Proiectarea și realizarea unui sistem individual de exhaustare a fumului în procesele de sudare - lipire - tăiere

1.Introducere

„Protecţia mediului”, „tehnologii poluante”, „noxe cu impact ridicat”, „boli profesionale cauzate de emisiile de noxe” sunt concepte întâlnite din ce în ce mai des în viaţa de zi cu zi. Este o realitate a zilelor noastre, o realitate a dezvoltării tehnologice pe care rasa umană a cunoscut-o în ultimele 2 secole. Această realitate impune restricţii. Restricţiile sunt menite a asigura un climat sănătos membrilor societăţii, fie că sunt, fie că nu sunt implicaţi în aplicarea proceselor tehnologice creatoare de boli profesionale. Astfel, una dintre cerinţele majore pentru statele Uniunii Europene şi pentru candidatele la aderare este respectarea Directivei Cadru 89/391/1989/CEE. Aceasta are drept obiectiv introducerea de măsuri de încurajare a îmbunătăţirilor în domeniul sănătăţii şi securităţii salariaţilor în muncă. Un loc central în acţiunile privind securitatea şi sănătatea în muncă îl ocupă principiile generale de prevenire:

- Evitarea riscurilor care pot şi care nu pot fi evitate

- Combaterea riscurilor la sursă

- Adaptarea muncii la om şi adaptarea la progresul tehnic

- Înlocuirea condiţiilor de muncă periculoase cu altele fără risc sau cu periculozitate mică

- Politică de prevenire cuprinzătoare şi coerentă (tehnologii, organizarea muncii, condiţiile de muncă, relaţiile de muncă, factorii de mediu)

- Utilizare prioritară a mijloacelor de protecţie colective

- Instrucţiuni corespunzătoare pentru salariaţi, consultare în toate problemele referitoare la sănătate şi securitatea în muncă.

Obligaţiile salariaţilor, conform Directivei Cadru 89/391/1989/CEE sunt:

- Să aibă grijă de propria sănătate şi securitate, cât şi de cea a colegilor

- Să utilizeze corect maşinile,aparatura, uneltele, substanţele periculoase, echipamentele de transport şi mijloacele de producţie

- Să utilizeze corect echipamentul de protecţie

- Să nu realizeze fără autorizare modificări ale sistemelor de protecţie

- Să comunice imediat orice situaţie de muncă posibil periculoasă

- Să coopereze cu patronul / salariaţii în problemele legate de protecţia muncii.

Activităţile de sudare sau de procese conexe ale sudării (tăiere termică, lipire, pulverizare termică, îndreptare cu flacără, …) sunt prezente în aproape toate sectoarele de producţie şi viaţă, ca operaţii de bază sau părţi de proces tehnologic [3]. Procesele de sudare şi procesele conexe sudării sunt creatoare de agenţi potenţial periculoşi pentru sănătatea sudorului şi a personalului aflat în zona de sudare (figura 1.1) [3], [5], [7], [8], [11], [14], [16], [17], [18], [19].

Fig. 1.1 Emisie de fum şi gaze nocive la sudarea MIG/MAG

Dintre aceşti agenţi se amintesc [7], [14], [16], [17], [18]: particule dispersate în aer (sub formă de celulă / cluster – figura 1.2.a sau sub formă de lanţ – figura 1.2.b), gaze toxice, radiaţii arc, înaltă tensiune, înaltă frecvenţă, căldură, componente în mişcare ale echipamentelor, poluare sonoră.

a. b.

Fig. 1.2 Formele de existenţă grupată a particulelor de noxe emise la sudare [14]

Dintre bolile profesionale specifice operaţiilor de sudare / tăiere termică / lipire / pulverizare sunt binecunoscute [7], [11], [14], [16], [18]:

- Sideroza (pneumoconioza dată de Fe)

- Azbestoza (pneumoconioza dată de fibrele de azbest)

- Silicoza (dată de dioxidul de Si, liber, cristalin)

- Aluminoza (dată de Al)

- Pneumoconioza dată de W

- Mezoteliomul pleural şi cancerul bronşic date de azbest

- Febra metalelor (suferinţă pulmonară dată de anumite metale)

Institutul Internaţional de Sudură (IIW) dezbate anual problema emisiilor de noxe. Există cooperări internaţionale organizate sub coordonarea comisiilor IIW privind cercetarea efectelor negative asupra sănătăţii. Cunoaşterea emisiei de noxe previzibilă este o premisă pentru crearea prospectivă a unor condiţii de lucru corespunzătoare din punct de vedere al igienei muncii. S-au efectuat numeroase cercetări experimentale asupra emisiei de noxe a diverselor procedee de sudare, care au condus la creşterea importantă a cunoştinţelor. În tabelul 1.1 sunt prezentate intensităţile maxime ale emisiilor unor procedee de sudare, după standardele de profil din Uniunea Europeană [11]. Comparativ cu normele europene normele americane şi asiatice sunt sensibil mai permisive, restricţiile impuse de către acestea nefiind atât de dure.

Tabel 1.1 Intensităţile maxime ale emisiilor de noxe la sudarea prin diferite procedee cu arc electric [11]

Procedeu

de

sudare Material

de

Bază Intensitatea de emisie [mg/s]

Fum

de sudare Gaze de sudare

CO CO2 NO NO2 O3

SE Oţel nealiat 27,50 0,80 57,00 0,88 0,09 -

Oţel aliat 20,70 - - - - -

MAG, 100%CO2 Oţel nealiat 12,50 13,50 485,0 0,16 0,04 0,06

Oţel aliat 6,70 - - - - 0,11

SF Oţel nealiat 2,00 1,00 6,00 0,11 0,03 -

MIG Oţel aliat 22,50 - - - - 0,18

WIG Oţel aliat 1,72 - - 1,02 1,80 0,17

Al şi aliaje 3,00 - - 0,75 0,70 0,09

La sudarea oţelurilor înalt aliate fumul emis poate conţine particule de Cr, Ni, Cd, Ba.

Evoluţiile în timp ale manganului şi ale oxizilor de azot, de fier şi de carbon, componente extrem de nocive ale fumului emis la sudare, sunt prezentate în figura 1.3.

Fig. 1.3 Evoluţia în timp a concentraţiei fumului emis la sudare [7]

Se observă în figura 1.3 o creştere rapidă a concentraţiei în elemente nocive a mediului în care activează sudorul sau operatorul sudor, fapt care impune elaborarea unei metode de menţinere în limite reduse, rezonabile pentru sănătatea operatorului, a acestor concentraţii.

Efectele fumului şi gazelor cele mai periculoase, emise la sudare, asupra stării fiziologice a personalului sudor sunt [9]:

- Oxizii de azot (NO şi NO2) – după inhalare apar reacţii iritante ale căilor respiratorii; în cazul unor concentraţii ridicate există pericolul apariţiei după câteva ore a unui edem pulmonar