Was ist Schweißrauch? - Gefahren und wie man sie reduziert

Beim Schweißen werden Materialien miteinander verbunden, indem ein Metallwerkstück zusammen mit einem Füllmetall geschmolzen wird, um eine starke Verbindung zu bilden. Der Schweißprozess erzeugt sichtbaren Rauch, der schädliche Metalldämpfe und Gasnebenprodukte enthält.

Dieses Informationsblatt behandelt Schweißvorgänge, geltende Normen und Vorschläge zum Schutz von Schweißern und Mitarbeitern vor der Exposition gegenüber den vielen gefährlichen Substanzen in Schweißrauch.

Was sind Schweißrauche?

Schweißrauch ist ein komplexes Gemisch aus Metalloxiden, Silikaten und Fluoriden. Dämpfe entstehen, wenn ein Metall über seinen Siedepunkt erhitzt wird und seine Dämpfe zu sehr feinen Partikeln (festen Partikeln) kondensieren. Schweißrauch enthält im Allgemeinen Partikel von der Elektrode und dem zu schweißenden Material.

Schweißrauch ist eine wechselnde Mischung aus luftgetragenen Gasen und feinen Partikeln. Die Zusammensetzung der Mischung hängt vom Schweißverfahren und den zu schweißenden Produkten ab. Gase, die freigesetzt werden können, sind zum Beispiel:

• Abschirmung: Argon, Helium, Stickstoff, Kohlendioxid.
• Prozess: Stickoxid, Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid, Ozon, Phosgen, Fluorwasserstoff, Kohlendioxid.

Außerdem kann es viele feine Partikel von Metalloxiden, Fluoriden und Metallen wie Aluminium, Antimon, Arsen, Beryllium, Cadmium, Chrom, Kobalt, Kupfer, Eisen, Blei, Mangan, Nickel, Molybdän, Silber und Zinn enthalten , Titan, Vanadium, Zink.

Faktoren, die die Exposition von Arbeitern gegenüber Schweißrauch beeinflussen

• Art des Schweißverfahrens
• Verwendete Basismetalle und Füllmetalle
• Schweißstabzusammensetzung
• Standort (im Freien, geschlossener Raum)
• Arbeitspraktiken für Schweißer
• Luftbewegung
• Verwendung von Lüftungssteuerungen

Drei Faktoren bestimmen die Risiken

Die Höhe des Risikos, wenn keine adjuvanten Beatmungs- und Schutzmaßnahmen ergriffen werden, hängt von drei Faktoren ab:

• Die Toxizität des Rauchs
• Die Konzentration des Rauchs
• Wie lange wurde der Rauch eingeatmet.

1. Toxizität des Schweißrauchs

Die Toxizität des Rauchs ist unterschiedlich. Wie gesagt, es hängt von der Art des Schweißverfahrens, den verwendeten Schweißmaterialien und der Art des zu schweißenden Materials ab. Wir werden mehr über Rauch zum Beispiel beim Schweißen von Baustahl, Edelstahl oder beschichteten Metallen und über die Rauchentwicklung in bestimmten Schweißprodukten und -prozessen schreiben.

2. Konzentration des Schweißrauchs

Die Konzentration des Rauchs und der Schadstoffe ist in der Rauchfahne, die von der Schweißstelle aufsteigt, am höchsten. Je schneller dieser Rauch durch Lüften beseitigt wird, desto besser.

3. Dauer des Einatmens von Schweißrauch

Wie lange ein Schweißer einen solchen Rauch einatmen darf, hängt von der Zeit ab, in der er tatsächlich schweißt. Manche Verarbeiter schweißen ein oder zwei Stunden am Tag, andere schweißen den ganzen Tag. Ein einfacher Kalkül, auch Lichtbogenzeit genannt, zeigt, je länger man schweißt, desto mehr Rauch wird produziert und desto größer ist die Gefahr, die Mischung aus Luftgasen und feinen Partikeln einzuatmen.

Schweißrauche können schwere Krankheiten verursachen

Es ist ziemlich offensichtlich, dass es potenziell gefährlich ist, solche Schweißrauche einzuatmen. Und wenn Sie nicht überzeugt sind, lesen Sie die vielen wissenschaftlichen Studien und Berichte, die besagen, dass Schweißrauch alle möglichen körperlichen Beschwerden und schwere Krankheiten wie Krebs, Asthma und sogar Symptome der Parkinson-Krankheit verursachen kann.

Gesundheitliche Auswirkungen des Einatmens von Schweißrauch

• Akute Exposition gegenüber Schweißrauch und -gasen kann zu Augen-, Nasen- und Rachenreizungen, Schwindel und Übelkeit führen. Arbeiter in dem Bereich, bei denen diese Symptome auftreten, sollten den Bereich sofort verlassen, an die frische Luft gehen und einen Arzt aufsuchen.
• Ein längerer Kontakt mit Schweißrauch kann zu Lungenschäden und verschiedenen Arten von Krebs führen, einschließlich Lungen-, Kehlkopf- und Harnwegskrebs.
• Gesundheitliche Auswirkungen bestimmter Dämpfe können Metalldampffieber, Magengeschwüre, Nierenschäden und Schäden am Nervensystem umfassen. Längerer Kontakt mit Mangandämpfen kann Parkinson-ähnliche Symptome verursachen.
• Gase wie Helium, Argon und Kohlendioxid verdrängen den Luftsauerstoff und können insbesondere beim Schweißen in engen oder geschlossenen Räumen zum Ersticken führen. Es kann sich Kohlenmonoxidgas bilden, das eine ernsthafte Erstickungsgefahr darstellt.

Quelle und gesundheitliche Wirkung von Schweißrauch

Rauchart	Quelle	Gesundheitswirkung
Aluminium	Aluminiumkomponenten einiger Legierungen, z. B. Inconel, Kupfer, Zink, Stahl, Magnesium, Messing und Füllmaterialien.	Atmungsreizend.
Beryllium	Härtungsmittel sind in Kupfer, Magnesium, Aluminiumlegierungen und elektrischen Kontakten enthalten.	"Metalldampffieber." Ein Karzinogen. Andere chronische Wirkungen umfassen Schäden an den Atemwegen.
Cadmiumoxide	Kadmiumhaltiger Edelstahl oder beschichtete Materialien, Zinklegierung.	Reizung der Atemwege, entzündeter und trockener Hals, Brustschmerzen und Atembeschwerden. Zu den chronischen Wirkungen gehören Nierenschäden und Emphyseme. Verdacht auf Karzinogen.
Chrom	Die meisten Edelstahl- und hochlegierten Materialien, Schweißdrähte. Wird auch als Beschichtungsmaterial verwendet.	Erhöhtes Lungenkrebsrisiko. Einige Personen können Hautreizungen entwickeln. Einige Formen sind Karzinogene (sechswertiges Chrom).
Kupfer	Legierungen wie Monel, Messing, Bronze. Auch einige Schweißdrähte.	Akute Wirkungen umfassen Reizungen der Augen, der Nase und des Rachens, Übelkeit und „Metalldampffieber.“
Fluoride	Gemeinsame Elektrodenbeschichtung und Flussmittel für niedrig- und hochlegierte Stahlbleche.	Die akute Wirkung ist eine Reizung von Augen, Nase und Rachen. Langzeitbelastungen können zu Knochen- und Gelenkproblemen führen. Zu den chronischen Wirkungen gehört auch überschüssige Flüssigkeit in der Lunge.
Eisenoxide	Die Hauptverunreinigung bei allen Eisen- oder Stahlschweißprozessen.	Siderose – eine gutartige Form der Lungenerkrankung, die durch Partikel verursacht wird, die sich in der Lunge ablagern. Akute Symptome sind Reizungen der Nase und der Lunge. Neigt dazu, aufzuklaren, wenn die Belichtung aufhört.
Lead	Lot, Messing- und Bronzelegierungen, Grundierung/Beschichtung auf Stählen.	Chronische Auswirkungen auf das Nervensystem, die Nieren, das Verdauungssystem und die geistige Leistungsfähigkeit. Kann eine Bleivergiftung verursachen.
Mangan	Die meisten Schweißverfahren, insbesondere hochfeste Stähle.	"Metalldampffieber." Chronische Wirkungen können Probleme des zentralen Nervensystems beinhalten.
Molybdän	Stahllegierungen, Eisen, Edelstahl, Nickellegierungen.	Akute Wirkungen sind Augen-, Nasen- und Rachenreizungen und Kurzatmigkeit.
Nickel	Edelstahl, Inconel, Monel, Hastelloy und andere hochlegierte Materialien, Schweißstäbe und plattierter Stahl.	Die akute Wirkung ist eine Reizung von Augen, Nase und Rachen. In anderen Berufen als dem Schweißen wurde ein erhöhtes Krebsrisiko festgestellt. Auch verbunden mit Dermatitis und Lungenproblemen.
Vanadium	Einige Stahllegierungen, Eisen, Edelstahl, Nickellegierungen.	Die akute Wirkung ist eine Reizung der Augen, der Haut und der Atemwege. Zu den chronischen Wirkungen gehören Bronchitis, Retinitis, Flüssigkeit in der Lunge und Lungenentzündung.
Zink	Verzinktes und lackiertes Metall.	Metalldampffieber.

Quelle und gesundheitliche Wirkung von Schweißgasen

Gasart	Quelle	Gesundheitswirkung
Kohlenmonoxid	Im Bogen gebildet.	Wird schnell in den Blutkreislauf aufgenommen und verursacht Kopfschmerzen, Schwindel oder Muskelschwäche. Hohe Konzentrationen können zu Bewusstlosigkeit und Tod führen
Fluorwasserstoff	Zersetzung von Stabbeschichtungen.	Reizt die Augen und die Atemwege. Übermäßige Exposition kann Lungen-, Nieren-, Knochen- und Leberschäden verursachen. Chronische Exposition kann zu chronischer Reizung der Nase, des Rachens und der Bronchien führen.
Stickoxide	Im Bogen gebildet.	In niedrigen Konzentrationen Augen-, Nasen- und Rachenreizungen. Anormale Flüssigkeit in der Lunge und andere schwerwiegende Wirkungen bei höheren Konzentrationen. Zu den chronischen Wirkungen gehören Lungenprobleme wie Emphyseme.
Sauerstoffmangel	Schweißen in engen Räumen und Luftverdrängung durch das Schutzgas.	Schwindel, geistige Verwirrung, Erstickung und Tod.
Ozon	Bildet sich im Lichtbogenschweißen, insbesondere bei Plasmalichtbogen-, MIG- und WIG-Prozessen.	Akute Wirkungen umfassen Flüssigkeit in der Lunge und Blutungen. Sehr niedrige Konzentrationen (z. B. ein Teil pro Million) verursachen Kopfschmerzen und Augentrockenheit. Zu den chronischen Wirkungen gehören signifikante Veränderungen der Lungenfunktion.

Quelle und gesundheitliche Wirkung organischer Dämpfe beim Schweißen

Gasart	Quelle	Gesundheitswirkung
Aldehyde (wie Formaldehyd)	Metallbeschichtung mit Bindemitteln und Pigmenten. Entfettende Lösungsmittel	Reizt die Augen und Atemwege.
Diisocyanate	Metall mit Polyurethanfarbe.	Augen-, Nasen- und Rachenreizungen. Hohe Möglichkeit einer Sensibilisierung, die selbst bei sehr geringen Expositionen asthmatische oder andere allergische Symptome hervorruft.
Phosgen	Metall mit Resten von entfettenden Lösungsmitteln. (Phosgen entsteht durch die Reaktion von Lösungsmittel und Schweißstrahlung.)	Wirkt stark reizend auf Augen, Nase und Atemwege. Symptome können verzögert auftreten.
Phosphin	Mit Rostschutzmitteln beschichtetes Metall. (Phosphin entsteht durch die Reaktion des Rostschutzmittels mit Schweißstrahlung.)	Reizt die Augen und die Atemwege und kann die Nieren und andere Organe schädigen.

Reduzierung der Exposition gegenüber Schweißrauch

• Schweißer sollten die Gefahren der Materialien verstehen, mit denen sie arbeiten. Der Gefahrenkommunikationsstandard der OSHA verlangt von Arbeitgebern, dass sie Arbeitnehmer über gefährliche Materialien am Arbeitsplatz informieren und schulen.
• Schweißflächen sollten von allen Beschichtungen gereinigt werden, die möglicherweise eine toxische Exposition verursachen könnten, wie z. B. Lösungsmittelrückstände und Farbe.
• Arbeiter sollten sich so positionieren, dass sie Schweißrauch und -gase nicht einatmen. Beispielsweise sollten Arbeiter beim Schweißen im Freien oder im Freien in Windrichtung bleiben.
• Allgemeine Belüftung, die natürliche oder erzwungene Bewegung von Frischluft, kann die Rauch- und Gaskonzentration im Arbeitsbereich reduzieren. Das Schweißen im Freien oder in offenen Arbeitsräumen garantiert keine ausreichende Belüftung. In Arbeitsbereichen ohne Lüftungs- und Abgassysteme sollten Schweißer natürliche Zugluft und eine angemessene Positionierung nutzen, um Rauch und Gase von sich und anderen Arbeitern fernzuhalten.
• Lokale Absaugsysteme können verwendet werden, um Rauch und Gase aus dem Atembereich des Schweißers zu entfernen. Halten Sie Abzugshauben, Dunstabzugspistolen und Vakuumdüsen in der Nähe der Schwadenquelle, um die maximale Menge an Rauch und Gasen zu entfernen. Tragbare oder flexible Absaugsysteme können so positioniert werden, dass Rauch und Gase vom Schweißgerät weggezogen werden. Halten Sie die Auslassöffnungen von anderen Arbeitern fern.
• Erwägen Sie den Ersatz durch einen weniger raucherzeugenden oder weniger toxischen Schweißtyp oder -verbrauchsstoff.
• Schweißen Sie nicht in geschlossenen Räumen ohne Belüftung. Siehe geltende OSHA-Bestimmungen.
• Atemschutz kann erforderlich sein, wenn Arbeitspraktiken und Belüftung die Exposition nicht auf ein sicheres Niveau reduzieren.