Nowoczesne przyłbice spawalnicze coraz częściej wyposażane są w indywidualne systemy ochrony układu oddechowego. Ich zadaniem jest eliminacja zanieczyszczeń powstałych w trakcie spawania, dzięki czemu przez cały czas pracy spawaczowi dostarczane jest czyste, przefiltrowane powietrze. Poziom stężenia niebezpiecznych zanieczyszczeń zależy od metody spawania, natężenia prądu spawania oraz zastosowanej wentylacji. Niestety pracownicy nie zawsze zdają sobie sprawę, że dymy spawalnicze zawierają wiele szkodliwych substancji wywołujących początkowo na pozór niegroźne dolegliwości, a rzeczywiste skutki dla zdrowia pojawiają się po wielu tygodniach, miesiącach, a nawet latach.

Skutki zdrowotne
Do bezpośrednich objawów wywołanych wdychaniem dymów spawalniczych zaliczyć należy:
- podrażnienie oczu i skóry,
- mdłości,
- bóle i zawroty głowy,
- zatrucie oparami cynku.
Z kolei chroniczne i rozwijające się bezobjawowo dolegliwości to dolegliwości dróg oddechowych i płuc, w tym rak płuc oraz choroby centralnego układu nerwowego takie jak np. choroba Parkinsona.
Aby chronić zdrowie pracowników, odpowiednie organy w poszczególnych krajach ustalają wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń (NDS) poszczególnych zanieczyszczeń w miejscu pracy w celu ochrony zdrowia pracowników. Spawacze, którzy są regularnie narażeni na wdychanie zanieczyszczeń nawet poniżej dopuszczalnych norm, narażeni są na przyswojenie znaczącej dawki niebezpiecznych związków. Dla przykładu współczynnik NDS dla tlenku cynku wynosi 5 mg/m3. Jeżeli spawacz pracuje w takim zanieczyszczeniu powietrza to wdycha do swoich płuc 11 gramów tlenku cynku rocznie.
Dlatego podczas spawania powinno się zawsze stosować systemy osobistej ochrony układu oddechowego jako uzupełnienie systemów ogólnej wentylacji i odciągów dymów spawalniczych. Przy wyborze systemu indywidualnej ochrony dróg oddechowych należy wziąć pod uwagę dwa czynniki, a mianowicie rodzaj zanieczyszczeń oraz ich stężenie.
Współczynnik ochrony zapewnianej przez system ochrony dróg oddechowych określa, o ile razy obniżone zostaje stężenie substancji szkodliwych zanim dotrą one do dróg oddechowych. Jeżeli stężenie tlenku cynku w powietrzu w miejscu pracy wynosi 25 mg/m3, a dopuszczalny limit NDS to 5 mg/m3, wówczas należy obniżyć zawartość tlenku cynku w powietrzu co najmniej 5 razy, czyli system ochrony dróg oddechowych powinien mieć wartość współczynnika ochrony wynoszący co najmniej 5.

Substancje szkodliwe podczas spawania
Bez względu na to, czy spawana jest stal nierdzewna elektrodą otuloną, metodą MIG, TIG lub plazmą, to zawsze przy tej operacji technologicznej powstają gazy spawalnicze, które zawierają zanieczyszczenia w formie cząsteczek pyłu. Przy spawaniu MIG i elektrodą otuloną w dymach spawalniczych występują często cząsteczki chromu i niklu, z których najbardziej niebezpieczny dla dróg oddechowych jest chrom. Z kolei podczas spawania metodą TIG nie ma dużej emisji dymów spawalniczych, ale podczas tego procesu wytwarzana jest duża ilość ozonu. Przy cięciu i spawaniu plazmowym w wyniku działania wysokich temperatur powstają zaś szkodliwe tlenki azotu.
W wielu źródłach znaleźć można informacje, że dymy spawalnicze powstające w trakcie spawania stali niskowęglowej nie są szkodliwe, niemniej nie można ich nazwać obojętnymi dla zdrowia. Podczas tego typu spawania tworzy się tlenek żelaza w postaci cząsteczek stałych (pyłu), które zwiększają ryzyko zachorowania na pylicę. Przy spawaniu stali mogą powstawać także inne szkodliwe substancje, jak np. związki fluoru i manganu. Równie niebezpieczne dla zdrowia może być spawanie materiałów o powierzchni pokrytej różnymi środkami zabezpieczającymi. Podczas spawania następuje tu bowiem uwalnianie szeregu niebezpiecznych zanieczyszczeń. Stopień niebezpieczeństwa zależy od rodzaju pokrycia powierzchni. Podczas spawania np. stali ocynkowanej uwalniane są tlenki cynku. Mogą one spowodować febrę cynkową. Jeśli spawane są metale pomalowane farbami, wówczas należy zachować szczególną ostrożność, gdyż wiele farb i lakierów pod wpływem temperatury emituje bardzo szkodliwe dla zdrowia związki organiczne, na przykład izocyjany, które są nie tylko trujące, ale i trudne do wykrycia w organizmie.
Podczas spawania metodą MIG i TIG jako gazy ochronne używa się argonu i helu. Same w sobie gazy te, jako gazy szlachetne, nie są w najmniejszym stopniu niebezpieczne, ale mogą w niewietrzonych pomieszczeniach wypierać z powietrza tlen, co może doprowadzić do zasłabnięcia spawacza. Podczas spawania metodą MAG używa się też jako gazu ochronnego również dwutlenku węgla lub mieszanki dwutlenku węgla z gazami szlachetnymi. Przy spawaniu tą metodą część gazu ochronnego reaguje z powietrzem i wytwarza zwiększoną ilość tlenku węgla (czad) w pobliżu łuku spawalniczego. Tlenku węgla nie da się oddzielić pochłaniaczem gazu. Jeśli wentylacja jest słaba, należy kontrolować poziom tlenu i używać systemu ochrony zasilanego z sieci sprężonego powietrza. Druty stopowe są powszechnie używane przy spawaniu metodą MAG i często zawierają mangan lub krzem. Oznacza to, że podczas spawania znacznie podwyższa się stężenie cząsteczek tlenków manganu i krzemu.
Podczas spawania aluminium powstają cząsteczki nie tylko tlenku aluminium, ale również - na skutek emisji przez łuk spawalniczy promieni ultrafioletowych rozbijających cząsteczki tlenu - tworzy się ozon, czyli trójatomowy tlen. Ozon jest również wytwarzany podczas spawania stali nierdzewnej metodą TIG. Szkodliwe działanie ozonu polega na jego bardzo silnych właściwościach utleniających i wysokiej reaktywności chemicznej. Dostawszy się do organizmu człowieka, uszkadza nabłonki, tkanki, upośledza układ odpornościowy, wywołuje alergie, choroby nowotworowe, a wdychanie go w dużych stężeniach może prowadzić nawet do śmierci.
Dwutlenki i tlenki azotu to związki azotowe powstające podczas spawania wysokim natężeniem prądu i w wysokiej temperaturze. Tlenki azotu powstają w reakcji azotu i tlenu z powietrza w wysokiej temperaturze łuku spawalniczego. W dużym stężeniu są bardzo niebezpieczne dla dróg oddechowych.

Więcej na ten temat przeczytacie Państwo w MM Magazynie Przemysłowym 6/2011