В строительной отрасли профессия сварщика одна из наиболее востребованных. В процессе своей трудовой деятельности электросварщик подвергается воздействию целого комплекса опасных и вредных производственных факторов физической и химической природы, которые могут вызывать травматические повреждения и профессиональные заболевания. В связи с чем, важным является рассмотрение вопросов профилактики и оздоровления условий труда сварщиков.

На сварщика могут воздействовать: излучение электрической дуги, сварочный аэрозоль, искры и брызги расплавленного металла, шум, электромагнитные поля, образование аэроионов и пр.

Наиболее значимыми из них являются излучение дуги и сварочный аэрозоль, т.к. они могут приводить к серьезным нарушениям здоровья с необратимыми последствиями и частичной или полной потерей трудоспособности. К примеру, при достижении стажа 15 лет часто возникают профессиональные заболевания. Если учесть, что начинают работать сварщиком в 25-30 лет, то в 40-45 лет сварщик может оказаться нетрудоспособным. Это происходит по ряду причин: из-за несовершенства сварочного оборудования, неэффективных средств индивидуальной защиты, недооценки вредного воздействия.   

Однако при неукоснительном соблюдении требований по охране труда сварщиков этот риск минимизируется.

Особенности технологических процессов сварки

При газовой сварке и резке кислород или воздух и газ подаются в горелку, в которой они смешиваются перед сгоранием. Газовую горелку обычно держат в руках. Пламя расплавляет поверхности свариваемых деталей, соединяя их посредством пластического течения металла. Часто добавляется присадочный сплав, имеющий, как правило, более низкую точку плавления, чем соединяемые детали. В этом случае детали не нагреваются до температуры плавления (пайка твердым, мягким припоем). Используется и химический флюс для предотвращения окисления и улучшения соединения.

При дуговой сварке между электродом и деталями возникает дуга. Электрод подключается к источнику переменного или постоянного тока. Обрабатываемые детали сплавляются при температуре, достигающей примерно 4000⁰С. В место соединения необходимо добавлять металл, расплавляя либо электрод (процесс расходуемого электрода), либо - присадочный пруток, через который не пропускается электрический ток (процесс не расходуемого электрода). Чаще всего обычная дуговая сварка проводится вручную с помощью закрепленного в переносном электрододержателе расходуемого электрода с покрытием. Сварка проводится также в полуавтоматическом или автоматическом режимах (например, сварка сопротивлением или с непрерывной подачей электрода).

Во избежание окисления и загрязнения зона сварки должна быть экранирована от атмосферы. Существуют два приема: шлакообразующее покрытие и защита в среде инертного газа. При дуговой сварке со шлаковой защитой расходуемый электрод состоит из металлического стержня, покрытого флюсом, представляющим собой сложную смесь минеральных и других компонентов. В ходе сварки флюс расплавляется, покрывая металл, обволакивая зону сварки защитной газовой (например, диоксид углерода) средой. По завершении операции необходимо удалить шлак, часто это делается с помощью зубила.

При дуговой сварке в среде защитного газа зона плавления металла предохранена от окисления и загрязнения. Применяют следующие инертные газы: аргон, гелий, азот или диоксид углерода. Выбор газа зависит от характера свариваемых материалов. Двумя наиболее распространенными типами сварки в среде защитного газа являются дуговая сварка металлическим плавящимся электродом и вольфрамовым электродом.

Сварка сопротивлением основана на выделении теплоты при электрическом сопротивлении прохождению большого тока с низким напряжением через свариваемые детали. Теплота, образуемая в стыке между ними, доводит их до температуры сварки.

Влияние факторов производственной среды на здоровье работника

Излучение электрической дуги вызывает:

- ожоги роговой оболочки глаз (электроофтальмия);

- профессиональная катаракта (помутнение хрусталика);

- ожоги открытых участков кожи.

Сварочный аэрозоль вызывает:

 - пневмокониоз сварщика;

- гиперчувствительный пневмонит;

- хронический бронхит;

- марганцевая интоксикация.

Искры и брызги расплавленного металла и шлака вызывают:

 - ожоги открытых участков кожи.

Воздействие на организм излучения электрической дуги

Спектр излучения сварочной дуги включает в себя инфракрасные волны (3430 – 760 нм), видимый спектр (760 – 400 нм) и ультрафиолетовые волны (400 -180 нм). При этом доля инфракрасных лучей составляет от 30 до 70% всей энергии излучения дуги. Именно инфракрасные лучи за счет теплового эффекта способны вызвать профессиональную катаракту.

Наибольшее значение с точки зрения охраны труда имеет ультрафиолетовая часть спектра. Даже кратковременное воздействие ультрафиолетовых лучей на незащищенный глаз способно вызвать ожог роговой оболочки – электроофтальмию. Неопытные сварщики чаще других страдают этим заболеванием из-за трудности своевременно устанавливать в нужное положение щиток с пассивным светофильтром в момент возбуждения сварочной дуги. Когда глаза не защищены, ультрафиолетовые лучи, образующиеся в процессе электросварки, попадают на передний отдел глаза и вызывают воспалительные явления, которые развиваются после скрытого периода, продолжающегося 4-10 ч, поэтому нередко больные обращаются за помощью к окулисту в ночное время. Симптомами электроофтальмии являются светобоязнь, слезотечение, покраснение конъюнктивы.

Воздействуя на незащищенные участки кожи излучение электрической дуги вызывает ожоги. Ожоги от сварочной дуги могут быть гораздо сильнее и опаснее, чем от солнца. Чем выше сила тока при сварке, тем сильнее излучение сварочной дуги. Опасность возрастает при сварке ржавой, загрязненной, замасленной или окрашенной поверхности, а также при использовании загрязненного сварочного флюса.

Воздействие на организм работника сварочного аэрозоля

Сварочный аэрозоль представляет собой совокупность мельчайших частиц, образовавшихся в результате конденсации паров расплавленного металла, шлака и покрытия электродов. К наиболее вредным выделениям относятся окислы марганца, вызывающие органические заболевания нервной системы, легких, печени и крови; соединения кремния, вызывающие в результате их вдыхания силикоз; соединения хрома, способные накапливаться в организме, вызывая головные боли, заболевания пищеварительных органов, анемию; окись титана, вызывающая заболевания легких. Кроме того, на организм неблагоприятно воздействуют соединения алюминия, вольфрама, железа, ванадия, цинка, меди, никеля и других элементов.

Вредные газообразные вещества, попадая в организм через дыхательные пути и пищеварительный тракт, вызывают иногда тяжелые поражения всего организма. К наиболее вредным газам, выделяющимся при сварке и резке, относятся окислы азота, вызывающие заболевания легких и органов кровообращения; окись углерода, накапливаясь в помещении, приводит к раздражению дыхательных путей, вызывает потерю сознания, одышку, судороги и поражение нервной системы; озон образуется при сварке в инертных газах, быстро вызывает раздражение глаз, сухость во рту и боли в груди; фтористый водород действует на дыхательные пути и даже в небольших  концентрациях вызывает раздражение слизистых оболочек.

Легочные заболевания – пневмокониоз, профессиональный бронхит, гиперчувствительный пневмонит, бронхиальная астма – наиболее частые профессиональные заболевания сварщиков. В группу риска возникновения этих заболеваний попадает каждый сварщик со стажем работы более 10 лет. Даже если сварщик работает в пределах допустимой концентрации, каждый год он вдыхает 13 граммов оксида железа. Сварочные газы, обладая сильным раздражающим действием, способны вызвать хронический бронхит.

Основная опасность пневмокониоза состоит в том, что на начальной стадии непосредственное обследование нередко не обнаруживает патологии и имеет симптомы неопределенного характера: одышка при физической нагрузке, боль в груди неопределенного характера, редкий сухой кашель.

Иногда у сварщиков может возникать гиперчувствительный пневмонит – относительно новое заболевание сварщиков. Его причина – цветные металлы в составе сварочного аэрозоля (Ni, Cr).  Характеризуется пневмонит развитием повышенной температуры, одышкой, недомоганием, тошнотой, рвотой, ломотой во всём теле, хрипами в легких,  постоянным кашлем, снижением массы тела.

При сварке в среде защитных газов торированными вольфрамовыми электродами в воздух выделяются окислы тория и продукты его распада, которые представляют радиационную опасность.

Установлено, что многие компоненты сварочного аэрозоля при длительном воздействии увеличивают риск возникновения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. 

Если сварочный аэрозоль содержит значительное количество марганца, а так бывает при сварке легированных и нержавеющих сталей качественными электродами, то, распространяясь с кровью по организму, этот чрезвычайно токсичный элемент вызывает тяжелое заболевание: марганцевую интоксикацию. Изменения в организме при марганцевой интоксикации необратимы и поддаются лечению только на первой стадии развития заболевания.

 В начальной стадии наблюдаются сильная утомляемость, слабость, сонливость, тупые головные боли в лобно-височных областях, тянущие боли в пояснице, конечностях, понижение аппетита. В нервной системе превалируют процессы торможения. Сварщиками эти симптомы воспринимаются как общее недомогание неясной этиологии, и упускается наиболее благоприятный момент для лечения.

 Во второй стадии появляются медлительность движений, расстройство походки, половая слабость, бессонница, подавленное настроение, слезливость. Сильная скованность движений, больные утрачивают способность широко шагать.

В третьей стадии ("марганцевый паркинсонизм") развиваются глубокие органические изменения в нервной системе, которые приводят к полной потере трудоспособности и затруднению всех функций организма.

Охрана труда и профилактика по предупреждению воздействия на варщиков вредных производственных факторов

Справочно: гигиенические требования к организации процессов механической обработки металлов, включая плавку, сварку, наплавку, пайку изделий сплавами, содержащими свинец, работу с технологическими средами и пр. отражены в Санитарных нормах, правилах и гигиенических нормативах «Гигиенические требования к организации процессов механической обработки металлов», утвержденные постановлением Минздрава РБ от 02.08.2010 № 103.

Справочно: сварочное оборудование, предназначенное для автоматической сварки под флюсом на стационарных сварочных постах, должно иметь приспособление для механизированной засыпки флюса в сварочную ванну.

Справочно: при сварке изделий полуавтоматами и сварочными тракторами очистка шва вручную металлическими щетками-скребками производится только с аспирацией образующейся пыли.

Спрвочно: стационарные посты установок автоматической сварки под флюсом должны быть оборудованы удлиненными (не менее 300 мм) местными отсосами с равномерным всасыванием воздуха.

Внимание! Включить и отключить сварочные агрегаты, а также ремонтировать их должны только электромонтеры. Запрещаются эти операции выполнять сварщиком. Исправность электросварочных агрегатов необходимо регулярно проверять и следить за тем, нет ли напряжения в корпусе.

Справочно: при необходимости производства работ  на высоте (ближе 2 м от не огражденных перепадов по высоте 1,3 м и более), необходимо  закрепляться предохранительным поясом с огнестойкими страховочными фалами к надежным конструкциям здания (сооружения).

Справочно: при производстве сварочных работ на высоте более 5м должны устраиваться леса (площадки) из несгораемых материалов. При отсутствии лесов электросварщики должны пользоваться предохранительными поясами и огнестойкими страховочными фалами с карабином. Рабочие должны пользоваться специальными сумками для инструмента и сбора огарков электродов.

Внимание! Запрещается производить сварочные работы на трубопроводе, в резервуарах и других сосудах, находящихся под давлением.

Средства индивидуальной защиты для сварщиков

            При всех способах дуговой, электрошлаковой, контактной и газовой сварки плазменных технологиях сварщики должны использовать следующие СИЗ:

- комплексное средство для защиты лица и глаз: сварочный щиток с автоматически затемняющимся светофильтром на жидких кристаллах (АСФ),  в сочетании с блоком фильтрации и подачи воздуха (для защиты органов дыхания) (таблица 3);

- противогазы шланговые; автономные противогазы; фильтрующие СИЗ органов дыхания газопылезащитные;

- специальной огнестойкой защитной одежды, устойчивой к излучению дуги;

- защитных перчаток или рукавиц.

Для защиты кожи рук работников на процессах сварки металлов под флюсом от воздействия раздражающих и сенсибилизирующих веществ должны применяться гидрофильные защитные мази и пасты.

Смена и стирка рабочей одежды должна осуществляться не реже 1 раза в неделю. Стирка рабочей одежды для работников, занятых пайкой, производится в специализированных механических прачечных отдельно от рабочей одежды работников других производственных подразделений.

Наталья Бацукова, к.м.н., доцент, заведующая кафедрой общей гигиены Белорусского государственного медицинского университета.