SPAWALNICTWO

— 12 —

styczeń-luty 2010 r.

SPAWALNICTWO

W pierwszej części artykułu zo-
stała przedstawiona ogólna cha-
rakterystyka zagrożeń związanych
z toksycznością składników che-
micznych i gazów wydzielających
się podczas procesu spawania.
Dopełniając temat bezpiecznych
warunków pracy na stanowisku
spawacza, kontynuujemy zagad-
nienie wpływu związków chromu
i niklu zawartych w pyle spawalni-
czym na zdrowie pracownika.

DR

INŻ

. J

OLANTA

M

ATUSIAK

Instytut Spawalnictwa w Gliwicach

Bezpieczeństwo
pracy spawaczy – cz. II

fot. Shutters

tock

— 13 —

Metale & Nowe Technologie

SPAWALNICTWO

Międzynarodowa Agencja Badań
nad Rakiem (IARC – International
Agency for Research on Cancer)
uznała, że dymy spawalnicze należą
do grupy zanieczyszczeń prawdopo-
dobnie kancerogennych. Udowod-
nione działanie kancerogenne mają
takie składniki dymów spawalniczych,
jak: nikiel, chrom(VI), beryl i kadm.
Obecny w pyle spawalniczym ditle-
nek krzemu zwiększa predyspozycje
płuc do gruźlicy i szeregu chorób
o charakterze infekcyjnym. Zdolności
zwłóknienia tkanki płucnej przypisuje
się związkom chromu i niklu wystę-
pującym w pyle przy spawaniu stali
nierdzewnych.

W tabeli 1, opublikowanej w cz. I ar-

tykułu („Stal” 11-12/2009, str. 26) za-
warto wykaz wartości najwyższych
dopuszczalnych stężeń niektórych
składników pyłu spawalniczego i ga-
zów oraz przedstawiono efekty kry-
tyczne dla zdrowia, które występują
w organizmie wskutek działania po-
szczególnych składników pyłu spawal-
niczego i gazów [1]. Oddziaływanie
pyłu spawalniczego i gazów na orga-
nizm człowieka jest brane pod uwa-
gę przy ocenie ryzyka zawodowego.
Ocena ryzyka dla zdrowia występu-
jącego przy procesach spawalniczych
związana jest z określeniem czynni-
ka chemicznego wiodącego (główne-
go) dla danego procesu spawalniczego.
Czynnikiem chemicznym wiodącym
jest zanieczyszczenie najbardziej szko-
dliwe i mające największą emisję przy
danym procesie [2]. Analizując czyn-
niki chemiczne wiodące, które two-
rzą główne zagrożenie dla zdrowia
pracowników przy poszczególnych
metodach spawania, należy zauważyć
występowanie, zawsze jako zagroże-
nie, pyłu całkowitego (zbiór cząstek
wszystkich frakcji). Spawanie stali
nierdzewnych jest szcze gólnie niebez-
pieczne ze względu na emisję do śro-
dowiska pracy kancerogennego chro-
mu(VI) i niklu.

Toksyczność chromu jest uzależ-

niona od stopnia utlenienia i rozpusz-
czalności, przy czym silnie toksyczne
i rakotwórcze działanie wykazują
przede wszystkim związki chromu
sześciowartościowego. Związki chro-
mu(VI) mogą stanowić grupę związków
chemicznych:

• rozpuszczalnych – są to chromiany

sodu i potasu,

• nierozpuszczalnych, do której zalicza

się chromiany cynku, litu, wapnia
i baru.
Chromiany rozpuszczalne po-

wodują przy narażeniu zawodowym
zmiany w nerkach i choroby układu
oddechowego, natomiast chromiany
nierozpuszczalne, uważane za bar-
dziej niebezpieczne, są dla organizmu
człowieka kancerogenne, powodując
raka płuc.

Chrom(III) uważany jest za nie-

toksyczny i nie wpływa na zdrowie
pracowników. Komisja VIII Między-
narodowego Instytutu Spawalnic-
twa – Health and Safety (ang. zdro-
wie i bezpieczeństwo), zajmująca się
od wielu lat aspektami zdrowotnymi
technologii spawalniczych i zagadnie-
niami ochrony zdrowia, opublikowała
w 1997 roku raport podsumowujący
zagadnienie występowania przy pro-
cesach spawalniczych chromu i niklu
oraz ich wpływu na zdrowie pracow-
ników. Według raportu do procesów
spawalniczych charakteryzujących się
najwyższymi stężeniami w pyle chro-
mu(VI) należą procesy spawania stali
nierdzewnych elektrodami otulonymi,
drutami proszkowymi oraz drutami
litymi w osłonie gazów (MIG/MAG,
TIG) [3]. W pyle powstającym przy
tych procesach występują głównie
chromiany sodu (Na

2

CrO

4

), chromiany

potasu (K

2

CrO

4

), chromiany wapnia

(CaCrO

4

), tlenek i tritlenek chromu.

Występowanie wysokich stężeń chro-
mu(VI) przypisano również procesom
cięcia plazmowego i laserowego stali
wysokostopowych.

Z

WIĄZKI

NIKLU

W

PYLE

SPAWALNICZYM

Przy spawaniu stali chromowo-niklo-
wych powstający pył zawiera głównie
tlenki niklu (NiO, NiO

2

, Ni

2

O

3

), które

należą do grupy związków nierozpusz-
czalnych, a więc szczególnie ważnych
z punktu medycyny pracy. Do procesów
spawalniczych charakteryzujących się
najwyższymi stężeniami w pyle tlen-
ków niklu zaliczono spawanie w osło-
nie gazów obojętnych, cięcie plazmowe
i laserowe materiałów podstawowych
o wysokiej zawartości niklu. Zagro-
żenia zdrowia u spawaczy związane

z narażeniem na nikiel w środowisku
pracy wynikają głównie z wdychania
pyłu, dymów i aerozoli niklu meta-
licznego lub różnych jego związków.
Szkodliwe skutki ekspozycji spawa-
czy na nikiel i jego związki związane
są z ich działaniem na układ oddecho-
wy, działaniem alergizującym oraz pod-
wyższonym ryzykiem występowania
chorób nowotworowych, głównie nosa
i płuc. W warunkach przewlekłego
narażenia inhalacyjnego pracowników
wykonujących prace spawalnicze pyły
i dymy niklowe powodują powstawanie
zmian płucnych (ograniczenie funkcji
układu oddechowego, zwłóknienia)
oraz astmę. Eksperci Międzynarodowej
Agencji Badań nad Rakiem (IARC)
uznali, że związki niklu są rakotwórcze
dla ludzi, natomiast nikiel metaliczny
jest przypuszczalnie rakotwórczy dla
ludzi.

P

ODSUMOWANIE

Do łączenia elementów ze stali nie-
rdzewnych wykorzystywane są niemal
wszystkie znane metody spawalnicze,
wśród których przeważają metody
spawania łukowego – najbardziej
uniwersalne, bazujące na typowych,
niezbyt drogich urządzeniach, stosun-
kowo nietrudne do opanowania. Cechy
te sprawiają, że techniczne możliwości
spawania tej grupy materiałów istnieją
niemal powszechnie, a spawanie obej-
muje szerszy obszar, niż wskazywałby
ich kilkuprocentowy udział w całej
produkcji hutniczej. Techniki spawa-
nia stali nierdzewnych wykorzystuje
się w praktyce produkcyjnej więk-
szości przedsiębiorstw i producentów
wyspecjalizowanych w określonych
wyrobach.

W licznych badaniach przepro-

wadzonych przez ośrodki badawcze
na całym świecie wykazano, że pył
spawalniczy oraz gazy emitowane
przy spawaniu zawierają substan-
cje niebezpieczne (bardzo toksycz-
ne, toksyczne, szkodliwe, drażniące,
uczulające, rakotwórcze, mutagenne),
zagrażające zdrowiu osób narażonych
na ich działanie podczas pracy. Tok-
syczność pyłu spawalniczego i poziom
generowanych przez niego zagrożeń
są pochodną wielkości emisji pyłu, stę-
żenia pyłu w atmosferze miejsca pracy,
frakcji pyłu oraz składu chemicznego

SPAWALNICTWO

— 14 —

styczeń-luty 2010 r.

Substancja

NDS [mg/m

3

]

NDSCh [mg/m

3

]

Efekt krytyczny

chrom i chrom (III)

0,5

–

drażniący układ oddechowy

chromiany, chrom (VI)

0,1

0,3

rozpuszczalne: wątroba, nerka, układ oddechowy,

nierozpuszczalne: rakotwórczy i drażniący

ditlenek węgla, CO

2

9000

27 000

układ krążenia

fluorki (jako HF), F

–

1

3

fluoroza kości, drażniące

glinu tritlenek

2

16

drażniący układ oddechowy, pylica płuc

kadm, Cd

0,01

–

rakotwórczy i nefrotoksyczny

mangan, Mn

0,3

–

układ nerwowy, oddechowy

miedź i jej związki

– dymy tlenków

– pyły tlenków

0,1

1

0,3

2

drażniący, gorączka dymów metali

nikiel i jego związki

0,25

–

rakotwórczy (nos, płuco, krtań)

ozon, O

3

0,15

–

drażniący układ oddechowy (zmiany czynnościowe płuc)

tlenek magnezu, MgO

– dymy – pyły

5, 10

drażniące (oczy, nos), gorączka dymów metali

tlenek węgla, CO

30

180

układ sercowo-naczyniowy, ośrodkowy układ nerwowy

tlenki azotu, NO

x

5

10

układ oddechowy i ośrodkowy układ nerwowy, układ oddechowy

tlenki żelaza – dymy

5

10

pylica żelazowa, układ oddechowy

NDS – najwyższe dopuszczalne stężenie,

NDSCh – najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe

Tabela 1. Wykaz wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń niektórych składników dymów spawalniczych oraz oddziaływanie poszczególnych składników na orga-
nizm człowieka

pyłu. Na stężenie pyłu w powietrzu
wpływają m.in. wielkość emisji, zasto-
sowany system wentylacji oraz warunki
technologiczne prowadzenia procesu
spawania. Z kolei skład chemiczny
pyłu zależy od rodzaju stosowanych
materiałów, jak również od parametrów
technologicznych procesu. W pyle spa-
walniczym powstającym przy spawaniu
stali nierdzewnych występują znaczące
ilości pierwiastków specyficznych dla
tych stali: zwłaszcza chromu i niklu,
które powodują szczególne zagrożenie

dla zdrowia. Niektóre związki chromu
i niklu, występujące w pyle powsta-
jącym przy spawaniu, mają działanie
rakotwórcze stwierdzone przez Mię-
dzynarodową Agencję Badań nad
Rakiem. Badania epidemiologiczne
populacji spawaczy w różnych krajach
wykazały, że narażenie na działanie tych
substancji, szczególnie w warunkach
powtarzającej się ekspozycji, powoduje
ciężkie schorzenia nowotworowe do-
tykające różnych organów i układów
organizmu ludzkiego.



Piśmiennictwo
1. Rozporządzenie Ministra Pracy i Po-

lityki Społecznej z dnia 29 listopada
2002 r. w sprawie najwyższych dopusz-
czalnych stężeń i natężeń substancji szko-
dliwych dla zdrowia w środowisku pracy
(DzU nr 217, poz. 1833).

2. Hazardous substances in welding and

allied processes, IIW Doc. VIII-1812-97.
Translation ZH 1/223 1995 „Schadstof-
fe in der Schweisstechnik”.

3. Spiegel-Ciobanu

V.E.:

Chromium and nickel

in welding and allied processes-some important
aspects, IIW Doc. VIII 1799-97.

reklama

www.promotor.elamed.pl

infolinia: 801 888 980

l h v l ˜ f } q l n

t

CF[QJFD[FŴTUXP
J
IJHJFOB
QSBDZ

t

QSBXP
QPMTLJF
PSB[
FVSPQFKTLJF

t

PDFOB
SZ[ZLB
J
BOBMJ[B
XZQBELØX

t

FSHPOPNJD[OF
TUBOPXJTLB
QSBDZ

t

PDISPOB
QS[FDJXQPƒBSPXB

t

QJFSXT[B
QPNPD

80