Zagrożenia powodowane przez czynniki towarzyszące spawaniu mogą być przyczyną wielu schorzeń i chorób zawodowych, jak chociażby gorączka metaliczna (zwana gorączką odlewników), pylica płuc czy astma oskrzelowa. Organizując takie stanowisko pracy, należy zatem uwzględnić to ryzyko i zastosować możliwe środki bezpieczeństwa. Ważna jest także profilaktyka, czyli m.in. zadbanie o właściwą organizację stanowiska pracy, szkolenia (nie tylko obowiązkowe szkolenia bhp), stworzenie odpowiednich przepisów wewnątrzzakładowych, badania profilaktyczne pracowników, pomiary (m.in. stężenia pyłów przemysłowych, tlenku azotu, tlenku węgla, manganu, tlenku żelaza i innych wynikających ze specyfiki spawanych materiałów). Istotne jest również odpowiednie dobranie środków ochrony indywidualnej – na podstawie oceny ryzyka zawodowego.

Toksyczny dym

Podczas spawania przede wszystkim wydziela się dym spawalniczy, który zawiera substancje toksyczne lub trujące (np. kwas cyjanowo-wodorowy, tlenek węgla, tlenki manganu), obciążające układ oddechowy (np. tlenki żelaza i aluminium), a nawet takie, które mogą działać kancerogennie (tlenki ołowiu czy tlenki niklu). Dym składa się z tzw. cząstek respirabilnych, które mogą przeniknąć przez drogi oddechowe do pęcherzyków płucnych, a następnie przedostać się do krwi. Może wywołać zatrucia, uszkodzenia błon śluzowych, zapalenia dróg oddechowych, a nawet nowotwory.

Przed dymem spawalniczym nie da się zabezpieczyć, stosując zwykłe maseczki chirurgicznie, ponieważ nie przylegają one ściśle do twarzy i nie filtrują drobnych cząstek. Konieczne jest zastosowanie odpowiedniego sprzętu chroniącego układ oddechowy, np. półmasek lub masek z wymiennymi filtrami, które wychwytują cząstki stałe, gazy i pary.

Ramiona, uchwyty, przyłbice

Istotny jest także system wentylacji w pomieszczeniu, wymagany przepisami prawa. Do najpopularniejszych systemów odciągania dymów spawalniczych należy wentylacja za pomocą ramion odciągowych. Umożliwia ona zbieranie dymów bezpośrednio przy źródle ich powstawania. Są one ściągane za pomocą ssawy umieszczonej na końcu ramienia, a następnie przetłaczane do urządzeń filtracyjnych. Przy wyborze urządzeń należy zwrócić uwagę m.in. na to, czy ramionami łatwo się manipuluje, czy materiał i konstrukcja rur przewodowych ramion umożliwiają łatwe, okresowe czyszczenie oraz czy konstrukcja ssawy maksymalnie zbiera dymy spawalnicze.

Można także zastosować wentylację miejscową za pomocą spawalniczych uchwytów odciągowych. Najczęściej są to urządzenia filtrowentylacyjne, które obsługują jedno stanowisko spawalnicze. W ofercie producentów są także jednostki, które umożliwiają jednoczesną pracę wielu uchwytów spawalniczych z odciągiem. Dym zasysany jest poprzez otwory w dyszy, a następnie transportowany do filtra.

Podczas intensywnego i długotrwałego spawania sprawdzą się natomiast przyłbice z wymuszonym przepływem powietrza. W ten sposób spawacz jest chroniony przez cały czas pracy. Powietrze jest bowiem zasysane i tłoczone do przestrzeni między skorupą przyłbicy a twarzą spawacza. W tej przestrzeni wytwarzane jest nadciśnienie, które zapobiega przedostawaniu się dymu do dróg oddechowych. Ich wadą jest jednak konieczność noszenia jednostki filtracyjno-napędowej przy pasie, co stanowi dodatkowe obciążenie. Przyłbice jednak nie tylko chronią układ oddechowy, filtrując dym, ale także stanowią ochronę twarzy i oczu.

Tego rodzaju urządzenia ma w swojej ofercie np. firma Rywal-RHC. Najbardziej zaawansowana technologiczne przyłbica to model Grand Vision, przeznaczona do każdego rodzaju profesjonalnego spawania w przemyśle. Nowoczesną konstrukcję z uznaną technologią automatycznego filtra spawalniczego łączy natomiast model Tiger Vision Most – produkt dla poszukujących nie najdroższych rozwiązań.

Także firma Cloos oferuje przyłbice spawalnicze. Można tu wybierać spośród serii Expert, Pro i Basic. Podstawowy model serii Expert to e640 – zastosowano w nim wysokiej jakości filtry i skorupę hełmu, co daje spawaczowi komfortową ochronę. Poziom zaciemnienia filtra w trybie aktywnym można ustawić na DIN 10 lub 11, regulowany jest także kąt wykrywania dla światła bocznego. Do osób, dla których spawanie jest jednym z codziennych zadań, skierowana jest seria Pro.

Stoły spawalniczo-szlifierskie, wentylacja centralna

Do tradycyjnych rozwiązań wentylacyjnych należą stoły spawalniczo-szlifierskie. Dawniej były najczęściej stosowaną metodą walki ze szkodliwymi substancjami, jednak ich wadą była zbyt duża powierzchnia pochłaniania dymu. Wymagało to używania dużych wentylatorów.

Obecnie stoły spawalnicze mają już zmienioną konstrukcję, a co za tym idzie – zmniejszona została powierzchnia odciągania, co pozwala na stosowanie wentylatorów o mniejszej mocy. Stoły takie można wykorzystywać nie tylko w procesie spawania, ale także podczas wcześniejszej lub późniejszej obróbki elementu. Systemy te są bezobsługowe – spawacz musi jedynie włączyć i wyłączyć wentylatory. Do wad należy ograniczona powierzchnia stołu, co pozwala na spawanie tylko przedmiotów o małych rozmiarach.

Każda hala produkcyjna powinna być też wyposażona w wentylację ogólną, która zapewnia minimum kilkunastokrotną wymianę powietrza w ciągu godziny. Tradycyjne wentylatory dachowe generują duże koszty związane z ogrzewaniem wymienianego powietrza i zanieczyszczeniem środowiska – wyrzucają one bowiem dymy spawalnicze na zewnątrz.

Rozwiązaniem mogą być innowacyjne systemy filtrowentylacji stanowisk spawalniczych. Należy do nich system typu Push-Pull – umożliwia on nie tylko oczyszczanie powietrza, ale też odzyskanie energii cieplnej powstałej podczas spawania. Inna możliwość to system Diluter, którego zaletą jest całkowity brak kanałów wentylacyjnych. Powietrze zasysane jest przez wentylator centralny, a po przefiltrowaniu – ponownie wtłaczane na halę za pomocą dysz kierunkowych. Umożliwia to także odzyskanie części energii cieplnej powstałej podczas spawania.

W ofercie firmy ULT AG, która projektuje i wytwarza technologie odsysania i filtracji dymów, znajduje się m.in. seria SRA obejmująca systemy ekstrakcji i filtracji zarówno do pojedynczych stanowisk pracy, jak i zautomatyzowanych produkcji. To np. wyposażone w koła mobilne urządzenie filtrujące do dymu spawalniczego z wymiennymi filtrami i licznikiem godzin pracy czy też kompaktowe, patronowe urządzenie filtrujące do dymu spawalniczego – mobilny system odsysania suchych, niepalnych pyłów. Wyposażony jest w filtry patronowe z automatycznym czyszczeniem pneumatycznym. Oferta obejmuje też m.in. ramiona zasysające i elementy wychwytujące pracujące bezpośrednio w miejscu powstawania dymu, co minimalizuje proces odsysania i zmniejsza koszty produkcji.

Groźne promieniowanie, iskry i odpryski

Kolejnym zagrożeniem dla zdrowia spawaczy jest promieniowanie łuku spawalniczego – niebezpieczne także dla osób, które pracują w pobliżu stanowisk spawalniczych. Gdy plazma łuku spawalniczego osiąga wysoką temperaturę, emitowane jest nie tylko intensywne promieniowanie optyczne, ale też promieniowanie termiczne i ultrafioletowe. Mogą one być przyczyną np. stanów zapalnych rogówki i spojówki, zaćmy powstałej na skutek przegrzania oka czy zmian na siatkówce i dnie oka. Promieniowanie UV ma także negatywny wpływ na skórę i może doprowadzić nawet do nowotworów. Do ochrony przed promieniowaniem stosuje się sprzęt ochrony oczu i twarzy (przyłbice, okulary lub gogle).

Podczas spawania konieczna jest również pełna ochrona rak i nóg – w tym celu wykorzystuje się rękawice spawalnicze, obuwie i odzież dla spawaczy. Taka odzież ochronna musi być niepalna. Wybór tu jest duży: od bluz i spodni po ogrodniczki, fartuchy, kombinezony itd. Strój taki chroni nie tylko przed promieniowaniem, ale też przed oddziaływaniem rozprysków małych kropli stopionego metalu czy krótkotrwałym kontaktem z płomieniem. Minimalizuje także możliwość porażenia prądem elektrycznym.

Odzież ochronną dla spawaczy wykonuje się np. z tkaniny bawełnianej impregnowanej niepalnie o odpowiednio wysokiej masie powierzchniowej albo ze skóry. Musi ona spełnić określone wymagania – np. warunek okrycia całego ciała. Dwuczęściowe ubranie powinno zachodzić na siebie, tworząc zakładkę na min. 20 cm, spodnie nie mogą mieć mankietów, dopuszczalne są tylko kieszenie boczne itd.

Certyfikowaną odzież ma w swojej ofercie m.in. firma Mewa Textil-Management w ramach specjalnej kolekcji dla spawaczy Dynamic Flame. Chroni ona przed drobnymi rozpryskami metalu, krótkotrwałym kontaktem z płomieniami i promieniowaniem cieplnym. Specjalne detale to bardzo wysoki kołnierz zapewniający dodatkową ochronę czy rozmieszczenie kieszeni ułatwiające wyjmowanie przedmiotów w rękawicach. Kurtka robocza, spodnie robocze i ogrodniczki pozwalają na swobodny ruch zarówno przy prostowaniu się, jak i schylaniu. Kolekcja ta jest dostępna wyłącznie jako odzież do wynajmu i po każdym praniu sprawdzana przez firmę Mewa Textil-Management pod kątem funkcjonalności. W przypadku stwierdzenia usterki jest profesjonalnie naprawiana lub wymieniana.

Także obuwie dla spawaczy musi być odporne na iskry i odpryski oraz zabezpieczone przed wpadaniem iskier do środka. Podeszwy muszą być olejoodporne, antystatyczne i antypoślizgowe. Na rynku dostępne są i specjalne buty, i ochraniacze. Niektóre modele zamiast sznurówek mają klapy zapinane na bezpieczne sprzączki.

Hałas i ogień

Procesy spawalnicze są także źródłem hałasu. Szczególnie niebezpieczne jest cięcie termiczne, ponieważ w jego trakcie poziom natężenia dźwięku zdecydowanie przekracza obowiązujące normy, a długotrwała ekspozycja na takie warunki powoduje nieodwracalne skutki. Aby temu zapobiegać, stosuje się przeciwhałasowe wkładki do uszu i nauszniki.

Do największych i najczęstszych zagrożeń podczas procesu spawania należy zagrożenie pożarowe. Urządzenia spawalnicze wytwarzają bowiem wyjątkowo wysokie temperatury. Pożary wybuchają m.in. w wyniku nieodpowiedniego przygotowania pomieszczeń i urządzeń, prowadzenia prac przez osoby bez uprawnień i odpowiedniego przeszkolenia, a także w wyniku nieznajomości przepisów bhp. Pracodawca musi przestrzegać ogólnych wymagań w zakresie ochrony przeciwpożarowej, przeprowadzić kompleksową ocenę ryzyka związanego z możliwością wystąpienia atmosfery wybuchowej i zabezpieczyć materiały palne w miejscu spawania oraz miejscach przyległych. Stanowisko pracy spawacza należy wyposażyć w środki gaśnicze, trzeba też m.in. zapewnić pomiar stężeń gazów palnych, cieczy, oparów lub pyłów, ustawić bariery techniczne zabezpieczające przed działaniem rozprysków lub płomieni oraz zabezpieczyć sąsiednie pomieszczenie przed przeniknięciem płomieni.

Przed iskrami, ale też intensywnym światłem i oparami chronią np. trudnopalne zasłony spawalnicze, stosowane do zabudowy stanowisk spawalniczych. Występują w wersji stacjonarnej (np. montowane do elementów hal produkcyjnych) lub mobilnej (wyposażone w kółka jezdne). Mobilne zasłony ochronne ma w swojej ofercie np. firma Denios – są to zasłony samogaszące, wykonane z elastycznego tworzywa sztucznego. Temperatura zapłonu w ich przypadku musi przewyższyć 300°C. Dostępne są m.in. trzyczęściowe przewoźne zasłony typu FSV 3 lub lekkie, ale mocne konstrukcje typu TSV 1B. Asortyment firmy Denios obejmuje też płachty przeciwrozpryskowe, które zapobiegają szkodom na skutek ulatujących iskier, odprysków spawalniczych lub płynnego żużla (ochrona przeciwrozpryskową do 1300°C), a także maty ognioochronne do podkładania przy pracach spawalniczych, służące do ochrony urządzeń, ścian i sufitów. Dzięki specjalnej budowie warstwowej zapobiegają one przenikaniu żaru.

Intensywne pole elektromagnetyczne

Spawacze są także narażeni na wysoką intensywność pola elektromagnetycznego emitowanego przez urządzenia do spawania elektrycznego i ich wyposażenie, czyli spawalnicze źródła energii, przewody spawalnicze, łuk elektryczny, zgrzewarki oporowe oraz nagrzewnice i piece indukcyjne. Dlatego też w miejscu pracy spawacza powinny być prowadzone pomiary i wykonywana ocena narażenia na oddziaływanie szkodliwego promieniowania. Pracodawca jest także zobowiązany do ochrony pracowników poprzez oznakowanie źródeł pól elektromagnetycznych, stosowanie środków ochrony indywidualnej i ekranów, a także przekazywanie informacji o potencjalnym zagrożeniu.

Może się też zdarzyć, że spawacz zostanie porażony prądem elektrycznym, co może prowadzić do poważnych obrażeń ciała lub nawet śmierci. Aby temu zapobiec, należy kontrolować stan techniczny urządzeń i energetycznej sieci zasilającej. Szczególną uwagę należy zwrócić na stan kabli i przewodów elektrycznych, uziemienia oraz układu chłodzenia. Pracownicy muszą też zostać przeszkoleni z zasad pierwszej pomocy udzielanej w przypadku porażenia prądem.

+++
W artykule wykorzystano materiały firm: Rywal-RHC, Mewa Textil-Management, ULT AG, Denios