniczych oraz stosowanie spawania w przemyśle powinno
łączyć się z optymalizacją technologiczną procesu w aspekcie ograniczania emisji
zanieczyszczeń,
- wszystkie prace spawalnicze należy prowadzić z wykorzystaniem skutecznych systemów
wentylacji miejscowej i wentylacji ogólnej. Wentylację miejscową należy dobierać
uwzględniając warunki prowadzenia procesu spawania i procesów pokrewnych,
- w pomieszczeniach o zwiększonym zagrożeniu dużymi stężeniami zanieczyszczeń ( takich
jak: przestrzenie ograniczone, zamknięte) należy szczególnie dbać o zastosowanie skutecznej
wentylacji.
- systematycznie informować pracowników o zagrożeniach zdrowia związanych z procesami
spawalniczymi, o środkach i sposobach ochrony, o wynikach badań na stanowiskach pracy
oraz o wynikach badań naukowych związanych z ochroną zdrowia w spawalnictwie,
-objąć szczególną profilaktyczną opieką zdrowotną pracowników pracujących z materiałami i
metodami spawalniczymi szczególnie niebezpiecznymi oraz pracującymi w trudnych
warunkach np.:
- spawanie stali niskostopowej w przestrzeniach zamkniętych,
- spawanie stali wysokostopowych, spawanie aluminium,
- spawanie drutami proszkowymi samoosłonowymi,
- spawanie materiałów zawierających substancje rakotwórcze.
MIKROKLIMAT UMIARKOWANY
Między człowiekiem a otoczeniem stale odbywa się przepływ energii cieplnej, którego
kierunek zmienia się wraz ze zmianą temperatury ciała ludzkiego i warunków otoczenia,
zwanych łącznie mikroklimatem. Warunki mikroklimatyczne kształtują się pod wpływem
naturalnych czynników klimatycznych oraz w wyniku świadomej lub nieświadomej
działalności człowieka. Składają się na nie: temperatura powietrza, wilgotność powietrza,
prędkość ruchu powietrza, ciśnienie atmosferyczne, temperatura otaczających powierzchni
ścian, stropów, podłóg i wszelkich przedmiotów;
Komfort cieplny - jest to taki zespół wartości parametrów meteorologicznych przy którym
większość ludzi czuje się najlepiej i nie odczuwa ani ciepła ani chłodu. Są to takie warunki, w
których gospodarka cieplna ustroju człowieka przebiega najbardziej ekonomicznie, czyli stan
równowagi między ustrojem a otoczeniem, w którym utrata ciepła drogą bierną jest
minimalna, a czynna się jeszcze nie zaczęła.
Głównym elementem, który powinien zapewnić człowiekowi komfort cieplny jest odzież, w
różnych warunkach środowiska termicznego, oraz przy różnym wysiłku fizycznym. Ubiór
wyraźnie zmienia możliwości termoregulacyjne organizmu. Oceniając wpływ ubioru
rozpatruje się właściwości izolacyjne, warstwowość, stopień pokrycia powierzchni ciała,
wentylację pododzieżową oraz przewiewność, czyli przenikliwość potu.
Jako praktyczną miarę termoizolacyjności odzieży wprowadzono jednostkę „clo” , zakładając,
że 1 clo równa się izolacyjności zwykłego ubioru, używanego w pomieszczeniach termo
neutralnych przez osobę siedzącą w spoczynku.
Bilans cieplny organizmu w obszarze komfortu cieplnego jest zrównoważony. Oddawanie
ciepła odbywa się przez promieniowanie i konwekcją oraz pocenie niewyczuwalne i przez
układ oddechowy. Człowiek jest organizmem stałocieplnym (temperatura wewnętrzna ciała
wynosi około 37°C). Żeby zachować ten stan musi być zapewniona równowaga pomiędzy
zyskami i stratami ciepła, czyli musi być zrównoważony bilans ciepła. Człowiek zyskuje
ciepło przede wszystkim z przemian metabolicznych oraz przez promieniowanie i konwekcję
ze środowiska cieplejszego od średniej ważonej temperatury skóry. Traci ciepło drogą
promieniowania i konwekcji do środowiska chłodniejszego niż średnia ważona temperatura
skóry, również przez parowanie wody z dróg oddechowych jak i potu na powierzchni skóry.
Jeżeli równowaga pomiędzy ciepłem wytwarzanym i ciepłem traconym zostanie zachwiana,
ciało wtedy magazynuje lub ma niedobór ciepła, czego efektem jest zmiana temperatury ciała.
Temperatura wewnętrzna jest fizyczną wypadkową równowagi między ciepłem zyskiwanym
przez organizm a ciepłem rozpraszanym do otoczenia.
Zapewnienie pracownikom poczucia komfortu cieplnego poprzez regulację odpowiednich
parametrów środowiska pracy przekłada się, między innymi na zmniejszenie liczby
popełnianych błędów, ograniczenie liczby wypadków oraz chorób zawodowych, a także
poprawę wydajności pracy.
Przyjmuje się że dla danego człowieka istnieją dwa warunki komfortu cieplnego. Pierwszy
zakłada, że kombinacja wartości temperatury skóry i głębokiej ciepłoty tj. temperatury ciała
zapewni odczuwanie środowiska termicznego jako neutralnego. Drugim warunkiem jest
spełnienie cieplnego bilansu ciała człowieka co oznacza, że ciepło wytwarzane przez
metabolizm powinno być równe ilości ciepła oddawanej przez człowieka w różnych
strumieniach[20]
Niespełnienie warunków komfortu termicznego może być spowodowane brakiem komfortu
ze względu na ciepło lub zimno odczuwane przez całe ciało. W tym przypadku granice
komfortu mogą być wyrażone wskaźnikami PMV i PPD. Jednakże, niespełnienie warunków
komfortu termicznego może być również spowodowane niepożądanym miejscowym przegrzaniem lub oziębieniem określonej części ciała.
Wskaźnik PPD, tzn. przewidywany odsetek niezadowolonych, podaje dane dotyczące
niespełnienia warunków komfortu termicznego przez przewidywanie procentu ludzi, którzy
w określonym otoczeniu odczuwają nadmierne gorąco lub nadmierne zimno.
Natomiast PMV jest wskaźnikiem, który przewiduje średnią ocenę dużej grupy osób
określających swoje wrażenia cieplne w siedmiostopniowej skali ocen (tabela 3), możliwy do
wyznaczenia, gdy zostanie oceniona aktywność. człowieka (wytwarzanie energii
metabolicznej) i jego odzieży (oporność cieplna) i gdy zostaną zmierzone następujące
parametry środowiska: temperatura powietrza, średnia temperatura promieniowania,
względna prędkość przepływu powietrza i cząstkowe ciśnienie pary wodnej. Jest oparty na
równowadze cieplnej ciała ludzkiego. Człowiek znajduje się w równowadze cieplnej, gdy
wewnętrzne wytwarzanie ciepła w jego ciele jest równe utracie ciepła do otoczenia[7].
Tabela 1. Siedmiostopniowa skala oceny środowiska umiarkowanego[6]
+3 gorąco
+2 ciepło
-1 dość chłodno
0 obojętnie
+ 1 dość ciepło
-2 chłodno
-3 zimno
Wskaźnik PPD jest wartością średnią wrażeń cieplnych znacznej grupy ludzi przebywających
w tym samym środowisku, stanowi prognozę liczby osób odczuwających brak komfortu
termicznego, umożliwia przewidzenie, jaki procent osób w dużej grupie będzie odczuwał brak
komfortu termicznego.
Zaleca się aby wskaźnik PPD był niższy niż 10 %, co odpowiada kryteriom dla PMV
-0,5 < PMV < +0,5
CZYNNIKI SZKODLIWE I UCIĄŻLIWE
•
•
•
czynniki fizyczne np. hałas,
czynniki chemiczne np. benzen,
pyły np. pył drzewa twardego.
Czynniki uciążliwe w środowisku pracy - to czynniki, których oddziaływanie na
pracownika może być przyczyną złego samopoczucie lub nadmiernego zmęczenia, które nie
prowadzi jednak do trwałego pogorszenia stanu zdrowia. Mogą one jednak prowadzić do
dłuższej nieobecności pracownika z powodu choroby i obniżenia wydajności. Do głównych
czynników o charakterze uciążliwym zaliczyć można następujące kategorie:
•
•
Mikroklimat
Monotonia
•
Obciążenie psychiczne
•
Obciążenie statyczne
•
Oświetlenie
•
Wysiłek fizyczny
Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 29 listopada 2002 r. w sprawie
najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w
środowisku pracy (DZ.U. Nr 217, poz. 1833 z późn. zm) ustala: najwyższe dopuszczalne
stężenia czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (NDS) i najwyższe
dopuszczalne natężenia fizycznego czynnika szkodliwego dla zdrowia w środowisku pracy
(NDN) jako:
NDS - najwyższe dopuszczalne stężenie – wartość średnia ważona – którego
oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinnego dobowego i przeciętnego tygodniowego
wymiaru czasu pracy określonego w Kodeksie Pracy, przez jego okres aktywności
zawodowej nie powinno spowodować ujemnych zmian w jego stanie zdrowia, oraz w stanie
zdrowia jego przyszłych pokoleń.
NDN - najwyższe dopuszczalne natężenie fizycznego czynnika szkodliwego dla zdrowia –
wartość średnia narażenia, którego oddziaływanie na pracownika w ciągu 8-godzinnego
dobowego i przeciętnego tygodniowego wymiaru czasu pracy określonego w Kodeksie
Pracy, przez jego okres aktywności zawodowej nie powinno spowodować ujemnych zmian w
jego stanie zdrowia, oraz w stanie zdrowia jego przyszłych pokoleń.