Интенсивное излучение сварочной дуги

Обновлено: 09.01.2025

Для предохранения глаз и лица от вредного воздействия излучения сварочной дуги следует применять щиток или шлем со специальными светофильтрами в зависимости от силы сварочного тока: Э-1 до 75 А, Э-2 от 75 А до 200 А, Э-3 от 200 А до 400А или ранее выпускаемыми светофильтрами ЭС-100, ЭС-ЗОО, ЭС-500 соответственно. [6]

Расплавление порошковой проволоки происходит в основном под действием излучения сварочной дуги . По мере оплавления металлической оболочки и сердечника на торце оболочки образуется капля металла, которая растет и при достижении определенных размеров пролетает через дуговой промежуток. Если наличие наружного покрытия электродов сильно затрудняет механизированную сварку, то электрод в виде трубчатой металлической оболочки, заполненной порошком, позволяет легко механизировать сварку. [7]

Спецодежда служит для защиты поверхности тела электросварщика от вредных излучений сварочной дуги , искр и брызг расплавленного металла, механических воздействий, а также от воздействия метеорологических факторов. В состав обязательной спецодежды входят костюм брезентовый ( куртка и брюки), рукавицы брезентовые, ботинки кожаные, головной убор под щиток и каску. Разработана зимняя спецодежда, состоящая из верхнего костюма ( куртка и брюки): пристегивающейся теплой подкладки и утепленного белья. Верхний костюм изготовляют из плащевой ткани с хорошими ветрозащитными свойствами и нашивками из искростойкого материала. [8]

Кожа и глаза работающих должны защищаться от вредного действия излучения сварочной дуги . Кожу защищают обычной рабочей одеждой, лицо и часть шеи - щитком или шлемом. Глаза защищают специальными темными стеклами - светофильтрами размером 52ХЮ2 мм, которые вставляют в щиток или шлем. Эти стекла совсем не пропускают ультрафиолетовых лучей, а инфракрасных лучей пропускают от 0 1 до 4 %, что не оказывает вредного влияния на зрение сварщика. [9]

Щитки и шлемы служат для защиты глаз и кожи лица от вредного деГкмвия излучений сварочной дуги . Щитки и шлемы изготовляют из фибры или специально обработанной фанеры. Щитки и шлемы должны иметь вес не более 0 6 кг. Для наблюдения за дугой в лицевой части щитка и шлема делают прямоугольный вырез размером 120X60 мм для установки светофильтра, не пропускающего ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Снаружи светофильтр защищается от брызг расплавленного металла обычным прозрачным стеклом. Тип светофильтра выбирают в зависимости от величины сварочного тока. [10]

Щитки и шлемы служат для защиты глаз и кожи лица от вредного действия излучений сварочной дуги . Щитки и шлемы изготовляют из фибры или специально обработанной фанеры. Щитки и шлемы должны иметь вес не более 0 6 кг. Для наблюдения за дугой в лицевой части щитка и шлема делают прямоугольный вырез размером 120 X 60 мм для установки светофильтра, не пропускающего ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Снаружи светофильтр защищается от брызг расплавленного металла обычным прозрачным стеклом. Тип светофильтра выбирают в зависимости от величины сварочного тока. [11]

При сварочных работах следует защищать глаза щитком или маской с темным стеклом от воздействия излучения сварочной дуги . Монтажник, работающий со сварщиком, должен надевать защитные очки с темными стеклами. Следует помнить, что в тесной шахте лучи сварочной дуги, отражаясь от стен шахты, также могут вызвать повреждение глаз. [13]

Щитки, маски или шлемы - предназначены для защиты глаз и лица сварщика от воздействия излучений сварочной дуги и брызг металла. В них имеется смотровое отверстие, закрытое специальным стеклом - светофильтром, задерживающим инфракрасные и ультрафиолетовые лучи и снижающим яркость световых лучей дуги. Снаружи светофильтр защищен от брызг металла простым прозрачным стеклом. [14]

Для защиты головы, глаз и органов дыхания разработан автономный пневмошлем АПШ-С, защищающий от излучений сварочной дуги , брызг расплавленного металла и сварочных аэрозолей. [15]

Вредные факторы при сварке и резке

Сварка и термическая резка сварки относятся к процессам повышенной опасности. Сегодня на планете с применением сварки производится более 84% всей продукции, поэтому так важно обращать внимание на все вредные факторы, которые сопровождают эти процессы, чтобы знать, как с ними бороться. На прошедшей 26 мая онлайн-конференции «Сварка — 2021: мифы, реальность, перспективы», организованной Ассоциацией «СИЗ», Юрий Подкопаев, президент Московского межотраслевого альянса главных сварщиков (ММАС), подробно рассказал, как это сделать.

С 1 января 2021 года вступили в силу Правила по охране труда при выполнении электросварочных и газосварочных работ, утвержденные Приказом Минтруда РФ от 11.12.2020 № 884н. Рассмотрим основные изменения нового документа.

Пять главных изменений в ПОТ при выполнении электросварочных и газосварочных работ

Отменены прежние ПОТ № 1101н от 23 декабря 2014 года, которые содержали указание, что они не распространяются на работодателей-физлиц, не являющихся индивидуальными предпринимателями. Теперь Правила такое освобождение для работодателей, нанимающих по трудовому договору работников для ведения личного хозяйства и домашней работы, отменили.

Правила поменяли формулировки отдельных производственных факторов, потенциально воздействующих на рабочих. Например, убрали ссылку на т.н. «дежурного электрика». Теперь, если сломалась аппаратура, обращаться нужно к непосредственному руководителю, а не искать дежурного, которого в принципе может быть не предусмотрено в организации.

ВАЖНО: в этой ситуации специалистам по охране труда придется внести изменения в инструкции по охране труда, и указать факторы в новой трактовке.

Риск-ориентированный подход в действии. Теперь в Правилах указана необходимость проведения оценки профессиональных рисков, что характерно для всех 40 новых правил. Документ содержит указание, что работодатель, проведя оценку рисков на рабочих местах своих сварщиков и газорезчиков, может применять и дополнительные меры безопасности.

Например, если в Правилах указано, что нужно установить 4-часовое наблюдение над очагом возгорания, работодатель может в своем локальном акте уточнить, что наблюдение должно длиться 5 и более часов. Главное — это не противоречит Правилам и доведено до работника. Такой подход улучшает условия труда работников, поскольку снижает риск отравления продуктами горения и гибели при пожаре.

Из Правил удалены целые абзацы требований со ссылками на нормативные правовые акты. Сделано это для двух целей:

чтобы не дублировать требования других правил по охране труда;
чтобы подготовить почву для отмены прежних нормативных актов.

Произошла замена нормативной базы, и в Правилах теперь не указаны документы, время действия которых истекло или истекает. Специалист по охране труда должен учитывать этот момент.

Правила не сохранили запрет на самостоятельное выполнение электрошлаковой сварки помощником сварщика. Сделано это не потому, что подняли статус помощника, а потому, что есть профстандарт от 28 ноября 2013 года № 701н и профессия рабочего «Сварщик частично механизированной сварки плавлением» №64. Краткосрочные курсы не учитываются, рабочий должен получить полноценную профессию №64 с соответствующим обучением.

ВАЖНО: Что делать специалисту по охране труда в связи с вступлением новых Правил? Проверить, а соответствует ли уровень подготовки сварщиков профстандарту. Если профессия указана в приказе Минобрнауки России от 02.07.2013 N 513 (ред. от 25.04.2019) «Об утверждении Перечня профессий рабочих, должностей служащих, по которым осуществляется профессиональное обучение», без корочки о присвоении профессии на прием на работу запрещайте.

Правила сделали более современными. На ледяных скользких поверхностях теперь можно применять не только песок, но и противогололедное средство. На все средства борьбы с гололедицей необходимо получать сертификат. Если работник, который занимается электросварочными работами, упадет и сломает шею, работодатель сможет доказать, что применял эффективное средство от падения только при наличии сертификата.

Также из Правил убрали оценочные суждения. Вместо фразы «надежно укрепляться» указано однозначно — «исключать случайное падение».

Организация и контроль за выполнением требований действующих Правил возлагаются на работодателя (в соответствии со статьей 212 в редакции ФЗ от 30.06.2006 №90-ФЗ).

Основные опасности при сварке и резке

Теперь рассмотрим подробнее опасности, с которыми сталкиваются сварщики в своей работе.

электрический удар;
пожар;
сварочные брызги;
шум;
ожоги.

твердые и газообразные токсические вещества в составе сварочного аэрозоля;
интенсивное излучение сварочной дуги в оптическом диапазоне (ультрафиолетовое, видимое инфракрасное);
интенсивное тепловое (инфракрасное) излучение свариваемых изделий и сварочной ванны;
искры, брызги и выбросы расплавленного металла и шлака;
электромагнитные полы, ультразвук, шум, статическая нагрузка и т.д.

При невозможности снижения уровней опасных и вредных факторов до предельно допустимых значений по условиям технологии, запрещается производить сварку, наплавку и резку металлов без оснащения работника соответствующими средствами коллективной и индивидуальной защиты, обеспечивающими безопасность.

Воздействие на здоровье сварщиков твердых составляющих аэрозоля в сварочных дымах

Твердые вещества в составе сварочного аэрозоля таких элементов, как соединение марганца, хрома, титана, алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля, кремния и других элементов вызывают наиболее частые профессиональные заболевания сварщиков:

пылевой бронхит;
пневнокониоз;
бронхиальная астма;
профессиональная экзема;
нейротоксикоз (интоксикация марганцем);
силикоз.

Воздействие на здоровье сварщиков газовых составляющих аэрозоля в сварочных дымах

азот диоксид вызывает отек легких, изменение состава крови (уменьшает содержание в крови гемоглобина);
углерод оксида вызывает сильную головную боль, слабость, головокружение, туман перед глазами, тошноту и рвоту, мышечную слабость, потерю сознания;
озон – опаснейший токсичный газ, раздражает слизистую оболочку глаз и дыхательных путей, приводит к не свертыванию крови, к кровоизлияниям в легких;
фтористый водород разъедает стенки дыхательных путей.

Воздействие инфракрасных, световых и ультрафиолетовых лучей при сварке на органы зрения

Ультрафиолетовые лучи – вызывают заболевания слизистой и роговой оболочки глаз (электроофтальмия), и ожоги открытой кожи сварщика.
Инфракрасные лучи вызывают повреждения глаз – катаракту хрустаклика, что приводит к частичной или полной потере зрения.
Высокая световая интенсивность дуги при сварке приводит к слепящей яркости, которая в сочетании с инфракрасным излучением вызывает фотохимическое повреждение сетчатки, приводящей к частичной или полной потере зрения.

Опасность термического воздействия при сварке

Брызги металлов и искры опасны для всего тела. Они могут вызывать ожоги, особенно при попадании в глаза. При попадании на горючие материалы вещества могут вызывать пожары. От этого защищают современные костюмы, маски, обувь, поэтому на экипировку сварщиков нужно обращать особое внимание: использовать современные СИЗ, быстроснимаемые ботинки и удобные противопожарные костюмы.
Горячие части свариваемых деталей, сварочных инструментов, разогретых частей электродов могут вызвать ожоги.

Другие негативные воздействия при сварке

Статическая нагрузка на верхние конечности при ручных и полуавтоматических методах сварки, наплавки и резки металлов может вызвать заболевания нервно-мышечного аппарата плечевого пояса.
Нарушения электрической изоляции электрических проводов и нарушения правил эксплуатации электрооборудования может вызвать поражения электрическим током.
При работе на высоте могут быть травмы, связанные с падением.
Возможность механических травм ног и других частей тела при ручной разделительной резке.

Виды ответственности юридических и физических лиц за нарушения требований охраны труда

Работодатель должен помнить о том, что за нарушение требований охраны труда предусмотрены разные степени наказаний.

дисциплинарная (ст. 192 ТК РФ);
административная (ст. 5.27.1 КоАП РФ);
уголовная (ст. 143 УК РФ).

Размеры штрафов за нарушения для юридических лиц могут варьироваться от 50 тысяч рублей до 150 тысяч рублей. За повторные нарушения — размер взысканий достигает 200 тысяч рублей. Существуют примеры, когда малые и средние предприятия становились банкротами, потому что штраф составлял несколько миллионов рублей. Поэтому гораздо разумнее работодателю знать о возможных опасностях и устранять причины, которые могут привести к травмам и трагедиям.

Опасные факторы при сварочных работах

Сварочные работы – сложный и сопряженный с множеством рисков и вредных факторов видов работ. Сварочные процессы встречаются на каждом промышленном предприятии и могут занимать как основополагающую функцию в создании новых продуктов, например в машиностроении, так и вспомогательную, например, при проведении ремонтных работ.

Излучения при сварочных работах бывают трех видов: ультрафиолетовое (УФ), видимое и инфракрасное (ИК) излучение. Все они могут нанести вред здоровью.

УФ-излучение делится на 3 вида волн – УФ-А (320-380 нм), УФ-В (290-320нм), УФ-С (180-290нм). Самые длинные волны УФ-излучения, также называемые УФ-А, присутствуют во всех наружных средах. Чрезмерное воздействие может вызвать зрительную усталость или снежную слепоту. Ультрафиолетовые волны вида УФ-B присутствуют как от солнечного излучения, так и в некоторых промышленных условиях. Излучение УФ-C имеет самую короткую длину волны и не распространено в природе, так как они поглощаются атмосферой, но присутствуют в некоторых промышленных средах, таких как сварка.

При кратковременном воздействии УФ-излучения от сварки на зрение, в следствии токсической реакции во внешнем слое роговицы, может появиться ощущение «песка в глазах» и ненормальная чувствительность к источникам света (светобоязнь). Эти симптомы могут не проявляться в течение нескольких часов после воздействия. При появлении обычно проходят через 24-48 часов.

При длительном воздействии на зрение УФ-излучение от сварки может вызвать катаракту и злокачественную меланому. УФ-излучение от сварки в настоящей оценке, выполненной ВОЗ, классифицировалось как «канцерогенное для человека».

Воздействие яркого видимого излучения от сварки всегда сопровождаются воспалением и расширением сосудов глаз. Иногда кровеносный сосуд может протечь, вызвать кровотечение на поверхности глаза и оставить красное пятно. В долгосрочной перспективе могут возникнуть патологии с сетчаткой глаз.

ИК-излучение может оказывать влияние на хрусталик глаза, в следствии его нагрева, и вызывать катаракту при длительном воздействии.

Механические повреждения глаз составляют четверть всех травм при сварке, что делает их наиболее распространенными травмами для сварщиков. Каждый год только в США более 300 миллионов долларов тратится на расходы, связанные с травмами глаз на рабочем месте. Это включает в себя медицинские расходы, компенсацию работникам и потерянное время производства.

Обычно такие травмы очень болезненны, требуют немедленной врачебной помощи и, скорее всего, приведут к больничному для работника.

Практически всех травм глаз можно избежать, используя подобранное с учетом опасных факторов, рисков и особенностей рабочего места СИЗ глаз.

В процессе сварки происходит быстрый нагрев металлов до высоких температур, а именно до состояния плавления либо кипения металла в сварочной ванне. В этот момент выделяются газы, состав и концентрация которых зависит от среды, в которой проводятся сварочные работы, типа сварочных работ и условий рабочего места сварщика. Часть свариваемого металла испаряется и, довольно быстро охладившись до температуры окружающего воздуха, конденсирует в мелкодисперсный аэрозоль, который может находится в воздухе около 2 дней. Таким образом, за год сварщик может вдыхать десятки, а иногда и сотни грамм сварочного аэрозоля, размер частиц которого разнится от сотых долей микрона до нескольких микрон.

При кратковременном воздействии сварочных дымов на организм отмечается раздражение глаз, кожи, тошнота, головная боль, головокружение и литейная лихорадка.

Сварочные дымы при длительном воздействии оказывают негативное влияние, в первую очередь, на работу органов дыхания, а также центральную нервную систему.

Защита от воздействия сварочных дымов должна быть перманентна. При подборе СИЗ органов дыхания для сварщиков, необходимо учитывать не только наличие и концентрацию аэрозолей в составе сварочных дымов, но и газов.

Опасное влияние шума и методы защиты от него уже давно описаны. Существуют решения, которые позволяют не только защищать работников от вредного шума, но и быть «на связи», т.е. слышать, слушать, говорить в условиях повышенного шума. Однако, по статистике выявленных профзаболеваний нейро-сенсорная тугоухость уже несколько лет лидирует в России (3 место среди сварщиков). Данный факт лишний раз подчеркивает необходимость более разностороннего подхода к подбору СИЗ слуха.

Использование СИЗ должно быть обязательным условием при нахождении на рабочем месте, где есть вредные факторы. СИЗ должны быть удобные и комфортные, т.е. такими, которые сварщики хотели бы использовать.

При разработке своих решений компания 3М учитывает эти факторы и предлагает сварщикам функциональные, комфортные и удобные решения, используя которые, сварщику станет проще выполнять свои задачи. Таким образом, мы стремимся к 100%-ому использованию СИЗ.

Вредное влияние сварочной дуги

Электрическая дуга является мощным источником излучения ультрафиолетовых, инфракрасных и видимых лучей.

Ультрафиолетовое излучение является самым опасным для глаз, так как вызывает временное повреждение глаз (сварочная вспышка). Может быть резкая боль в глазах, светобоязнь воспаление слизистой оболочки глаз. Ультрафиолетовое излучение может также повредить кожу как при солнечном ожоге.

Инфракрасное излучение несет тепловую энергию, которая может вызывать покраснение кожи и ожоги различной степени, повреждение сетчатки глаз и хрусталика.

Видимое излучение оказывает ослепляющий эффект и вредное воздействие на зрение.

Наилучшей защитой от всех видов излучений являются сварочные маски Хамелеон с самозатемняющимися картриджами. Например, маска сварщика Yincheng защищает работника от УФ и ИК излучений.

Газы при сварочной дуге выделяются в виде дыма и сварочных аэрозолей, содержащих соединения марганца, кремния, хрома, азота, фтора, титана и другие соединения.

Окислы марганца образуются при сварке сталей, содержащих марганец, или при сварке электродами, содержащими марганец. Такие окислы попадают в организм через органы дыхания и пищеварения и могут вызывать острые и хронические, отравления, поражая нервную систему. Они также действуют на легкие и печень.

головная боль,
головокружения,
изжога,
боли в конечностях.

Двуокись кремния в аэрозолях сварочной дуги появляется при наличии соединений кремния в покрытиях электродов. Двуокись кремния вызывает заболевание легких - силикоз.

кашель,
затрудненное дыхание,
тошнота.

Окислы хрома образуются при сварке сталей, содержащих хром. Они попадают в организм через органы дыхания и раздражают слизистую оболочку носа, вызывая насморк и легкое кровотечение. При больших концентрациях этих окислов возможно повреждение в носу вплоть до прободения хрящевой части носовой перегородки.

головные боли,
слабость воспалительных процессов в желудочном тракте.

Окись цинка и пары образуются при сварке медно-цинковых сплавов, оцинкованных и окрашенных красками с цинком деталей.

плохой аппетит,
сладковатый привкус во рту,
повышенная температура тела.

Фтористый водород может выделяться из покрытий электродов при сварке и раздражать верхние дыхательные пути.

чихание,
насморк,
носовое кровотечение,
потеря обоняния.

Окислы азота - образуются при контакте сварочной дуги с окружающим воздухом. Попадая в органы дыхания, они контактируют с их влажной поверхностью, образуя азотную кислоту, которая поражает легкие.

ФМБА РОССИИ

В процессе своей трудовой деятельности электросварщик подвергается воздействию целого комплекса опасных и вредных производственных факторов физической и химической природы: ультрафиолетовое и тепловое излучения, сварочный аэрозоль, искры и брызги металла и шлака и другие. Именно эти факторы вызывают профессиональные заболевания и травматические повреждения. К основным, чаще всего развивающимся профзаболеваниям сварщиков, относятся:

В группу риска возникновения этих заболеваний попадает каждый сварщик со стажем работы более 10 лет, даже если сварщик работает в условиях допустимой концентрации вредных веществ.

Спектр излучения сварочной дуги включает в себя участок инфракрасных волн, видимый участок и ультрафиолетовый участок. При этом доля инфракрасных лучей составляет от 30-70 % всей энергии излучения дуги. Именно инфракрасные лучи способны вызвать профессиональную катаракту. Наибольшее значение имеет ультрафиолетовая часть спектра, увеличивающая риск возникновения онкологических заболеваний. Даже кратковременное воздействие ультрафиолетовых лучей на незащищенный глаз способно вызвать ожог роговой оболочки – электроофтальмию, а воздействуя на открытые участки кожи, вызывает ожоги. Ожоги от сварочной дуги могут быть гораздо сильнее и опаснее, чем от солнца. Чем выше сила тока при сварке, тем сильнее излучение сварочной дуги. Опасность возрастает при сварке ржавой, загрязненной, замасленной или окрашенной поверхности, а также при использовании загрязненного флюса.

Сварочный аэрозоль представляет собой совокупность мельчайших частиц, образовавшихся в результате конденсации паров расплавленного металла, шлака и покрытия электродов. К наиболее вредным выделениям относятся окислы марганца, вызывающие органические заболевания нервной системы, легких, печени и крови; соединения кремния, вызывающие в результате вдыхания их силикоз; соединения хрома, способные накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, малокровие; окись титана, вызывающая заболевания легких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов. Вредные газообразные вещества, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывают иногда тяжелые поражения всего организма. К наиболее вредным газам, выделяющимся при сварке и резке, относятся:

· окись углерода, накапливаясь в помещении, приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы;

· озон образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди;

· фтористый водород действует на дыхательные пути и даже в небольших концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек.

При сварке в среде защитных газов торированными вольфрамовыми электродами в воздух выделяются окислы тория и продукты его распада, которые представляют радиационную опасность.

Другие элементы сварочного аэрозоля, а также так называемые сварочные газы, обладая сильным раздражающим действием, способны вызвать хронический бронхит. Установлено, что многие компоненты сварочного аэрозоля при длительном воздействии увеличивают риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний и уменьшают продолжительность жизни.

Чтобы избежать описанного неблагоприятного воздействия производственных факторов, характерных для электросварки, необходимо не допускать облучения сварочной дугой глаз и открытых участков кожи, защищать их от попадания искр и брызг металла и шлака и, наконец, препятствовать попаданию в органы дыхания сварочного аэрозоля. При всех способах дуговой, электрошлаковой, контактной и газовой сварки, плазменных технологиях это легче всего сделать с помощью средств индивидуальной защиты – сварочных щитков с блоком фильтрации и подачи воздуха в совокупности с правильно подобранной специальной защитной одеждой, устойчивой к излучению дуги, огнестойкой и прочной, а также с перчатками или рукавицами, обладающими необходимыми защитными свойствами, что позволяет гарантировать полную защиту электросварщика от описанных выше опасных и вредных производственных факторов.

Практика показывает, что вентиляция в совокупности с комплексом мероприятий технологического и организационного характера позволяет снизить концентрации вредных веществ до предельно допустимых и способствует значительному оздоровлению условий труда работающих в сварочных цехах.

Грамотный подбор и применение комплексных средств индивидуальной защиты позволит свести к минимуму риск профессиональных заболеваний и сохранить здоровье сварщика.

· Защита временем (исключение чрезмерно длительного стажа работы со сварочными аэрозолями и пылью и исключение сверхурочных работ),

· Наличие и регулярное использование дополнительных к обеденному, оплачиваемых перерывов для посещения ингалятория,

Читайте также: