Dieser Artikel ist eine Überarbeitung der 3. Ausgabe des Artikels „Schweißen und thermisches Schneiden“ der Encyclopaedia of Occupational Health and Safety von GS Lyndon.

Prozessübersicht

Schweiß- ist ein allgemeiner Begriff, der sich auf die Verbindung von Metallstücken an Verbindungsflächen bezieht, die durch Hitze oder Druck oder beides plastisch oder flüssig gemacht werden. Die drei üblichen direkten Wärmequellen sind:

1. Flamme, die durch die Verbrennung von Brenngas mit Luft oder Sauerstoff entsteht
2. Lichtbogen, der zwischen einer Elektrode und einem Werkstück oder zwischen zwei Elektroden entsteht
3. elektrischer Widerstand, der dem Stromfluss zwischen zwei oder mehreren Werkstücken entgegensteht.

Andere Wärmequellen zum Schweißen werden unten diskutiert (siehe Tabelle 1).

Tabelle 1. Inputs von Prozessmaterialien und Outputs von Schadstoffen beim Schmelzen und Raffinieren von Blei

In Gasschweißen und -schneiden, Sauerstoff oder Luft und ein Brenngas werden einem Blasrohr (Brenner) zugeführt, in dem sie vor der Verbrennung an der Düse gemischt werden. Das Blasrohr wird normalerweise in der Hand gehalten (siehe Abbildung 1). Die Hitze schmilzt die Metallflächen der zu verbindenden Teile und lässt sie zusammenfließen. Häufig wird ein Füllmetall oder eine Legierung hinzugefügt. Die Legierung hat oft einen niedrigeren Schmelzpunkt als die zu verbindenden Teile. Dabei werden die beiden Teile in der Regel nicht auf Schmelztemperatur gebracht (Hartlöten, Weichlöten). Chemische Flussmittel können verwendet werden, um eine Oxidation zu verhindern und das Verbinden zu erleichtern.

Abbildung 1. Gasschweißen mit einem Brenner und einem Stab aus Filtermetall. Der Schweißer wird durch eine Lederschürze, Stulpen und eine Schutzbrille geschützt

Beim Lichtbogenschweißen wird der Lichtbogen zwischen einer Elektrode und den Werkstücken gezündet. Die Elektrode kann entweder an eine elektrische Versorgung mit Wechselstrom (AC) oder Gleichstrom (DC) angeschlossen werden. Die Temperatur dieses Vorgangs beträgt etwa 4,000 °C, wenn die Werkstücke miteinander verschmelzen. Üblicherweise ist es notwendig, der Verbindung geschmolzenes Metall hinzuzufügen, entweder durch Schmelzen der Elektrode selbst (Verfahren mit abschmelzender Elektrode) oder durch Schmelzen eines separaten Füllstabs, der keinen Strom führt (Verfahren mit nicht abschmelzender Elektrode).

Die meisten konventionellen Lichtbogenschweißungen werden manuell mittels einer umhüllten (beschichteten) Verbrauchselektrode in einem handgehaltenen Elektrodenhalter durchgeführt. Das Schweißen wird auch durch viele halb- oder vollautomatische elektrische Schweißverfahren wie Widerstandsschweißen oder kontinuierliche Elektrodenzuführung erreicht.

Während des Schweißvorgangs muss der Schweißbereich von der Atmosphäre abgeschirmt werden, um Oxidation und Kontamination zu verhindern. Es gibt zwei Arten von Schutz: Flussmittelbeschichtungen und Inertgasabschirmung. In flussmittelgeschütztes Lichtbogenschweißen, die verbrauchbare elektrode besteht aus einem metallkern, der von einer flussmittelbeschichtung umgeben ist, die normalerweise eine komplexe mischung aus mineralischen und anderen komponenten ist. Das Flussmittel schmilzt während des Schweißens, bedeckt das geschmolzene Metall mit Schlacke und umhüllt den Schweißbereich mit einer Schutzatmosphäre aus Gasen (z. B. Kohlendioxid), die durch das erhitzte Flussmittel erzeugt werden. Nach dem Schweißen muss die Schlacke entfernt werden, oft durch Abspanen.

In Schutzgasschweißen, eine Schutzgasdecke dichtet die Atmosphäre ab und verhindert Oxidation und Kontamination während des Schweißvorgangs. Als Inertgase werden üblicherweise Argon, Helium, Stickstoff oder Kohlendioxid verwendet. Das ausgewählte Gas hängt von der Art der zu schweißenden Materialien ab. Die beiden beliebtesten Arten des Schutzgasschweißens sind Metall- und Wolfram-Inertgas (MIG und WIG).

Widerstandsschweißen beinhaltet die Verwendung des elektrischen Widerstands zum Durchleiten eines hohen Stroms bei niedriger Spannung durch zu schweißende Komponenten, um Wärme zum Schmelzen des Metalls zu erzeugen. Die an der Grenzfläche zwischen den Bauteilen entstehende Wärme bringt diese auf Schweißtemperatur.

Gefahren und ihre Vermeidung

Bei allen Schweißarbeiten besteht die Gefahr von Feuer, Verbrennungen, Strahlungswärme (Infrarotstrahlung) und dem Einatmen von Metalldämpfen und anderen Verunreinigungen. Andere mit bestimmten Schweißprozessen verbundene Gefahren umfassen elektrische Gefahren, Lärm, UV-Strahlung, Ozon, Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid, Fluoride, Druckgasflaschen und Explosionen. Siehe Tabelle 2 für weitere Details.

Tabelle 2. Beschreibung und Gefahren von Schweißprozessen

Viele Schweißarbeiten werden nicht in Werkstätten durchgeführt, in denen die Bedingungen im Allgemeinen kontrolliert werden können, sondern im Feld beim Bau oder der Reparatur großer Strukturen und Maschinen (z. B. Gebäudegerüste, Brücken und Türme, Schiffe, Eisenbahnlokomotiven und -wagen, schwere Ausrüstung usw.). an). Der Schweißer muss möglicherweise seine gesamte Ausrüstung zur Baustelle tragen, aufbauen und in engen Räumen oder auf Gerüsten arbeiten. Körperliche Belastung, übermäßige Ermüdung und Muskel-Skelett-Verletzungen können die Folge sein, wenn Sie in anderen unbequemen und unbequemen Positionen greifen, knien oder arbeiten müssen. Hitzestress kann durch Arbeiten bei warmem Wetter und die okklusive Wirkung der persönlichen Schutzausrüstung auch ohne die durch den Schweißprozess erzeugte Wärme entstehen.

Druckgasflaschen

In Gashochdruck-Schweißanlagen werden Sauerstoff und das Brenngas (Acetylen, Wasserstoff, Stadtgas, Propan) aus Flaschen dem Brenner zugeführt. In diesen Flaschen werden die Gase unter hohem Druck gespeichert. An anderer Stelle werden auch die besonderen Brand- und Explosionsgefahren und Vorkehrungen für die sichere Verwendung und Lagerung der Brenngase besprochen Enzyklopädie. Folgende Vorsichtsmaßnahmen sind zu beachten:

• Flaschen dürfen nur mit Druckreglern ausgestattet werden, die für das verwendete Gas ausgelegt sind. Beispielsweise sollte ein Acetylenregler nicht mit Kohlengas oder Wasserstoff verwendet werden (obwohl er mit Propan verwendet werden kann).

• Blasrohre sind in gutem Zustand zu halten und regelmäßig zu reinigen. Zum Reinigen der Spitzen sollte ein Hartholzstab oder ein weicher Messingdraht verwendet werden. Sie sollten mit speziellen leinenverstärkten Schläuchen, die so platziert sind, dass sie wahrscheinlich nicht beschädigt werden, an Atemregler angeschlossen werden.

• Sauerstoff- und Acetylenflaschen müssen getrennt und nur in feuerbeständigen Räumen ohne brennbares Material gelagert werden und müssen so angeordnet sein, dass sie im Brandfall leicht entfernt werden können. Örtliche Bau- und Brandschutzordnungen sind zu beachten.

• Die zur Identifizierung von Zylindern und Zubehör geltenden oder empfohlenen Farbcodierungen sind genauestens zu beachten. In vielen Ländern werden in diesem Bereich die international anerkannten Farbcodes für den Transport gefährlicher Güter verwendet. Die Durchsetzung einheitlicher internationaler Standards in dieser Hinsicht wird durch Sicherheitserwägungen im Zusammenhang mit der zunehmenden internationalen Migration von Industriearbeitern verstärkt.

Acetylen-Generatoren

Beim Niederdruck-Gasschweißverfahren wird Acetylen in der Regel in Generatoren durch Reaktion von Calciumcarbid und Wasser erzeugt. Das Gas wird dann zum Schweiß- oder Schneidbrenner geleitet, dem Sauerstoff zugeführt wird.

Stationäre Erzeugungsanlagen sollten entweder im Freien oder in einem gut belüfteten Gebäude entfernt von den Hauptwerkstätten installiert werden. Die Belüftung des Generatorhauses sollte so sein, dass die Bildung einer explosionsfähigen oder giftigen Atmosphäre verhindert wird. Für ausreichende Beleuchtung ist zu sorgen; Schalter, andere elektrische Geräte und elektrische Lampen sollten sich entweder außerhalb des Gebäudes befinden oder explosionsgeschützt sein. Rauchen, Flammen, Fackeln, Schweißanlagen oder brennbare Materialien sind aus dem Haus oder aus der Nähe eines Freiluftgenerators fernzuhalten. Viele dieser Vorsichtsmaßnahmen gelten auch für tragbare Generatoren. Tragbare Generatoren sollten nur im Freien oder in einem gut belüfteten Geschäft und fern von brennbaren Materialien verwendet, gereinigt und aufgeladen werden.

Calciumcarbid wird in verschlossenen Fässern geliefert. Das Material sollte auf einer über dem Boden erhöhten Plattform gelagert und trocken gehalten werden. Lager müssen überdacht sein, und wenn sie an ein anderes Gebäude angrenzen, muss die Trennwand feuerfest sein. Der Lagerraum sollte über das Dach ausreichend belüftet werden. Fässer sollten erst unmittelbar vor dem Aufladen des Generators geöffnet werden. Ein spezieller Öffner sollte bereitgestellt und verwendet werden; Hammer und Meißel sollten niemals zum Öffnen von Fässern verwendet werden. Es ist gefährlich, Calciumcarbidfässer einer Wasserquelle ausgesetzt zu lassen.

Bevor ein Generator demontiert wird, muss alles Calciumcarbid entfernt und die Anlage mit Wasser gefüllt werden. Das Wasser sollte mindestens eine halbe Stunde in der Anlage verbleiben, um sicherzustellen, dass alle Teile frei von Gasen sind. Die Demontage und Wartung darf nur vom Gerätehersteller oder einem Fachmann durchgeführt werden. Wenn ein Generator aufgeladen oder gereinigt wird, darf keine alte Ladung wieder verwendet werden.

Im Förderwerk verkeilte oder an Anlagenteilen anhaftende Calciumcarbidstücke sind vorsichtig mit funkenfreien Werkzeugen aus Bronze oder einer anderen geeigneten Nichteisenlegierung zu entfernen.

Alle Beteiligten sollten mit den Anweisungen des Herstellers vertraut sein, die gut sichtbar angebracht werden sollten. Außerdem sollten folgende Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden:

• Zwischen dem Generator und jedem Blasrohr muss ein ordnungsgemäß konstruiertes Rückschlagventil eingebaut werden, um eine Rückzündung oder einen Rückfluss von Gas zu verhindern. Das Ventil sollte nach Fehlzündungen regelmäßig inspiziert und der Wasserstand täglich überprüft werden.

• Es dürfen nur Blasrohre vom Typ Injektor für Niederdruckbetrieb verwendet werden. Zum Heizen und Schneiden wird manchmal Stadtgas oder Wasserstoff mit niedrigem Druck verwendet. In diesen Fällen sollte zwischen jedem Blasrohr und der Haupt- oder Rohrleitung ein Rückschlagventil eingebaut werden.

• Eine Explosion kann durch einen „Rückschlag“ verursacht werden, der durch Eintauchen der Düsenspitze in das Bad aus geschmolzenem Metall, Schlamm oder Farbe oder durch jede andere Unterbrechung entsteht. An der Spitze haftende Schlacken- oder Metallpartikel sollten entfernt werden. Die Spitze sollte auch häufig gekühlt werden.

• Örtliche Bau- und Brandschutzvorschriften sollten konsultiert werden.

Brand- und Explosionsschutz

Bei der Lokalisierung von Schweißarbeiten sollten umgebende Wände, Fußböden, Gegenstände in der Nähe und Abfallmaterial berücksichtigt werden. Die folgenden Verfahren sollten befolgt werden:

• Alle brennbaren Materialien müssen entfernt oder durch Bleche oder andere geeignete Materialien angemessen geschützt werden; Planen sollten niemals verwendet werden.

• Holzkonstruktionen sollten entmutigt oder in ähnlicher Weise geschützt werden. Holzböden sind zu vermeiden.

• Bei Öffnungen oder Rissen in Wänden und Böden sind Vorsichtsmaßnahmen zu treffen; brennbares Material in angrenzenden Räumen oder auf dem Boden darunter sollte an einen sicheren Ort entfernt werden. Örtliche Bau- und Brandschutzvorschriften sollten konsultiert werden.

• Geeignete Feuerlöschgeräte sollten immer griffbereit sein. Bei Niederdruckanlagen mit Acetylengenerator sollten auch Eimer mit trockenem Sand bereitgehalten werden; Feuerlöscher vom Typ Trockenpulver oder Kohlendioxid sind zufriedenstellend. Es darf niemals Wasser verwendet werden.

• Feuerwehren können erforderlich sein. Eine verantwortliche Person sollte beauftragt werden, die Baustelle für mindestens eine halbe Stunde nach Abschluss der Arbeiten zu überwachen, um einen Brandausbruch zu beseitigen.

• Da es zu Explosionen kommen kann, wenn Acetylengas in einem beliebigen Anteil zwischen 2 und 80 % in der Luft vorhanden ist, ist eine angemessene Belüftung und Überwachung erforderlich, um sicherzustellen, dass kein Gas austritt. Zur Suche nach Gaslecks darf nur Seifenwasser verwendet werden.

• Sauerstoff muss sorgfältig kontrolliert werden. Beispielsweise sollte es niemals in einem geschlossenen Raum in die Luft freigesetzt werden; Viele Metalle, Kleidung und andere Materialien werden in Gegenwart von Sauerstoff aktiv brennbar. Beim Brennschneiden wird nicht verbrauchter Sauerstoff in die Atmosphäre abgegeben; Brennschneiden sollte niemals in geschlossenen Räumen ohne geeignete Belüftungseinrichtungen durchgeführt werden.

• Legierungen, die reich an Magnesium oder anderen brennbaren Metallen sind, sollten von Schweißflammen oder Lichtbögen ferngehalten werden.

• Das Schweißen von Behältern kann äußerst gefährlich sein. Ist der vorherige Inhalt unbekannt, sollte ein Gefäß immer so behandelt werden, als hätte es einen brennbaren Stoff enthalten. Explosionen können verhindert werden, indem entweder brennbares Material entfernt oder es nicht explosiv und nicht brennbar gemacht wird.

• Die beim Thermitschweißen verwendete Mischung aus Aluminium und Eisenoxid ist unter normalen Bedingungen stabil. Angesichts der Leichtigkeit, mit der sich Aluminiumpulver entzündet, und der quasi explosiven Natur der Reaktion sollten jedoch geeignete Vorsichtsmaßnahmen bei der Handhabung und Lagerung getroffen werden (Vermeidung der Einwirkung großer Hitze und möglicher Zündquellen).

• In einigen Gerichtsbarkeiten ist für das Schweißen ein schriftliches Genehmigungsprogramm für Heißarbeiten erforderlich. Dieses Programm beschreibt die Vorsichtsmaßnahmen und Verfahren, die beim Schweißen, Schneiden, Brennen usw. zu befolgen sind. Dieses Programm sollte die durchgeführten spezifischen Operationen zusammen mit den zu implementierenden Sicherheitsvorkehrungen enthalten. Es muss anlagenspezifisch sein und kann ein internes Genehmigungssystem beinhalten, das bei jedem einzelnen Vorgang abgeschlossen werden muss.

Schutz vor Hitze und Verbrennungsgefahr

Der Kontakt mit heißem Metall und Spritzer von glühenden Metallpartikeln oder geschmolzenem Metall können zu Verbrennungen der Augen und exponierter Körperteile führen. Beim Lichtbogenschweißen kann ein hochfrequenter Funke, der zum Auslösen des Lichtbogens verwendet wird, kleine, tiefe Verbrennungen verursachen, wenn er sich auf einen Punkt auf der Haut konzentriert. Intensive Infrarot- und sichtbare Strahlung von einer Gasschweiß- oder Schneidflamme und glühendes Metall im Schweißbad können dem Bediener und Personen in der Nähe des Vorgangs Unbehagen bereiten. Jede Operation sollte im Voraus überlegt und notwendige Vorsichtsmaßnahmen entworfen und umgesetzt werden. Schutzbrillen, die speziell für das Gasschweißen und -schneiden hergestellt wurden, sollten getragen werden, um die Augen vor Hitze und Licht zu schützen, die von der Arbeit ausgestrahlt werden. Schutzabdeckungen über dem Filterglas sollten nach Bedarf gereinigt und bei Kratzern oder Beschädigungen ersetzt werden. Wo geschmolzenes Metall oder heiße Partikel freigesetzt werden, sollte die getragene Schutzkleidung Spritzer abwehren. Die Art und Dicke der getragenen feuerfesten Kleidung sollte je nach Gefährdungsgrad gewählt werden. Beim Schneiden und Lichtbogenschweißen sollten Schuhüberzüge aus Leder oder andere geeignete Gamaschen getragen werden, um zu verhindern, dass heiße Partikel in Stiefel oder Schuhe fallen. Zum Schutz der Hände und Unterarme gegen Hitze, Spritzer, Schlacke usw. ist der Lederstulpentyp mit Segeltuch- oder Lederstulpe ausreichend. Andere Arten von Schutzkleidung sind Lederschürzen, Jacken, Ärmel, Leggings und Kopfbedeckungen. Beim Überkopfschweißen sind ein Schutzumhang und eine Kappe erforderlich. Alle Schutzkleidung sollte frei von Öl oder Fett sein und die Nähte sollten innen liegen, damit keine Kügelchen aus geschmolzenem Metall eingeschlossen werden. Die Kleidung sollte keine Taschen oder Bündchen haben, die Funken einfangen könnten, und sie sollte so getragen werden, dass die Ärmel die Handschuhe überlappen, die Leggings die Schuhe überlappen und so weiter. Schutzkleidung sollte auf geplatzte Nähte oder Löcher untersucht werden, durch die geschmolzenes Metall oder Schlacke eindringen können. Schwere Artikel, die nach Abschluss des Schweißens heiß bleiben, sollten immer als „heiß“ gekennzeichnet werden, um andere Arbeiter zu warnen. Beim Widerstandsschweißen ist die erzeugte Wärme möglicherweise nicht sichtbar, und es kann zu Verbrennungen durch die Handhabung heißer Baugruppen kommen. Partikel aus heißem oder geschmolzenem Metall sollten nicht aus Punkt-, Naht- oder Buckelschweißnähten herausfliegen, wenn die Bedingungen korrekt sind, aber es sollten nicht brennbare Abschirmungen verwendet und Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Bildschirme schützen Passanten auch vor Augenverbrennungen. Lose Teile sollten nicht im Hals der Maschine verbleiben, da sie mit einer gewissen Geschwindigkeit weggeschleudert werden können.

Elektrische Sicherheit

Obwohl die Leerlaufspannungen beim manuellen Lichtbogenschweißen relativ niedrig sind (ca. 80 V oder weniger), sind die Schweißströme hoch und die Primärkreise von Transformatoren stellen die üblichen Gefahren von Geräten dar, die mit Netzspannung betrieben werden. Die Gefahr eines Stromschlags sollte daher insbesondere in beengten Räumen oder an unsicheren Positionen nicht außer Acht gelassen werden.

Vor Beginn des Schweißens sollte die Erdungsinstallation an Lichtbogenschweißgeräten immer überprüft werden. Kabel und Verbindungen sollten solide und ausreichend belastbar sein. Es sollte immer eine geeignete Erdungsklemme oder Schraubklemme verwendet werden. Wenn zwei oder mehr Schweißgeräte an derselben Struktur geerdet sind oder wenn auch andere tragbare Elektrowerkzeuge verwendet werden, sollte die Erdung von einer kompetenten Person überwacht werden. Der Arbeitsplatz sollte trocken, sicher und frei von gefährlichen Hindernissen sein. Ein übersichtlicher, gut beleuchteter, gut belüfteter und aufgeräumter Arbeitsplatz ist wichtig. Für Arbeiten in engen Räumen oder gefährlichen Positionen können zusätzliche elektrische Schutzeinrichtungen (Leerlauf-Kleinspannungsgeräte) in den Schweißkreis eingebaut werden, die dafür sorgen, dass am Elektrodenhalter nur äußerst schwacher Strom zur Verfügung steht, wenn nicht geschweißt wird . (Siehe Diskussion über enge Räume weiter unten.) Elektrodenhalter, bei denen die Elektroden durch einen Federgriff oder ein Schraubgewinde gehalten werden, werden empfohlen. Beschwerden durch Erwärmung können durch eine wirksame Wärmeisolierung an dem Teil des Elektrodenhalters, der in der Hand gehalten wird, reduziert werden. Backen und Anschlüsse von Elektrodenhaltern sollten regelmäßig gereinigt und festgezogen werden, um eine Überhitzung zu vermeiden. Es sollte dafür gesorgt werden, dass der Elektrodenhalter bei Nichtgebrauch durch einen isolierten Haken oder einen vollisolierten Halter sicher untergebracht werden kann. Die Kabelverbindung sollte so ausgelegt sein, dass eine fortgesetzte Biegung des Kabels keinen Verschleiß und Ausfall der Isolierung verursacht. Das Schleppen von Kabeln und Gaszuführungsschläuchen aus Kunststoff (Schutzgasverfahren) über Heizplatten oder Schweißnähte ist zu vermeiden. Das Elektrodenkabel darf nicht mit dem Arbeitsplatz oder anderen geerdeten Gegenständen (Masse) in Berührung kommen. Gummischläuche und gummiummantelte Kabel dürfen nicht in der Nähe der Hochfrequenzentladung verwendet werden, da das entstehende Ozon den Gummi verrotten lässt. Für alle Zuleitungen vom Transformator zum Elektrodenhalter sollten Plastikschläuche und mit Polyvinylchlorid (PVC) ummantelte Kabel verwendet werden. Auf der Primärseite genügen vulkanisierte oder zähe Gummischlauchleitungen. Schmutz und metallischer oder anderer leitfähiger Staub können zu einem Ausfall der Hochfrequenzentladungseinheit führen. Um diesen Zustand zu vermeiden, sollte das Gerät regelmäßig durch Ausblasen mit Druckluft gereinigt werden. Gehörschutz sollte getragen werden, wenn Druckluft länger als ein paar Sekunden verwendet wird. Beim Elektronenstrahlschweißen muss die Sicherheit der verwendeten Geräte vor jedem Arbeitsgang überprüft werden. Zum Schutz vor elektrischem Schlag müssen die verschiedenen Schränke mit einem Verriegelungssystem ausgestattet werden. Eine zuverlässige Erdung aller Geräte und Schaltschränke ist erforderlich. Bei Plasmaschweißgeräten, die zum Schneiden großer Dicken verwendet werden, können die Spannungen bis zu 400 V betragen, und es ist mit Gefahren zu rechnen. Die Technik, den Lichtbogen durch einen Hochfrequenzimpuls zu zünden, setzt den Bediener der Gefahr eines unangenehmen Schocks und einer schmerzhaften, durchdringenden Hochfrequenzverbrennung aus.

UV-Strahlung

Das brillante Licht eines Lichtbogens enthält einen hohen Anteil an ultravioletter Strahlung. Selbst eine kurzzeitige Exposition gegenüber Lichtbögen, einschließlich Streublitzen von Lichtbögen anderer Arbeiter, kann eine schmerzhafte Konjunktivitis (Photoophthalmie) hervorrufen, die als „Bogenauge“ oder „Eye Flash“ bekannt ist. Wenn eine Person Lichtbögen ausgesetzt ist, muss sofort ein Arzt aufgesucht werden. Übermäßige UV-Strahlung kann auch zu Überhitzung und Hautverbrennung (Sonnenbrandeffekt) führen. Zu den Vorsichtsmaßnahmen gehören:

• Es sollte ein Visier oder Helm mit der richtigen Filterklasse verwendet werden (siehe den Artikel „Augen- und Gesichtsschutz“ an anderer Stelle in diesem Dokument). Enzyklopädie). Bei den Schutzgas-Schweißverfahren und dem Kohlelichtbogen-Schneiden bieten flache Handschutze keinen ausreichenden Schutz vor reflektierter Strahlung; Helme sollten verwendet werden. Schutzbrillen mit Filter oder Brillen mit Seitenschutz sollten unter dem Helm getragen werden, um eine Exposition zu vermeiden, wenn der Helm zur Inspektion der Arbeit hochgehoben wird. Helme bieten auch Schutz vor Spritzern und heißer Schlacke. Helme und Handschilde sind außen mit einem Filterglas und einem schützenden Deckglas versehen. Dieser sollte regelmäßig inspiziert, gereinigt und bei Kratzern oder Beschädigungen ersetzt werden.
• Gesicht, Nacken und andere exponierte Körperteile sollten angemessen geschützt werden, insbesondere wenn in der Nähe anderer Schweißer gearbeitet wird.
• Assistenten sollten mindestens eine geeignete Schutzbrille und je nach Risiko weitere PSA tragen.
• Alle Lichtbogenschweißarbeiten sollten abgeschirmt werden, um andere Personen, die in der Nähe arbeiten, zu schützen. Wo die Arbeiten an festen Werkbänken oder in Schweißereien durchgeführt werden, sollten nach Möglichkeit feste Abschirmungen aufgestellt werden; andernfalls sollten temporäre Bildschirme verwendet werden. Alle Abschirmungen sollten lichtundurchlässig, robust und aus schwer entflammbarem Material sein.
• Die Verwendung von schwarzer Farbe für das Innere von Schweißkabinen ist zu einer anerkannten Praxis geworden, aber die Farbe sollte eine matte Oberfläche erzeugen. Es sollte eine angemessene Umgebungsbeleuchtung bereitgestellt werden, um eine Überanstrengung der Augen zu vermeiden, die zu Kopfschmerzen und Unfällen führen kann.
• Schweißkabinen und tragbare Abschirmungen sollten regelmäßig überprüft werden, um sicherzustellen, dass keine Schäden vorliegen, die dazu führen könnten, dass der Lichtbogen Personen in der Nähe beeinträchtigt, die in der Nähe arbeiten.

Chemische Gefahren

Luftverunreinigungen beim Schweißen und Brennschneiden, einschließlich Dämpfe und Gase, entstehen aus einer Vielzahl von Quellen:

• das zu schweißende Metall, das Metall im Schweißstab oder Bestandteile verschiedener Stahlsorten wie Nickel oder Chrom)
• jede metallische Beschichtung auf dem zu schweißenden Artikel oder auf dem Füllstab (z. B. Zink und Cadmium vom Plattieren, Zink vom Verzinken und Kupfer als dünne Beschichtung auf durchgehenden Füllstäben aus Baustahl)
• Farbe, Fett, Schmutz und dergleichen auf dem zu schweißenden Artikel (z. B. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Rauch und andere reizende Abbauprodukte)
• Flussmittelbeschichtung auf dem Schweißstab (z. B. anorganisches Fluorid)
• die Einwirkung von Wärme oder ultraviolettem Licht auf die Umgebungsluft (z. B. Stickstoffdioxid, Ozon) oder auf chlorierte Kohlenwasserstoffe (z. B. Phosgen)
• Inertgas, das als Schutz verwendet wird (z. B. Kohlendioxid, Helium, Argon).

Dämpfe und Gase sollten an der Quelle durch LEV entfernt werden. Dies kann durch eine teilweise Einhausung des Prozesses oder durch die Installation von Hauben erreicht werden, die eine ausreichend hohe Luftgeschwindigkeit über die Schweißposition liefern, um sicherzustellen, dass die Dämpfe aufgefangen werden.

Beim Schweißen von NE-Metallen und bestimmten legierten Stählen sollte besonders auf die Belüftung geachtet werden, sowie auf den Schutz vor der Gefahr durch Ozon, Kohlenmonoxid und Stickstoffdioxid, die sich bilden können. Tragbare sowie stationäre Lüftungssysteme sind leicht erhältlich. Generell sollte die Abluft nicht rezirkuliert werden. Es sollte nur dann umgewälzt werden, wenn keine gefährlichen Konzentrationen von Ozon oder anderen giftigen Gasen vorhanden sind und die Abluft durch einen Hochleistungsfilter gefiltert wird.

Beim Elektronenstrahlschweißen und wenn zu schweißende Materialien giftiger Natur sind (z. B. Beryllium, Plutonium usw.), muss darauf geachtet werden, dass der Bediener beim Öffnen der Kammer vor Staubwolken geschützt wird.

Wenn ein Gesundheitsrisiko durch giftige Dämpfe (z. B. Blei) besteht und LEV nicht praktikabel ist – z. B. wenn bleibeschichtete Strukturen durch Brennschneiden abgerissen werden – ist die Verwendung von Atemschutzgeräten erforderlich. Unter solchen Umständen sollte ein zugelassenes hocheffizientes Atemschutzgerät mit Vollgesichtsmaske oder ein hocheffizientes druckluftbetriebenes Atemschutzgerät (PAPR) getragen werden. Ein hoher Wartungsstandard des Motors und der Batterie ist erforderlich, insbesondere mit dem Original-Hochleistungs-Überdruck-Power-Atemschutzgerät. Die Verwendung von Atemschutzgeräten mit Überdruck-Druckluftleitung sollte gefördert werden, wenn eine geeignete Versorgung mit Druckluft in Atemqualität verfügbar ist. Wann immer Atemschutzgeräte getragen werden müssen, sollte die Sicherheit des Arbeitsplatzes überprüft werden, um festzustellen, ob zusätzliche Vorsichtsmaßnahmen erforderlich sind, unter Berücksichtigung der eingeschränkten Sicht, Einklemmmöglichkeiten usw. von Personen, die Atemschutzgeräte tragen.

Metalldampffieber

Metalldampffieber tritt häufig bei Arbeitern auf, die den Zinkdämpfen beim Galvanisieren oder Verzinnen, beim Gießen von Messing, beim Schweißen von verzinktem Metall und beim Metallisieren oder Metallspritzen sowie durch die Exposition gegenüber anderen Metallen wie Kupfer ausgesetzt sind. Mangan und Eisen. Es tritt bei neuen Arbeitnehmern und solchen auf, die nach einem Wochenende oder einer Urlaubspause zur Arbeit zurückkehren. Es ist ein akuter Zustand, der mehrere Stunden nach dem ersten Einatmen von Partikeln eines Metalls oder seiner Oxide auftritt. Es beginnt mit einem schlechten Geschmack im Mund, gefolgt von Trockenheit und Reizung der Schleimhaut der Atemwege, was zu Husten und gelegentlich Atemnot und „Engegefühl“ in der Brust führt. Diese können von Übelkeit und Kopfschmerzen und etwa 10 bis 12 Stunden nach der Exposition von Schüttelfrost und Fieber begleitet sein, die sehr stark sein können. Diese dauern mehrere Stunden, gefolgt von Schwitzen, Schlaf und oft von Polyurie und Durchfall. Es gibt keine besondere Behandlung, und die Genesung ist normalerweise in etwa 24 Stunden ohne Rückstände abgeschlossen. Dies kann verhindert werden, indem die Exposition gegenüber den störenden Metalldämpfen durch die Verwendung effizienter LEV innerhalb der empfohlenen Werte gehalten wird.

Enge Räume

Beim Betreten geschlossener Räume besteht die Gefahr, dass die Atmosphäre explosiv, giftig, sauerstoffarm oder eine Kombination der oben genannten ist. Jeder solcher beengter Raum muss von einer verantwortlichen Person als sicher für das Betreten und Arbeiten mit einem Lichtbogen oder einer Flamme zertifiziert werden. Ein Zugangsprogramm für beengte Räume, einschließlich eines Zugangsgenehmigungssystems, kann erforderlich sein und wird dringend empfohlen für Arbeiten, die in Räumen ausgeführt werden müssen, die normalerweise nicht für eine kontinuierliche Belegung ausgelegt sind. Beispiele umfassen Schächte, Gewölbe, Schiffsladeräume und dergleichen, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Belüftung geschlossener Räume ist von entscheidender Bedeutung, da beim Gasschweißen nicht nur Luftschadstoffe entstehen, sondern auch Sauerstoff verbraucht wird. Schutzgas-Schweißverfahren können den Sauerstoffgehalt der Luft verringern. (Siehe Abbildung 2.)

Abbildung 2. Schweißen in einem geschlossenen Raum

SF Gilmann

Lärm

Lärm ist bei mehreren Schweißprozessen, einschließlich Plasmaschweißen, einigen Arten von Widerstandsschweißmaschinen und Gasschweißen, eine Gefahr. Beim Plasmaschweißen wird der Plasmastrahl mit sehr hohen Geschwindigkeiten ausgestoßen, was besonders in den höheren Frequenzbändern starke Geräusche (bis zu 90 dBA) erzeugt. Die Verwendung von Druckluft zum Abblasen von Staub erzeugt auch hohe Geräuschpegel. Um Gehörschäden vorzubeugen, müssen Ohrstöpsel oder Muffen getragen werden und es sollte ein Programm zur Erhaltung des Gehörs eingeführt werden, einschließlich audiometrischer (Hörvermögens-)Untersuchungen und Mitarbeiterschulungen.

Ionisierende Strahlung

In Schweißbetrieben, in denen Schweißnähte mit Röntgen- oder Gammastrahlengeräten durchstrahlt werden, sind die üblichen Warnhinweise und Anweisungen unbedingt zu beachten. Arbeiter müssen in sicherem Abstand von solchen Geräten gehalten werden. Radioaktive Quellen dürfen nur mit den erforderlichen Spezialwerkzeugen und unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen gehandhabt werden.

Lokale und behördliche Vorschriften müssen befolgt werden. Siehe das Kapitel Strahlung, ionisierend an anderer Stelle in diesem Enzyklopädie.

Beim Elektronenstrahlschweißen muss für eine ausreichende Abschirmung gesorgt werden, um zu verhindern, dass Röntgenstrahlen die Wände und Fenster der Kammer durchdringen. Alle Teile der Maschine, die Abschirmungen gegen Röntgenstrahlung bieten, sollten miteinander verriegelt werden, damit die Maschine nicht eingeschaltet werden kann, wenn sie nicht in Position sind. Maschinen sollten zum Zeitpunkt der Installation auf Lecks von Röntgenstrahlung und danach regelmäßig überprüft werden.

Andere Gefahren

Widerstandsschweißmaschinen haben mindestens eine Elektrode, die sich mit erheblicher Kraft bewegt. Wird eine Maschine betrieben, während ein Finger oder eine Hand zwischen den Elektroden liegt, kommt es zu schweren Quetschungen. Wenn möglich, muss eine geeignete Schutzeinrichtung zum Schutz des Bedieners vorgesehen werden. Schnitte und Schnittwunden können minimiert werden, indem zuerst Bauteile entgratet und Schutzhandschuhe oder Stulpen getragen werden.

Lockout/Tagout-Verfahren sollten angewendet werden, wenn Maschinen mit elektrischen, mechanischen oder anderen Energiequellen gewartet oder repariert werden.

Wenn Schlacke von Schweißnähten durch Absplittern usw. entfernt wird, sollten die Augen durch Schutzbrillen oder andere Mittel geschützt werden.

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