Svářečský dým - ochrana zdraví při svařování

Svařování kovů je z hlediska bezpečnosti a ochrany zdraví velmi rizikové, protože dochází k souběžné existenci vícenásobných pracovních rizik. V porovnání s jinými profesemi jsou svářeči ohroženi i vyšším počtem úrazů a nemocí z povolání. V tomto článku se seznámíme s možnými riziky a zaměříme se především na nebezpečí toxických zplodin.

Rizika při svařování

S ohledem na požární bezpečnost je svařování vysoce riziková činnost, protože při ní dochází k práci za vysokých teplot a může tak dojít ke vznícení hořlavých látek na stanovišti svářeče a v jeho okolí. Při svařování hrozí riziko popálení od odstřikujícího kovu, okují i strusky ze svarové lázně, a dále dotyku s horkými svařovanými částmi. Proto je nutné, aby svářeč a osoby nacházející se na stanovišti byly adekvátně chráněny osobními ochrannými pracovními prostředky z nehořlavých materiálů, tj. svářecí zástěrou, vhodným oblečením, rukavicemi či pokrývkou hlavy.

Se svařováním souvisí i riziko poškození zraku. Proto je nedílnou součástí ochrany svářeče také svařovací kukla, která chrání zrak před intenzivním elektrickým obloukem, poskytuje ochranu před nebezpečným ultrafialovým (UV) a infračerveným (IR) zářením a poskytuje ochranu obličeje a hlavy před odstřikujícím kovem. Více informací o svařovacích kuklách naleznete v článcích SVAŘOVACÍ KUKLY A ZATEMNĚNÍ DIN nebo SAMOSTMÍVACÍ KAZETY A NORMA EN 379.

V tomto článku se ale budeme věnovat rizikům a způsobům ochrany v souvislosti se svářečským dýmem.

Svářečský dým

Za vysokých teplot při svařování dochází k metalurgickým a fyzikálně-chemickým reakcím, při kterých vznikají dýmové zplodiny - tzv. svářečský dým. Tyto zplodiny obsahují nebezpečné prvky v různém skupenství - kovové páry, aerosoly, plyny a prachové částice. Dýmové zplodiny jsou silně toxické a proto musí být vždy velmi důsledně odvětrávány. Při dlouhodobé inhalaci svářečského dýmu totiž může dojít k nevratným patologickým změnám zdravotního stavu svářeče.

1. Kovové páry

Pracovníci v kovozpracujícím průmyslu často trpí příznaky, které jsou podobné příznakům chřipky - rýma, bolest v krku, zvýšená teplota, zimnice, nevolnost, bolest hlavy. Příčinou těchto příznaků je právě vdechování kovových par, které jsou obsaženy ve zplodinách vznikajících při svařování. Kovové páry jsou pouhým okem neviditelné a vznikají buď odpařováním z přídavného materiálu (příp. ochranné atmosféry), nebo odpařováním ze základního materiálu (pokud se jedná o legované materiály). Zdravotní obtíže se zpravidla projevují krátkou dobu, ale při časté a dlouhodobé expozici kovových par hrozí rizika dlouhodobějších nemocí (záněty průdušek, otoky plic, vzácně i poškození kostní tkáně). Nebezpečnost kovových par závisí na chemických prvcích obsažených jak v základním materiálu, tak i v přídavném materiálu.

2. Chemické prvky a jejich vliv na organismus

• Při svařování nerezových ocelí nebo některými návarovými elektrodami vznikají kovové páry obsahující prvky chrómu a niklu. Tyto látky jsou při dlouhodobé expozici schopné vyvolat rakovinu nosní sliznice.
• Zvláště toxické zplodiny vznikají při svařování zinku a pozinkovaných polotovarů a mohou způsobit tzv. zinkovou horečku. Mezi její projevy patří kovová pachuť v ústech, pocit sucha v nose a v krku, slabost, únava, bolest ve svalech a kloubech, horečka, třes a nechutenství.
• Zvýšená rizika s sebou přináší použití plynů používaných jako ochranná atmosféra (metody MIG/MAG a TIG), zejména oxidu uhličitého, který může způsobit při nahromadění v nevětraných prostorách ztrátu vědomí a udušení. Při sváření hliníku, nerezi a mědi může vlivem působení UV záření na kyslík dojít ke vzniku plynného ozónu. Vdechování plynného ozónu může způsobit podráždění očí, dýchacího ústrojí, bolest hlavy a dokonce i otoky plic
• Kovové páry s obsahem fluoridů nebo mědi dráždí nosní a krční sliznice a vyvolávají nevolnost. Vysoký obsah fluoridů, které obsahují některé obaly elektrod, mohou při delší a časté expozici vyvolat otoky plic nebo poškození kostních tkání.
• Oxid železitý dráždí dýchací ústrojí (nos, krk, plíce) a je nejčastější složkou par, se kterou se lze setkat. Dlouhodobá expozice může vyvolat siderózu (ukládání anorganických sloučenin železa v tkáni) s následným vznikem fibrózy plic.
• Mangan je častá přísada legovaných ocelí přidávaná za účelem zvýšení tvrdosti a pevnosti materiálu. Mangan může způsobovat neurologická poškození, ve velkých koncentracích pak příznaky projevující se jako zápal plic. Chronická otrava se může projevovat mnoha symptomy: apatie, podrážděnost, ztráta chuti k jídlu, bolesti svalů a kloubů. Chronická otrava může vést až k invaliditě.
• Vanad používaný pro legování ocelí může způsobit pneumonitidu (zánětlivé postižení plic způsobující zhoršený přísun kyslíku do organismu), zánět průdušek, otok plic, zezelenání jazyka nebo třes končetin.

Výše uvedeným výčtem zdravotních rizik vás nechceme vyděsit. Pouze upozorňujeme na možná nebezpečí, která na vás při svařování čekají. Mějte však na paměti, že dle výzkumů svářeč za 1 rok v práci nadýchá až 11 gramů nebezpečných částic! A to i v případě, že jsou splněny hygienické limity obsahu částic ze svařování ve vzduchu. Většinu vdechovaných částic nedokážou plíce dostat z těla ven a částice tak zůstávají v organismu svářeče. To v dlouhodobém důsledku může vést ke vzniku závažných onemocnění.

Způsoby ochrany před nebezpečnými zplodinami

Existují dva základní způsoby ochrany před nebezpečným zplodinami - použitím odsávacích jednotek nebo filtračně-ventilačních jednotek.

1. Odsávací jednotky a systémy

Odsávací jednotky rozlišujeme na systémy mobilní, stacionární a centrální. Mobilní odsávací jednotky jsou určeny do provozů, kde je menší počet pracovišť, jejichž umístění se často mění a jsou vhodné pro občasné až trvalé použití. Mobilní odsávací jednotky jsou samostatná zařízení na kolečkách vybavená flexibilním otočným odsávacím ramenem s akčním rádiusem 360° a délkou 2, 3 nebo 4 metry. Mobilní jednotky lze snadno přemístit z místa na místo a lze je tak použít přesně tam, kde jsou aktuálně potřeba. Mobilní jednotky jsou určeny pro odsávání kouře z jednoho pracoviště - existují však i varianty se 2 rameny, které lze použít pro současné odsávání na dvou pracovištích. Mobilní jednotky jsou vybaveny systémem vyměnitelných předfiltrů a hlavních filtrů, existují i varianty s čistitelnými filtry na bázi tlakové vlny, které ale k čištění filtru vyžadují přívod stlačeného vzduchu. Mobilní odsávací jednotky mají maximální odsávací výkon do cca 1100 m³/hod.

Mobilní odsávací jednotka KEMPER

Stacionární odsávací jednotky jsou určeny do provozů, kde mají jednotlivá pracoviště své pevné místo. Konstrukčně a výkonově jsou velmi podobné mobilním odsávacím jednotkám, ale nejsou určeny k přemisťování. Stacionární jednotky mohou být zavěšeny na stěně, případně mohou stát v prostoru. Závěsné stacionární jednotky jsou vybaveny flexibilním odsávacím ramenem, které na rozdíl od mobilních jednotek může dosáhnout délky až 7 metrů. Závěsné jednotky jsou určeny pro odsávání kouře z jednoho pracoviště - existují však i varianty se 2 rameny, které lze použít pro současné odsávání na dvou pracovištích. Volně stojící stacionární jednotky jsou zpravidla určeny k napojení na potrubí, pomocí kterého odsávají např. odsávací stoly, robotické buňky apod. Stacionární jednotky jsou opět vybaveny systémem vyměnitelných předfiltrů a hlavních filtrů, existují i varianty se samočistícími filtry na bázi tlakové vlny, které ale k čištění filtru vyžadují přívod stlačeného vzduchu. Stacionární odsávací jednotky mají maximální odsávací výkon do cca 1400 m³/hod.

Stacionární odsávací jednotka KEMPER

Centrální odsávací systémy jsou určeny do velkých svářečských provozů, brusíren, robotických linek apod. Srdcem sytému je centrální filtrační odsávací jednotka (s mechanickou příp. chemickou filtrací), na kterou je napojen systém potrubí, který je rozveden k jednotlivým pracovištím. Centrální filtrační jednotka odsává nebezpečné zplodiny nebo prach z jednotlivých pracovišť, vzduch je přes soustavu filtrů vyčištěn a poté je vypuštěn zpět do haly, případně ven mimo budovu. Tento způsob odsávání a filtrace vzduchu je určen pro provozy, kde je předpokládaný nepřetržitý provoz a požadavek na vysokou kapacitu odsávání. Centrální odsávací systémy mají maximální odsávací výkon až 26000 m³/hod.

Centrální odsávací systém KEMPER

2. Filtračně-ventilační jednotky

Filtračně-ventilační jednotky (tzv. PAPR jednotky - Powered Air-Purifying Respirators) patří do skupiny osobních ochranných pomůcek a mohou být kombinovány jak se svařovacími kuklami, tak i s brusnými štíty. Úkolem PAPR jednotek je distribuce čistého vzduchu přímo do kukly svářeče. Jednotka je umístěna na zádech svářeče, zpravidla na opasku nebo zádovém postroji. PAPR jednotka nasává okolní vzduch, který je vyčištěn systémem filtrů a poté je vzduchovou hadicí vháněn do svářečské kukly. Kukla musí být vybavena tzv. obličejovou rouškou, která dokonale utěsňuje obličejovou část a zamezuje vniknutí toxického vzduchu z okolí dovnitř kukly. Svářeč pak dýchá pouze čistý, přefiltrovaný vzduch dodávaný PAPR jednotkou.

PAPR jednotka je vždy vybavena částicovým filtrem a předfiltrem. Dle typu je možné PAPR jednotku dále osadit např. filtry s aktivním uhlím (pro odstranění zápachu), kombinovanými filtry pro zachycení ozónu, lapači jisker apod. PAPR jednotky jsou napájeny dobíjecími akumulátory, které zajišťují (dle typu) nepřetržitou dobu provozu v rozmezí 8 - 18 hodin. V porovnání s odsávacími systémy výše jsou PAPR jednotky cenově nejdostupnějším a zároveň efektivním způsobem ochrany svářeče před toxickými zplodinami.

Kombinace PAPR jednotek se štítem a kuklou + detail obličejové roušky + umístění PAPR jednotky