Ультрафиолетовое излучение при сварочных работах

Обновлено: 17.05.2024

Существует целый ряд вредных факторов при проведении сварочных работ (ИК и УФ-излучения, искры, брызги расплавленного металла, повышенный уровень шума, статическая нагрузка и т.д.). Наиболее привычным средством индивидуальной защиты является сварочный щиток. Однако, одним из вредных факторов является наличие твердых и газообразных токсических веществ в составе сварочного аэрозоля, которые при длительном воздействии увеличивают риск возникновения заболеваний органов дыхания, сердечно-сосудистых, онкологических и других серьёзных заболеваний.

Зачастую рискам, связанным с воздействием сварочных газов и аэрозолей, а также необходимости защиты от этих вредных факторов не уделяется достаточное внимание, поэтому работники могут не использовать респираторные СИЗ. На некоторых предприятиях принято использовать только лишь противоаэрозольную респираторную защиту, однако понимания необходимости защиты от озона и других газов нет.

Известно, что количество и состав сварочных аэрозолей зависит от:

– химического состава сварочных материалов и свариваемых металлов;
– способов и режимов сварки;
– места проведения работ (открытое/закрытое пространство);
– вентиляции.

Так откуда же озон? Озон образуется из кислорода воздуха под воздействием УФ-излучения электродуги. При высоких температурах озон не стабилен по отношению к другим веществам, поэтому наличие других газов, сварочных аэрозолей и пыли ускоряет разрушение озона до кислорода. Также известно, что особенно много озона образуется при сварке светоотражающих поверхностей (нержавеющей стали, алюминия и его сплавов).

Иногда в ходе специальной оценки условий труда не идентифицируются озон, и предприятие не использует защиту от этого газа. Возможными причинами невыявления озона являются следующие обстоятельства:

– озон не образуется или слишком быстро разрушается;
– эффективная локальная вентиляция (и ее правильное использование);
– озон не выявляется из-за погрешности проведения измерений.

Однако озон является веществом 1-го класса опасности (чрезвычайно опасное вещество), по особенностям воздействия на организм человека относится к веществам с остронаправленным механизмом действия, его ПДК 0,1 мг/м3. К последствиям воздействия озона относятся: головные боли, раздражение глаз, сухость во рту, боли в груди, воспаление дыхательных путей, заболевания легких, мужское бесплодие. Поэтому выявление озона и принятие мер защиты от него является важной задачей.

С целью более глубокого понимания, при каких условиях и в каких видах сварки образуется и может быть обнаружен озон, было измерено около 34 рабочих мест на восьми различных предприятиях.

В ходе исследования были проведены замеры концентраций озона в реальном времени на рабочих местах сварщиков с использованием газоанализатора «Drager X-am 5000». Измерения производились на рабочих местах с различными условиями: вид сварки, режимы работы, с вентиляцией и без вентиляции, разные материалы. Все измерения проводились в зоне дыхания сварщика в течение всей продолжительности работы, результаты максимальных концентраций представлены в таблице ниже. Необходимо отметить, что в ходе специальной оценки условий труда отбор проб воздуха также проводят в зоне дыхания работника, либо с максимальным приближением к ней воздухозаборного устройства (на высоте 1,5 м от пола/рабочей площадки при работе стоя и 1 м – при работе сидя).

Проведенная работа говорит о следующем.

– В ходе TIG сварки была обнаружена концентрация озона 0-13 ПДК. Концентрация озона зависела от местной вытяжки (была ли она и насколько эффективна), а также области, где проводилось измерение.
– При сварке MAG озон был обнаружен на уровне 1-8 ПДК. Зависимости концентрации озона от силы тока пока не обнаружено.
– В процессе ручной электродуговой сварки MMA озон практически не обнаруживался. Возможно, это связано с работой на низких для этого типа сварки токах и большим количеством частиц пыли.
– Если озон образовывается в больших концентрациях на рабочем месте, то он может оказывать влияние на другие рабочие места, находящиеся рядом.

Таким образом, при проведении отдельных видов сварочных работ обнаруживается превышение ПДК по озону. Использование локальной вытяжки снижает концентрацию, но часто не позволяет достичь безопасного уровня. Поэтому не стоит забывать, что для максимальной защиты органов дыхания сварщика необходимо дополнительно использовать средства индивидуальной защиты, причем не только от твердой составляющей сварочного аэрозоля, но и от газов, выделяющихся при сварке, в том числе озона. К таким СИЗОД могут относится специальные фильтрующие полумаски (с дополнительной защитой от озона), полумаски из изолирующих материалов с фильтрами, а также системы с принудительной подачей воздуха. Выбор СИЗОД будет зависеть как от реальных концентраций вредных веществ на рабочем месте, так и от условий, интенсивности и продолжительности сварочных работ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1. ПОТ Р М-020-2001 «Межотраслевые правила по охране труда при электро- и газосварочных работах».
2. «Аргоно-дуговая сварка алюминиевых сплавов для строительных конструкций», Центральный НИИ строительных конструкций Госстроя СССР, Москва – 1963.
3. Джеймс Антонини «Влияние сварки на здоровье», Critical Reviews in Toxicology Том 33 № 1 стр. 61–103, 2003 г.
4. Доклад Национальной комиссии по вопросам гигиены труда и техники безопасности, Австралия, «Сварка: дымы и газы», 1990.
5. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
6. Expert Committee Information Sheet No. 041 «Exposure to ozone during welding and allied processes», German Social Accident Insurance 02/2009.
7. Руководство Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 29 июля 2005 г.).

Опасные факторы при сварочных работах

Сварочные работы – сложный и сопряженный с множеством рисков и вредных факторов видов работ. Сварочные процессы встречаются на каждом промышленном предприятии и могут занимать как основополагающую функцию в создании новых продуктов, например в машиностроении, так и вспомогательную, например, при проведении ремонтных работ.

Излучения при сварочных работах бывают трех видов: ультрафиолетовое (УФ), видимое и инфракрасное (ИК) излучение. Все они могут нанести вред здоровью.

УФ-излучение делится на 3 вида волн – УФ-А (320-380 нм), УФ-В (290-320нм), УФ-С (180-290нм). Самые длинные волны УФ-излучения, также называемые УФ-А, присутствуют во всех наружных средах. Чрезмерное воздействие может вызвать зрительную усталость или снежную слепоту. Ультрафиолетовые волны вида УФ-B присутствуют как от солнечного излучения, так и в некоторых промышленных условиях. Излучение УФ-C имеет самую короткую длину волны и не распространено в природе, так как они поглощаются атмосферой, но присутствуют в некоторых промышленных средах, таких как сварка.

При кратковременном воздействии УФ-излучения от сварки на зрение, в следствии токсической реакции во внешнем слое роговицы, может появиться ощущение «песка в глазах» и ненормальная чувствительность к источникам света (светобоязнь). Эти симптомы могут не проявляться в течение нескольких часов после воздействия. При появлении обычно проходят через 24-48 часов.

При длительном воздействии на зрение УФ-излучение от сварки может вызвать катаракту и злокачественную меланому. УФ-излучение от сварки в настоящей оценке, выполненной ВОЗ, классифицировалось как «канцерогенное для человека».

Воздействие яркого видимого излучения от сварки всегда сопровождаются воспалением и расширением сосудов глаз. Иногда кровеносный сосуд может протечь, вызвать кровотечение на поверхности глаза и оставить красное пятно. В долгосрочной перспективе могут возникнуть патологии с сетчаткой глаз.

ИК-излучение может оказывать влияние на хрусталик глаза, в следствии его нагрева, и вызывать катаракту при длительном воздействии.

Механические повреждения глаз составляют четверть всех травм при сварке, что делает их наиболее распространенными травмами для сварщиков. Каждый год только в США более 300 миллионов долларов тратится на расходы, связанные с травмами глаз на рабочем месте. Это включает в себя медицинские расходы, компенсацию работникам и потерянное время производства.

Обычно такие травмы очень болезненны, требуют немедленной врачебной помощи и, скорее всего, приведут к больничному для работника.

Практически всех травм глаз можно избежать, используя подобранное с учетом опасных факторов, рисков и особенностей рабочего места СИЗ глаз.

В процессе сварки происходит быстрый нагрев металлов до высоких температур, а именно до состояния плавления либо кипения металла в сварочной ванне. В этот момент выделяются газы, состав и концентрация которых зависит от среды, в которой проводятся сварочные работы, типа сварочных работ и условий рабочего места сварщика. Часть свариваемого металла испаряется и, довольно быстро охладившись до температуры окружающего воздуха, конденсирует в мелкодисперсный аэрозоль, который может находится в воздухе около 2 дней. Таким образом, за год сварщик может вдыхать десятки, а иногда и сотни грамм сварочного аэрозоля, размер частиц которого разнится от сотых долей микрона до нескольких микрон.

При кратковременном воздействии сварочных дымов на организм отмечается раздражение глаз, кожи, тошнота, головная боль, головокружение и литейная лихорадка.

Сварочные дымы при длительном воздействии оказывают негативное влияние, в первую очередь, на работу органов дыхания, а также центральную нервную систему.

Защита от воздействия сварочных дымов должна быть перманентна. При подборе СИЗ органов дыхания для сварщиков, необходимо учитывать не только наличие и концентрацию аэрозолей в составе сварочных дымов, но и газов.

Опасное влияние шума и методы защиты от него уже давно описаны. Существуют решения, которые позволяют не только защищать работников от вредного шума, но и быть «на связи», т.е. слышать, слушать, говорить в условиях повышенного шума. Однако, по статистике выявленных профзаболеваний нейро-сенсорная тугоухость уже несколько лет лидирует в России (3 место среди сварщиков). Данный факт лишний раз подчеркивает необходимость более разностороннего подхода к подбору СИЗ слуха.

Использование СИЗ должно быть обязательным условием при нахождении на рабочем месте, где есть вредные факторы. СИЗ должны быть удобные и комфортные, т.е. такими, которые сварщики хотели бы использовать.

При разработке своих решений компания 3М учитывает эти факторы и предлагает сварщикам функциональные, комфортные и удобные решения, используя которые, сварщику станет проще выполнять свои задачи. Таким образом, мы стремимся к 100%-ому использованию СИЗ.

Ультрафиолетовое излучение

Добрый день, электросварщик ручной сварки, при выполнении сварочных работ, безусловно, работает в спектре УФ излучения, Но имея брезентовый костюм и маску сварщика -он полностью защищён. Может ли датчик УФ-, быть установлен под брезентовым костюмом или под маской электросварщика ручной сварки, при измерениях? Спасибо.

Deniz

Может ли датчик УФ-, быть установлен под брезентовым костюмом или под маской электросварщика ручной сварки, при измерениях? Спасибо.

можно конечно, если хотите посомотреть-оценить насколько эффективна защита СИЗов.

но для целей СОУТ - нельзя.
при СОУТ мы измеряем фактическую интенсивность излучения от источника УФ,
а оцениваем его воздействие на работника, используя гиг. нормативы с учетом площади незащищенных участков кожи и времени воздействия (п.п. 78 - 81 СанПиН 3685).

Romanus Romanum

Уточню.
Ни УФ-излучение, ни лазерное ИЗМЕРЯТЬ и с чем-то сравнивать в рамках СОУТ мы не можем вообще, потому что нормы, с которыми сравнивать нужно, в Методике отсутствуют, и не указано, где же их взять.
Поэтому измеряем и оцениваем УФИ и ЛИ только в рамках производственного контроля - используя СанПиН 3685, согласен. А уже затем, применяя норму части 7 статьи 12 закона №426-ФЗ, выполнив необходимые телодвижения, применяем результаты для целей СОУТ.

Алексей Н-ск

а если полностью защищен, норматив берем по п. 81 СанПиН 3685.

81. При использовании специальной одежды и средств защиты лица и рук, не пропускающих излучение, допустимая интенсивность облучения в области УФ-В и УФ-С не должна превышать 1 Вт/м
А как тут можно со временем воздействия увязать?

я имела ввиду, что нормируем в зависимости от времени воздействия, а не оцениваем.

по п. 81 норма не более 1 вт/м2 вне зависимости от времени воздействия.

Ни УФ-излучение, ни лазерное ИЗМЕРЯТЬ и с чем-то сравнивать в рамках СОУТ мы не можем вообще, потому что нормы, с которыми сравнивать нужно, в Методике отсутствуют, и не указано, где же их взять.

Методика определяет требования, в т.ч. к процедуре отнесения УТ к классу (подклассу) УТ по результатам проведенных измерений,
т.е. по прил. 18 мы можем установить класс УТ, зная фактическое и нормативные значения измеренного параметра.
если сама Методика не содержит эти нормы или ссылки на НПА, содержащие нормы, то не вижу препятствий в рамках СОУТ использовать актуальные на период проведения СОУТ НПА, сод-ие ДИИ, ПДУ1, ПДУ2.

ведь по многим факторам в Методике ссылки НПА, утратившие силу: по световой среде - на СанПиН 1278, по ХФ и АПФД - на ГН 1313, по неионизирующим - на СанПиН 1193.
что же теперь все эти факторы оценивать через ПК?

Ультрафиолетовое излучение при сварочных работах

Как обеспечить защиту органов дыхания сварщика?

Отечественная статистика профпатологии из года в год показывает, что профессия сварщика является одной из наиболее вредных на современных производствах. На рабочем месте сварщика присутствуют почти все из наиболее вредных производственных факторов. В перечень таких факторов входят и ультрафиолетовое излучение сварочной дуги, яркий свет, инфракрасное излучение, электромагнитные поля, виброакустические факторы (шум, гул, треск), сильное тепло от сварочной дуги и свариваемого металла, брызги расплавленного металла и шлаков. Наибольшую опасность для здоровья сварщиков представляют опасные сварочные дымы и аэрозоли, которые являются наиболее вредным фактором, поражающим легкие работников и наносящим серьезный вред здоровью.

Химический анализ сварочного аэрозоля показывает, что основными компонентами дыма, выделяющегося при сварке и резке сталей, являются окислы железа (41%), марганца (18%) и кремния (6%). Дым при проведении сварочных работ может содержать и другие химические соединения, которые относятся к чрезвычайно опасным. При сварке металлов выделяется большое количество аэрозоля, который приводит к запыленности производственных помещений токсичной мелкодисперсной пылью.

Химически активные токсичные вещества, входящие в состав сварочного аэрозоля, при их попадании в организм человека через дыхательные пути оказывают крайне неблагоприятное воздействие и могут вызывать целый ряд профессиональных заболеваний. Наиболее высокую опасность для здоровья работников представляют мелкие частицы сварочного дыма размером менее 5 микрон (меньше толщины стенки альвеолы — ячейки легких человека, в которых происходит газообмен воздуха и крови). Вредные частицы не удерживаются альвеолами легких и часто проникают напрямую в кровоток. При этом происходит токсическое поражение различных органов и систем сварщика.

Наибольший вред здоровью наносят сварочные аэрозоли, которые содержат окислы марганца (заболевания нервной системы, легких, печени и крови), соединения кремния (силикоз), соединения хрома (способны накапливаться в организме, вызывая головные боли). Вредные аэрозоли также вызывают заболевания пищеварительных органов, способствуют развитию малокровия. Кроме аэрозолей в состав сварочных дымов обычно входят вредные газообразные вещества, которые, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, могут вызвать тяжелые поражения всего организма. Наиболее вредными газами, выделяющимся при сварке и резке металлов, являются окислы азота (особенно двуокись азота) (способствуют развитию профессиональных заболеваний легких и органов кровообращения).

Окись углерода (угарный газ), накапливаясь в помещении, вытесняет кислород и при концентрации свыше 1 % приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, отдышку, судороги и поражение нервной системы. Особенно вредным является озон, запах которого в больших концентрациях напоминает запах хлора. Он образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди. Кроме того, выделяющийся при сварке, фтористый водород негативно действует на дыхательные пути и даже в небольших концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек.

В практике медицины труда описан целый ряд профессиональных заболеваний сварщиков, в «золотой стандарт» которых обычно входят профессиональный токсико-пылевой бронхит, различные пневмокониозы, бронхиальная астма, профессиональная экзема, марганцевый нейротоксикоз.

Несмотря на то, что органы дыхания сварщиков подвергаются повышенным профессиональным рискам, не предусмотрено специальных требований к средствам индивидуальной защиты органов дыхания (далее — СИЗОД) сварщиков. Не гарантируется защита работника с помощью СИЗ при имеющихся условиях труда на его рабочем месте, поскольку не учитываются защитные свойства СИЗОД и особенности трудового процесса.

Как было отмечено выше, при проведении сварочных работ выделяется большое количество аэрозоля, а вещества, входящие в его состав, являются опасными, некоторые из них признаны канцерогенными. Чаще всего вредные вещества сварочного аэрозоля имеют низкие предельно допустимые концентрации (ПДК). Этот факт определил особые требования для СИЗОД сварщика с точки зрения наличия высокой фильтрующей эффективности (не ниже FFP2). Поскольку при сварочных работах в окружающее воздушное пространство рабочей зоны сварки происходит выделение значительное количество озона, паров органических веществ и газов, средства индивидуальной защиты органов дыхания сварщика должны также обладать высокоэффективной противогазовой защищающей способностью.

Окалина, искры расплавленного металла и шлака, которые образуются в процессе сварки, могут сильно повредить и даже воспламенить отдельные разновидности используемых СИЗОД. Поэтому применяемые сварщиком средства защиты должны быть не только устойчивыми к воспламенению, но и не подвергаться прожиганию при попаденииискр и окалин на его поверхность. Данную особенность нужно обязательно учитывать, так как на практике, например, не все доступные к приобретению модели респираторов разрешается применять при проведении сварочных работ. Такими СИЗ, например, являются респираторы, оснащенные фильтрующим элементом Петрянова. Данные СИЗ не требуют тестирования на устойчивость к воспламенению, поэтому их использование в качестве фильтрующих полумасок сварщика является ограниченным.

Давайте определимся с перечнем эффективных средств защиты, применение которых позволит обеспечить защиту органов дыхания сварщика.

Наиболее экономичное решением является использование специализированной фильтрующей полумаски — респиратора. Респираторы, предназначенные для использования сварщиками, защищены специальным огнестойким защитным покрытием. Поверхность такого респиратора не подвержена горению (не прожигается искрами и окалиной). Конструкция фильтрующего элемента такого респиратора предусматривает наличие особого слоя из активированного угля, который поглощает газы и пары, выделяющиеся в процессе сварки. Обычно сварочные респираторы оснащаются оголовьем из широких лент для обеспечения высокого комфорта пользователя.

Еще один класс СИЗОД, применение которых более эффективно по сравнению со сварочными респираторами, — это особые защитные полумаски из изолирующих материалов с противоаэрозольными фильтрами, оснащенные дополнительной защитой от вредных сварочных аэрозолей. Эргономическим достоинством такого СИЗОД является более плотное прилегание к лицу пользователя. Если сварщик примет решение применять такую полумаску, то потребуется значительно меньше времени на обучение правильному использованию данного СИЗОД.

Иногда применение защитных полумасок оказывается экономически очень выгодным, ведь ресурс фильтрующих элементов полумасок несколько больше ресурса фильтра респиратора.

При выборе конкретной модели полумаски важно также учитывать особенности ее конструкции для обеспечения совместимости с применяемым сварщиком защитным щитком. Довольно дорогим, но очень высокоэффективным и комплексным решением по защите органов дыхания сварщика, повышающим производительность труда и обеспечивающим максимальную защиту работника, — это специальные сварочные маски, снабженные автономными фильтрующими блоками подачи воздуха, которые могут обеспечивать как защиту от аэрозолей, так и от газов. При использовании фильтрующей полумаски и полумаски из изолирующих материалов под такой маской создается область разряженного давления, за счет которого воздух поступает в легкие работника, предварительно пройдя через фильтрующий материал. Это делает возможным попадание вредных веществ в подмасочное пространство по полосе обтюрации.

Применении блоков принудительной подачи воздуха такого недостатка лишены. Очищенная воздушная смесь подается под маску и создает под ней положительное давление, тем самым препятствую проникновению вредных веществ в зону дыхания. Многочисленные исследования показали, что реальный коэффициент защиты фильтрующих полумасок гораздо ниже заявленного, поэтому эксперты рекомендуют использовать блоки принудительной подачи воздуха для снижения риска развития профессиональных заболеваний и повышения производительности труда сварщиков.

В современной России решение проблем эффективной защиты персонала приобретает приоритетное значение. Высококвалифицированный сварщик — это ценный сотрудник, в сохранении здоровья и работоспособности которого заинтересован и работодатель. Специалисты по охране труда зачастую не уделяется должного внимания негативному влиянию вредных факторов воздушной среды на сварщиков. Однако, правильно подобранные средства индивидуальной защиты органов дыхания позволят не только сохранить здоровье работников, создать для них более привлекательные и комфортные условия труда, но и увеличить производительность труда.

Материал для публикации любезно предоставлен редакцией практического журнала «Охрана труда и пожарная безопасность» .

Вредное влияние сварочной дуги

Электрическая дуга является мощным источником излучения ультрафиолетовых, инфракрасных и видимых лучей.

Ультрафиолетовое излучение является самым опасным для глаз, так как вызывает временное повреждение глаз (сварочная вспышка). Может быть резкая боль в глазах, светобоязнь воспаление слизистой оболочки глаз. Ультрафиолетовое излучение может также повредить кожу как при солнечном ожоге.

Инфракрасное излучение несет тепловую энергию, которая может вызывать покраснение кожи и ожоги различной степени, повреждение сетчатки глаз и хрусталика.

Видимое излучение оказывает ослепляющий эффект и вредное воздействие на зрение.

Наилучшей защитой от всех видов излучений являются сварочные маски Хамелеон с самозатемняющимися картриджами. Например, маска сварщика Yincheng защищает работника от УФ и ИК излучений.

Газы при сварочной дуге выделяются в виде дыма и сварочных аэрозолей, содержащих соединения марганца, кремния, хрома, азота, фтора, титана и другие соединения.

Окислы марганца образуются при сварке сталей, содержащих марганец, или при сварке электродами, содержащими марганец. Такие окислы попадают в организм через органы дыхания и пищеварения и могут вызывать острые и хронические, отравления, поражая нервную систему. Они также действуют на легкие и печень.

головная боль,
головокружения,
изжога,
боли в конечностях.

Двуокись кремния в аэрозолях сварочной дуги появляется при наличии соединений кремния в покрытиях электродов. Двуокись кремния вызывает заболевание легких - силикоз.

кашель,
затрудненное дыхание,
тошнота.

Окислы хрома образуются при сварке сталей, содержащих хром. Они попадают в организм через органы дыхания и раздражают слизистую оболочку носа, вызывая насморк и легкое кровотечение. При больших концентрациях этих окислов возможно повреждение в носу вплоть до прободения хрящевой части носовой перегородки.

головные боли,
слабость воспалительных процессов в желудочном тракте.

Окись цинка и пары образуются при сварке медно-цинковых сплавов, оцинкованных и окрашенных красками с цинком деталей.

плохой аппетит,
сладковатый привкус во рту,
повышенная температура тела.

Фтористый водород может выделяться из покрытий электродов при сварке и раздражать верхние дыхательные пути.

чихание,
насморк,
носовое кровотечение,
потеря обоняния.

Окислы азота - образуются при контакте сварочной дуги с окружающим воздухом. Попадая в органы дыхания, они контактируют с их влажной поверхностью, образуя азотную кислоту, которая поражает легкие.

Читайте также: