Pomiar dymów spawalniczych

Dlaczego pomiar dymów spawalniczych jest istotny?

Dymy spawalnicze stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia osób wykonujących prace spawalnicze oraz przebywających w ich bezpośrednim otoczeniu. Podczas procesów spawania w powietrzu unoszą się pyły metaliczne i gazy, które – w zależności od składu chemicznego – mogą działać drażniąco, uczulająco, toksycznie, a nawet rakotwórczo. Dlatego regularny pomiar dymów spawalniczych jest kluczowym elementem zarządzania bezpieczeństwem i higieną pracy (BHP).

Profesjonalne badanie dymów spawalniczych pozwala:

• identyfikować substancje niebezpieczne w dymach często obecne są toksyczne metale. Takie jak mangan, chrom (w tym Cr(VI)), nikiel czy kadm, oraz gazy, np. tlenek węgla i ozon,
• zapewnić zgodność z przepisami pracodawcy są zobowiązani do przestrzegania norm NDS (Najwyższe Dopuszczalne Stężenie) i NDSCh (chwilowe),
• minimalizować ryzyko zdrowotne regularne badania dymów spawalniczych umożliwiają szybkie wdrożenie działań korygujących. Jak poprawa wentylacji czy wprowadzenie odpowiednich środków ochrony indywidualnej.

Niebezpieczne skutki ekspozycji na dymy spawalnicze obejmują m.in.:

• pylicę płuc spowodowaną wdychaniem pyłów metalicznych, które osadzają się w drogach oddechowych,
• astmę zawodową wywoływaną drażniącym działaniem gazów, takich jak tlenki azotu czy ozon,
• przewlekłe zapalenie oskrzeli wynikające z regularnego kontaktu z drażniącymi cząstkami w powietrzu,
• uszkodzenia układu nerwowego spowodowane ekspozycją na toksyczne metale, np. mangan,
• nowotwory płuc związane z narażeniem na rakotwórcze substancje, takie jak Cr(VI) i nikiel.

Dzięki odpowiedniemu pomiarowi dymów spawalniczych możliwe jest skuteczne zapobieganie tym zagrożeniom i zapewnienie bezpiecznych warunków pracy. Regularne badanie dymów spawalniczych to inwestycja w zdrowie pracowników i zgodność z przepisami prawa.

Definicja dymów spawalniczych

Dymy spawalnicze to złożona mieszanina pyłów i gazów powstających podczas procesów spawania metali. Substancje te są emitowane w wyniku:

• topienia metali bazowych i dodatkowych (np. elektrod, drutów spawalniczych),
• rozkładu powłok ochronnych na materiałach,
• reakcji chemicznych zachodzących pod wpływem wysokiej temperatury i intensywnego promieniowania UV.

Dymy spawalnicze występują w postaci cząstek stałych (pyły metaliczne), które mogą osiągać rozmiary nanometryczne, oraz gazów, takich jak tlenki azotu (NO i NO₂), ozon (O₃) czy tlenek węgla (CO).

Mechanizm powstawania dymów spawalniczych

Podczas spawania metal jest poddawany działaniu bardzo wysokiej temperatury (często przekraczającej 5000°C), co prowadzi do:

• topnienia i odparowywania metalu bazowego oraz materiału dodatkowego,
• rozpadu termicznego powłok ochronnych, farb lub zanieczyszczeń powierzchni,
• wytwarzania gazów wskutek reakcji chemicznych (np. spalanie gazów osłonowych lub azotu atmosferycznego).

W wyniku tych procesów tworzą się mikroskopijne cząstki metali i związków chemicznych, które unoszą się w powietrzu jako dymy.

Skład chemiczny dymów spawalniczych

Skład dymów spawalniczych zależy od kilku czynników:

• rodzaj metalu bazowego - np. stal niskostopowa, stal nierdzewna, aluminium,
• rodzaj materiału dodatkowego - elektrody otulone, druty spawalnicze,
• metoda spawania - MIG, MAG, TIG, spawanie gazowe, druty proszkowe,
• parametry procesu - temperatura spawania, rodzaj gazu osłonowego.

Typowe składniki dymów spawalniczych to:

Pyły metaliczne:

• żelazo (Fe) najczęściej występujące w spawaniu stali,
• mangan (Mn) występuje w stalach stopowych, ma toksyczne działanie na układ nerwowy,
• chrom (Cr) w stalach nierdzewnych, szczególnie niebezpieczny jako Cr(VI) (sześciowartościowy chrom),
• nikiel (Ni) w stalach nierdzewnych, uczulający i rakotwórczy,
• cynk (Zn) w stali ocynkowanej, wywołuje gorączkę cynkową.

Gazy:

• tlenki azotu (NO, NO₂) są drażniące dla układu oddechowego,
• ozon (O₃): powstaje pod wpływem promieniowania UV, szczególnie w metodzie TIG,
• tlenek węgla (CO) niebezpieczny gaz duszący,
• dwutlenek węgla (CO₂) zwiększa stężenie gazów w środowisku pracy.

Frakcje pyłów w dymach spawalniczych

Pyły w dymach spawalniczych dzielą się na różne frakcje w zależności od ich wielkości:

• frakcja opadająca większe cząstki, które szybko opadają na powierzchnie robocze,
• frakcja wdychalna cząstki o średnicy <10 µm, które mogą przedostać się do dróg oddechowych,
• frakcja respirabilna najdrobniejsze cząstki (<4 µm), które docierają do pęcherzyków płucnych i mogą kumulować się w organizmie.

Frakcja respirabilna jest szczególnie niebezpieczna, ponieważ jej cząstki mogą pozostawać w płucach, prowadząc do poważnych chorób, takich jak pylica płuc, astma zawodowa czy rak.

Dlaczego dymy spawalnicze są groźne?

Dymy spawalnicze są szczególnie niebezpieczne, ponieważ:

• zawierają substancje toksyczne i rakotwórcze, takie jak Cr(VI), mangan czy kadm,
• pyły respirabilne wnikają głęboko w płuca i mogą kumulować się w organizmie,
• niektóre gazy (np. ozon) mogą powodować ostre podrażnienia dróg oddechowych, a w dłuższej perspektywie prowadzić do przewlekłych chorób.

Kie­dy i jak czę­sto prze­pro­wa­dza­my ba­da­nia czyn­ni­ków che­micz­nych?

Na pod­sta­wie art. 227 ust. 2 Ko­dek­su pra­cy, pra­co­daw­ca jest zo­bo­wią­za­ny do prze­pro­wa­dzać, na swój koszt, ba­da­nia i po­mia­ry czyn­ni­ków szko­dli­wych dla zdro­wia, re­je­stro­wać i prze­cho­wy­wać wy­ni­ki tych ba­dań i po­mia­rów oraz udo­stęp­niać je pra­cow­ni­kom. Na­to­miast czę­sto­tli­wość wy­ko­ny­wa­nia ba­dań i po­mia­rów czyn­ni­ków szko­dli­wych zo­sta­ła usta­lo­na na pod­sta­wie roz­po­rzą­dze­nia Mi­ni­stra Zdro­wia z dnia 2.02.2011 r. w spra­wie ba­dań i po­mia­rów czyn­ni­ków szko­dli­wych dla zdro­wia w śro­do­wi­sku pra­cy.

Ja­kich przy­rzą­dów po­mia­ro­wych uży­wa­my?

Po­bie­ra­nie pró­bek do oce­ny na­ra­że­nia za­wo­do­we­go na sub­stan­cje che­micz­ne or­ga­nicz­ne, wy­ko­nu­je­my na pod­sta­wie Ce­r­ty­­fi­­ka­tu Akre­­dy­­ta­­cji wy­­da­­ne­go przez Po­l­skie Ce­n­trum Akre­­dy­­ta­­cji o nr AB 1695 i re­ali­zu­je­my zgod­nie z nor­mą PN-EN ISO 10882-1:2024-10 zdrowie i bezpieczeństwo przy spawaniu i procesach pokrewnych. Pobieranie próbek cząstek zawieszonych w powietrzu i gazów w strefie oddychania spawacza. Część 1: Pobieranie próbek cząstek zawieszonych w powietrzu.

Do po­bie­ra­nia pró­bek po­wie­trza, uży­wa­my pre­cy­zyj­nych aspi­ra­to­rów oso­bi­stych z prób­ni­ka­mi oraz ka­li­bra­to­ra prze­pły­wu, za po­mo­cą któ­re­go spraw­dza­my aspi­ra­to­ry przed roz­po­czę­ciem i po za­koń­cze­niu każ­de­go ba­da­nia. Spraw­dze­nie ta­kie da­je pew­ność, że wy­nik po­bo­ru jest pra­wi­dło­wy i nie ma ko­niecz­no­ści je­go po­wta­rza­nia.

Ja­kie substancje chemiczne pobieramy?

Ar­sen i je­go związ­ki nie­orga­nicz­ne w prze­li­cze­niu na As [7440–38–2]; Bar i je­go związ­ki roz­pusz­czal­ne w prze­li­cze­niu na Ba [7440–39–3]; Be­ryl i je­go związ­ki nie­orga­nicz­ne w prze­li­cze­niu na Be [7440–41–7]; Ch­rom me­ta­licz­ny, związ­ki chro­mu (II) – w prze­li­cze­niu na Cr(II), związ­ki chro­mu (III) – w prze­li­cze­niu na Cr(III) [7440–47–3]; Cy­na i jej związ­ki nie­orga­nicz­ne z wy­jąt­kiem stan­na­nu w prze­li­cze­niu na Sn [7440–31–5]; Di­chlo­rek cyn­ku – frak­cja wdy­chal­na [7646–85–7]; Glin me­ta­licz­ny, glin pro­szek – frak­cja wdy­chal­na i re­spi­ra­bil­na [7429–90–5]; Kadm i je­go związ­ki nie­orga­nicz­ne – w prze­li­cze­niu na Cd – frak­cja wdy­chal­na i re­spi­ra­bil­na [7440–43–9]; Ko­balt i je­go związ­ki nie­orga­nicz­ne – w prze­li­cze­niu na Co [7440–48–4]; Man­gan i je­go związ­ki nie­orga­nicz­ne – w prze­li­cze­niu na Mn – frak­cja wdy­chal­na i re­spi­ra­bil­na [7439–96–5]; Miedź i jej związ­ki nie­orga­nicz­ne – w prze­li­cze­niu na Cu [7440–50–8]; Mo­lib­den i je­go związ­ki w prze­li­cze­niu na Mo [7439–98–7]; Ni­kiel i je­go związ­ki z wy­jąt­kiem te­tra­kar­bo­nyl­ku ni­klu – w prze­li­cze­niu na Ni [7440–02–0]; Ołów i je­go związ­ki nie­orga­nicz­ne, z wy­jąt­kiem ar­se­nia­nu(V) oło­wiu(II) oraz chro­mia­nu(VI) oło­wiu(II) – w prze­li­cze­niu na Pb – frak­cja wdy­chal­na [7439–92–1]; Pen­ta­tle­nek wa­na­du – frak­cja wdy­chal­na [1314–62–1]; Rtęć, pa­ry i jej związ­ki nie­orga­nicz­ne w prze­li­cze­niu na Hg [7439–97–6]; Sre­bro – frak­cja wdy­chal­na [7440–22–4]; Tle­nek cyn­ku - w prze­li­cze­niu na Zn – frak­cja wdy­chal­na [1314–13–2]; Tle­nek ma­gne­zu – frak­cja wdy­chal­na [1309–48–4]; Tle­nek wap­nia – frak­cja wdy­chal­na i re­spi­ra­bil­na [1305–78–8]; Tlen­ki że­la­za – w prze­li­cze­niu na Fe tle­nek że­la­za (III), tle­nek że­la­za (II), tetratle­nek triże­la­za – frak­cja  wdy­cha­la­na i re­spi­ra­bil­na [1309–37–1, 1345–25–1, 1309–38–2, 1317–61–9]; Wę­glan wap­nia – frak­cja wdy­chal­na [471–34–1]; Wo­do­ro­tle­nek gli­nu w prze­li­cze­niu na Al – frak­cja wdy­chal­na i re­spi­ra­bil­na [21645–51–2]; Wo­do­ro­tle­nek po­ta­su [1310–58–3]; Wo­do­ro­tle­nek so­du [1310–73–2]; Wo­do­ro­tle­nek wap­nia – frak­cja wdy­chal­na i re­spi­ra­bil­na [1305–62–0].