Токсичные вещества, выделяющиеся при сварке нержавеющей стали, и меры их предотвращения

При сварке нержавеющей стали выделяется большое количество токсичных веществ, что представляет значительную опасность для здоровья сварщиков. 

Наша статья поможет вам понять эти вещества, как они попадают в организм человека, связанные с ними опасности и профилактические меры. Чтобы вы могли лучше обеспечить безопасность на рабочем месте и защитить свое здоровье.

Токсична ли сварка нержавеющей стали?

Да, сварка нержавеющей стали может быть токсичным, если не соблюдать надлежащие меры безопасности. При сварке нержавеющей стали тепло может привести к выделению вредных паров. Вдыхание этих паров может привести к проблемам с дыханием и долгосрочным рискам для здоровья, таким как рак легких.

Какое токсичное вещество выделяется при сварке нержавеющей стали?

При сварке нержавеющей стали высокие температуры вызывают испарение металла и любых покрытий, выделяя смесь металлических паров и газов. Эти вещества включают шестивалентный хром, марганец, никель и множество других токсичных газов, каждый из которых обладает уникальными свойствами и последствиями для здоровья.

Шестивалентный хром в нержавеющей стали

Как это производится?   

Когда хром в нержавеющей стали окисляется при очень высоких температурах, при которых она сваривается, например, в таких высокотемпературных процессах сварки, как дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW) и дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW), он преобразует менее опасный Cr(Ⅲ) в высокотоксичный Cr(Ⅵ).

Как он попадает в организм человека?

Шестивалентный хром попадает в организм в основном через ингаляцию. Эти крошечные частицы шестивалентного хрома проникают глубоко в легкие при вдыхании и могут повредить легкие. Шестивалентный хром также может попасть в организм через контакт с кожей, особенно в случае травм. Хотя это встречается реже, также возможен пероральный прием, например, при прикосновении ко рту рукой, загрязненной шестивалентным хромом.

Опасности, связанные со сварочными дымами

Воздействие шестивалентного хрома на здоровье является серьезным и широкомасштабным:

• Канцерогенность: Cr(VI) — известный канцероген, длительное воздействие которого может вызвать рак легких.

• Респираторные проблемы: Вдыхание Cr(Ⅵ) может вызвать ряд респираторных проблем, включая рак носа и придаточных пазух носа, астму, хронический бронхит и раздражение дыхательных путей. Легочная ткань может быть необратимо повреждена, а функция легких может быть снижена при длительном воздействии.

• Воздействие на кожу: Контакт кожи с шестивалентным хромом может вызвать тяжелый дерматит или хронический дерматит, требующий длительного лечения, кожные язвы и аллергические реакции.

• Системная токсичность: Cr(Ⅵ) может вызывать повреждение различных внутренних органов. Он связан с повреждением почек и печени, желудочно-кишечными расстройствами и дисфункцией иммунной системы.

• Повреждение глаз: Прямой контакт глаз с соединениями Cr(Ⅵ) может привести к сильному раздражению глаз, повреждению роговицы и даже к постоянной потере зрения.

Профилактические меры

• Вентиляция: Установите систему местной вытяжной вентиляции (LEV) для удаления паров у источника, прежде чем они распространятся в рабочей среде. Также следует улучшить общую вентиляцию для разбавления загрязняющих веществ в воздухе.

• Средства индивидуальной защиты (СИЗ): сварщики должны носить соответствующие средства защиты органов дыхания, такие как маски N95 или P100, для фильтрации частиц Cr(VI); они также должны носить защитную одежду, перчатки и очки, чтобы предотвратить попадание Cr(VI) на кожу и в глаза.

• Модификация процесса: выбирайте методы сварки, которые производят меньше дыма, например, используя материалы с низким содержанием хрома или без него. Такие методы, как лазерная сварка или электронно-лучевая сварка, также могут уменьшить образование дыма.

• Нормы работы: Развивайте хорошие гигиенические привычки и регулярно очищайте рабочую поверхность, чтобы удалить любые отложения шестивалентного хрома. Руки и лицо следует тщательно мыть перед едой или питьем, и не курить в рабочей зоне.

• Мониторинг: Проводить мониторинг качества воздуха, чтобы гарантировать, что уровни шестивалентного хрома остаются в безопасных пределах. Это включает использование персональных устройств для отбора проб воздуха и стационарных мониторов воздуха для постоянной оценки концентраций Cr(Ⅵ) в воздухе.

• Медицинское наблюдение: Регулярные медицинские осмотры сварщиков для отслеживания ранних признаков проблем со здоровьем, связанных с воздействием Cr(Ⅵ). Сюда входят тесты на функцию дыхания, осмотры кожи и скрининг на рак.

Марганец

Как это производится?

Пары марганца образуются при сварке нержавеющей стали, содержащей марганец, который часто добавляют для повышения прочности и долговечности материала. Интенсивное тепло процесса сварки испаряет марганец, высвобождая его в воздух в виде мелких частиц.

Как сварочные дымы попадают в организм человека и чем они опасны

Эти мельчайшие частицы марганца попадают в организм в основном через дыхательные пути и проникают глубоко в дыхательную систему, достигая альвеол легких.

Воздействие марганца может вызвать бронхит и снижение функции легких. Длительное воздействие паров марганца может привести к неврологическому расстройству, называемому отравлением марганцем. Симптомы отравления марганцем включают тремор, трудности при ходьбе, спазмы лицевых мышц и другие симптомы, похожие на симптомы болезни Паркинсона.

Профилактические меры

• Вентиляция и фильтрация: используйте высокоэффективные фильтры очистки воздуха от частиц (HEPA) и местную вытяжную вентиляцию для удаления частиц марганца из воздуха.

• Защита органов дыхания: Обеспечьте сварщиков респираторами, специально предназначенными для фильтрации мелких твердых частиц.

• Методы работы: Внедряйте методы работы, которые сводят к минимуму образование паров марганца, например, уменьшайте сварочный ток и используйте сварочные процессы, которые производят меньше паров.

• Медицинское наблюдение: регулярные медицинские осмотры сварщиков для отслеживания ранних признаков отравления марганцем.

никель

Как это производится?

Никелевые пары выделяются при сварке нержавеющей стали и никелевых сплавов. Высокие температуры, необходимые для сварки, заставляют никель испаряться, образуя пары оксида никеля.

Как сварочные дымы попадают в организм человека и чем они опасны

Основной путь попадания паров никеля в организм — вдыхание. 

Воздействие никеля может вызвать немедленное раздражение дыхательных путей, кашель и одышку. Длительное воздействие увеличивает риск развития рака легких и носа. Кроме того, никель может вызывать аллергические реакции, такие как контактный дерматит.

Профилактические меры

• Системы вентиляции: используйте как местную, так и общую вентиляцию для снижения концентрации никеля в воздухе.

• Защитное снаряжение: убедитесь, что сварщики используют соответствующие средства защиты органов дыхания и защитную одежду.

• Гигиена на рабочем месте: соблюдайте правила гигиены, мойте руки и лицо перед едой или питьем, своевременно убирайте рабочее место.

• Альтернативные материалы: по возможности используйте альтернативные материалы, не содержащие никель или имеющие более низкое содержание никеля.

Оксид цинка

Как это производится?

При сварке оцинкованной стали или оцинкованных металлов образуются пары оксида цинка. Интенсивный жар сварки испаряет цинковое покрытие, выделяя пары оксида цинка.

Как сварочные дымы попадают в организм человека и чем они опасны

Оксид цинка попадает в организм через дыхательные пути и вызывает литейную лихорадку — заболевание с симптомами, похожими на грипп: лихорадка, озноб, тошнота и мышечные боли.

Длительное воздействие оксида цинка может вызвать проблемы с дыханием и привести к нарушению функции легких. Кроме того, высокие концентрации оксида цинка могут вызвать желудочно-кишечные расстройства и симптомы анемии.

Профилактические меры

• Удаление покрытий: Перед сваркой удалите цинковые покрытия с металлов, чтобы свести к минимуму образование дыма.

• Вентиляция и вытяжка: используйте местную вытяжную вентиляцию для улавливания паров оксида цинка у источника.

• Средства индивидуальной защиты: Обеспечьте сварщиков соответствующими респираторами и защитной одеждой.

• Методы работы: Внедряйте методы работы, снижающие воздействие вредных веществ, например, выполняйте сварку в хорошо проветриваемых помещениях и делайте регулярные перерывы.

Окись углерода (CO)

Как это производится?

Окись углерода образуется при неполном сгорании углеродсодержащих материалов во время сварки, например, при использовании углекислого газа в качестве защитного газа.

Как сварочные дымы попадают в организм человека и чем они опасны

После того, как угарный газ попадает в организм человека через дыхательные пути, он связывается с гемоглобином в крови, снижая способность крови доставлять кислород к тканям и органам.

Чрезмерное вдыхание угарного газа (CO) может вызвать отравление угарным газом. Его симптомы включают головную боль, головокружение, рвоту, боль в груди и т. д. Вдыхание больших объемов может вызвать потерю сознания и даже смерть. Долгосрочные осложнения включают усталость, потерю памяти и проблемы с движением.

Профилактические меры

• Профилактические меры по защите от воздействия угарного газа включают:

• Вентиляция: Обеспечьте надлежащую вентиляцию в зоне сварки для рассеивания оксида углерода.

• Мониторинг: используйте детекторы угарного газа для контроля уровня на рабочем месте.

• Защитное снаряжение: Обеспечьте сварщиков респираторами, которые отфильтровывают угарный газ.

• Обучение: информируйте работников о рисках, связанных с угарным газом, и безопасных методах работы, чтобы свести к минимуму воздействие.

Озон (О3)

Как это производится?

Озон образуется в процессе сварки, при котором генерируется ультрафиолетовое излучение, например, при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитного газа (GMAW) и дуговой сварке вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), при которых ультрафиолетовое излучение взаимодействует с кислородом, образуя озон.

Как сварочные дымы попадают в организм человека и чем они опасны

Озон попадает в организм через ингаляцию. Это мощный раздражитель дыхательных путей, который может вызывать такие симптомы, как кашель, раздражение горла, боль в груди и одышка.

Озон может усугубить имеющиеся заболевания легких. Длительное воздействие озона может вызвать астму и хронические респираторные заболевания.

Профилактические меры

• Системы вентиляции: используйте достаточную вентиляцию для рассеивания озона вдали от зоны сварки.

• Защитное снаряжение: снабдите сварщиков респираторами, фильтрующими озон.

• Методы работы: Внедряйте методы работы, которые минимизируют образование озона, например, уменьшайте сварочный ток и используйте альтернативные процессы сварки.

Опасна ли сварка нержавеющей стали?

Да, при сварке нержавеющей стали выделяются токсичные пары, в частности, соединения шестивалентного хрома и никеля, которые могут причинить вред при вдыхании. Без надлежащей вентиляции и защитного оборудования воздействие этих паров может вызвать серьезные проблемы со здоровьем, включая проблемы с дыханием, повреждение легких и повышенный риск развития рака.

Побочные эффекты сварки нержавеющей стали

Сварка нержавеющей стали может привести к различным побочным эффектам, если не соблюдать меры предосторожности, в том числе:

• Проблемы с дыханием такие как астма, бронхит или раздражение легких из-за вдыхания токсичных паров.
• Лихорадка металлического дыма, гриппоподобное заболевание, вызываемое вдыханием оксидов металлов.
• Долгосрочные риски, включая повышенную вероятность развития рака легких или поражения почек из-за длительного воздействия шестивалентного хрома.
• Раздражение кожи и глаз от ультрафиолетового (УФ) света и тепла, выделяемого в процессе сварки.

Симптомы отравления нержавеющей сталью

Отравление нержавеющей сталью, в основном из-за воздействия шестивалентный хром и никель, может вызывать такие симптомы, как:

• Затрудненное дыхание или хрипы
• Раздражение носа, горла и легких
• Кашель или боль в горле
• Металлический привкус во рту
• Тошнота, лихорадка или симптомы, похожие на грипп (лихорадка металлического дыма)
• В тяжелых случаях, повреждение почек или печени может возникнуть из-за длительного воздействия опасных паров.

Как предотвратить вдыхание дыма от сварки нержавеющей стали?

Управление опасностями, возникающими при вдыхании сварочных дымов, требует многостороннего подхода, включая улучшение рабочей среды, усиление индивидуальной защиты, повышение осведомленности о гигиене труда и регулярный контроль за здоровьем. Ниже приведены некоторые конкретные меры управления.

Улучшение рабочей среды

Защита вентиляции

• Если позволяют условия, старайтесь поддерживать естественную вентиляцию на рабочем месте, чтобы снизить концентрацию сварочных дымов.
• В закрытых или полузакрытых производственных помещениях необходимо устанавливать механическое вентиляционное оборудование, такое как вытяжные вентиляторы, системы дымоудаления и т.п., обеспечивающее циркуляцию воздуха и своевременный отвод сварочных дымов наружу.

Улучшение процесса

• Содействовать использованию малодымных и малотоксичных сварочных материалов и процессов для снижения образования сварочных дымов.
• Применяются передовые технологии сварки, такие как лазерная сварка, сварка трением с перемешиванием и т. д., которые производят сравнительно меньше дыма.

Усиление личной защиты

Защита органов дыхания

• Обеспечьте сварщиков стандартными фильтрующими респираторами или противогазами, чтобы они могли эффективно фильтровать вредные вещества в сварочном дыме.
• Регулярно проверяйте комплектность и фильтрующую способность средств защиты органов дыхания, а также своевременно заменяйте поврежденные или просроченные детали.

Защита глаз и кожи

• Надевайте защитные очки или лицевые щитки, чтобы предотвратить раздражение глаз и повреждения, вызванные сварочным дымом.
• Надевайте специальную рабочую одежду и перчатки, чтобы снизить вероятность прямого контакта кожи со сварочными дымами.

Повышение осведомленности о гигиене труда

Профессиональное образование в области гигиены труда

• Обучайте сварщиков правилам охраны труда, чтобы они понимали опасность сварочного дыма и важность мер защиты.
• Регулярно организуйте учения по действиям в чрезвычайных ситуациях, чтобы улучшить возможности реагирования сварщиков на непредвиденные ситуации.

Самоуправление

• Сварщики должны осознанно соблюдать систему управления охраной труда и правильно использовать средства индивидуальной защиты.
• Соблюдайте правила личной гигиены, такие как мытье рук, смена одежды и т. д., чтобы снизить вероятность попадания вредных веществ в организм через кожу или рот.

Регулярный мониторинг здоровья

Проверка профессиональной гигиены

• Работодатели должны регулярно организовывать для персонала, выполняющего сварочные работы, проверки состояния здоровья на рабочем месте, включая проверку функции легких, осмотр глаз и т. д., с целью раннего выявления потенциальных проблем со здоровьем.
• Сварщикам, у которых выявлены профессиональные заболевания, необходимо своевременно проводить лечение и реабилитацию.

Мониторинг окружающей среды

• Регулярно контролируйте качество воздуха на рабочем месте сварщика, чтобы оценить концентрацию сварочных дымов, а также виды и уровни опасных веществ.
• По результатам мониторинга корректируются меры по защите вентиляции и средства индивидуальной защиты для обеспечения безопасности рабочей среды.

Стандарт OSHA 

Стандарты, установленные Управлением по охране труда и здоровья (OSHA) для защиты работников от опасностей, связанных со сварочными дымами, в основном охватывают несколько аспектов для обеспечения безопасности на рабочем месте и здоровья работников. Основные правила включают:

Допустимые пределы воздействия (ПДВ): OSHA устанавливает ПДВ для различных опасных веществ, включая шестивалентный хром (5 мкг/м3), марганец (максимальная концентрация 5 мг/м3) и никель (1 мг/м3).

Мониторинг воздействия: Работодатели должны проводить регулярный мониторинг воздуха для измерения уровней воздействия на работников и обеспечения их соответствия ПДК.

Требования к вентиляции: Стандарт требует от работодателей принимать необходимые меры по вентиляции, такие как установка местных вытяжных систем и поддержание естественной вентиляции, для снижения концентрации вредных веществ на рабочем месте. Для работников, которые могут подвергаться воздействию вредных веществ, таких как сварочные дымы, работодатели должны предоставлять соответствующие средства защиты органов дыхания.

Обучение и образование: OSHA требует от работодателей предоставлять работникам обучение по охране труда и технике безопасности, особенно обучение по опасностям и мерам защиты от опасных веществ, таких как сварочный дым.

Медицинское наблюдение: OSHA предписывает проводить медицинское наблюдение за работниками, подвергающимися воздействию определенных опасных веществ, с целью контроля состояния их здоровья и выявления ранних признаков неблагоприятных последствий.

Получите качественную нержавеющую сталь!

Как ведущий поставщик специальной стали, мы предлагаем нержавеющую сталь 100% гарантированного качества, которая соответствует международным стандартам. Чтобы узнать больше о нержавеющей стали или других типах стали, посетите наш блог или свяжитесь с нашими экспертами по металлу. Если вы хотите купить высококачественную нержавеющую сталь, не стесняйтесь обращаться к нам для цитаты.