Μάθημα 2.2 Ασφάλεια στις εργασίες συγκόλλησης μετάλλων 2.1 Εργασίες συγκόλλησης με χρήση ηλεκτρικού ρεύματος Κάθε είδους συγκόλληση, περιλαμβάνει κινδύνους φωτιάς, εγκαυμάτων, θερμότητας με ακτινοβολία (υπέρυθρη ακτινοβολία), εισπνοής αναθυμιάσεων μετάλλου και άλλων ρύπων. Άλλοι κίνδυνοι, σχετιζόμενοι με ειδικές διαδικασίες συγκόλλησης, που περιλαμβάνουν ηλεκτρικούς κινδύνους, θόρυβο, υπεριώδη ακτινοβολία, όζον, διοξείδιο του αζώτου, μονοξείδιο του άνθρακα, φθοριούχα αέρια, κινδύνους από δοχεία πεπιεσμένων αερίων και εκρήξεις. Οι περισσότερες συγκολλήσεις, γίνονται μόνο σε χώρους που μπορούμε να ελέγξουμε τους κινδύνους, αλλά και σε διάφορα κινητά εργοτάξια. Ο συγκολλητής, πιθανόν να χρειάζεται να μεταφέρει όλο τον εξοπλισμό του στο εργοτάξιο, να τον εγκαταστήσει και να εργάζεται σε, περιορισμένους χώρους ή σε ικριώματα καταβάλλοντας υπερβολική μυϊκή δύναμη, με αποτέλεσμα να υποστεί διάφορους τραυματισμούς. Η ανυπαρξία θερμικής άνεσης, μπορεί να απορρέει από την εργασία σε θερμό περιβάλλον και από τα μέσα ατομικής προστασίας που χρησιμοποιεί, ακόμα και όταν η θερμότητα δεν παράγεται από τη συγκόλληση. Σήμερα γενικά, εφαρμόζεται η ηλεκτρική συγκόλληση με μεταλλικό ηλεκτρόδιο. Ο θετικός πόλος της πηγής συνδέεται με το ηλεκτρόδιο, ενώ ο αρνητικός με το σώμα των προς συγκόλληση επιφανειών. Κατά την επαφή του ηλεκτρόδιου με τη μεταλλική επιφάνεια, δημιουργείται θερμοκρασία 3.000 οc, που έχει ως συνέπεια την τήξη του ηλεκτροδίου. Οι κίνδυνοι που υπάρχουν κατά την ηλεκτροσυγκόλληση, διακρίνονται σε 3 κατηγορίες: Ηλεκτροπληξία, Ακτινοβολία και Αέρια ατμοί μέταλλων. 2.1.1 Κίνδυνοι από το ηλεκτρικό ρεύμα Υπάρχουν 3 πηγές κινδύνου ηλεκτροπληξίας κατά την ηλεκτροσυγκόλληση: Το κύκλωμα εισόδου ή πρωτεύον κύκλωμα (220 380 Volt). Τα μεταλλικά μέρη. Το κύκλωμα εξόδου, όπου η τάση ποικίλλει (50 100 Volt). To ανθρώπινο σώμα, έχει κατά μέσο όρο μία μέση ωμική αντίσταση 500 Ω σε κάθε μέλος (χέρι ή πόδι). Τα αποτελέσματα της επαφής του ηλεκτρικού ρεύματος με το ανθρώπινο σώμα, δεν εξαρτώνται από την τάση, αλλά από το συνδυασμό της τιμής της έντασης του ρεύματος και του
χρόνου που διέρχεται από το σώμα. Έτσι, μικρής έντασης ηλεκτρικό ρεύμα, που μπορεί να προέλθει από την επαφή με μικρής τάσης κύκλωμα (ακόμη και 40 50 Volt), εάν περάσει από το σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα (πάνω από ένα λεπτό), είναι δυνατόν να προκαλέσει θανατηφόρα συμπτώματα, τα ίδια που προκαλεί ρεύμα μέσης έντασης από κύκλωμα π.χ. 220 Volt σε 0,2 δευτερόλεπτα. Σημειώνουμε ότι, στον πιο πάνω διαχωρισμό, θεωρήθηκε ότι η μέση ωμική αντίσταση του ανθρωπίνου σώματος, είναι 1.000 Ω. Για να αποφύγουμε τους κινδύνους αυτούς, αρκεί να είμαστε προσεκτικοί σε ότι αφορά μερικούς απλούς, αλλά βασικούς κανόνες ασφάλειας: Οι συσκευές ηλεκτροσυγκόλλησης και τα παρελκόμενά τους, πρέπει να διατηρούνται σε άριστη κατάσταση, να ελέγχονται και να συντηρούνται τακτικά από κάποιον ειδικό, ιδιαίτερα όσον αφορά στις μονώσεις τους (ιδίως τσιμπίδες καλώδια). Οι γειώσεις, πρέπει να είναι σωστά τοποθετημένες πάνω στα εξαρτήματα που συγκολλούμε, σφιγμένες και ξεχωριστές για κάθε ηλεκτροσυγκόλληση. Δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται ως γειώσεις, σωλήνες υδρεύσεως ή κολώνες κτιρίων, που πιθανόν να δημιουργήσουν παρασιτικά κύματα. Πρέπει να χρησιμοποιούνται Μέσα Ατομικά Προστασίας (γάντια και παπούτσια λαστιχένια). 2.1.2 Κίνδυνοι από την ακτινοβολία Υπάρχουν 3 ειδών ακτινοβολίες: Υπεριώδης ακτινοβολία (αόρατη) Είναι η περισσότερο επικίνδυνη, γιατί απορροφάται πλήρως από το ανθρώπινο σώμα και προσβάλλει τους ιστούς του δέρματος. Εξαιτίας της, δημιουργείται το Ο3 (Όζον). Η επίδρασή της μπορεί να είναι και έμμεση, δηλαδή από ανάκλαση στις γύρω επιφάνειες, όταν δεν είναι απορροφητικές. Υπέρυθρη ακτινοβολία (αόρατη) Είναι θερμική ακτινοβολία, προκαλεί εγκαύματα και το κάψιμό της πολλές φορές, δεν το αντιλαμβανόμαστε. Προσβάλλει και τον αμφιβληστροειδή του ματιού. Ορατή ακτινοβολία Είναι κυρίως φωτιστική και προκαλεί θάμπωμα στα μάτια και μπορεί να προκαλέσει παροδική τύφλωση. Πρέπει να σημειωθεί ότι, η ποσότητα των ακτινοβολιών είναι ανάλογη με την ένταση του ρεύματος της ηλεκτροσυγκόλλησης. Πάντως, σε οποιαδήποτε περίπτωση ηλεκτροσυγκόλλησης και για οποιοδήποτε είδος της (ημιαυτόματη ή κοινή), η προστασία των εργαζομένων (χειριστών και βοηθών) είναι δυνατό να γίνει με αποτελεσματικό τρόπο. Γι' αυτό, απαιτείται μία σειρά κατάλληλων Μέσων Ατομικής Προστασίας. 2.1.3 Μέσα ατομικής προστασίας Τα απαραίτητα μέσα προστασίας, είναι: Η μάσκα κεφαλής του ηλεκτροσυγκολλητή, μειώνει αισθητά την εισπνοή καπνών. Γάντια από δέρμα ή άλλο κατάλληλο υλικό, για την προστασία του δέρματος των χεριών. Δερμάτινη ποδιά για την προστασία ευαίσθητων οργάνων του σώματος.
ΕΙΚΟΝΑ 17.4 Χρήση μάσκας κεφαλής με γυαλί σκίασης. ΠΙΝΑΚΑΣ 17.1 Χρήση γυαλών σκίασης. ΕΙΚΟΝΑ 17.5 Χρήση γαντιών από δέρμα.
2.1.4 Κίνδυνοι από τα αέρια της συγκόλλησης Τα αέρια του τόξου, συνίστανται από σωματίδια μεγέθους μέχρι 1μ., που είναι οξείδια των διαφόρων μετάλλων ή άλλων χημικών ενώσεων π.χ. Ο3, NO, NO2. Τα αέρια και οι ατμοί των μετάλλων, οφείλονται στους παρακάτω παράγοντες: Χημική σύσταση του βασικού μετάλλου, Χημική σύσταση του ηλεκτροδίου, Χημική σύσταση του προστατευτικού καλύμματος του ηλεκτροδίου, Χρώμα επιφάνειας του βασικού μετάλλου, Αδρανές αέριο της ηλεκτροσυγκόλλησης και Αντίδραση του τόξου της ηλεκτροσυγκόλλησης με τον ατμοσφαιρικό αέρα και τα λάδια, γράσα και άλλες ουσίες που υπάρχουν στο μέταλλο. ΕΙΚΟΝΑ 17.6 Σύστημα απαγωγής των αερίων συγκόλλησης.
ΕΙΚΟΝΑ 17.7 Χρήση κατάλληλης μάσκας. Τα αδρανή αέρια, δεν δημιουργούν κανένα ιδιαίτερο πρόβλημα στους εργαζόμενους. Σε αντίθεση, τα ενεργά αέρια είναι δυνατόν, κάτω από τις συνθήκες της ηλεκτροσυγκόλλησης (υψηλή θερμοκρασία κλπ), να προκαλέσουν χημικές αντιδράσεις ή να διασπαστούν εν μέρει. Με τον τρόπο αυτό, μπορεί να δημιουργηθούν αέρια τοξικά ή δηλητηριώδη (σε μικρές σχετικά συγκεντρώσεις), όπως το CO από τη διάσπαση του CO2, φωσγένιο (COCL) από την παρουσία κατά την ηλεκτροσυγκόλληση ατμών αλογονωμένων υδρογονανθράκων κ.α. Επίσης, μπορεί να δημιουργηθούν αέρια ερεθιστικά για τα μάτια και το αναπνευστικό σύστημα, τα οποία σχηματίζονται από τα στοιχεία της ατμόσφαιρας, όπως O2, CO, CO2. Τέλος, κατά την ηλεκτροσυγκόλληση δημιουργούνται ατμοί μετάλλων, ορισμένοι από τους οποίους είναι τοξικοί, όπως οι ατμοί Cd, F, Zu, Hg, Pb κλπ, εφόσον βέβαια οι περιεκτικότητές τους στα συγκολλούμενα μέταλλα είναι σημαντικές. Οι ατμοί των μετάλλων, όπως οι ατμοί του Fe, Ni, Cu κλπ, είναι γνωστό ότι προκαλούν επαγγελματικές ασθένειες, όπως βρογχίτιδα, σιδήρωση κλπ. Πρέπει να λαμβάνονται τα κατάλληλα μέτρα για τον περιορισμό των ατμών και των αερίων. Τα διεθνή επιτρεπτά όρια των συγκεντρώσεων των αερίων στο περιβάλλον, είναι: 20 mg/m3 για τα απλά ηλεκτρόδια, 10 mg/m3 για τα βασικά ηλεκτρόδια και 10 mg/m3 για τα κραματικά. Στις ημιαυτόματες ηλεκτροσυγκολλήσεις, τα χρησιμοποιούμενα αέρια είναι δύο κυρίως κατηγοριών: Αδρανή (inert gas) και Ενεργά (active gas). Χρησιμοποιούνται συνήθως σαν μείγματα π.χ. μείγμα αργό και CO2, με την εμπορική ονομασία ΑΡΓΚΟΝ. Ο τύπος της ηλεκτροσυγκόλλησης, ανάλογα με το χρησιμοποιούμενο αέριο, χαρακτηρίζεται σαν MIG (Metal Inert Gas) και MAG (Metal Active Gas). Επίσης, υπάρχει και ο συνδυασμός MIG/MAG. Οι ηλεκτροσυγκολλήσεις, πρέπει να γίνονται σε χώρους που αερίζονται καλά.
Σύμφωνα με τα αμερικάνικα standards W.A.S., ο αερισμός επιβάλλεται: Αν ο χώρος της ηλεκτροσυγκόλλησης είναι μικρότερος, σε ύψος, από 5μ. Αν χώρος που αναλογεί σε κάθε ηλεκτροσυγκόλληση, είναι μικρότερος των 280 m3. Όταν τεμαχίζουμε χάλυβα, διότι δημιουργείται CO, λόγω του περιεχομένου άνθρακα (C). 3.1 Γενικές οδηγίες ΕΙΚΟΝΑ 17.8 Μέτρα ασφαλείας στις εργασίας συγκόλλησης. 3.1.1 Εργασίες συγκόλλησης και κοπής Πριν από την εκτέλεση εργασιών συγκόλλησης ή εργασιών με ανοικτή φωτιά, θα πρέπει να λαμβάνονται τα ακόλουθα μέτρα: Σε επαρκή απόσταση γύρω από το σημείο που θα εκτελεστεί η εργασία, πρέπει να εξετάζεται ο χώρος για την ύπαρξη εύφλεκτων ή καυσίμων ουσιών. Η επαρκής απόσταση, η οποία υποτιμάται συχνά στους υπερυψωμένους χώρους εργασίας,
προκύπτει από το πόσο μακριά πετάγονται σπινθήρες. Αν δεν είναι δυνατόν να απομακρυνθούν οι ουσίες αυτές από την επικίνδυνη περιοχή, θα πρέπει να καλύπτονται ή να εμποδίζεται η ευφλεξιμότητα με άλλα μέτρα. Αν υπάρχει ιδιαίτερος κίνδυνος φωτιάς ή έκρηξης, θα πρέπει τα προστατευτικά μέτρα να καθορίζονται γραπτώς. Αυτό ισχύει, ιδιαίτερα για εργασίες συγκόλλησης και καύσης που βρίσκονται μέσα ή κοντά σε εγκαταστάσεις βερνικώματος, αποθήκες για υγρά καύσιμα, σωλήνες για καύσιμα αέρια ή υγρά, τμήματα με στρώματα από σκόνες ή λιπαντικά. Συχνά υπάρχει κίνδυνος πυρκαγιάς ή έκρηξης, επειδή μπορεί να φθάσουν σπινθήρες σε γειτονικούς χώρους μέσα από σχισμές, αγωγούς ή σπάσιμο τοίχων. Αυτά τα ανοίγματα θα πρέπει να κλείνονται ή να στεγανοποιούνται με μη εύφλεκτα υλικά. Υπάρχει επίσης κίνδυνος έκρηξης σε λάκκους, αγωγούς ή υπόγεια, στα οποία μαζεύτηκαν απαρατήρητα εύφλεκτα αέρια. Με τις ειδικές συσκευές μέτρησης, πρέπει να εξακριβώνεται αν στα χαμηλά σημεία του χώρου υπάρχει μίγμα αερίου, το οποίο είναι ικανό να προκαλέσει έκρηξη. Αν δεν είναι δυνατό να απομακρυνθεί ο κίνδυνος πυρκαγιάς, πρέπει να χρησιμοποιείται πυροπροστασία, με κατάλληλες συσκευές πυροσβεστήρων. Επαγρύπνηση για πυρκαγιά, πρέπει να υπάρχει και μετά την ολοκλήρωση των εργασιών συγκόλλησης. Σε πολλές περιπτώσεις, φωτιές εκκένωσης οδήγησαν σε μεγάλες πυρκαγιές, αρκετές ώρες μετά των εργασιών συγκόλλησης ή κοπής. Γι αυτό, επιβάλλονται συνεχείς έλεγχοι για φωτιές εκκένωσης. Πριν από την εκτέλεση των εργασιών, είναι απαραίτητη η εκπαίδευση σε επικίνδυνες περιοχές. Σ αυτή, θα πρέπει οι επιλεγμένοι συντηρητές να ενημερώνονται για τους κινδύνους, τη ροή της εργασίας και τις ενδεδειγμένες ενέργειες προστασίας. Επίσης, θα πρέπει να οριοθετούνται οι περιοχές ευθύνης και να καθορίζεται η ροή των πράξεων αλλά και τυχόν διάσωσης, σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης. ΕΙΚΟΝΑ 17.9 Αποφυγή εκτέλεσης εργασιών κοπής ή συγκόλλησης κοντά σε εύφλεκτες ή καύσιμες ουσίες.
3.1.2 Εργασίες στα δοχεία Υπάρχει αυξημένος κίνδυνος στις εργασίες συγκόλλησης και κοπής στα δοχεία, τους σωληνωτούς αγωγούς ή τις συσκευές με επικίνδυνο περιεχόμενο. Κατ αρχήν θα πρέπει να εξακριβώνεται, ποιες ουσίες περιέχονται στα δοχεία και τι κίνδυνοι μπορεί να προκύψουν με τη θέρμανσή τους. Επίσης, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η πιθανότητα δημιουργίας μίγματος ατμού αέρα, ικανού να προκαλέσει έκρηξη στο υπόλοιπο περιεχόμενο του δοχείου. Ένα άλλο σημείο στο οποίο πρέπει να δίνεται προσοχή, είναι η τοπική θέρμανση των τοιχωμάτων του δοχείου, επειδή μπορεί να αναπτυχθούν αέρια από εύφλεκτα έλαια, προϊόντα λίπους ή πίσσας, τα οποία είναι ικανά για έκρηξη. Σπινθήρες, ανοιχτές φλόγες και καυτές επιφάνειες, πρέπει να αποφεύγονται, διότι αποτελούν πηγές ανάφλεξης, στις εργασίες συγκόλλησης και κοπής. Θα πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο αν είναι αναγκαίες και αν υπάρχουν ειδικά εκπαιδευμένα άτομα, για να εκτελέσουν τις εργασίες. Πριν από την εκτέλεση των εργασιών συγκόλλησης και κοπής, σε δοχεία με επικίνδυνο περιεχόμενο, ένα έμπειρο άτομο θα πρέπει να καθορίζει τα μέτρα ασφαλείας, που πρέπει να αναφέρονται στα παρακάτω: Το άδειασμα και τον καθαρισμό του δοχείου, Τη διοχέτευση μίας ουσίας αποπνικτικής (νερό, άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα) και Την κατανόηση και την απομάκρυνση των βλαβερών για την υγεία ουσιών. Οι εργασίες και η τήρηση των μέτρων ασφάλειας, πρέπει να επιβλέπονται από ένα εξειδικευμένο και έμπειρο άτομο. Στο άδειασμα και τον καθαρισμό, θα πρέπει να μην υπάρχουν πηγές ανάφλεξης π.χ. ηλεκτροστατική φόρτιση, εργαλεία που βγάζουν σπινθήρες ή καύσιμα μέσα. Θα πρέπει u957 να χρησιμοποιούνται κατάλληλα δοχεία περισυλλογής των επικίνδυνων υλικών. Δοχεία με επικίνδυνο περιεχόμενο, δεν επιτρέπεται να χρησιμοποιούνται ως βάση για τη συγκόλληση. Η θέρμανση του φυλακισμένου αέριου, μπορεί να οδηγήσει σε επικίνδυνη αύξηση της πίεσης και διάρρηξη του δοχείου. Η ανάπτυξη της πίεσης, θα πρέπει να αποφεύγεται με ανακουφιστικές διατρήσεις ή με ανοιχτές συνδέσεις. 3.1.3 Η επαφή με καύσιμα υγρά και αέρια Αν κάποιος εργαζόμενος έρθει σε επαφή με υγρά καύσιμα, διατρέχει τον κίνδυνο να ποτίσουν τα ρούχα του. Σε συνδυασμό με πηγές ανάφλεξης, τσιγάρα, εργασίες συγκόλλησης και κοπής, τα ρούχα μπορεί να πάρουν φωτιά. Ρούχα που πήραν φωτιά, οδήγησαν πολλές φορές σε θανατηφόρα ατυχήματα. Ιδιαίτερα επικίνδυνα είναι τα συνθετικά ρούχα, επειδή λιώνουν και κολλάνε επάνω στο δέρμα. Τα μέτρα πυρόσβεσης γίνονται ιδιαίτερα δύσκολα, όταν τα άτομα που φλέγονται τρέχουν πανικόβλητα, δυναμώνοντας έτσι τη φωτιά. Η σωστή ενέργεια είναι, το άτομο να κυλήσει στο έδαφος, ώστε να σβήσει η φωτιά από τα ρούχα. Αποτελεσματικότερη είναι η κάλυψη με ειδική πυροσβεστική κουβέρτα. Επειδή συνήθως δεν υπάρχει άμεσα διαθέσιμη, μπορούμε να σβήσουμε ρούχα που καίγονται, με σκόνη ή αφρό πυρόσβεσης. Το διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι κατάλληλο για πυρόσβεση, επειδή έχει ασφυκτική δράση. Είναι ευνόητο ότι, στις περιπτώσεις αυτές, σημαντικό ρόλο παίζει η ταχύτητα που θα γίνουν οι παραπάνω ενέργειες. Για τον καθαρισμό με εύφλεκτα διαλυτικά, θα πρέπει να χρησιμοποιείται
πολύ μικρή ποσότητα, η οποία φυλάγεται σε μη εύφλεκτα δοχεία, με καπάκι που κλείνει με ασφάλεια. 3.1.4 Προστασία έναντι πυρκαγιάς Για την αποφυγή των κινδύνων πυρκαγιάς κατά τη συγκόλληση και κοπή, θα πρέπει να τηρούνται οι παρακάτω κανόνες: Απομάκρυνση: Ό,τι μπορεί να αρπάξει φωτιά, πρέπει να απομακρύνεται. Σε περίπτωση δημιουργίας ανοιγμάτων στα δάπεδα και τους τοίχους, τα εύφλεκτα υλικά θα πρέπει να απομακρύνονται και από τους διπλανούς χώρους. Κάλυψη: Τα αντικείμενα τα οποία δεν μπορούν να απομακρυνθούν, πρέπει να καλύπτονται π.χ. με κάλυμμα από ίνες γυαλιού, έτσι ώστε να μην τα φτάνουν οι φλόγες, οι σπινθήρες, τα καυτά αέρια ή η θερμότητα. Στεγανοποίηση: Όλα τα ανοίγματα, οι ρωγμές, οι σχισμές, τα περάσματα σωλήνων κλπ, πρέπει να καλύπτονται με ασφαλή τρόπο π.χ. με υαλοβάμβακα ή πηλό. Φρουρά πυρκαγιάς: Αν γίνεται συγκόλληση κοντά σε εύφλεκτα αντικείμενα, πρέπει να τοποθετείται φρουρά πυρκαγιάς με πυροσβεστήρα, ακόμα και αν τα αντικείμενα είναι καλυμμένα. Έλεγχος: Μετά το τέλος της εργασίας, πρέπει να ελέγχεται ο γύρω χώρος για τυχόν σημεία εκκένωσης ή μικρές πυροφωλιές, καθώς και υπερθέρμανση υλικών.