Die Gefahren von Schweißrauch verstehen

Es wird im kommenden Jahrzehnt eine steigende Nachfrage nach qualifizierten Schweißern erwartet. Angesichts des erwarteten Branchenwachstums müssen veraltete Strukturen und Ausrüstungen instand gehalten werden, während gleichzeitig neue Gebäude und Produktionsanlagen entstehen. Schweißbetriebe haben die Möglichkeit, zu expandieren, wobei jedoch die Gesundheit und Sicherheit der Mitarbeiter von größter Bedeutung sein muss.

Die Exposition gegenüber Metalloxiden und Gasnebenprodukten ist eine der Hauptgefahren für Schweißer. Unabhängig davon, ob Sie Schmelzschweißungen durchführen, bei denen nur Wärme eingesetzt wird (Lichtbogen-, Gas- oder Laserverfahren), oder ob Sie beim Schweißen und Schneiden Wärme und Druck kombinieren, die Ergebnisse sind die gleichen: Bei allen Methoden entstehen gefährliche Dämpfe.

Was sind die Gesundheitsrisiken von Schweißrauch?

Die Metallpartikel im Schweißrauch sind 50- bis 75-mal kleiner als die Breite eines menschlichen Haares, sodass sie sehr leicht eingeatmet werden können. Das Einatmen von Metallpartikeln und -gasen steht mit einer Reihe von gesundheitlichen Auswirkungen in Zusammenhang, die im Merkblatt der Occupational Safety and Health Administration (OSHA) zu diesem Thema beschrieben werden.

Kurzfristige Exposition gegenüber Dämpfen kann zu Übelkeit, Schwindel oder Reizungen von Augen, Nase und Rachen führen. Dieser Zustand wird als „Metalldampffieber“ bezeichnet. Längere Exposition kann zu Krebs, Organ- oder neurologischen Schäden führen. Bestimmte Gase verdrängen Sauerstoff und können somit zudem eine Erstickungsgefahr darstellen, insbesondere in geschlossenen Arbeitsbereichen.

Jede Einrichtung hat ein anderes Risikoniveau, das von den folgenden Faktoren abhängt:

• Art des Schweißverfahrens
• Verwendete Grund-, Schweißzusatz- und Schweißdrahtmetalle
• Raumaufteilung und Anzahl der Arbeitsplätze
• Arbeitspraktiken für Schweißer
• Luftbewegung und Belüftung

Wie hoch sind die Grenzwerte für Rauchgase in meiner Einrichtung?

Es gibt keinen allgemein gültigen Leitfaden für die Belastung durch Schweißrauch. Stattdessen erlegt die OSHA zulässige Expositionsgrenzwerte (Permissible Exposure Limit, PEL) für bestimmte Metalle auf, die Grenzwerte über bestimmte Zeiträume hinweg widerspiegeln. Für Aluminium, Eisen und Baustahl beträgt der PEL beispielsweise 5 Milligramm Partikel pro Kubikmeter Luft (5 mg/m³), gemittelt über einen Zeitraum von 8 Stunden. Für Metalle, die giftiger sind, wie Chrom, Mangan, Edelstahl, Nickel und Kadmium, gelten strengere PEL-Werte.

Viele Schweißbetriebe bemühen sich, die von der American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) festgelegten Schwellengrenzwerte (Threshold Limit Value, TLV) einzuhalten. Die Schätzungen des Expositionsniveaus, das ein Arbeitnehmer im Laufe seiner beruflichen Laufbahn tolerieren kann, beruhen auf dem aktuellen Stand der wissenschaftlichen Forschung und können niedriger sein als die PEL-Werte. Eine Belegstelle für PELs und TLVs ist das von der US-Behörde National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) veröffentlichte Taschenbuch zu chemischen Gefahren, Pocket Guide to Chemical Hazards . Für Ihren Betrieb gelten jedoch möglicherweise zusätzliche staatliche und lokale Anforderungen.

Welche Kontrollelemente gibt es für Schweißrauch?

Sobald Sie die geltenden Expositionsgrenzwerte für die von Ihnen genutzten Metalle und Verfahren kennen, müssen Sie überlegen, wie Sie diese Expositionsgefahren verringern können. Die OSHA empfiehlt eine „Hierarchie der Kontrollmaßnahmen“, die von der größten bis zur geringsten Wirksamkeit gestaffelt ist:

Beseitigung und Ersatz: Die Gefahr wird physisch beseitigt. Stellen Sie, wenn möglich, die Verwendung gefährlicher Stoffe ein.

Ersatz : Ersetzen Sie die Gefahrenquelle. Wechseln Sie zu einer Alternative, z. B. zu einem anderen Schweißzusatzwerkstoff oder zu beschichteten Drahtverbrauchsmaterialien, die weniger Rauch erzeugen.

Technische Schutzmaßnahmen: Schirmen Sie Personen von der Gefahr ab. Grenzen Sie den Raum ein und/oder installieren Sie ein lokales Abluftsystem (Rauchabzug oder Staub-/Dampfsammler). 

Verwaltungskontrollen und Arbeitspraktiken: Ändern Sie die Arbeitsweise der Mitarbeiter. Sorgen Sie für eine Änderung der Arbeitsgewohnheiten oder Positionen der Schweißer und eine Begrenzung der Zeit in Bereichen mit hoher Konzentration und/oder verbessern Sie die Ausbildung der Schweißer.

Persönliche Schutzausrüstung (PSA): Schützen Sie Ihre Mitarbeiter mit der richtigen PSA. Verwenden Sie von der NIOSH zugelassene Atemschutzmasken, insbesondere wenn sich andere Schutzmaßnahmen als unzureichend erweisen, und überprüfen Sie diese Geräte, um ordnungsgemäßen Sitz und guten Zustand sicherzustellen.

Wie wichtig ist die Belüftung für die Kontrolle der Rauchbelastung?

Die Belüftung ist von entscheidender Bedeutung für die Beseitigung der Dämpfe aus dem Atembereich des Schweißers. Die OSHA gibt die folgenden Empfehlungen zur natürlichen und künstlichen Belüftung ab:

• Arbeiten Sie beim Schweißen in offenen Räumen oder im Freien in Windrichtung blickend, auch wenn dies keine Garantie für Ihre Sicherheit darstellt.
• Verwenden Sie beim Schweißen in Innenräumen eine lokale Entlüftung (auch Rauchabsaugung genannt).
• Schweißen Sie niemals in engen Räumen ohne Belüftung.
• Wenn keine mechanische Belüftung vorhanden ist, sollten Sie den natürlichen Luftzug nutzen und so arbeiten, dass eine Exposition vermieden wird.

Auch wenn unter bestimmten Umständen eine natürliche Belüftung oder eine Zwangsbelüftung mit Ventilatoren möglich ist, sind Rauchabsauganlagen im Allgemeinen wesentlich effektiver. In Großbritannien ist die technische Belüftung beim Schweißen inzwischen Pflicht, selbst für Baustahl. In einem von der Health and Safety Executive (HSE) herausgegebenen Update aus dem Jahr 2019 wird verlangt, dass bei allen Schweißarbeiten eine lokale Entlüftung verwendet wird. Da Europa häufig als erstes strengere Vorschriften erlässt, könnte diese Regelung ein Hinweis auf eine sich verändernde Regelungen für Schweißer in den USA und anderen Regionen sein.

Jeder Schweißvorgang ist einzigartig. Es ist daher ratsam, einen Fachmann für Industriehygiene hinzuzuziehen, der Ihnen hilft, die geltenden Expositionsgrenzwerte zu ermitteln, Luftproben aus den Atembereichen Ihrer Mitarbeiter zu nehmen, Ihr Verfahren zu überprüfen und Sie bei der Entwicklung einer Risikomanagementstrategie zu unterstützen. Darüber hinaus kann Donaldson Sie bei der Auswahl von Filtrationsanlagen für die Abscheidung von Staub und Schweißrauch als Teil zuverlässiger technischer Lösungen unterstützen.