Die effektive Staubbekämpfung kann für kleine und mittelständische Betriebe eine Herausforderung darstellen. Im Folgenden finden Sie Antworten auf häufig gestellte Fragen von Leitern kleiner und mittelständischer Schweißereien zum Thema Luftreinhaltung. (Getty Images)
Beim Schweißen, Plasmaschneiden und Laserschneiden entstehen Dämpfe, die aus in der Luft befindlichen Staubpartikeln bestehen, welche wiederum aus winzigen, trockenen Feststoffpartikeln zusammengesetzt sind. Dieser Staub kann die Luftqualität beeinträchtigen, Augen und Haut reizen, die Lunge schädigen und eine Gefahr darstellen, wenn er sich auf Oberflächen absetzt.
Prozessdämpfe können Bleioxid, Eisenoxid, Nickel, Mangan, Kupfer, Chrom, Cadmium und Zinkoxid enthalten. Bei einigen Schweißverfahren entstehen außerdem giftige Gase wie Stickstoffdioxid, Kohlenmonoxid und Ozon.
Die ordnungsgemäße Handhabung von Staub und Dämpfen am Arbeitsplatz ist wichtig für die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter, Ihrer Anlagen und der Umwelt. Staub lässt sich am besten mit einem Absaugsystem erfassen, das ihn aus der Luft filtert, nach draußen abführt und die gereinigte Luft wieder in die Räumlichkeiten zurückführt.
Die effektive Staubbekämpfung kann jedoch für kleine und mittelständische Geschäfte aufgrund von Kosten und anderen Prioritäten eine Herausforderung darstellen. Einige dieser Betriebe versuchen, Staub und Dämpfe selbst zu kontrollieren, da sie davon ausgehen, dass ihre Geschäfte kein Staubabsaugungssystem benötigen.
Egal, ob Sie gerade erst anfangen oder schon seit vielen Jahren im Geschäft sind, Sie könnten an Antworten auf häufig gestellte Fragen von Managern kleiner und mittlerer Schweißereien zum Thema Luftqualitätsmanagement interessiert sein.
Entwickeln Sie zunächst proaktiv einen Plan zur Ermittlung der Gesundheitsrisiken und zur Risikominderung. Eine arbeitsmedizinische Beurteilung hilft Ihnen beispielsweise, Schadstoffe im Staub zu identifizieren und die Expositionsgrenzwerte zu bestimmen. Diese Beurteilung sollte die Bewertung Ihrer Anlage umfassen, um sicherzustellen, dass Sie die zulässigen Expositionsgrenzwerte (PELs) der US-amerikanischen Arbeitsschutzbehörde (OSHA) für die durch Ihre Anwendung erzeugten Staubpartikel einhalten.
Fragen Sie Ihren Lieferanten von Staubabsauganlagen, ob er Ihnen einen Industriehygieniker oder ein Umwelttechnikunternehmen empfehlen kann, das Erfahrung in der Identifizierung von Stäuben und Dämpfen speziell für metallverarbeitende Betriebe hat.
Wenn Sie gereinigte Luft in Ihre Anlage zurückführen, stellen Sie sicher, dass die Schadstoffkonzentrationen die von der OSHA festgelegten Grenzwerte nicht überschreiten. Wenn Sie Abluft ins Freie abgeben, beachten Sie bitte die nationalen Emissionsnormen der US-Umweltschutzbehörde (EPA) für gefährliche Luftschadstoffe.
Abschließend ist bei der Planung Ihrer Staubabsaugungsanlage unbedingt auf die Schaffung eines sicheren Schweißarbeitsplatzes gemäß den drei Cs der Staubabsaugung und Rauchentfernung zu achten: Erfassung, Transport und Eindämmung. Diese Planung umfasst typischerweise eine Absaughaube oder ein entsprechendes Verfahren, die Verlegung von Kanälen zum Absaugpunkt, die korrekte Dimensionierung der Rücklaufkanäle zum Abscheider sowie die Auswahl eines Ventilators, der das Systemvolumen und den statischen Druck bewältigen kann.
Dies ist ein Beispiel für einen industriellen Patronenstaubabscheider, der außerhalb einer Schweißanlage installiert ist. Bild: Camfil APC
Ein speziell für Ihren Betrieb entwickeltes Staubabscheidersystem ist eine bewährte technische Lösung zur Erfassung, Abführung und Eindämmung schädlicher Luftschadstoffe. Trockenmedien-Staubabscheider mit hocheffizienten Patronenfiltern und Nachfiltern eignen sich zur Abscheidung lungengängiger Staubpartikel.
Absaugsysteme sind bei Anwendungen mit dem Schweißen von Kleinteilen und Vorrichtungen weit verbreitet. Typischerweise umfassen sie Absaugpistolen (Saugdüsen), flexible Absaugarme und Schlitzabzüge oder kleine Absaughauben mit Seitenschutz. Diese werden in der Regel anwendungsspezifisch angepasst, um den Arbeitsablauf so wenig wie möglich zu beeinträchtigen.
Einhausungen und Hauben werden typischerweise in Bereichen mit einer Grundfläche von maximal 3,65 m x 6,10 m eingesetzt. Vorhänge oder feste Wände können an den Seiten der Haube angebracht werden, um einen separaten Bereich oder eine geschlossene Anlage zu schaffen. Bei Roboterschweißzellen ist es oft möglich, die gesamte Anlage mit einer Einhausung zu versehen. Dies gilt für ein- und zweiarmige Schweißroboter sowie für mehrachsige Plasmaschneidroboter.
Wenn Ihre Anwendung nicht mit den zuvor genannten Empfehlungen kompatibel ist, kann ein Umweltsystem entwickelt werden, das Rauch aus dem größten Teil, wenn nicht sogar aus der gesamten Anlage, entfernt. Beachten Sie, dass mit dem Übergang von der Quellenerfassung über Einhausung und Abzugshaube zur Umgebungsabsaugung der erforderliche Luftdurchsatz und damit auch die Kosten des Systems deutlich steigen.
Viele kleine und mittelständische Geschäfte reagieren oft erst, nachdem sie versucht haben, mit kostensparenden Do-it-yourself-Methoden, wie dem Öffnen von Türen und Fenstern und dem Bau eigener Abluftsysteme, den Rauch einzudämmen. Das Problem dabei ist, dass die schädlichen Dämpfe letztendlich ein größeres Problem darstellen und diese Methoden oft überfordern, während sie gleichzeitig die Energiekosten erhöhen oder gefährlich hohe Unterdrücke im Gebäude erzeugen.
Als Erstes sollten Sie herausfinden, wo in Ihrem Betrieb die häufigsten Probleme auftreten. Das können beispielsweise Rauchgase vom Plasmaschneidtisch, Fugenhobeln von Hand oder Schweißen an einer Werkbank sein. Gehen Sie dann den Prozess an, der am meisten Rauch erzeugt. Je nach Rauchmenge kann Ihnen ein mobiles Absaugsystem helfen.
Die beste Möglichkeit, die Belastung der Arbeiter durch schädliche Dämpfe zu reduzieren, besteht darin, mit einem qualifizierten Hersteller von Staubabscheidern zusammenzuarbeiten, der Ihnen bei der Auswahl und Entwicklung eines maßgeschneiderten Systems für Ihre Anlage behilflich sein kann. Typischerweise umfasst dies die Installation eines Staubabscheidungssystems mit einem primären Patronenfilter und einem hocheffizienten sekundären Sicherheitsfilter.
Die Auswahl des primären Filtermediums für jede Anwendung sollte auf der Staubpartikelgröße, den Strömungseigenschaften, der Menge und der Verteilung basieren. Sekundäre Sicherheitsüberwachungsfilter, wie z. B. HEPA-Filter, erhöhen die Partikelabscheideeffizienz auf 0,3 Mikrometer oder kleiner (Abscheidung eines hohen Prozentsatzes von PM1) und verhindern die Freisetzung schädlicher Dämpfe in die Luft im Falle eines Ausfalls des primären Filters.
Wenn Sie bereits über eine Rauchabzugsanlage verfügen, überwachen Sie Ihr Geschäft sorgfältig auf Anzeichen einer Funktionsstörung. Zu den Warnzeichen gehören unter anderem:
Achten Sie nach dem Schweißen auf dichter werdende und den ganzen Tag über in der Luft hängende Rauchwolken. Eine starke Rauchentwicklung bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass Ihre Absauganlage nicht ordnungsgemäß funktioniert. Es kann auch bedeuten, dass Sie die Kapazität Ihrer Anlage überschritten haben. Wenn Sie Ihre Produktion kürzlich gesteigert haben, sollten Sie Ihre bestehende Anlage überprüfen und gegebenenfalls an die gestiegene Nachfrage anpassen.
Der sachgemäße Umgang mit Staub und Dämpfen ist entscheidend für die Sicherheit Ihrer Mitarbeiter, Ihrer Ausrüstung und der Werkstattumgebung.
Schließlich ist es immer wichtig, den Mitarbeitern zuzuhören, sie zu beobachten und ihnen Fragen zu stellen. Sie können Ihnen mitteilen, ob Ihre derzeitigen technischen Kontrollmaßnahmen den Staub in Ihrer Anlage effektiv im Griff haben und Verbesserungsmöglichkeiten vorschlagen.
Die OSHA-Vorschriften für Kleinunternehmen können kompliziert sein, insbesondere wenn es darum geht, zu wissen, welche Regeln gelten und von welchen man befreit ist. Allzu oft glauben kleine Läden, sie könnten die OSHA-Vorschriften umgehen – bis sich ein Mitarbeiter beschwert. Eines ist klar: Vorschriften zu ignorieren, beseitigt keine Gesundheitsrisiken für die Mitarbeiter.
Gemäß Abschnitt 5(a)(1) der allgemeinen Verantwortungsbestimmungen der OSHA müssen Arbeitgeber Gefahren am Arbeitsplatz erkennen und reduzieren. Dies bedeutet, dass sie Aufzeichnungen über alle in ihren Betrieben entstehenden Gefahren (Staub) führen müssen. Handelt es sich um brennbaren oder explosiven Staub, muss das Staubmanagement gemäß den Standards der National Fire Protection Association (NFPA) erfolgen; andernfalls müssen die Inspektionsberichte aufbewahrt werden.
Die OSHA legt außerdem Grenzwerte für partikelförmige Luftschadstoffe aus Schweiß- und Metallbearbeitungsprozessen fest. Diese Grenzwerte basieren auf einem 8-Stunden-Mittelwert von Hunderten von Stäuben, darunter auch die in der kommentierten Grenzwerttabelle aufgeführten Stäube aus Schweiß- und Metallbearbeitungsrauchen. Wenn erste Luftmessungen Expositionswerte über den Auslösewerten ergeben, müssen Anlagenbetreiber zusätzliche OSHA-Vorschriften umsetzen.
Wie bereits erwähnt, kann Rauch Augen und Haut reizen. Man sollte sich jedoch auch der potenziell toxischeren Wirkungen bewusst sein.
Feinstaub (PM) mit einem Durchmesser von 10 Mikrometern oder weniger (≤ PM10) kann die Atemwege erreichen, während Partikel mit einem Durchmesser von 2,5 Mikrometern oder weniger (≤ PM2,5) tief in die Lunge eindringen können. Einatembare Partikel mit einem Durchmesser von 1,0 Mikrometern oder weniger (≤ PM1) verursachen größere Schäden, da sie die Lungenbarriere durchdringen und in den Blutkreislauf gelangen können.
Regelmäßige Feinstaubbelastung erhöht das Risiko für Atemwegserkrankungen, einschließlich Lungenkrebs. Viele Partikel, die beim Schweißen und der Metallbearbeitung entstehen, fallen in diesen Gefahrenbereich, wobei Art und Schwere der Gefährdung je nach verarbeitetem Material variieren. Unabhängig davon, ob Sie Edelstahl, Baustahl, Aluminium, verzinkten Stahl oder andere Materialien verwenden, sind Sicherheitsdatenblätter ein guter Ausgangspunkt, um Gesundheitsrisiken zu identifizieren.
Mangan ist der Hauptbestandteil von Schweißdraht und kann Kopfschmerzen, Müdigkeit, Antriebslosigkeit und Schwäche verursachen. Längere Exposition gegenüber Mangandämpfen kann neurologische Probleme hervorrufen.
Die Exposition gegenüber sechswertigem Chrom (hexavalentes Chrom), einem beim Schweißen chromhaltiger Metalle entstehenden Karzinogen, kann kurzfristig zu Erkrankungen der oberen Atemwege sowie zu Augen- oder Hautreizungen führen.
Zinkoxid, das bei der Warmumformung von verzinktem Stahl entsteht, kann Metallrauchfieber verursachen, eine kurzzeitige Erkrankung mit schweren grippeähnlichen Symptomen, die nach Feierabend, beispielsweise an Wochenenden oder nach Feiertagen, auftreten kann.
Wenn Sie bereits über ein Rauchmanagementsystem verfügen, beobachten Sie Ihr Geschäft sorgfältig auf Anzeichen dafür, dass es nicht ordnungsgemäß funktioniert, wie z. B. Rauchwolken, die im Laufe des Tages dichter werden.
Zu den Anzeichen und Symptomen einer Berylliumvergiftung können Kurzatmigkeit, Husten, Müdigkeit, Gewichtsverlust, Fieber und Nachtschweiß gehören.
Bei Schweiß- und thermischen Schneidvorgängen verhindert ein gut konzipiertes und gewartetes Staubabsaugsystem Atemwegserkrankungen bei den Mitarbeitern und sorgt dafür, dass die Anlagen den aktuellen Anforderungen an die Luftqualität entsprechen.
Ja. Rauchbelastete Luft kann Wärmetauscher und Kühlregister verschmutzen und dadurch häufige Wartungsarbeiten an Klimaanlagen erforderlich machen. Schweißdämpfe können Standardfilter von Klimaanlagen durchdringen, Heizsysteme beschädigen und die Kondensatorspulen von Klimaanlagen verstopfen. Die laufende Wartung einer Klimaanlage kann teuer werden, aber ein schlecht funktionierendes System kann gefährliche Arbeitsbedingungen für die Arbeiter schaffen.
Eine einfache, aber wichtige Sicherheitsregel ist, den Staubfilter rechtzeitig auszutauschen. Tauschen Sie den Filter aus, wenn Sie eines der folgenden Anzeichen bemerken:
Manche langlebige Patronenfilter können zwei Jahre oder länger ohne Filterwechsel betrieben werden. Bei Anwendungen mit hoher Staubbelastung ist jedoch oft ein häufigerer Filterwechsel erforderlich.
Die Wahl des richtigen Ersatzfilters für Ihren Patronenabscheider kann die Kosten und die Leistung des Systems erheblich beeinflussen. Seien Sie beim Kauf von Ersatzfiltern für Ihren Patronenabscheider vorsichtig – nicht alle Filter sind gleich.
Oftmals müssen Käufer mit dem günstigsten Angebot vorliebnehmen. Der Listenpreis ist jedoch kein optimaler Anhaltspunkt für den Kauf eines Patronenfilters.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Schutz von Ihnen und Ihren Mitarbeitern durch ein geeignetes Staubabsaugungssystem wesentlich zum Erfolg Ihres kleinen oder mittelständischen Unternehmens beiträgt.
WELDER, ehemals Practical Welding Today, stellt die Menschen vor, die die Produkte herstellen, die wir täglich verwenden und mit denen wir arbeiten. Dieses Magazin dient der Schweißergemeinschaft in Nordamerika seit über 20 Jahren.
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