Чем вреден сварочный дым
Как и на что влияет сварка
Как и на что влияет сварка — об этом должен знать каждый сварщик
Любая сварка является вредной работой, тем более, если не соблюдать элементарную технику безопасности. От сварки могут пострадать не только глаза сварщика, но и другие органы. Это может произойти не сразу, а со временем, когда в организме накопиться большое количество вредных веществ.
Чтобы этого не случилось, каждый сварщик должен соблюдать правила безопасности. Поэтому перед тем, как учиться варить или покупать сварочный аппарат «для себя», необходимо ознакомиться с данным материалом. Из статьи вы узнаете, на что именно влияет сварка и как можно защититься во время этого вредного процесса.
Как и на что влияет сварка — об этом должен знать каждый сварщик
В сварочном дыме содержится большое количество вредных веществ, оксидов металла, которые сварщик вдыхает при выполнении работ. Их количество во многом зависит от различных факторов, например, марки электродов и свариваемого металла, а также от того, насколько правильно организован сварочный пост.
Если на нем есть вытяжная вентиляция, то количество вдыхаемых вредных веществ намного меньше, чем могло бы быть.
Не стоит, наверное, перечислять, какие именно вредные компоненты содержит сварочный дым. В основном это различные типы металлов, в том числе и тяжёлые, свинец тому подтверждение. Также в сварочном дыме есть: цинк, кадмий, железо, бериллий, кобальт и многие другие вещества.
В составе низкоуглеродистой стали, которая широко применяется в строительстве, в большом количестве содержится не только железа, но и марганца. При сварке марганец выделяется вместе с дымом, вдыхание которого ни к чему хорошему не приведёт.
Вообще, различные типы металлов имеют свой состав и очень трудно предугадать, как они могут повлиять на здоровье сварщика. Вот почему так важно, чтобы сварочный пост был оборудован вытяжной вентиляцией, а сам сварщик понимал весь негативный вред от сварки и использовал индивидуальные средства для защиты дыхательных путей.
Средства индивидуальной защиты сварщика
Кроме защиты дыхательных путей, не менее важно для сварщика использовать и защиту от ультрафиолета. УФ лучи, которые возникают в момент горения сварочной дуги, способны не только навредить зрению, но и открытой коже.
Поэтому важно защищаться комплексно, используя не очки, а сварочную маску со специальной одеждой сварщика, которая закрывала бы шею, руки и грудь. Есть такое понятие, как «сварочный загар» и, это не шутка. Если не защищаться от ультрафиолета при сварке, то можно загореть не хуже чем в солярии, нанеся при этом большой вред коже.
Каждый сварщик должен понимать, какой вред наносит сварка здоровью. Осознанный подход к сварке, поможет сохранить здоровье и остроту зрения. Особенно это касается начинающих сварщиков, так сказать «горячих голов», которые порой не придают этому никакого значения и, варят, в чем попало.
Чем вреден сварочный дым
Вреден ли для здоровья сварочный дым?
Сварка – это процесс соединения металлов под нагревом и сжатием деталей под давлением. В процессе сварки образуется комбинация газов и испарений, называемая сварочным дымом, который оказывает токсичное влияние на организм человека. Не так давно Федеральное агентство по охране труда и здоровья США (OSHA) опубликовало информацию, указывающую на связь между вдыханием сварочного дыма и развитием раковых опухолей.
Сварочный дым
Сварочный дым состоит из множества химических веществ, оказывающих вредное воздействие на биоорганизмы. Согласно данным OSHA, среди этих химических веществ значатся свинец, ртуть, окись углерода, асбест, фосген, двуокись азота, двуокись кремния, кадмий, никель, хром, марганец и мышьяк. В зависимости от уровней содержания химикатов различаются и последствия вдыхания сварочного дыма
Химикаты, и их воздействие на тело человека
В связи с тем, что сварочный дым содержит в себе различные химические вещества, то и воздействие их на организм человека усиливается. OSHA опубликовало документ, в котором перечисляет возможные последствия воздействий этих химикатов. К примеру, свинец может нанести вред всем органам человека, вызывая усталость, раздражительность и рвоту. Вдыхание ртути ведет к неврологическим осложнениям, ведущим к потере координации и сенсорным нарушениям. Соляная кислота – производное фосгена и ультрафиолетового излучения во время сварки – может повредить легочную ткань. Даже небольшое воздействие марганца может привести к ухудшению кратковременной памяти и переменам настроения. Двуокись азота раздражает глаза, слизистую носа и горла, а также вызывает скопление жидкости в легких.
Долговременное и кратковременное воздействие
Если длительность воздействия химических веществ не превысила 12 часов, то симптомами воздействия могут быть повышенная температура, одышка и слабость в мышцах. 5-6 часов воздействия хлорированного углеводорода могут вызвать головокружение, стесненное дыхание и раздражение глаз. Постоянное вдыхание сварочного дыма в результате может привести к заболеваниям дыхательных путей, например, пневмонии. Среди затяжных эффектов от воздействия сварочного дыма отмечают сердечные, легочные и кожные заболевания. Кадмий, никель и хром могут ускорить развитие раковых опухолей, и подвергнуть человека риску развития рака легких, гортани и почек.
Меры по снижению риска заболеваний
OSHA разработало стандарты по защите безопасности и здоровья сварщиков, включающие обучение безопасным принципам работы, вентиляция рабочего места, ношение средств индивидуальной защиты, обеспечение пожарной и электробезопасности, проведение сварки в закрытом помещение и установку предупреждающих знаком. Также OSHA установило максимально допустимый предел воздействия химических веществ на человека. Хотя, несмотря на установленный предел, Национальный институт охраны труда США (NIOSH) рекомендует обеспечить как можно меньшее воздействие химикатов на работников.
Медицинское наблюдение
NIOSH рекомендует работодателям ежегодно отправлять сварщиков на медосмотр. Если есть подозрение на пневмонию, скорее всего, придется сделать рентген легких и начать лечение антибиотиками. Если есть подозрение на туберкулез, врачи возьмут мокроту на анализ и отправят работника на кожный тест на туберкулез. Т.к. сварка – это опасная для здоровья деятельность, помните, что при появлении необычных симптомов, например, потери веса, постоянного кашля, проблем со зрением и слухом, раздражения кожи или ухудшения координации движений, вы должны сразу же поставить в известность ваше руководство и, при необходимости, обратиться за врачебной помощью.
Чем опасен сварочный дым
Пар, образующийся при сварке, содержит наночастицы токсичных окисленных металлов, которые могут проникать даже в нервную систему.
Большинство из нас хотя бы раз в жизни видели, как работает сварщик, и знают, что при сварке всё вокруг в дыму и искрах. Интуитивно понятно, что дым этот лучше не вдыхать, что он вреден для здоровья. Но как именно и чем именно он вреден?
При электродуговой сварке между электродом и свариваемым металлом образуется сильный разряд – электрическая дуга. Разряд плавит металл и электрод, если для сварки выбрали плавящийся электрод. При этом около 3% электрода и незначительная часть свариваемого материала превращаются в пар, который содержит микро- и наночастицы оксидов металлов. Такие частицы долго не оседают, образуя воздушные взвеси, которые могут равномерно распределяться по всему рабочему пространству.
Исследователи из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ), Российского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева, Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета и Университета Крита пишут в своей статье в Scientific Reports о том, что вне зависимости от того, какой тип электродов используется, при сварке всё равно получится вредный для здоровья дым.
В этом дыме всегда будут твёрдые наночастицы оксидов железа, марганца, силикона (около 41%, 18% и 6% соответственно), а также хрома. Средний диаметр частиц составляет 5 нанометров, но среди них есть и более мелкие. Продукты окисления металлов вообще токсичны, но особую опасность, по словам авторов работы, представляют частицы, приближающиеся по размеру к 1 нанометру – известно, что они могут проникать даже в нервную систему человека.
Естественно, частицы в воздушных взвесях могут перемещаться с потоками воздуха далеко за пределы того участка, где работал сварщик, и это желательно учитывать в правилах техники безопасности. Чем больше мы будем знать о том, как именно образуются твердые сварочные наночастицы, какой они формы, из чего состоят и как распространяются, тем более эффективными будут наши меры безопасности.
Правда, здесь стоит сказать, что на сегодняшний день в индустрии не существует общепринятой точки зрения на то, как сварочный дым зависит от параметров сварочных работ – методы сварки, сила тока и т. д. Кто-то считает, что если увеличить силу тока, то и пара будет меньше. Другие указывают, что сила тока всегда пропорциональна температуре плавления свариваемых металлов, то есть пара должно получаться больше. Как видим, даже в такой привычной вещи, как сварка, очень даже есть что исследовать.
Почему дым от сварки опасен для органов дыхания
Доказать токсичность и опасность для человека элементов сварочного дыма удалось международному научному коллективу из России, Белоруссии, Канады и Швеции. Учёные исследовали наночастицы дыма от различных сварочных электродов и их влияние на живые клетки. Оказалось, что наличие фторидов натрия в электродах влияет на образование большого количества хрома и марганца, что губительно для клеток бронхов. Результаты работы опубликованы в Journal of Hazardous Materials.
Газовая дуговая сварка и дуговая сварка порошковой проволокой благодаря высокой производительности наиболее распространены в строительстве. У этих технологий есть серьёзный минус — их использование сопровождается выбросом большого количества переносимых по воздуху субмикронных частиц. По данному параметру оба метода проигрывают сварке вольфрамовым электродом в инертном газе.
Сварщики без достаточного защитного оборудования подвергаются воздействию потенциально опасного сварочного дыма. Он, независимо от материала или метода сварки, отнесён Международным агентством по изучению рака (IARC) к первой группе канцерогенности для человека. Однако пока недостаточно изучено, какие именно вещества в составе дыма наиболее опасны для человеческого организма и как они образуются.
Учёные из НИТУ «МИСиС» и Института общей и неорганической химии НАН Беларуси совместно со шведскими, немецкими и канадскими коллегами подробно исследовали цитотоксичность наночастиц дыма in vitro и in vivo.
«Мы предположили, что токсичность частиц сварочного дыма, вероятно, зависит от их химического состава и реакционной способности этих элементов, — рассказал сотрудник НИЦ «Конструкционные керамические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Валентин Романовский. — Наше исследование было направлено на изучение роли натрия или его фторидов (NaF), которые намеренно добавляются в сварочные электроды с порошковой проволокой для сварки нержавеющей стали, на растворимость, генотоксичность и цитотоксичность образующихся частиц сварочного дыма».
Учёные выяснили, что частицы сварочного дыма от проволочных электродов, содержащих фторид натрия, выделяют значительно большее количество шестивалентного хрома Cr(VI) как в щелочную среду, так и физраствор. Именно это свойство в ходе исследований in vitro удалось связать с повышенной цитотоксичностью и генотоксичностью наночастиц дыма для эпителиальных клеток бронхов человека.
При этом обнаружилось, что растворимые разновидности марганца, такие как перманганаты, способствуют растворимости хрома из частиц сварочного дыма в физиологических условиях бронхиальных клеток.
«Мы экспериментально показали значительные различия в токсичности in vitro (цитотоксичность, образование активных форм кислорода и генотоксичность), которые коррелируют с высвобожденным количеством шестивалентного хрома и марганца из частиц дыма от сварки. Эти результаты согласуются с эпидемиологическими данными, показывающими повышенный риск рака лёгких при воздействии большого (≥ 1,8 мг / м³) количества сварочного дыма и высокого (≥ 1,4 мкг / м³) количества хрома в рабочей среде», — подчеркнул Валентин Романовский.
По нормам СанПиН сварщики обязаны работать в фильтрующей маске и защитном щитке, а также в хорошо проветриваемом месте, чтобы с большей вероятностью избежать риска онкозаболеваний.
Опасности сварочного дыма
Выполняя обязательства, налагаемые законодательством по охране труда, предприятие должно защищать своих работников, контролируя риск для здоровья от сварочного дыма. Это относится как к сварщикам-специалистам, так и к работникам, которые выполняют некоторые виды сварочных работ, независимо от их количества.
Сварочный дым может вызывать рак легких, поэтому Вы должны контролировать риски для здоровья, связанные со сварочным дымом. Сварочный дым также может вызывать астму и многие другие заболевания.
Можно контролировать риск для здоровья, связанный со сварочным дымом следующими способами:
Опасаетесь вреда опасных загрязнителей в сварочном аэрозоле? Закажите измерения вредных веществ в сварочном дыме.
Как снизить опасности сварочного аэрозоля?
Используйте местную вытяжную вентиляцию для удаления дыма у источника его образования, используя соответствующие средства защиты органов дыхания (СИЗ), например маску для лица, для защиты работников от вдыхания паров
Уменьшайте воздействие
Чтобы защитить своих работников от риска для здоровья, связанного с вдыханием сварочного дыма, в первую очередь подумайте о том, можно ли использовать альтернативные методы соединения, резки или подготовки поверхности, которые позволяют уменьшить количество дыма или пыли.
Используйте вентиляцию
Если вы не можете избежать сварки на рабочем месте, используйте местные вытяжные вентиляционные системы для работы внутри помещений, чтобы помочь удалить дым у его источника. Это защитит сварщика от воздействия сварочного дыма. Это также поможет защитить других людей, находящихся поблизости.
Вытяжка работает, используя воздушный поток для удаления загрязненного воздуха из процесса для его захвата вытяжкой.
Поддерживайте контроль за воздействием оборудования на людей
Вы должны убедиться в том, что присутствуют все средства контроля, необходимые для защиты ваших работников от риска для здоровья от сварочного дыма:
Используйте подходящие средства защиты органов дыхания
Если вы не можете добиться адекватного контроля качества воздуха со стороны вытяжки, или если ее монтаж нецелесообразен, вы должны предоставить вашим работникам соответствующие средства защиты органов дыхания.
Например, если они проводят сварку, но дым улавливается не полностью (его запах ощущается), то вы не контролируете риск и должны предоставить защитные средства.