Kaynak Tehlikeleri: Temel Riskler ve Güvenlik İpuçları Açıklandı

I. Kaynak İşlemlerinin Tehlikeleri

Güvenlik teknolojisinde, üretim güvenliğini etkileyen faktörler tehlikeli faktörler olarak adlandırılır.

Modern kaynak yöntemlerinin çeşitliliği, kaynakçıların sıklıkla yanıcı ve patlayıcı gazlar ve malzemelerle, elektrik motorlarıyla, elektrikli aletlerle, makinelerle temas ettiği ve hatta kapalı alanlar, yüksek irtifalar veya su altı gibi kötü ortamlarda çalıştığı anlamına gelir. Bu nedenle kaynak sürecindeki başlıca tehlikeler arasında yangın, patlama, elektrik çarpması, haşlanma, akut zehirlenme, yüksek irtifadan düşme ve cisim çarpması yer almaktadır.

Gaz kaynağı ve kesmenin ana tehlikeleri yangın ve patlamadır. Ark kaynağında elektrik çarpması, çeşitli sektörlerde yaygın olarak görülen önemli bir tehlikedir. kaynak yöntemleri̇ Elektrik enerjisinin termal enerjiye dönüştürüldüğü direnç kaynağı sırasında makinenin hasar görme riski de vardır. Yüksek irtifa kaynak ve kesme işlemlerinde yüksekten düşme riski gibi çeşitli özel çalışma ortamlarında da benzersiz tehlikeler vardır.

II. Kaynak işlemlerinde zararlı faktörler

Güvenlik teknolojisinde, insan sağlığını etkileyen faktörler zararlı faktörler olarak adlandırılır.

Kaynak işlemleri sırasında insan sağlığını etkileyen zararlı faktörler iki ana kategoriye ayrılabilir: fiziksel zararlı faktörler ve kimyasal zararlı faktörler. Kaynak koşulları altında, zararlı faktörler insan vücudu üzerinde uzun süreli bir etkiye sahiptir ve sağlık riskleri oluşturur. Kaynak ortamında bulunabilecek fiziksel zararlı faktörler arasında ark radyasyonu, yüksek frekanslı elektrik alanları, radyasyon, termal radyasyon, metal sıçramaları ve gürültü vb. yer alırken, kimyasal zararlı faktörler arasında kaynak dumanı ve zararlı gazlar yer alabilir. Çeşitli kaynak yöntemlerinin zararlı faktörleri Tablo 13-1'de gösterilmiştir.

Tablo 13-1 Çeşitli kaynak yöntemlerinin zararlı faktörleri

1. Tablodaki rakamlar etki derecesini göstermektedir (referans için); ① küçük; ② orta; ③ güçlü; ④ en güçlü.

2. Tungsten inert gaz kaynağı, plazma ark kaynağı ve kesme, toryum tungsten elektrotlar kullanıldığında hafif radyoaktivite vardır, serileştirilmiş tungsten elektrotlar kullanıldığında radyoaktivite yoktur;

3. Yüksek frekanslı ark başlatma kullanılırken, sık ark başlangıcı olan durumlar için, yüksek frekanslı elektromanyetik alanlar zararlıdır.

1. Ark radyasyonu

Kaynak arkının sıcaklığı yüksektir, korumalı metal ark kaynağında arkın sıcaklığı 3000°C'nin üzerine çıkar ve plazma arkında ark sütununun merkezindeki sıcaklık 18000~24000°C'ye ulaşarak yoğun ark ışığı, özellikle yoğun görünür ışık ve görünmez ultraviyole ve kızılötesi ışınlar üretir.

Kaynak arkından gelen ultraviyole radyasyona maruz kalan cilt yüzeyi koyu siyaha döner. Kaynak arkından gelen kızılötesi radyasyona maruz kalan cilt termal yanıklara maruz kalacaktır. Ark radyasyonunun görsel organlar üzerindeki etkisi Tablo 13-2'de gösterilmiştir. Farklı kaynak yöntemleri için ark radyasyon yoğunluğunun karşılaştırılması (ultraviyole kısmı) Tablo 13-3'te gösterilmiştir.

Tablo 13-2 Elektrik Ark Işığının Görme Organları Üzerindeki Etkileri

Tablo 13-3 Farklı kaynak yöntemleri için ark radyasyon yoğunluğunun karşılaştırılması (Ultraviyole kısım)

2. Kaynak dumanı

Kaynak ve kesme işlemleri sırasında çeşitli dumanlar ortaya çıkar. Dumanlar şu parçacıklardan oluşur metallerkaynak yapılan ve kesilen malzemelerin ve kaynak malzemelerinin eritme işlemi sırasında üretilen metaller, metal olmayanlar ve bunların bileşikleridir. Duman, duman ve toz için kullanılan genel bir terimdir ve 0,1μm'den küçük çapa sahip olanlar toz olarak adlandırılır.

Çeşitli ark kaynağı türlerinin toz emisyon miktarları Tablo 13-4'te gösterilmektedir.

Tablo 13-4 Çeşitli ark kaynağı türlerinin toz emisyon miktarları

Yapısal çeliğin kimyasal bileşimi kaynak çubuğu dumanları Tablo 13-5'te gösterilmiştir.

Tablo 13-5 Yapısal çelik kaynak çubuğu dumanlarının kimyasal bileşimi (kütle oranı) (%)

CO ₂ Kaynak sırasında ölçülen zararlı gaz ve duman konsantrasyonları Tablo 13-6'da gösterilmektedir.

Tablo 13-6 CO2 kaynağı sırasında ölçülen zararlı gaz ve kaynak dumanı konsantrasyonları

Kaynak işlemi sırasında dumana uzun süre maruz kalmak, diğer hastalıkların yanı sıra kaynakçı pnömokonyozu, metal dumanı ateşi ve manganez zehirlenmesine neden olabilir. Pnömokonyoz, kaynak güvenliği ve sağlığı alanında en büyük etkiye sahip başlıca sorunlardan biridir.

Pnömokonyozun başlangıcı genellikle yavaştır ve nefes darlığı, öksürük, balgam çıkarma, göğüste sıkışma hissi ve göğüs ağrısı gibi semptomlar görülür. Bazı pnömokonyoz hastalarında halsizlik, iştahsızlık, akciğer kapasitesinde azalma ve kilo kaybı da görülür.

3. Zararlı gazlar

Kaynak ve kesme işlemleri, başta ozon, azot oksitler, karbon monoksit, CO ₂ ve hidrojen florür. GBZ1-2010 standardında belirtilen izin verilen maksimum konsantrasyon değerleri Tablo 13-7'de gösterilmiştir. Çeşitli argon ark kaynağı yöntemleri için ozon konsantrasyonları Tablo 13-8'de gösterilmiştir.

Tablo 13-7 Kaynak zararlı gaz ölçüm değerleri

① Kabinler, kazanlar, tanklar vb. gibi kötü havalandırılan alanlar için ölçüm değerleri.

② CB11719.1 ~26 ~1989'da belirtilen değerlere bakın; *Kısa süreli maruz kalma izin verilen konsantrasyon.

Tablo 13-8 Çeşitli argon ark kaynağı yöntemleri için ozon konsantrasyonu

Ozon, ultraviyole radyasyonun hava üzerindeki fotokimyasal etkisiyle üretilir. Ozon konsantrasyonu izin verilen seviyeyi aştığında, genellikle boğaz kuruluğu, öksürük, göğüste sıkışma hissi, yorgunluk, baş dönmesi ve vücut ağrılarına neden olur ve ciddi vakalarda bronşite neden olabilir.

Amonyak oksitler, kaynak işleminin yüksek sıcaklıkları altında havadaki amonyak ve oksijen moleküllerinin rekombinasyonu ile oluşur. Kaynak dumanındaki azot oksitler esas olarak amonyak dioksit ve nitrik oksittir. Amonyak oksit kararsız olduğu için kolayca oksitlenerek azot dioksite dönüşür. Azot oksitler şiddetli öksürüğe, solunum güçlüğüne ve genel halsizliğe neden olabilen tahriş edici gazlardır.

Kaynak ve kesme işlemleri sırasında üretilen karbon monoksit, alveollerden solunum yoluyla kan dolaşımına giren ve hemoglobin ile birleşerek kanın oksijen taşıma kapasitesini engelleyen, doku hipoksisine neden olan ve karbon monoksit zehirlenmesine yol açan karboksihemoglobin oluşturmak için toksik bir gazdır.

Karbondioksit boğucu bir gazdır; aşırı solunması gözlerde ve solunum sisteminde tahrişe neden olabilir ve ciddi vakalarda solunum güçlüklerine, algılama bozukluklarına, akciğer ödemine vb. yol açabilir.

Hidrojen florür üretimi esas olarak floritin ayrışmasından kaynaklanmaktadır (CaF ₂ ) yüksek sıcaklıktaki elektrik arklarının etkisi altında alkalin elektrot kaplamasında bulunur. Hidrojen florür suda kolayca çözünerek oldukça aşındırıcı olan hidroflorik asit oluşturur. Yüksek konsantrasyonlarda hidrojen florürün solunması üst solunum yollarını güçlü bir şekilde tahriş eder ve ayrıca göz konjonktivasında, burun mukozasında, ağız boşluğunda, boğazda ve bronşiyal mukozada ülserlere neden olabilir ve ciddi vakalarda bronşit ve zatürre oluşabilir.

4. Radyoaktif maddeler

TIG ve plazma ark kaynağı ve kesiminde toryum içeren tungsten elektrotlar kullanılmaktadır. Yanmış toryum tungsten elektrotları, aerosoller şeklinde operasyon sahasındaki havaya yayılır. Tehlike seviyesi genellikle saha havasındaki uzun ömürlü α-radyoaktif aerosol bulanıklığı ve çeşitli nesne yüzeylerindeki α-radyoaktif kontaminasyon ölçülerek değerlendirilir. Tungsten elektrotların radyoaktif ölçüm değerleri için Tablo 13-9'a bakınız.

Tablo 13-9 Toryum tungsten elektrotların radyoaktif ölçüm değerleri

Tablo 13-9'daki sayısal analizden de görülebileceği gibi, toryum tungsten elektrotlar kullanılarak yapılan kaynak ve kesme işlemi sırasında üretilen radyoaktif doz sağlığa zarar vermek için yeterli değildir. Bununla birlikte, toryum tungsten elektrotların bilenmesi sağlık standartlarını aşmaktadır ve tungsten elektrotların büyük depolanması da ilgili koruyucu önlemleri almalıdır. Aksi takdirde, uzun süreli radyasyona maruz kalma veya vücuda sık sık az miktarda radyoaktif madde girmesi ve birikmesi merkezi sinir sistemi, hematopoetik organlar ve sindirim sistemi hastalıklarına neden olabilir.

5. Gürültü

Plazma ark püskürtme tabancasında, hava akışı basıncındaki dalgalanmalar, titreşim ve sürtünme nedeniyle gürültü oluşur ve nozülden yüksek hızda dışarı atılır. Plazma ark püskürtme sırasında ses basıncı seviyesi 123dB'ye (A) ulaşabilir, yaygın olarak kullanılan güçte (30kW) plazma ark kesimi 111.3dB (A) ve yüksek güçte (150kW) plazma ark kesimi 118.3dB'ye (A) ulaşır.

Yukarıda belirtilen gürültü değerlerinin tümü ulusal standartları aşmaktadır. Kesme kalınlığı arttıkça, gerekli güç de artar, dolayısıyla gürültü yoğunluğu da artar. Hava keskileri ve karbon ark oluk açma kullanılırken de güçlü gürültü yayılır.

Şiddetli gürültü veya gürültüye uzun süre maruz kalmak işitme bozukluklarına, hatta sağırlığa neden olabilir. Gürültü, merkezi sinir sistemini ve kardiyovasküler sistemi olumsuz etkiler ve yüksek tansiyon, taşikardi, yorgunluk ve sinirliliğe neden olabilir.

6. Yüksek frekanslı elektromanyetik alanlar

Erimeyen elektrot argon ark kaynağı ve plazma ark kaynağı, kesme, vb. ark başlatmak için yüksek frekanslı osilatörler kullanır ve işyerinde yüksek frekanslı elektromanyetik alanlar oluşturur. Ölçülen elektrik alan şiddetleri oldukça yüksektir, bkz. Tablo 13-10 ve Tablo 13-11.

Güçlü yüksek frekanslı elektromanyetik alanlara uzun süre maruz kalmak nörolojik bozukluklara ve nevrasteniye neden olabilir.

Tablo 13-10 Manuel tungsten elektrot argon ark kaynağı yüksek frekanslı elektrik alan şiddeti (birim: V/m)

Tablo 13-11 Plazma Ark Yüksek Frekans Elektrik Alan Yoğunluğu

7. Diğer Zararlı Faktörler

Metal sıçraması, erimiş havuzdaki metalurjik reaksiyonlar ve damlacıkların geçişi ile oluşur ve yanıklara ve giysilerin yanmasına neden olabilir. Kaynakçıların yukarıda belirtilen zararlı etkenlerin bulunduğu ortamda uzun süre çalışmaları sağlıkları açısından son derece zararlıdır, bu nedenle uygun koruyucu önlemler alınmalıdır.