Perigos da soldagem: Explicação dos principais riscos e dicas de segurança

I. Riscos das operações de soldagem

Na tecnologia de segurança, os fatores que afetam a segurança da produção são chamados de fatores de risco.

A diversidade dos métodos modernos de soldagem significa que os soldadores frequentemente entram em contato com gases e materiais inflamáveis e explosivos, motores elétricos, aparelhos elétricos, maquinário e até mesmo trabalham em ambientes inadequados, como espaços confinados, grandes altitudes ou debaixo d'água. Portanto, os principais riscos no processo de soldagem incluem incêndio, explosão, choque elétrico, escaldamento, envenenamento agudo, quedas de grandes altitudes e golpes de objetos.

Os principais riscos da soldagem e do corte a gás são incêndio e explosão. O choque elétrico na soldagem a arco é um risco importante e comum em várias áreas. métodos de soldagem que usam energia elétrica convertida em energia térmica, e há também o risco de danos à máquina durante a soldagem por resistência. Há também perigos exclusivos em vários ambientes de trabalho especiais, como o risco de queda de altura em operações de soldagem e corte em grandes altitudes.

II. Fatores prejudiciais em operações de soldagem

Na tecnologia de segurança, os fatores que afetam a saúde humana são chamados de fatores prejudiciais.

Durante as operações de soldagem, os fatores nocivos que afetam a saúde humana podem ser divididos em duas categorias principais: fatores físicos nocivos e fatores químicos nocivos. Em condições de soldagem, os fatores nocivos têm um efeito de longo prazo no corpo humano, apresentando riscos à saúde. Os fatores físicos nocivos que podem existir no ambiente de soldagem incluem radiação de arco, campos elétricos de alta frequência, radiação, radiação térmica, respingos de metal e ruído, etc., e os fatores químicos nocivos podem incluir fumaça de soldagem e gases nocivos. Os fatores nocivos de vários métodos de soldagem são mostrados na Tabela 13-1.

Tabela 13-1 Fatores prejudiciais de vários métodos de soldagem

1. Os números na tabela indicam o grau de impacto (para referência); ① menor; ② moderado; ③ forte; ④ mais forte.

2. Na soldagem com gás inerte de tungstênio, na soldagem a arco de plasma e no corte, ao usar eletrodos de tungstênio thoriated, há uma leve radioatividade; ao usar eletrodos de tungstênio ceriated, não há radioatividade;

3. Ao usar a iniciação de arco de alta frequência, em situações com partidas de arco frequentes, os campos eletromagnéticos de alta frequência são prejudiciais.

1. Radiação de arco

A temperatura do arco de soldagem é alta, a temperatura do arco na soldagem a arco de metal blindado chega a mais de 3.000°C e a temperatura no centro da coluna do arco no arco de plasma chega a 18.000~24.000°C, produzindo luz intensa no arco, principalmente luz visível intensa e raios ultravioleta e infravermelho invisíveis.

A superfície da pele exposta à radiação ultravioleta do arco de soldagem fica profundamente preta. A pele exposta à radiação infravermelha do arco de soldagem sofrerá queimaduras térmicas. O impacto da radiação do arco nos órgãos visuais é mostrado na Tabela 13-2. A comparação da intensidade da radiação do arco para diferentes métodos de soldagem (parte ultravioleta) é mostrada na Tabela 13-3.

Tabela 13-2 Efeitos da luz do arco elétrico nos órgãos visuais

Tabela 13-3 Comparação da intensidade de radiação do arco para diferentes métodos de soldagem (parte ultravioleta)

2. Fumaça de soldagem

Vários fumos são gerados durante as operações de soldagem e corte. As fumaças são partículas de metaisOs fumos são os gases de combustão, não-metais e seus compostos produzidos durante o processo de fusão dos materiais que estão sendo soldados e cortados, e os materiais de soldagem. Fumos são um termo geral para fumaça e poeira, sendo que aqueles com diâmetro inferior a 0,1μm são chamados de poeira.

As quantidades de emissão de poeira de vários tipos de soldagem a arco são mostradas na Tabela 13-4.

Tabela 13-4 Quantidades de emissão de poeira de vários tipos de soldagem a arco

A composição química do aço estrutural Vareta de solda é mostrado na Tabela 13-5.

Tabela 13-5 Composição química dos vapores de varetas de solda de aço estrutural (fração de massa) (%)

CO ₂ As concentrações medidas de gases e fumaças nocivos durante a soldagem são mostradas na Tabela 13-6.

Tabela 13-6 Concentrações medidas de gases nocivos e fumaça de soldagem durante a soldagem com CO2

Durante o processo de soldagem, a exposição prolongada a vapores pode causar pneumoconiose do soldador, febre dos vapores metálicos e envenenamento por manganês, entre outras doenças. A pneumoconiose é um dos principais problemas de segurança e saúde na soldagem, com o maior impacto.

O início da pneumoconiose geralmente é lento, com sintomas que incluem falta de ar, tosse, expectoração, aperto no peito e dor torácica. Alguns pacientes com pneumoconiose também apresentam fraqueza, perda de apetite, capacidade pulmonar reduzida e perda de peso.

3. Gases nocivos

As operações de soldagem e corte produzem vários gases nocivos, incluindo principalmente ozônio, óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, CO ₂ e fluoreto de hidrogênio. Os valores de concentração máxima permitida especificados na norma GBZ1-2010 são mostrados na Tabela 13-7. As concentrações de ozônio para vários métodos de soldagem a arco de argônio são mostradas na Tabela 13-8.

Tabela 13-7 Valores de medição de gases nocivos à soldagem

① Valores de medição para áreas com pouca ventilação, como cabines, caldeiras, tanques, etc.

② Consulte os valores especificados em CB11719.1 ~26 ~1989; *Concentração permissível de exposição de curto prazo.

Tabela 13-8 Concentração de ozônio para vários métodos de soldagem a arco de argônio

O ozônio é produzido pela ação fotoquímica da radiação ultravioleta no ar. Quando a concentração de ozônio excede o nível permitido, geralmente causa garganta seca, tosse, aperto no peito, fadiga, tontura e dores no corpo e, em casos graves, pode causar bronquite.

Os óxidos de amônia são formados pela recombinação de moléculas de amônia e oxigênio no ar sob as altas temperaturas da soldagem. Os óxidos de nitrogênio nos fumos de soldagem são principalmente dióxido de amônia e óxido nítrico. Como o óxido de amônia é instável, ele se oxida facilmente em dióxido de nitrogênio. Os óxidos de nitrogênio são gases irritantes que podem causar tosse intensa, dificuldades respiratórias e fraqueza geral.

O monóxido de carbono produzido durante as operações de soldagem e corte é um gás tóxico que entra na corrente sanguínea por meio do trato respiratório a partir dos alvéolos e se combina com a hemoglobina para formar a carboxihemoglobina, que prejudica a capacidade de transporte de oxigênio do sangue, causando hipóxia tecidual e levando ao envenenamento por monóxido de carbono.

O dióxido de carbono é um gás asfixiante; a inalação excessiva pode causar irritação nos olhos e no sistema respiratório e, em casos graves, pode levar a dificuldades respiratórias, distúrbios perceptivos, edema pulmonar, etc.

A produção de fluoreto de hidrogênio se deve principalmente à decomposição da fluorita (CaF ₂ ) contido no revestimento alcalino do eletrodo sob a ação de arcos elétricos de alta temperatura. O fluoreto de hidrogênio dissolve-se facilmente na água, formando o ácido fluorídrico, que é altamente corrosivo. A inalação de altas concentrações de fluoreto de hidrogênio irrita fortemente o trato respiratório superior e também pode causar úlceras na conjuntiva ocular, na mucosa nasal, na cavidade oral, na garganta e na mucosa brônquica e, em casos graves, pode ocorrer bronquite e pneumonia.

4. Substâncias radioativas

Eletrodos de tungstênio contendo tório são usados em soldagem e corte a arco TIG e plasma. Os eletrodos de tungstênio com tório queimado se difundem no ar no local da operação na forma de aerossóis. O nível de perigo é frequentemente avaliado medindo-se a turbidez do aerossol α-radioativo de longa duração no ar do local e a contaminação α-radioativa em várias superfícies de objetos. Consulte a Tabela 13-9 para obter os valores de medição radioativa dos eletrodos de tungstênio.

Tabela 13-9 Valores de medição radioativa de eletrodos de tungstênio com tório

Como pode ser visto na análise numérica da Tabela 13-9, durante o processo de soldagem e corte usando eletrodos de tungstênio thoriated, a dose radioativa produzida durante a soldagem e o corte não é suficiente para causar danos à saúde. No entanto, a afiação de eletrodos de tungstênio thoriated excede os padrões de saúde, e o grande armazenamento de eletrodos de tungstênio também deve tomar as medidas de proteção correspondentes. Caso contrário, a exposição prolongada à radiação ou pequenas quantidades frequentes de material radioativo que entram e se acumulam no corpo podem causar doenças no sistema nervoso central, nos órgãos hematopoiéticos e no sistema digestivo.

5. Ruído

Na pistola de pulverização de arco de plasma, o ruído é gerado devido a flutuações na pressão do fluxo de ar, vibração e atrito, e é ejetado em alta velocidade do bocal. O nível de pressão sonora durante a pulverização com arco de plasma pode chegar a 123 dB (A), o corte com arco de plasma de potência comumente usada (30 kW) é de 111,3 dB (A) e o corte com arco de plasma de alta potência (150 kW) chega a 118,3 dB (A).

Todos os valores de ruído mencionados acima excedem os padrões nacionais. À medida que a espessura do corte aumenta, a potência necessária também aumenta e, portanto, a intensidade do ruído também aumenta. Um forte ruído também é emitido ao usar cinzéis de ar e goivagem com arco de carbono.

O ruído intenso ou a exposição prolongada ao ruído pode causar distúrbios auditivos e até mesmo surdez. O ruído afeta negativamente o sistema nervoso central e o sistema cardiovascular e pode causar pressão alta, taquicardia, fadiga e irritabilidade.

6. Campos eletromagnéticos de alta frequência

A soldagem a arco de argônio com eletrodo que não derrete e a soldagem a arco de plasma, o corte, etc., usam osciladores de alta frequência para iniciar o arco, criando campos eletromagnéticos de alta frequência no local de trabalho. As intensidades de campo elétrico medidas são bastante altas, consulte a Tabela 13-10 e a Tabela 13-11.

A exposição prolongada a fortes campos eletromagnéticos de alta frequência pode causar distúrbios neurológicos e neurastenia.

Tabela 13-10 Força do campo elétrico de alta frequência da soldagem manual com eletrodo de tungstênio e argônio (unidade: V/m)

Tabela 13-11 Intensidade do campo elétrico de alta frequência do arco de plasma

7. Outros fatores prejudiciais

Os respingos de metal são produzidos pelas reações metalúrgicas na poça de fusão e pela transição de gotículas, que podem causar queimaduras e queimar as roupas. Os soldadores que trabalham em um ambiente com os fatores nocivos mencionados acima por um longo período são extremamente prejudiciais à sua saúde, portanto, devem ser tomadas medidas de proteção adequadas.