POLITECHNIKA BIAŁOSTOCKA

Wydział Zarządzania

Studia podyplomowe Zarządzanie bezpieczeństwem i higieną pracy II Edycja 2006

PROJEKTOWANIE I ATESTACJA STANOWISKA SPAWACZA Z UWZGLĘDNIENIEM DOTYCHCZASOWEGO ROZWOJU I OSIĄGNIĘĆ TECHNICZNYCH

Prowadzący: dr inż A.Patejuk

Wykonał: Mariusz Bondaruk

Białystok 2006

1. Historia rozwoju spawania gazowego

Do najstarszych metod łączenia metali należy zgrzewanie pa­leniskowe (kuzienne) i lutowanie, które zaczęto stosować niemal równocześnie z rozpoczęciem wytapiania metali z rud.

Wykopaliskowe badania archeologiczne, przeprowadzone na terenie starożytnych państw Grecji i Rzymu, dają wiele dowodów na to, że już na dwa tysiące lat przed naszą erą znano zgrzewanie paleniskowe. W późniejszych okresach cywilizacji (egipskiej i greckiej), które przypadają na wieki XVII-i-IV p.n.e. znaleziska świadczą również o tym, że w ówczesnych czasach stosowano zgrzewanie paleniskowe i lutowanie takich metali, jak: cyna, ołów, i brąz. W ruinach Pompei i Hefculanum, w miastach rzymskich zasypanych w roku 79 n.e. podczas wybuchu Wezuwiusza, znaleziono duże ilości urządzeń kanalizacyjnych, krat naczyń kuchennych i ozdób, wykonanych z różnych metali, co świadczy o powszechnym stosowaniu, zgrzewania ogniskowegoi lutowania.

W zapiskach starożytnej literatury, które zachowały się do naszych czasów, znajdujemy wzmianki o cieplnych metodach łączenia metali w jubilerstwie oraz o pobielaniu cyną naczyń kuchennych wykonanych z miedzi. W XII wieku n.e. zaczęto powszechnie stosować wiele lutów do lutowania złota, srebra, mie­dzi i mosiądzu. Jak świadczą dokumenty z tego okresu, za pomocą lutowania wykonano naprawę pękniętego dzwonu kościelnego, stosując topnik o właściwościach boraksu.

Właściwy rozwój łączenia metali za pomocą spawania gazowego zaczyna się rozwijać pod koniec XIX,wieku, tj. od chwili wynalezienia gazów palnych i tlenu.

Duże osiągnięcia należy przypisać naszym, uczonym Wróblewskiemu i Olszewskiemu, którzy w 1883 r. po raz pierwszy skroplili powietrze, co stało się podstawą wyjściową produkcji tlenu z powietrza na skalę przemysłową. W ten sposób przyczynili się oni do dalszego szybkiego rozwoju spawania gazowego i cięcia tlenem, nie tylko w kraju, ale także na świecie.

Pierwszy palnik do spawania acetylenowo-tlenowego został skonstruowany w 1901 r. przez Picarda (Francja). Był to palnik bardzo prostej konstrukcji, niczym nie przypominający palnika dzisiejszego. Wkrótce potem w 1904 r. Jottrand (Belgia) skonstruował palnik acetylenowo-tlenowy do cięcia stali. Od tej pory zapoczątkował się więc okres szerszego zastosowania w przemyśle spawania gazowego i cięcia tlenem.

W Polsce największy rozwój spawania gazowego przypada na lata 19104-1925, tj. od chwili uruchomienia pierwszej fabryki tlenu w Warszawie (1910 r.). W tym czasi zaczyna się produkować nowsze typy palników do spawania oraz wytwornice acetylenowe o większej niż dotychczas wydajności i sprawności.

Dzięki właściwościom płomienia gazowego, spawanie znajduje coraz szersze zastosowanie w łączeniu (spajaniu) metali i stopów. Oddaje ono również nieocenione usługi w robotach naprawczych, początkowo przy spawaniu drobnych części, a następnie do naprawy odlewów żeliwnych, parowozów, okrętów, kotłów parowych i rurociągów. W 1922 r. wykonano po raz pierwszy całkowicie spawane, miedziane skrzynie parowozowe. Polskie koleje państwowe (PKP) pierwsze w Europie zastosowały w 1930 r. napawanie szyn i rozjazdów kolejowych. W 1938 r. Wprowadzono. W Polsce hartowanie powierzchniowe palnikiem gazowym wałów korbowych.

W czasie II wojny światowej spawalnictwo w Polsce przeżywało martwy okres i dopiero po wyzwoleniu zaczęto wprowadzać do przemysłu nowe metody spawania elektrycznego, które okazały się bardziej ekonomiczne od powszechnie stosowanego ręcznego spawania elektrycznego, a mianowicie spawanie automatyczne i półautomatyczne łukiem krytym, spawanie wiązką ektrod, spawanie elektrożużlowe, oraz spawanie w osłonie gazów ochronnych. Nowe metody spawania w dużej mierze przyniły się do szybkiej odbudowy i rozbudowy naszego przemysłu.

Do dużych osiągnięć w naszym kraju należy zaliczyć uruchomienie własnej produkcji automatów i półautomatów do spawania i zgrzewania. Na szczególną uwagę zasługuje produkcja aparatów do spawania w osłonie argonu i CO₂ oraz do cięcia plazmowego. Stosowanie tych aparatów do spawania i cięcia przynosi gospodarce narodowej duże oszczędności i umożliwia spawanie, cięcie niemal wszystkich metali nieżelaznych i ich stopów.

2. Stanowisko robocze do spawania i cięcia gazowego

Stanowisko pracy spawacza gazowego może być stałe albo ruchome (przenośne), zależnie od tego czy praca będzie wykonywa i stale w jednym miejscu, czy będzie wymagała przenoszenia stanowiska z jednego miejsca na drugie. Stanowisko stałe dla spawaczy urządza się przeważnie dużych halach warsztatowych lub w mniejszych warsztatach, miejscach wydzielonych i obudowanych ścianami murowanymi lub zabezpieczonych parawanami.

Stanowisko stałe do spawania może się składać z następujących urządzeń:

• butli tlenowej i acetylenowej, węży, reduktorów, palnika i stołu spawalniczego.

• butli tlenowej i bezpiecznika wodnego, do którego acetylen dopływa rurociągiem gazowym z wytwornicy umieszczonej w innym pomieszczeniu, węży, reduktorów, palnika i stołu do spawania

• instalacji stałej, składającej się z rurociągu tlenowego, do którego jest przyłączony reduktor tlenowy sieciowy i rurociągu acetylenowego, do którego jest przyłączony bezpiecznik wodny. Tlen dopływa do reduktora rurą stalową z baterii tlenowej znajdującej się w osobnym pomieszczeniu, a acetylen dopływa do bezpiecznika wodnego (niskiego lub wysokiego ciśnienia) rurą stalową z wytwornicy stałej zainstalowanej w osobnym pomieszczeniu, poza obrębem stanowiska spawalniczego

Stanowisko stałe do spawania gazowego

1. butla tlenowa z reduktorem

2. butla acetylenowa z reduktorem

3. palnik z wężami do spawania

4. szafka z nasadkami do spawania

5. stół do spawania

3. Stanowisko pracy do spawania tukiem elektrycznym

Stanowisko pracy do spawania łukiem elektrycznym należy wyposażyć w:

• stół spawalniczy z uniwersalnym uchwytem do mocowaniu elementów z blach i rur w różnych pozycjach,

• wieszak (zaczep) do bezpiecznego odkładania uchwytu spawalniczego,

• dywanik izolacyjny gumowy (dielektryczny), izolujący spawacza od podłoża - ochrona przed porażeniem prądem elektrycznym,

• stołek z regulowaną wysokością siedziska,

• źródło prądu spawania (np. prostownik spawalniczy) z osprzętem,

• urządzenia wentylacji stanowiskowej - wyciągi stanowiskowe podłą­czone do wspólnej instalacji wyciągowej lub indywidualne urządzenia filtracyjno-wentylacyjne,

• pojemnik na odpadki elektrod otulonych,

• narzędzia ślusarskie: młotki, szczypce lub cęgi, szczotkł druciane stalowę,

• szafkę narzędziową.

Organizując stanowisko pracy spawacz ręczny łukiem elektrycznym sprawdza:

stan techniczny wszystkich składników należących do wyposażenia stanowiska spawalniczego,

• zgodność wyposażenia z przeznaczeniem stanowiska do spawania ręcznego łukowego, ustawienie parawanów (zasłon, ekranów),

• zewnętrznie stan techniczny urządzeń spawalniczych wraz z osprzętem, oświetlenie stanowiska pracy,

• funkcjonowanie wentylacji stanowiskowej wyciągowej i nawiewnej ogólnej,

• zamocowanie kowadełka masy,

• zamocowanie uchwytu spawalniczego, łączników, szybkozłączek „euro",

• wyposażenie stanowiska w urządzenie do bezpiecznego zawieszania

• uchwytu spawalniczego

• działanie wentylacji stanowiskowej,

• stan techniczny narzędzi i ułożenie ich na stanowisku pracy,

• ustawienie parawanów lub zasłon,

• dobranie szkieł filtracyjnych i ich założenie do tarczy spawalniczej lub przyłbicy,

• w przypadku stanowiska do spawania łukowego elektrodami otulonymi sprawdza, czy w wyposażeniu stanowiska jest pojemnik na resztki (ogarki) elektrod otulonych.

4. Pomieszczenia do pracy i ich wyposażenie. Miejsce pracy spawacza.

Pomieszczenie, w którym się wykonuje pracę, może być przeznaczone do:

stałej pracy - jeśli łączny czas przebywania pracownika w ciągu jednej doby przekracza 4 godziny,

czasowej pracy - jeśli łączny czas przebywania pracownika w ciągu jednej doby wynosi 2-4 godzin.

Pracodawca jest zobowiązany organizować pracę w sposób zapewniający spawaczom bezpieczne i higieniczne warunki pracy, zarówno w zakładzie pracy, jak i na każdym wyznaczonym miejscu poza zakładem pracy. Spawalnia, czyli odrębne pomieszczenie lub wydzielona część pomieszczenia, w którym znajdują się stałe stanowiska do spawania i cięcia metali, jest budowana z materiałów niepalnych. Wysokość spawalni nie może być mniejsza niż 3,75 m. Na jedno stanowisko spawalnicze przypa da minimum 2 m2 wolnej powierzchni podłogi.

Odległość między stanowiskami roboczymi powinna wynosi co najmnie 1 m (nie licząc szerokości przejść). Do malowania ścian i stropów spawał ni stosuje się farby matowe. Każde stanowisko pracy jest wyposażone w mechaniczny wyciąg gazów, dymów i pyłów spawalniczych. Niezależ nie od tego w spawalni funkcjonuje wentylacja ogólna, zapewniające usuwanie zanieczyszczonego powietrza z pomieszczenia i jednoczesna dopływ świeżego powietrza.

Niezbędna wymiana powietrza - z uwagi na substancje szkodliwe dlć zdrowia - powinna zapewnić czystość powietrza w granicach nie przekra czających najwyższych dopuszczalnych stężeń tych substancji.

W pomieszczeniach spawalni zapewnia się temperaturę nie niższą niż 14°C, odpowiednio do rodzaju wykonywanej pracy i związanego z nią wysiłku

5. Środki ochrony indywidualnej stosowane przy spawaniu gazowym i łukiem elektrycznym.

Środki ochrony indywidualnej spawacza są to środki noszone lub trzymane przez pracownika w celu ochrony przed zagrożeniami, w związku z niebezpiecznymi lub szkodliwymi czynnikami, występującymi w środowisku pracy, w tym również wszelkie akcesoria i dodatki przeznaczone do tego celu, np. środki ochrony oczu i twarzy, obuwie ochronne, rękawice. Do środków ochrony indywidualnej nie zalicza się zwykłej odzieży roboczej, która nie jest specjalnie przeznaczona do zapewnienia bezpieczeństwa i ochrony zdrowia spawacza.

Pracodawca nieodpłatne zaopatruje spawaczy w odzież ochronną i obuwie robocze oraz pozostałe środki ochrony indywidualnej, zabezpieczające ich przed działaniem niebezpiecznych i szkodliwych czynników w środowisku pracy.

Odpowiedzialność za właściwości ochronne i użytkowe dostarczonej spawaczowi odzieży ochronnej i pozostałych środków ochrony indywidualnej ponosi pracodawca.

Pracodawca nie może dopuścić do pracy spawacza bez środków ochrony indywidualnej, które przewidział do stosowania na tym stanowisku pracy

Środki ochrony oczu i twarzy

Oczy i twarz spawaczy narażone są na wiele zagrożeń. Technologiczne źródła promieniowania optycznego, stosowane w procesach spawalniczych: otwarty łuk elektryczny i płomień palnika gazowego, mogą być przyczyną wielu poważnych zagrożeń. Innym zagrożeniem dla spawaczy są gorące odpryski ciał stałych (metali i żużlu).

Ze względu na konstrukcję sprzęt ochrony oczu i twarzy spawaczy moż­na podzielić na:

• okulary ochronne spawafnicze,

• gogle spawalnicze,

• tarcze spawalnicze,

• przyłbice spawalnicze.

Podstawowe wymagania dotyczące środków ochrony oczu i twarzy, w zakresie konstrukcji, odporności termicznej i mechanicznej, zostały określone w normie PN-EN 166: 1998.

Odzież ochronna spawacza

Odzież ochronna powinna zabezpieczyć spawacza przed działaniem niebezpiecznych i szkodliwych dla zdrowia czynników występujących w środowisku pracy lub wystarczająco osłabiać ich działanie. Czynniki te można pogrupować na:

• termiczne,

• mechaniczne,

• chemiczne oraz pyły,

• atmosferyczne.

Odzież ochronna spawacza powinna być niepalna, zabezpieczać go przed odpryskami ciekłego metalu, uniemożliwiać zatrzymywanie kropli stopionego metalu, chronić przed promieniowaniem podczerwonym i ultrafioletowym z łuku elektrycznego lub płomienia palnika gazowego, uniemożliwiać przewodzenie prądu elektrycznego z zewnątrz do wewnątrz.

Wymagania w zakresie odzieży ochronnej dla spawaczy zostały zawarte w normie PN-EN 470-1.

Środki ochrony rąk

Ręce stanowią jedną z najbardziej narażonych na urazy części ciała spa­wacza. Według szacunkowych danych urazy rąk stanowią 30 % ogólnej liczby zdarzeń wypadkowych. Jest to związane z bezpośrednim kontaktem rąk ze źródłami czynników szkodliwych i niebezpiecznych, w szczególności z gorącymi i ostrymi przedmiotami. Rękawice ochronne są stosowane w celu zabezpieczenia ręki lub jej części przed zagrożeniami.

Do ochrony ramion i przedramion przeznaczone są wyroby o nazwach „ochraniacze ramion i przedramion". Podstawowymi normami, dotyczącymi rękawic ochronnych, są normy europejskie:

PN-EN 420:1996 „Wymagania ogólne w stosunku do rękawic ochron­nych".

PN-EN 407: 1997 „Rękawice chroniące przed czynnikami termicznymi (gorąco i/lub ogień)”

Środki ochrony nóg

Ochronę stóp zapewnia spawaczowi obuwie dostosowane do występują­cych zagrożeń. Obuwie spawacza powinno być wykonane ze skóry odpornej na działa­nie czynników gorących. Ważna jest jej odporność na przepalenie i skurcz powierzchniowy. Cholewki butów spawalniczych wymagają od­porności na działanie iskier i odprysków gorących metali. Używa się bu­tów z cholewkami sznurowanymi do końca, ale skuteczniej chronią buty z klapami zapinanymi na tzw. bezpieczne sprzączki, które otwierają się przy pociągnięciu za pasek zapinający. Buty te najlepiej chronią przed odpryskami gorących metali, a po­nadto umożliwiają błyskawiczne zrzucenie buta, kiedy do cholewki dostanie się gorący odprysk. Do­pasowując obuwie, należy brać pod uwagę jego szerokość, dłu­gość i wysokość. Przed otrzyma­niem obuwia ochronnego do użyt­ku spawacze powinni być zapozna­ni z zasadami prawidłowego ich użytkowania, przechowywania i konserwacji oraz otrzymać środki do utrzymania obuwia w czystości.

6. Karta identyfikacji zagrożeń na stanowisku spawania ręcznego łukiem elektrycznym

1. Czynniki niebezpieczne

1.1. Zagrożenia związane z właściwościami fizycznymi materiałów:

ciężarem, śliskimi powierzchniami, upadkiem ciężkich elementów na spawacza.

1.2. Zagrożenia związane z elementami ostrymi i wystającymi:

ostre krawędzie elementów przygotowywanych do spawania, opiłki metalu.

1.3. Zagrożenia związane z elementami wirującymi i luźnymi:

brak osłon na elementach ruchomych i wirujących urządzeniach spawalni­czych i pomocniczych na stanowiskach pracy spawacza, uszkodzone narzędzia elektryczne, np. uszkodzona tarcza szlifierki kątowej, niewłaściwa odległość stopki od tarczy szlifierki stołowej itp.

1.4. Zagrożenia poparzeniem:

gorące powierzchnie obrabianych elementów, gorące odpryski metalu podczas spawania, rozgrzane elementy spawane.

1.5. Zagrożenie porażeniem prądem elektrycznym:

niewłaściwa instalacja elektryczna na stanowiskach spawania, niesprawna instalacja elektryczna narzędzi ręcznych o napędzie elektrycznym, brak aktualnych pomiarów ochrony przeciwporażeniowej, niewystarczające przekroje przewodów spawalniczych w stosunku do wystę­pujących natężeń prądu, uszkodzona izolacja przewodów spawalniczych, uszkodzona izolacja uchwytu spawalniczego,

nienależyte zamocowanie zacisków przewodów spawalniczych (na zaci­skach brak styku zapewniającego przewodzenie prądu), stosowanie lamp o napięciu niebezpiecznym w zbiornikach metalowych.

1.6 Zagrożenia związane z przemiszczaniem się sprzętu

spawanie w zbiornikach, spawanie na wysokości,

drogi transportowe niedostosowane do przemieszczania sprzętu spawalni­czego.

1.7. Zagrożenie pożarem i/lub wybuchem:

wykonywanie prac spawalniczych w warunkach zagrożenia pożarem bez stosowania wymaganych zabezpieczeń, określonych w protokóle zezwole­nia na te prace,

wykonywanie prac spawalniczych poza spawalnią w odległości mniejszej niż 5 m od materiałów łatwopalnych lub niebezpiecznych przy zetknięciu z ogniem,

prace spawalnicze w miejscach, w których iskry spawalnicze /krople ciekłe­go metalu mogłyby spowodować zapalenie materiałów palnych.

2. Szkodliwe czynniki chemiczne:

związki chemiczne (różne gazy, jak: tlenki azotu, tlenek węgla i inne gazy za­leżnie od metody spawania i rodzaju spawanego metalu.

3. Szkodliwe czynniki fizyczne:

promieniowanie optyczne pochodzące z łuku elektrycznego: nadfioletowe,

podczerwone, widzialne,

nieprawidłowe oświetlenie (poniżej 200 lx), oświetlenie nie dostosowane do

wykonywanej pracy,

hałas powyżej 85 dB(A),

wibracja,

zapylenie.

4. Czynniki psychofizyczne:

Średnio-ciężka i ciężka praca fizyczna, wykonywana w wymuszonej pozycji ciała (stojącej, pochylonej, kucznej), często w małych przestrzeniach (podwójne dna statków, zbiorników)

Ręczny transport ciężkich przedmiotów (narzędzia, butle i inne)

KARTA OCENY RYZYKA NA STANOWISKU PRACY					Data: 21-11-2006		Nr Karty
					Sporządził: Mariusz Bondaruk
Stanowisko Pracy		Spawacz			Liczba narażonych
Charakterystyka stanowiska pracy Spawacz					Dukumenty odniesienia -instrukcje -przepisy wewnętrzne
Lp.	Zagrożenia		Źródło zagrożenia	Cięzkość szkód	Oczacowanie ryzyka	Działania profilaktyczne
1.	Nieprzestrzeganie warunków bezpieczeństwa obsługi sprzętu		Praca z butlami tlenowymi, acetylenowymi, porażenie prądem	duże	duże	Instruktaż ogólny, stanowiskowy
2	Ptyły spawalnicze		Dymy w pracesach spawalniczych	średnie	średnie	stosowanie masek ochronnych, przeciwypoływch
3.	Promieniowanie widzialne, nadfioletowe, podczerwone		Promieniowanie optyczne z łuku eletrycznego	średnie	średnie	Stosowanie środków ochrony oczu i twarzy z odpowiednim filtrem spawalniczym, ochrona szyi, stosowanie ekranów ochronnych
4	Poparzenia		Gorące powierzchnie elementów spawanych, iskry i rozpryski gorącego metalu	duże	duże	Stosowanie odzieży ochronnej: beretu, fartucha spawalniczego, butów i rękawic ochronnych
5	Pożar, wybuch		Iskry i rozpryski gorącego metalu	duże	duże	Spawanie w odpowiedniej strefie i używanie zabezpiezceń przed wywołaniem pożaru
6	Zmęczenie i obniżenie wydajności		Prace spawalnicze w wymuszonych pozycjach	małe	małe	Stosowanie sprzętu pomocniczego ułatwiającego spawanie
7	Zasłabnięcia z powodu niedoboru tlenu, zatrucia tlenkiem węgla, azotu		Prace spawalnicze w zbiornikach, w ciasnych i zamkniętych pomieszczeniach	duże	duże	Spawanie w zbiornikach z asekuracją drugiej osoby, spawanie przy sprawnej wentylacji
8	Upadek z wysokości		Prace spawalnicze na wysokości	duże	duże	Stosowanie wymaganych środków ochrony do pracy na wysokości
9	Zagrożenia powodowane przez narzędzia podstawowe		Spawarki elektryczne, butle tlenowe, przetwornice acetylenowe	średnie	średnie	Sosowanie bezpiecznych metod pracy i ochrony indywidualnej
Uwagi					Zatwierdził

Wnioski

Spawacze narażeni są na poparzenia odpryskującymi, gorącymi kawałkami metalu. Narażenie spawacza na dymy spawalnicze podczas wykonywania prac powoduje skutki zdrowotne. Praca spawacza/przecinacza odbywa się często w wymuszonej pozycji ciała (spawanie w podwójnych zbiornikach itp.), co może powodować bóle pleców, ramion, rąk i nóg. Praca spawacza/przecinacza często wymaga przenoszenia ciężkich narzędzi i elementów, co może być przyczyną urazów kręgosłupa.

Należy sprawdzić stan techniczny urządzeń elektrycznych przed pracą oraz zlecać uprawnionemu pracownikowi naprawę ewentualnych uszkodzeń i okresowy przegląd urządzeń.

Należy stosować działania profilaktyczne

1. stosować specjalne okulary, przyłbice i tarcze chroniące oczy przed promieniowaniem, pyłami, opiłkami metali, iskrami oraz środki ochrony układu oddechowego, ochronniki słuchu, odzież ochronną oraz rękawice ochronne.

2. zainstalować skuteczną wentylację wywiewną i klimatyzację w celu zapobiegania zanieczyszczeniu powietrza i stresowi cieplnemu.

3. stosować bezpieczne metody podnoszenia i przenoszenia ciężkich lub nieporęcznych ładunków oraz stosować urządzenia mechaniczne ułatwiające podnoszenie i przenoszenie.

4. stosować obuwie ochronne zapewniające komfort w czasie długich okresów pracy w pozycji stojącej. Należy stosować maty podłogowe dla zmniejszenia zmęczenia nóg.

5. stosować przerwy w pracy na odpoczynek i ćwiczenia dla zapobieżenia urazom wynikającym z przeciążenia układu mięśniowo-szkieletowego.

6. sprawdzić drabinę przed wejściem na nią. Nigdy nie należy wchodzić na niestabilnie ustawioną drabinę lub drabinę o śliskich szczeblach.

6

---