STANOWISKO PRACY SPAWACZA - Emisja szkodliwych substancji chemicznych i pyłowych źródło: opracowanie: "Charakterystyka zagrożeń chemicznych i pyłowych w środowisku pracy spawacza", dr inż. Krzysztof Benczek, CIOP-PIB

Szkodliwe działanie substancji emitowanych w procesach spawalniczych.

   Wchłanianie emitowanej substancji do organizmu w znacznym stopniu zależy od formy, w jakiej dana substancja występuje w powietrzu. Gazy i pary wchłaniają się do organizmu na drodze dyfuzji i rozpuszczają się w płynach ustrojowych. Pyły w zależności od wielkości ziaren, osadzają się w różnych partiach dróg oddechowych; duże ziarna osadzają się przed krtanią, drobniejsze docierają do tchawicy, jeszcze drobniejsze do oskrzeli i odgałęzień oskrzelików. Ta część układu oddechowego pokryta jest nabłonkiem migawkowym, który powoduje, że osadzone cząstki transportowane są ze śluzem w kierunku krtani i przełyku, skąd mogą zostać połknięte, lub usunięte ze śliną.
   Możliwość częściowego usunięcia tych substancji powoduje, że stanowią one mniejsze zagrożenie od substancje o wysokim stopniu zdyspergowania, tzw. frakcji respirabilnej, która dociera do pęcherzyków płucnych, skąd nie może już być usunięta i w całości jest wchłaniana w bezrzęskowej części dróg oddechowych w procesie fagocytozy (ciała stałe) lub pinocytozy (ciecze).

   Efekt działania substancji toksycznej zależy od pochłoniętej dawki, która w pewnym przybliżeniu zależy od stężenia tej substancji we wdychanym powietrzu i czasu narażenia. W celu ochrony zdrowia pracowników przyjęto normatywy higieniczne określające maksymalne stężenia poszczególnych substancji które przy ośmiogodzinnej ekspozycji powtarzającej się przez cały okres aktywności zawodowej pracownika nie powinny spowodować ujemnych skutków zdrowotnych dla niego, ani dla jego przyszłych pokoleń.  

   W Polsce ustanowiono trzy rodzaje normatywów higienicznych:

• Najwyższe dopuszczalne stężenie (NDS) – wartość średnia ważona z 8 godzin.

• Najwyższe dopuszczalne stężenie chwilowe (NDSCh) wartość średnia stężenia, która może występować w środowisku pracy nie dłużej niż 15 minut i nie częściej niż dwa razy w czasie zmiany roboczej, w odstępie czasu nie krótszym niż 1 godzina.

• Najwyższe dopuszczalne stężenie pułapowe (NDSP), stężenie, które nie może być przekroczone w żadnym momencie. Dla niektórych substancji emitowanych w procesach spawalniczych takich jak Cr(VI), Pb, Cd, F-, CO ustalono najwyższe dopuszczalne stężenia w materiale biologicznym (DSB) pozwalające na precyzyjną ocenę wielkości narażenia niezależnie od drogi wchłaniania, wentylacji płuc, retencji substancji w płucach, tj. parametrów indywidualnych dla każdej sytuacji.

Wykazy normatywów higienicznych są publikowane w rozporządzeniu w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy przez ministra właściwego ds. pracy

Wśród substancji emitowanych w procesach spawalniczych występują związki wykazujące różnorakie działania szkodliwe:

Drażniące, wywoływane przez substancje, które w bezpośrednim kontakcie powodują zapalenie skóry lub błon śluzowych – takie jak np. aerozole tlenków żelaza i glinu, O3, NO2.

Duszące, wywoływane przez substancje ograniczające dostępność, lub możliwość przyswajania tlenu np. ditlenek węgla wypierający tlen z powietrza, lub tlenek węgla i tlenek azotu zmniejszający jego dostępność w tkankach.

Uczulające, wywoływane przez substancje powodujące immunologiczną reakcję alergiczną np. tlenki miedzi, cynku, chromu, kalafonia.

Rakotwórcze lub prawdopodobnie rakotwórcze - wywoływane przez substancje, sprzyjające powstawaniu chorób nowotworowych, np. Ni, Cr(VI), Be, Cd, O3, formaldehyd.

Trucizny układowe specyficznie działające na poszczególne narządy i tkanki np. Mn, CO, NO – układ nerwowy, Pb – układ krwiotwórczy, Cd – nerki, F-- kości lub inne toksyczne substancje np. NOx, O3, COCl2 (fosgen), HCN, związki Ba, F, Pb, Cu, Mn, Mo, V, Zn.

Na szczególną uwagę zasługują substancje wykazujące działanie zwłókniające płuc, takie jak krzemionka wywołująca pylicę zwłókniającą, beryl wywołujący beryliozę i kobalt wywołujący pylicę zwłókniającą.

Specyficzną dolegliwością spawaczy, hutników i innych pracowników narażonych na działanie dymów tlenków takich metali jak Zn, Cu, Cd, Sn i Mg są napady wysokiej gorączki i występowanie objawów podobnych do infekcji grypowej utrzymujących się przez kilka godzin.

Substancje szkodliwe emitowane w różnych procesach spawalniczych.

W Instytucie Spawalnictwa w Gliwicach i Instytucie Medycyny Pracy w Łodzi prowadzono badania emisji substancji szkodliwych w procesach spawalniczych prowadzonych różnymi metodami. W wielkim skrócie otrzymano następujące wyniki:

Spawanie glinu i jego stopów – realizowane w osłonie gazowej elektrodą topliwą i nietopliwą. Podstawowymi czynnikami stwarzającymi zagrożenie są tlenki glinu, ozon i ogólne zapylenie.

Spawanie miedzi – realizowane elektrodą otuloną i metodą plazmową. Podstawowymi czynnikami stwarzającymi zagrożenie są rozpuszczalne i nierozpuszczalne związki miedzi oraz zapylenie ogólne.

Spawanie stali niskostopowych – realizowane elektrodą otuloną, w osłonie gazowej oraz spawanie gazowe. Stwierdzono występowanie w powietrzu tlenków Fe, Mn, Cu, Zn, Pb, SiO2. Podstawowymi czynnikami stwarzającymi zagrożenie są mangan i ogólne zapylenie.

Spawanie wysokostopowych stali NiCr – realizowane elektrodą otuloną, w osłonie gazowej, elektrodą topliwą i nietopliwą. Stwierdzono występowanie w powietrzu tlenków Cr, w tym Cr(VI), Ni, Fe, Mn, oraz F-. Podstawowym czynnikiem stwarzającymi zagrożenie jest Cr(VI).

Spawanie stali drutami proszkowymi. Stwierdzono występowanie w powietrzu tlenków Fe, Mn, Cr, Ca, Ni, Cu, Al, Ba oraz F-. Podstawowymi czynnikami stwarzającymi zagrożenie są mangan i zapylenie ogólne.
Spawanie gazowe. Podstawowymi czynnikami stwarzającymi zagrożenie są tlenki azotu.

We wszystkich badanych procesach spawalniczych stwierdzono emisją tlenku i ditlenku azotu, tlenku i ditlenku węgla oraz ozonu. Stężenia emitowanych gazów znajdowały się na niskim poziomie, nie stwarzającym zagrożenia dla zdrowia. W sporadycznych przypadkach zanotowano przekroczenie NDSCh dla ozonu i tlenków azotu

PIŚMIENNICTWO

1. W.Matczak, J.P.Gromiec „Zasady oceny narażenia spawaczy na dymy i gazy” Instytut Medycyny Pracy im. Prof. J.Nofera w Łodzi. 2003 r. – Publikacja identyfikująca rodzaje i stężenia zanieczyszczenia emitowanych w trakcie spawania różnymi metodami, oraz podająca metody oceny zagrożeń.

2. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 27 kwietnia 2000 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy przy pracach spawalniczych.(Dz. U. nr 40 poz. 470) – akt prawny podający ogólne wymagania bezpieczeństwa w pracach spawalniczych.

3. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA PRACY I POLITYKI SPOŁECZNEJ z dnia 29 listopada 2002  w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy (Dz. U. nr 217 poz. 1833), ze zmianą z dnia 10 października 2005 (Dz. U. nr 212 poz. 1769) – akt prawny podający definicje i wartości normatywów higienicznych.

4. PN-Z-04008-7:2002; Ochrona czystości powietrza. Pobieranie próbek. Zasady pobierania próbek powietrza w środowisku pracy i interpretacji wyników,  ze zmianą Az1:2004.

5. D. Augustyńska, M. Pośniak „Czynniki szkodliwe w środowisku Pracy” CIOP-PIB 2005 r. – kompendium wiedzy na temat oceny zagrożeń występujących na stanowiskach pracy.