Начало/ Безопасност при заваряване

Безопасност при заваряване

Работна среда на заварчиците

Заваряването е процес, при който както работещите, така и хората наоколо могат да бъдат изложени на различни вредни въздействия. Ако не са взети подходящи предпазни мерки, тези въздействия предствляват риск за здравето.

Ще разгледаме различните фактори в работната среда, както и подходящите мерки, които могат да бъдат приложени за за намаляване на рисковете за здравето. Използването на подходящи лични предпазни средства и обезопасяването на работното място намалява съществено рисковете за здравето. Добрата работна среда също е от голямо значение за безопасността, но тя е и основен фактор за привличане на висококвалифицирани заварчици и при избора на професия.

Електрически ток

Хората са изключително чувствителни към тока, който преминава през телата им. Дори ток със сила 20–30 mA може да предизвика съществени увреждания.

Дори без да предизвика директни увреждания, преминаването през тялото на ток с много ниски стойности е шок, който може да предизвика падане от стълби, удари в околни предмети или друга внезапна и неконтролируема реакция.

В зависимост от силата на тока и времето през което той преминава през тялото, са разграничени три зони според въздействието върху хората.

Фигура 1. Зависимост между времето за преминаване и силата на ток с честота между 15 и 100 Hz.

Зона 1 – Променливият ток няма да предизвика съществени вреди, ако е със сила по-малка от 0,5 mA. За постоянен ток границата е около 2 mA. Увеличаването на силата на тока предизвиква болка и дискомфорт, обикновено без други вредни физиологични ефекти.

Зона 2 – Ток над определена граница предизвиква мускулен спазъм и ако елемент под напрежение бъде хванат с ръка няма да може да бъде пуснат съзнателно. Появяват се затруднения в дишането, особено ако токът преминава за период по-дълъг от 2 секунди. Обикновено не настъпват увреждания на тъканите и вътрешните органи , ако не бъде премината следващата гранична стойност на Зона 3.

Зона 3 – Следващата гранична стойност (auricular fibrillation) до голяма степен зависи от индивидуалните особености на тялото на пострадалия, както и от периода от време, през който преминава токът, пътя му през тялото и точката от цикъла на работа на сърцето, когато е започнал да преминава.

Auricular fibrillation означава, че сърцето губи способността си да изпомпва кръв. Когато тази граница бъде премината, настъпват сериозни и смъртоносни увреждания, като спиране на сърцето и дишането и изгаряне на тъкани и вътрешни органи.

Изборът на типа ток (постоянен или променлив) по време на заваряване е важен, тъй като рисковете, свързани с работа с променлив ток, са 4 пъти по-големи, отколкото при работа с постоянен ток.

Въздействия на електрическия ток

Резултатът от преминаването на електрически ток през човешкото тяло зависи от:

силата и продължителността на преминаване на тока,
пътя по който тока преминава през тялото на човека,
честотата на променливия ток.

Сила и продължителност на преминаване на тока

Когато някой влезе в контакт с елементи, които са под напрежение, големината на преминалия ток зависи от напрежението и съпротивлението в създалата се верига. Рискът от спиране на сърцето зависи силно от продължителността на преминаване на тока.

Съпротивлението във веригата е сумата от съпротивлението на кожата, съпротивлението на останалата част от тялото и съпротивлението на предпазното облекло.

Съпротивлението на кожата, освен всичко друго, зависи от размера на контактната повърхност и влажността на кожата.
Съпротивлението на човешкото тяло, без кожата, е сравнително ниско (около 500 Ω на всяка ръка или крак).
Подходящото защитно облекло включва сухи кожени ръкавици и обувки с гумени подметки.

Път на преминаване на тока през тялото

Опасността от спиране на сърцето зависи от пътя на тока през тялото, напр. от силата и продължителността на преминаване на тока през сърцето. Ако токът преминава през сравнително късо разстояние, само през едната ръка на пострадалия, е възможно да предизвика изгаряния без увреждане на сърцето. При преминаване от едната ръка към другата токът преминава непосредствено през мускула на сърцето.

Честота на тока

Както споменахме по-горе, рисковете при работа с променлив ток са по-големи, отколкото при работа с постоянен ток. Най-чувствителни сме към честоти от 15 до 100 Hz.

Фигура 3. Преминаване на ток през двете ръце

Заваръчно оборудване

Напрежение на празен ход

Най-високото допустимо напрежение на празен ход на заваръчния токоизточник зависи от това, дали той е за постоянен, или за променлив ток. (По-подробна от дадената по-долу информация може да получите от стандарта EN 60974-1.)

В случай че токоизточникът е за променлив ток, напрежението на празен ход не трябва да надвишава 80 V, със следните изключения:

ако оборудването ще бъде използвано в зони с повишена опасност от токов удар (като например места с висока влажност, повишена температура, ограничение на движенията или токопроводящи части), максималното допустимо напрежение на празен ход е ограничено на 48 V (AC). Оборудване, което е подходящо за работа в зони с повишена опасност от токов удар, се маркира на фабричната табела със знака S;
някои видове малки източници на ток за ръчно електродъгово заваряване, които често се използват за работа в домашни условия, могат да бъдат маркирани в съответствие с EN 50 060, като при тях ограничението е 55 V (AC);
в случаите на механизирано заваряване, когато заварчикът не държи ръкохватката с ръка, се допуска напрежение 100 V (AC).

В случаите, когато се работи с постоянен ток (DC), обикновено се допуска максимално напрежение на празен ход 113 V (пикова стойност). Също както и за променливия ток, има някои изключения при механизирано заваряване, където се допуска напрежение 141 V; при механизирано плазмено рязане, където частите под напрежение са недостъпни, се допуска 500 V.

Периодични прегледи на оборудването

Ако вътрешните охлаждащи повърхности на апаратите са покрити с прах и замърсявания, температурата започва да се покачва. От гледна точка на безопасността е важно да не се допуска прегряване. Късо съединение между първичната и вторичната намотка на трансформатора може да доведе до извеждане на захранващото напрежение до заваръчната ръкохватка. Съпротивлението на изолацията може да бъде значително намалено и от наличието на токопроводящ прах от шмиргелене.

Тъй като вторичната намотка не винаги е заземена, това може да доведе до риск за заварчика. Поради това е препоръчително заваръчните токоизточници периодично да се инспектират и почистват отвътре.

Защита, осигурявана от корпуса

Корпусите на токоизточниците трябва да ги защитават от попадане на твърди обекти и вода съгласно IEC 60529. Класът на защита се обозначава с кодовете IP (International Protection) на фабричната табела. Минималният клас на защита за апаратура, която ще работи на открито, е IP23.

Електромагнитни полета

Въпросът с рисковете за здравето, свързани с електромагнитните полета, все още не е напълно изяснен. Въпреки това всяко действие, което може да намали излагането на хората на въздействието на силни електромагнитни полета е от полза.

Електромагнитното поле с ниска честота е комбинация от електрическо и магнитно поле, като в зависимост от ситуацията едно от тях може да бъде преобладаващо.

Електрическите полета възникват поради наличието на напрежение. Те се появяват между кабели или повърхности под напрежение. Тяхното влияние лесно може да бъде елиминирано, като се използват заземени екрани.

Магнитните полета възникват около проводници, през които протича ток. Интензитетът на магнитните полета се измерва в тесла (T). Във въздуха и в други немагнитни материали интензитетът е толкова малък, че се измерва в микротесла. В нормални условия на работа (в офис) стойността на интензитета на магнитните полета с ниска честота може да е 0,2 μT. Обикновено интензитетът не надвишава 1 μT.

Фигура 4. Интензитетът на магнитните полета бързо намалява с увеличаване на разстоянието. Интензитетът намалява най-бързо, когато източникът на полето е точков. В този случай интензитетът намалява осем пъти при увеличаване на разстоянието два пъти.

Фигура 5. Когато е възможно трябва заваръчният кабел и кабелът за маса да бъдат прикачени един към друг, така че да бъдат зазпъвани и навивани заедно. Добре е токоизточникът да бъде разположен на определено (по-голямо) разстояние.

Честотата на полето е от голямо значение за възможността за пренос на енергия в околното пространство. При променлив ток в околните обекти може да се генерира топлина или електрически ток.

Влияние върху заварчика

Заварчиците изложени на силни влияния от електро-магнитни полета. Електродъговото заваряване изисква ток с голяма сила. Заваръчното оборудване обикновено е близо до заварчика, а заваръчните кабели често са в директен контакт с тялото му. В зоната близо до заваръчния кабел интензитетът на магнитното поле надвишава 200 μT.

Голяма част от заваряването се изпълнява с постоянен ток. Това се отнася например за МИГ/МАГ заваряването, което в момента е най-прилаганият метод на заваряване в промишлени условия. Постоянния ток обикновено не крие рискове за здравето, но заваръчният ток често се изменя или пулсира.

Най-мощните електромагнитни полета се наблюдават при електросъпротивително заваряване, както и при високочестотно безконтактно запалване на дъгата при ВИГ заваряване. Хора, които използват апарати за поддържане на сърдечния ритъм (pacemaker), трябва да бъдат изключително внимателни. За тях не е подходящо да се намират в близост до места, където се използва електросъпротивително заваряване. В някои случаи те не бива да се намират и в близост до места, където се заварява по някой от другите методи с голяма сила на тока. Необходимо е да се консултират с лекар специалист. Апаратите за ВИГ заваряване с безконтактно запалване на дъгата винаги имат опция за превключване на друг вид контактно запалване, което е по-безопасно за здравето и за разположени наоколо електронни апаратури.

Мерки за подобряване на средата за заваряване

Информирането на заварчиците относно факти, свързани с рисковете за здравето им по време на заваряване, има много силен ефект. Рисковете, свързани с електромагнитните полета, в сравнение с другите рискове за здравето при заваряване са много малки.

Механизирането на заваряването или използването на роботи значително подобрява работната среда на хората.

Могат да се препоръчат следните прости мерки:

Когато е физически възможно, заваръчният кабел и кабелът за маса трябва да се движат заедно.
Избягвайте да прехвърляте заваръчния кабел през раменете си или да го усуквате около тялото си.
Най-добрият начин за избягване на влиянието на магнитните полета от токоизточника е той да бъде разположен на няколко метра настрани. Магнитните полета намаляват бързо при увеличаване на разстоянието.
Заваряване с постоянен ток е за предпочитане пред заваряване с променлив ток.

Излъчване на ултравиолетови и инфрачервени лъчи и на видима светлина

Електрическата дъга и до известна степен ваната разтопен метал излъчват вълни с голяма мощност в ултравиолетовия, видимия и инфрачервения спектър. Излъчването често може да се отрази в различни повърхности на разположени наоколо предмети или прегради.
Пламъкът при заваряване със смеси на газове с кислород излъчва видими и инфрачервени лъчи .

Интензитетът на излъчването намалява с квадрата на разстоянието. Когато излъчването е от електрическа дъга, то зависи от силата на тока, дължината на дъгата и разпределението на температурното поле в дъгата. Поради това при един и същ метод на заваряване може да има значителна разлика в силата на излъчването. Значителна разлика в силата на излъчването има и при работа по различни методи. Например при една и съща сила на тока излъчването при МИГ/МАГ заваряване е по-силно, отколкото при ръчно електродъгово заваряване. Тъй като при МИГ/МАГ заваряване обикновено се работи с по-силен ток, почти винаги заваряването в среда от защитен газ генерира по-мощно излъчване.

Въздействия на излъчването

Увреждане на очите

Най-опасно за очите е излъчването на ултравиолетови лъчи. То предизвиква така нареченото осветяване (временно увреждане на роговицата).
Видимата светлина има дразнещ ефект и може да предизвика временно намаляване на способността за виждане.
Инфрачервеното излъчване може да увреди ретината и да предизвика перде на очите.

Фигура 6. Препоръчителни нива на затъмнение на защитните филтри. По-подробна информация е дадена в стандарта EN 169.

Увреждане на кожата

Ултравиолетовите лъчи могат да увредят незащитената кожа. Увреждането е подобно на силно лънчево изгаряне.

Предпазни средства

Заваръчна маска със стъкла с фиксирано затъмнение или с регулируемо затъмнение с течни кристали.
Защитна маска със светло стъкло и странични визьори при отстраняване на шлаката.
Заваръчен гащеризон или друго облекло с кожена престилка.
Кожени ръкавици за заваряване, без копчета или други метални части.
Защитни прегради или екрани, които не отразяват светлина, около работните места за заваряване.

Фигура 7. Защитно облекло, предпазващо от ултравиолетови, инфрачервени и видими лъчи – кожена престилка, ръкавици и защитен шлем.

Топлинно излъчване

Излъчването на топлина е голям проблем в заваръчните цехове и работилници. С още по-голяма сила то се отразява, когато се заваряват предварително подгрети детайли или при висока околна температура.

Предпазни мерки

Когато се заварява при повишени температури, трябва да се вземат предвид следните мерки:

Трябва да бъде осигурена добра вентилация на работното място.
Детайлът трябва да е ограден с добра топлоизолация.
Заварчикът не трябва да бъде задължаван да използва тежки инструменти или да работи в неудобни позиции.
Винаги трябва да се използват подходящи защитни средства, като например топлоизолиращи ръкавици.

Тъй като високите температури бързо предизвикват изтощение, трябва да се планират почивки през подходящи интервали.

Трябва да се вземат мерки гърбът на заварчика да не бъде изложен на студ или течения, докато лицето му е изложено на висока температура. Високите температури оказват влияние върху способността на хората за правилна преценка и решения.

Свързано със заваряването замърсяване на въздуха

При заваряване се отделят различни видове вредни газове. Какви замърсители и в какво количество ще се отделят, зависи основно от използвания метод на заваряване и от заваръчните консумативи.

Основният метал също оказва влияние, когато повърхността му е била третирана с изпаряващи се вещества.

Фигура 8. Когато се заварява в ограничени пространства, където има опасност от висока концентрация на дим и газове, заварчикът трябва да използва защитна маска, снабдена със система за подаване на чист въздух, която го прави независим от околния въздух.

Фигура 9. Изсмукването и филтрирането на въздуха подобрява състоянието на въздуха на работното място и намалява риска от увреждане на здравето на хората, работещи там.

Дим

Димът при заваряване е резултат от изпаряването и окисляването на различни вещества в дъгата в резултат от високата температура. Частиците в дима са толкова малки, че могат да достигнат най-фините разклонения на белите дробове. Тези частици са главно окиси на желязото, мангана, хрома и никела. Съдържат се и различни видове флуориди. Количеството дим при РЕДЗ и МИГ/МАГ заваряване с тръбен и плътен тел е практически еднакво. В някои случаи обаче, ако се създадат подходящи условия, количеството дим при МИГ/МАГ заваряване с плътен тел може да бъде значително намалено в сравнение с РЕДЗ. При ВИГ заваряване отделеният дим е значително по-малък, отколкото при РЕДЗ или МИГ/МАГ.

Въздействие на дима

Шествалентният хром, който се образува при РЕДЗ на неръждаема стомана, предизвиква рак и подобни на астма проблеми.
Манганът въздейства на централната нервна система.
Никелът предизвиква рак или астма.
Железните окиси предизвикват дразнене на дихателните пътища.
Флуоридите въздействат на костите.

При заваряване на повърхностно обработени материали могат да се отделят различни вещества:

Материали, обработени със съдържащи олово бои, могат да отделят олово и да въздействат на централната нервна система.
Цинкът, който се използва при поцинковане на стомана, може да предизвика треска.
Полиуретановите бои и изолации могат да отделят изоцианиди и да предизвикат астма.

Газове

Обикновено при заваряване се отделят озон, азотни окиси и въглероден окис. Други газове, които могат да се отделят, са например фосфин и фосген.

Въздействие на газовете

Под въздействието на ултравиолетовите лъчи от кислорода във въздуха се формира озон. Озонът е безцветен газ, който атакува лигавиците и клетъчните мембрани.
Азотни окиси се образуват от азота и кислорода във въздуха под въздействието на високата температура в дъгата и разтопения метал. Азотните окиси въздействат на белите дробове.
Въглероден окис се образува при МАГ заваряване при разграждане на въглеродния двуокис от защитния газ. Въглеродният окис блокира способността на кръвта да приема кислород.

Предпазни мерки

Могат да се вземат различни мерки за избягване на излагането на опасни вещества:

Заварчикът не трябва да заварява надвесен над мястото на заваряване, защото трябва да избягва главата му бъде разположена в най-гъстите горещи газове и дим, които се издигат нагоре.
Трябва да се използва местно изсмукване на газовете при заваряване в помещения. Системата за изсмукване трябва да се придвижва по дължината на шева, ако се заваряват шевове с голяма дължина.
Дори когато има ефективно действаща система за местно изсмукване на газовете, някои газове ще се разпространят в работното помещение. Например димът, който се отделя от долната страна на детайлите и при довършителните операции, трудно може да бъде изсмукан от система за местно изсмукване. Поради това трябва да има много добра система за централна вентилация.
При заваряване в ограничени пространства, когато има риск концентрацията на дим и газове да се повиши значително, заварчикът трябва да ползва система за подаване на свеж въздух, която да го направи независим от околната атмосфера.
За да се избегне образуването на дим от покрития, нанесени върху основния метал, той трябва да бъде почистен на най-малко 10 см от мястото на заваряване.
За да се избегне димът от полиуретанова изолация на основния метал, той трябва да бъде почистен на най-малко 25 см от мястото на заваряване.

Фигура 10. Основният метал трябва да бъде почистен на 10, а понякога и на 25 сантиметра от мястото на заваряване, за да се избегне образуването на газове от боята или от друга обработка на повърхността.

Използване на волфрамови електроди, съдържащи ториеви окиси

Към волфрамовите електроди за ВИГ заваряване обикновено се добавят ториеви или други окиси. Това подобрява способността за запалване на дъгата, нейната стабилност и времето за използване на електрода. Тъй като торият е слабо радиоактивен, трябва да се вземат предпазни мерки.

При нормална работа и съхранение на електродите рискът от радиация е нищожен. При шмиргелене и заточване на електродите съществува риск от поглъщане на частици и така наречената вътрешна радиация.

Предпазни мерки

Шмиргеленето на съдържащи торий електроди (червени, WT) трябва да се изпълнява при наличието на ефективна система за изсмукване на частиците или със специални затворени инструменти. Операторът трябва да използва маска, ако има някакви съмнения относно ефективността на системата за изсмукване.
Прахът трябва да се събира и изхвърля внимателно.
Ако е възможно, по-добре е да се използват електроди, които не съдържат торий. Алтернативите са електроди, които съдържат цирконий, лантан или церий. Също така 2% съдържание на торий (WT20) е за предпочитане пред 4% съдържание (WT40).
При работа с променлив ток избягвайте да използвате електроди, съдържащи торий. (Рискът от вдишване на дим от електроди, съдържащи торий, обикновено е незначителен, но при работа с променлив ток може да нарасне значително и дори да превиши допустимите стойности.)

Допустими нива на въздействие

За най-опасните вещества са определени допустими нива на въздействие, които периодично се контролират. Обикновено допустимото ниво отразява средната концентрация, която не представлява риск за здравето при 8 часа работа (пределно допустимо ниво). За някои субстанции се задават максимални допустими нива и допустими нива за краткотрайно въздействие.

За да се избегне увреждане на здравето от газове и частици, които въздействат по най-различни начини, е важно да се спазват нормативните изисквания, издавани от властите, както и препоръките на производителите.

Производителите издават информационни бланки за безопасността на материалите (Material Safety Data Sheet), в които те предоставят подробна информация за предпазните мерк

Пръски и огън

Въздействия, свързани с пръските

В някои случаи пръските, свързани със заваряването, могат да предизвикат дискомфорт или дори изгаряния. Такъв пример е попадането на пръски с голям размер в обувката на заварчика. Рисковете се увеличават при заваряване в таванно положение или когато се заварява в ограничени пространства, когато на заварчика може да се наложи да легне, за да получи достъп до мястото на шева.

Предпазни мерки

Когато се използват подходящи заваръчни параметри, подходящ защитен газ и подходяща техника на заваряване, е възможно да бъде избегнато образуването на големи пръски. Дребните пръски обикновено са безобидни.

За да се избегнат подобни проблеми, е важно да се използва облекло, което напълно предпазва тялото, изработено от подходящ топлоустойчив материал, тестван в съответствие с изискванията на EN 470-1.

Фигура 11. По време на заваряване е важно да бъдат защитени всички чувствителни и запалими материали.

Риск от пожар

Пожарите, възникнали при заваряване, обикновено се дължат на незнание, невнимание, незаинтересованост или липса на предпазни средства. В този смисъл от голямо значение са обучението и програмите за ефективна защита. Опитът показва, че рисковете са най-големи при работа на временни площадки и в зони, които не са предназначени за заваряване.

Заваряване и рязане на временни площадки се прилага често. Генерирането на голямо количество топлина и големи пръски лесно може да предизвика пожар.

Работни места, където рискът от възникване на пожар е особено голям, са например:

Места, където се съхраняват запалими материали, като петролни продукти или газове.
Складове с опаковъчни материали или за дърво.
Строителни площадки, при които пръски лесно могат да попаднат в места с труден достъп, като например между дървени стени или стени с горима изолация.

Когато се заварява на места, на които има опасност от пожар, трябва да има непрекъснат надзор. В някои случаи трябва да се вземе разрешение от местните противопожарни служби или от застрахователните компании.

Забавено възпламеняване

На места, където има материали, които не са много лесно запалими, възпламеняването може да стане със закъснение, след което да възникне огън с открити пламъци. Може да мине много дълго време, преди огънят да бъде открит, и ако огнището е трудно достъпно, може да мине още по-дълго време, преди да бъде овладян, дори ако има налично противопожарно оборудване.

Разпространение на огъня в различни среди

Горенето на PVC пластмаси, които често се използват за изолация на кабели или с други цели в помещенията, отделя водородни и хлорни пари, които заедно с влагата във въздуха образуват солна киселина. Тя дразни много силно и има разяждащо действие, когато влезе в контакт с металите. Освен това солната киселина поврежда електронното оборудване.

Когато запалими материали като бензин, масла или парафин се нагреят, възниква риск от експлозия. Ако те не се запалят веднага, рискът от експлозия е много голям, тъй като те започват да се изпаряват.

Не бива да се забравя, че при заваряване и рязане на тръби топлината може да бъде пренесена на разстояние през вътрешността на тръбата и да предизвика пожар дори ако температурата не е много висока. Достатъчно голяма искра от заваряване, рязане или шмиргелене може да предизвика пожар дори ако повърхността, върху която попада, не е нагрята до червено.

В затворени пространства, като например изолации на стени, огънят може да се разпространи сравнително бавно. Ако възникне пожар от този тип, задължително повикайте пожарна команда дори ако изглежда, че огънят е загасен, тъй като е важно да се провери дали не е останало огнище на забавено възпламеняване.

Предпазни мерки

Ако трябва да се изпълнява заваряване или рязане на места, където има опасност от възникване на пожар, рискът трябва да бъде оценен от специалист по противопожарна безопасност.

Почистване и отстраняване на запалимите вещества от рисковата зона.
Всички отвори и пукнатини в помещения, изградени от горими материали, трябва да бъдат запушени, за да се премахне рискът от попадане на пръски и искри в тях.
Навлажнете цялата зона с вода преди и след заваряване.
Защитете зоната на заваряване с екрани.
Осигурете необходимото противопожарно оборудване.
Надзор по време и след заваръчните работи (1 час) от пожарникар.
Убедете се, че персоналът е запознат с мерките и изискванията за отстраняване на риска от пожар.

Въздействие на шума

МИГ/МАГ заваряването предизвиква сравнително силен шум, до 80 dB. При заваряване често се изпълняват шумни операции като шмиргелене, отстраняване на шлака и изправяне на детайлите. Счита се, че при излагане на шум над 85 dB по време на 8-часов работен ден хората са застрашени от трайно увреждане на слуха. Като най-общо правило може да се приеме, че нивото на шума не е приемливо, когато е трудно да се проведе разговор.

Фигура 12. Някои източници на шум, за сравнение по скалата, в dB.

Мерки за намаляване на шума

Като начало трябва да се направи проверка и оценка на възможността за изменение в производствените процеси по такъв начин, че шумът да бъде намален.

Използването на подходящ заваръчен процес, параметри на заваряване, защитни газове и техника на заваряване могат да намалят необходимостта от отстраняване на шлака и почистване на шева, а в най-добрия случай да ги отстранят напълно.
Използвайте по-малко шумни инструменти за отстраняване на шлака и шмиргелене.
Плазменото рязане може да генерира много силен шум. Значително подобряване на околната среда и намаляване на нивото на шума (с до 30–40 dB) може да се постигне при използване на маси, които позволяват рязане под вода.
Изолирайте шумната работа и намалете възможността за отразяване, като разположите на подходящи места звукоизолационни материали.
Използвайте защитни слушалки, ако шумът е прекалено силен и има опасност от увреждане на слуха.

Периодично трябва да се провеждат прегледи на слуха.

Ергономия

Въздействие

Когато се заваряват обекти с голямо тегло, натоварването е непрекъснато. Времето за заваряване е дълго, а теглото на оборудването също е голямо. В допълнение положението на заварчика зависи от разположението на шева. От гледна точка на ергономията заваряването в таванно положение (над главата) е неприемливо.

Когато се изпълнява МИГ заваряване във фиксиращи приспособления, има опасност от увреждания поради монотонната работа в едно и също неудобно положение. Често заваръчната горелка се поддържа, като едната ръка се опира в заваряваното изделие.

Фигура 13. Позициониращо устройство за разполагане на заварявания детайл.

Предпазни мерки, свързани с използване на технически средства и оборудване

При организацията на работното място трябва да се спазват някои минимални разстояния между заваряваното изделие, заваръчното оборудване и заварчика. Освен това има ограничение от 15 кг за теглото на обектите, с които се манипулира ръчно.

При планиране на работното място и определяне на правилно положение на заваряване важна роля играе височината на разположение на шевовете. В това отношение позициониращите маси могат да бъдат много полезни. Височината на разполагане на заваръчните шевове до известна степен се определя от необходимостта очите на заварчика да са близо до мястото на заваряване, за да може да вижда ясно заваръчната вана по време на работа. Ако височината е малка, заварчикът трябва да се наведе, за да вижда детайла отстрани. В този случай от голяма полза е поставянето на стол или сандъче. Работни положения, при които ръцете са разположени над нивото на раменете, също трябва да се избягват, когато е възможно.

При изпълнение на заваряване със силни режими теглото на горелката и кабелите е голямо, а заварчикът работи в статично положение. В тази ситуация много полезни са устройствата за окачване/придвижване на заваръчната горелка. Вдигането на кабелите и маркучите над нивото на земята ги предпазва от износване и нараняване, както и улеснява подаването на телта.

Добре би било заваряваният детайл да бъде разположен в позициониращо устройство, което да осигури най-подходящата височина и разположение на шева (фигура 13). По този начин се осигурява по-добро положение на заваряване, което подобрява и изпълнението на шева.

Фигура 14. Балансиращо рамо за намаляване на натоварването от заваръчните кабели в цялото работно пространство.

При заваряване на цилиндрични обекти и тръби могат да се използват ролкови стендове.

Друго ценно приспособление е някакъв вид кука или поставка за заваръчния пистолет.

Фигура 15. При работа с машини е важно да се спазват изискванията за безопасност.

Безопасност при работа с машини и защита от механични наранявания

В момента, в който започнем да използваме машини с движещи се части, ние трябва да вземем под внимание риска от наранявания. Като начало още при проектирането трябва да се вземат всички мерки за избягване на рисковете. Ако практически не е възможно да бъдат елиминирани всички рискове, трябва да се вземат адекватни мерки за гарантиране на безопасността.

Могат да се предприемат действия на няколко нива.

Разполагане на подходящи механични защитни прегради, които осигуряват директна защита. Тези прегради трябва да са достатъчно масивни, без да влияят или ограничават зрителното поле.
Ако поставянето на механични прегради не е възможно, работното място на оператора трябва да е разположено извън рисковата зона, а оборудването да е оградено по такъв начин, че рискът от нараняване да бъде минимален. Отворът за достъп до рисковата зона, като например люк или врата за обслужване, трябва да е снабден с устройство, което да изключва машината в случай на неоторизиран достъп. Зоната трябва да бъде снабдена с устройства за мониторинг, като защитни сензори и превключватели, светлинни бариери или чувствителни на натиск устройства върху пода. Устройствата за затваряне и безопасност на зоната трябва да са проектирани по такъв начин, че да бъде трудно да се деактивират.
При необходимост от извършване на операции в рисковата зона трябва да се вземат мерки за защита на операторите.
Трябва да се осигурят лични предпазни средства, обучение, информация и предупредителни табели за рисковете, които остават след като всички гореописани мерки са взети.

Машинната директива на ЕС

Машинната директива представлява задължителна в ЕС наредба, с която трябва да бъде съобразена всяка машина произведена след 1 януари 1995 г. Съгласно дефиницията машина представлява всяко устройство, което има поне една движеща се част и може да работи независимо. В Машинната директива са специфицирани основните изисквания за безопасност на машините. Знакът CE на фабричната табела показва, че изискванията на Машинната директива са изпълнени.

Работна среда на операторите на оборудване за рязане

Както при заваряването, при термичното рязане и рязането с водна струя трябва да бъдат взети предпазни мерки срещу комбинация от рискови фактори:

механични наранявания,
токови удари,
излъчване на светлина и топлина,
дим и газове,
шум.

Когато става дума за рискове от механични наранявания и наранявания от електрически ток, вижте предните глави, където те са описани поотделно. Видът на проблемите, които могат да възникнат във връзка с излъчвания, дим или шум, зависи от метода на рязане, който се използва – газокислородно, плазмено, лазерно или с водна струя.

Рискове и предпазни мерки, свързани с газокислородното рязане

Димът и искрите от метала, както и разтопената шлака се отделят предимно от долната страна на ламарината. При ръчно рязане има специални изисквания за средствата за лична безопасност. В случай на рязане във временни зони, където има риск от пожар, трябва да се вземат подходящи предпазни мерки.

По време на рязането се отделят дим и газове, които представляват опасност за здравето, като азотни окиси (NOx) и озон (O3). Добра идея е да се използва маса за рязане с вградена система за изсмукване на газовете.

Съхранение и работа с технически газове

Опасност може да възникне в случаите, когато газови бутилки или система за централно снабдяване с газ се обслужват или инсталират неправилно. Изходите за подаване на горивен газ и на кислород трябва да са свързани през устройства за работа със съответния газ и за защита от обратен удар.

При работа с газови бутилки под налягане трябва да се спазват някои правила за съхранение и манипулации, като например:

трябва да бъдат разположени на достъпно място в случай на възникване на пожар,
трябва да бъдат защитени от падане и механични удари,
мястото за тяхното съхранение и разполагане трябва да бъде обозначено с ясни знаци.

Фигура 16. Маса за рязане с вградена система за изсмукване на дима и газовете.

Рискове и предпазни мерки, свързани с плазменото рязане

Ултравиолетовата радиация от дъгата може да предизвика увреждане на очите и кожата, както и отделяне на озон. За описание на въздействията на дъгата и предпазните мерки вижте главите за излъчванията и за отделяните газове при заваряване.

В резултат на изпаряването на рязания материал се образува дим. Когато се реже материал с нанесен някакъв повърхностен слой, в дима може да се съдържат вещества, които са вредни за здравето, в зависимост от вида на повърхностния слой. За рисковете за здравето, свързани с дима, вижте съответния раздел в частта за заваряване.

Количеството дим, което се отделя, зависи от много фактори, но при рязане с по-силен режим количеството дим е по-голямо. Някои от факторите, които влияят, са дебелината на рязания материал, силата на тока, използваният процес (рязане под вода, рязане зад водна завеса, рязане без специални мерки за защита) и броят използвани горелки. По отношение на излъчванията влияние оказват и околните зони (като например светоотразяващи стени).

При сухо рязане се препоръчва изсмукването на газовете да е отдолу, под рязания материал, а когато рязането е под вода, изсмукването на газовете трябва да е над горелката.

Нивото на шума на работни места, където се изпълнява плазмено рязане, е по-високо от нивото на шума при газокислородно рязане и може да достигне 115 dB(A).

Фигура 17. Приблизителни нива на шума при рязане във въздуха, на 60 мм над водната повърхност (полусухо) и 75 мм под вода.

Важно е операторът да носи подходящи предпазни средства, включващи слушалки, маска с тъмно стъкло и подходящо облекло.

Подводно плазмено рязане

Един от ефективните начини за подобряване на работната среда при плазмено рязане е да се използва рязане, при което горелката е потопена под вода по време на рязане. Отделяните метални пари, дим, азотни окиси и озон са значително по-малко (таблица 1), както и нивото на шума.

Количеството дим може да бъде намалено донякъде и в зависимост от дълбочината на водата. Количеството на отделяния азотен окис може да бъде намалено до три пъти, а нивото на шума – с 30 dB(A).

Фигура 18. Рязането под вода е ефективен начин за подобряване на работната среда.

Рискове и предпазни мерки при лазерното заваряване

Лзазерното заваряване навлиза бързо като един от процесите за съединяване на материали. Тъй като е сравнително нов процес, заварчиците нямат необходимия опит за ефективно предпазване от новите видове опасности. Освен рисковете при дирекно насочване, могат да се получат опасни отражения на лъча. Метали като алуминий, мед, месинг и неръждаема стомана отразяват лазерната светлина като огледало. Отразеният лъч може да измине метри и да нарани оператора или намиращ се наблизо колега.

Въздействия

Необратимо увреждане на зрението: Тъй като лъчът е невидим, човешкото око няма естествен рефлекс да премигне. Директен или отразен лъч преминава през роговицата и се фокусира върху ретината, което причинява моментално и трайно ослепяване, често без първоначална болка.

Дълбоко термично изгаряне и ампутация: лазерен лъч преминава през стоманата за части от секундата, ако по време на заваряване спрете движението на ръката си на едно място. Лазерният лъч от Клас 4 срязва обикновени работни панталони и платове за части от милисекундата. Тъй като лъчът е силно фокусиран, той действа като лазерен скалпел и срязва кожата и мускулите в дълбочина.

Пожар и експлозия: Фокусираният лазерен лъч развива висока температура за милисекунди. Разсеяните лъчи или горещите пръски метал могат лесно да запалят намиращи се наблизо хартия, пластмаса, масла или технически газове.

Токсични изпарения и прах: При стопяването на металите (особено поцинкована стомана, алуминий, омаслени или боядисани детайли) се отделят фини метални аерозоли и газове, които са опасни за белите дробове.

Предпазни мерки

Използват се специализирани лазерни очила или маска: Обикновените маски за електродъгово заваряване или слънчеви очила не вършат никаква работа. Очилата трябва да имат конкретна оптична плътност (OD) – обикновено OD6+ или OD7+ за дължина на вълната около 1060-1080 nm. Мощните лазерни инсталации могат да пробият очила от близко разстояние, така че е най-добре да се ползва цял шлем за лазерно заваряване,

Никога не насочвайте пистолета към тялото си: Винаги заварявайте в посока, обратна на краката и ръцете ви. Тялото ви не трябва да се намира на пътя на лазерния лъч, дори и зад заварявания детайл,

Използвайте работна маса или подложка: Под детайла винаги трябва да има огнеупорна повърхност (например дебела стоманена плоча, чугунена маса или решетка за лазерно рязане), която да поеме излишната енергия, ако лъчът пробие. Никога не заварявайте „във въздуха“ или върху пластмасови/дървени повърхности,

Не изключвайте защитата по контакт (Interlock): Ръчните лазери имат сензор на дюзата. Ако дюзата се отдели от детайла, лазерът автоматично спира да излъчва,

Не носете часовници, пръстени или бижута, които могат да предизвикат огледално отражение на лъч,

Мястото за заваряване трябва да бъде напълно изолирано от останалата част на работилницата или цеха със сертифицирани лазерни завеси или екрани. На входа се поставят ясни предупредителни знаци. Не използвайте ламаринени прегради между работните места. В зоната на работа не се допускат външни лица без защитни очила.

Рискове и предпазни мерки при лазерното рязане

От долната страна на рязания материал се отделят пръски и разтопена шлака. Отделят се газове, които са вредни за здравето. Те включват азотен окис (NOx) и озон. Добре е да се използва маса за рязане с вградена система за изсмукване на газовете.

Освен това могат да се отделят прах и газове (He, N2, CO2, O3), шум, видима светлина и вредно лазерно излъчване. Трябва да се използват подходяща система за вентилация и лични предпазни средства.

Светлината от Nd-YAG лазерите е невидима, в инфрачервения спектър, но с по-малка дължина на вълната от тази на CO2 лазера. Тази светлина може да увреди ретината дори при много малки дози на облъчване.

Таблица 1. Количество отделяни газове – сравнение между сухо плазмено рязане и рязане под вода. Емисии на дим при плазмено рязане на конструкционна и неръждаема стомана.

Материал и дебелинаСухо рязане (г/мин)Подводно рязане (г/мин) Конструкционна стомана, 8 мм20–260,1–0,4 Неръждаема стомана, 8 мм30–400,2–0,5

Лазерно оборудване клас 4

Особен риск представлява директното, както и отразеното лазерно излъчване.

Трябва да се вземат специални мерки и да се изпълнят изискванията за защита на операторите. Операторите и сервизните техници трябва да бъдат защитени от директно и индиректно излъчване със съответното оборудване, включващо защитни екрани, защитно облекло и очила. Това е особено важно по време на настройка на лазера и системата от огледала.

Операторите, които изпълняват обслужване и настройка, трябва да са преминали специално обучение.

Освен предпазните мерки трябва да се осигурят детайлни инструкции и предупредителни знаци.

Лазерно оборудване от клас 1

В този случай изискванията към защитното оборудване и предпазните мерки са много по-високи, отколкото изискванията за лазерни машини от клас 4.

Трябва да се използва защитен екран с двойни стени, който да осигурява защита във всички посоки. Освен това трябва да се осигури специална защита срещу отразени лъчи.

Фигура 19. ESAB PRO-LAS1 – защитна система за лазерно рязане, която осигурява интелигентна комбинация между ефективност и сигурност за защита от лазери клас 1.

Рискове и предпазни мерки, свързани с рязане с водна струя

Режещата струя, която съдържа пясък и частици от рязания материал, може да представлява риск.

Водна струя

Абразивната (примесена с пясък) водна струя има много висока кинетична енергия и ако тази енергия не бъде насочена правилно, може да предизвика сериозни наранявания.

Дори съвсем малки на вид рани могат да крият много по-сериозно нараняване и трябва да бъдат обработени възможно най-бързо. Има риск от попадане на външни частици в раната. По време на рязане трябва да се спазва безопасно разстояние от минимум един метър.

Около дюзата трябва да има предпазител против пръски. Операторът трябва да носи защитно облекло, очила и евентуално слушалки.

Устройство за високо налягане

Устройството за създаване на високо налягане трябва да бъде обслужвано от обучен персонал.

Шум

Устройството за създаване на високо налягане може да бъде оборудвано със звукозаглушител поради високите нива на шума.

Нивото на шума по време на рязане с водна струя може да достигне 85 dB(A).

Фигура 20. Рязане с водна струя. Операторът трябва да се намира на безопасно разстояние от минимум 1 метър и трябва да носи защитно облекло, очила и слушалки.