Loading

Szkodliwe czynniki środowiska pracy na stanowiskach spawaczy kolejowych*)

dr med. Teresa Kopczyk-Myszlon
Centralny Ośrodek Badawczy Kolejowej Służby Zdrowia

"Trakcja i Wagony" Nr.4/1982

 

UKD :621.791 :502.7:614.7

 

Podczas spawania i cięcia metali wydzielają się różne substancje chemiczne w postaci gazów oraz pyłów. Ich skład jest uwarunkowany rodzajem stosowanych elektrod, spawanych materiałów oraz technologią spawania. Dymy spawalnicze zawierają takie mieszaniny różnych tlenków metali, jak: tlenki żelaza, tlenek cyinku, tlenek miedzi i inne. W skład pyłów, które powstają podczas spawania, mogą wchodzić związki ołowiu, manganu, kadmu, fluoru,a także krzemionka. Wskutek wysokiej temperatury ze składników zawartych w otaczającym powietrzu wytwarzają się niepożądane związki gazowe, jak tlenki ołowiu i ozon. Ponadto podczas spawania występuje intensywne promieniowanie widzialne i nadfioletowe, a często także cieplne.
Wszystkie wymienione czynniki, w zależności od stężenia występującego na stanowisku pracy oraz od czasu oddziaływania, mogą powodować szkodliwe skutki w organizmie spawacza. Zagrożenia zawodowe oraz działanie toksyczne wymienionych szkodliwości przy pracach spawalniczych są tematem wielu doniesień w literaturze fachowej krajowej i zagranicznej [3, 7, 13, 16, 17, 18].
*) Referat wygłoszony na konferencji roboczej w Centralnym Ośrodku Badawczym Kolejowej Służby Zdrowia z udziałem dyrektorów ZNTK oraz lekarzy zakładowych ZNTK. w dniu 11.VI.1981 r.
Ołów, jako czynnik zagrożenia zawodowego, może występować na stanowisku spawacza np. wówczas, gdy wykonuje się cięcie konstrukcji stalowych wagonów, które były pokryte minią, lub przy spawaniu stopów zawierających ołów [3], Skutki działania toksycznego ołowiu oraz jego związków na organizm zostały przedstawione w monografiach dotyczących chorób zawodowych i nadal stanowią temat licznych badań [4, 14]. Najczęściej jest opisywane szkodliwe działanie na układ krwiotwórczy, układ nerwowy oraz narządy miąższowe [19].
Zatrucia zawodowe manganem, według danych zawartych w literaturze fachowej, występują tylko przy większych stężeniach i mogą powodować uszkodzenie wszystkich narządów. Działanie uszkadzające dotyczy przede wszystkim ośrodkowego układu nerwowego, wątroby oraz może wywoływać tak zwane manganowe zapalenie płuc [6, 14]. Oprócz ogólnego działania toksycznego, mangan ma także właściwości uczulające [17]. Opisywana jest również wyższa zachorowalność oraz absencja z powodu chorób układu oddechowego i pokarmowego wśród spawaczy, którzy są narażeni na toksyczne działanie manganu [7].
Pyły w zależności od składu chemicznego wywierają działanie toksyczne, drażniące lub zwłókniające. Istotne znaczenie ma również zawartość wolnej krzemionki oraz stopień rozdrobnienia pyłu. Ze względu na wprowadzanie do technologii spawania elektrod otulonych, które zawierają krzemionkę, jej zawartość w ogólnej masie pyłu może się wahać od 1,6 do 14,7%. Należy wtedy liczyć się z możliwością wystąpienia pylicy, wywołanej pyłem mieszanym, w którym - oprócz krzemionki - działanie chorobotwórcze wywierają także inne substancje zawarte w dymach i pyłach spawalniczych [9, 16]. Jak podają niektórzy autorzy, na powstawanie u spawaczy zmian zaliczanych do pylicy mają wpływ najprawdopodobniej - poza krzemionką - tlenek manganu i żelaza oraz gazy spawalnicze, np. tlenki azotu [5, 20]. Badania dotyczące zaburzeń czynnościowych płuc u spawaczy oraz obserwacje na temat pylicy spawaczy są przedmiotem wielu doniesień [5, 9, 18].
Występujące podczas spawania tlenki azotu przy zetknięciu z błonami śluzowymi dróg oddechowych powodują podrażnienie, kaszel i zawroty głowy, które to objawy po okresie utajenia mogą prowadzić do uszkodzenia pęcherzyków płucnych oraz błon śluzowych oskrzeli i tchawicy [14]. W zatruciach przewlekłych są opisywane przewlekłe nieżyty oskrzeli, które prowadzą do rozedmy płuc oraz zmiany neurowegetatywne [14, 20]. Należy pamiętać że praca w warunkach, w których występują nawet niewielkie stężenia tlenków azotu (poniżej NDS) usposabia do zwiększonej zapadalności na nieżyty górnych dróg oddechowych [13].
Oprócz wymienionych powyżej zagrożeń zdrowia, podczas spawania występują także i inne, jak np. intensywne promieniowanie widzialne i nadfioletowe, a często także cieplne [10]. Zagrożenia promieniowaniem optycznym przy spawaniu łukiem elektrycznym mogą dotyczyć zagrożenia oczu promieniowaniem nadfioletowym oraz zagrożenia związanego z olśnieniem, a poza tym zagrożenia skóry i zmian warunków mikroklimatycznych wskutek nagrzania pomieszczenia [10].
Celem podjętej przez nas pracy było ustalenie czynników szkodliwych oraz zagrożenia zdrowia na stanowiskach spawaczy kolejowych. Badania prowadzono w dwóch zakładach pracy - Zakładach Naprawczych Taboru Kolejowego w Pruszkowie oraz Wagonowni Warszawa-Odolany.
Pomiary czynników środowiska pracy wykonano w lecie i zimie 1979 oraz 1980 roku na stanowiskach spawaczy, zatrudnionych przy naprawach wagonów osobowych i towarowych. Oznaczano warunki mikroklimatu, natężenie hałasu, stężenie pyłów oraz zanieczyszczeń chemicznych w strefie roboczej. Badania prowadzono w spawalniach oraz na stanowiskach ruchomych w halach - przy robotach spawalniczych wykonywanych za pomocą łuku elektrycznego z zastosowaniem różnych elektrod kwaśnych, zasadowych i rutylowych oraz przy użytkowaniu płomienia acetylenu.
Parametry mikroklimatyczne na stanowiskach stałych, w spawalniach kształtowały się zadowalająco, natomiast w halach stwierdzono niejednokrotnie zbyt niskie wartości temperatury powietrza - poniżej 10°C w Okresie zimowym.

 

Tablica 1
Poziom dźwięku na stanowisku spawacza (dI5A)

 

Zakład pracy Spawalnia Hala
spawanie spawanie
Liczba pomiarów elektryczne gazowe Liczba pomiarów elektryczne gazowe
"W" 8 58-72 - 56 >69-92 <89-96
  "P" 39 60-86 82-86 59 > 74-101 < 74-100

Rys. 1. Stężenia pyłu podczas spawania elektrycznego i gazowego (wartości średnie) oraz odsetki wyników przekraczających NDS

 

Tablica 2
Stężenie związków chemicznych na stanowisku spawacza

 

Miejsce pomiaru Tlenki azotu Mangan
NDS = 5 mg/m3 NDS = 0,3 mg/m3
liczba badań stężenie od-do
[mg/m3]
% przekroczeń
NDS
liczba badań stężenie od-do
[mg/m3]
% przekroczeń
NDS
Okres letni  
Spawalnia Warszawa - - - - - -
Spawalnia Pruszków 9 1,46-6.75 22,2 10 0-0,060 -
Hala Warszawa 12 1,20-3,50 - 6 0-0,178 -
Hala Pruszków 7 0,48-2,60 - 13 0-0,180 -
Okres zimowy  
Spawalnia Warszawa 13 0-1,70 - 6 0,05-0,25 -
Spawalnia Pruszków 7 1,03-3,84 - - - -
Hala Warszawa 16 0-3,30 - 13 0-0,31 7,7
Hala Pruszków 23 0,32-3,28 - 9 0,05-2,87 66,66

Pomiary poziomu hałasu podczas prac spawalniczych przedstawiono w tablicy 1 oddzielnie dla czynności spawania gazowego i e-łektrycznego (w pomieszczeniach spawami oraz w halach). Stwierdzono wyższe wartości hałasu na stanowiskach spawalniczych w halach, co spowodowane jest niejednokrotnie nakładaniem się hałasu, który powstaje podczas innych czynności rzemieślniczych w hali, oraz równoczesną pracą kilku spawaczy elektrycznych i gazowych. Dane te, dochodząc do 100 dBA, przekraczają dopuszczalny poziom dźwięku, który wg Polskiej Normy wynosi 85 dBA [21].
Jednym z licznie opisywanych czynników szkodliwych, jaki występuje podczas spawania, jest pył [2, 8, 15]. Jego działanie uszkadzające układ oddechowy zależy od składu chemicznego, zawartości krzemionki oraz stężenia w powietrzu. W badanym pyle zawartość krzemionki wynosiła od 2,8 do 9,0%. Wyniki pomiarów wykazały pewne różnice w stężeniach pyłu w zależności od sposobu spawania. I tak, np. wyższe wartości średnie stężenia pyłu obserwowano podczas spawania gazowego, przy którym wszystkie wyniki przekraczają najwyższe dopuszczalne stężenie NDS=4 mg/m3 [22] w obydwu zakładach pracy (rys. 1). Analiza zapylenia na stanowisku spawacza w zależności od miejsca pracy oraz pory roku wykazała, iż w okresie zimowym w Pruszkowie wszystkie wyniki badań przekraczały NDS co jest związane niewątpliwie z intensywnością prac spawalniczych. Uwzględniając to, iż próby powietrza pobierano na stanowisku spawacza na zewnątrz tarczy spawalniczej - faktyczne narażenie spawacza może być nieco mniejsze. Według niektórych doniesień stężenie związków toksycznych i pyłów pod tarczą spawacza jest 15-krotnie niższe niż na zewnątrz tarczy [1]. Nie zmienia to jednak faktu, iż spawacz oddycha tym samym powietrzem, w którym utrzymują się niektóre szkodliwe pyły także po odłożeniu tarczy i zakończeniu procesu spawania. 
Na badanych stanowiskach, pracy oznaczano również szkodliwe czynniki chemiczne w pyle, jak związki ołowiu, miedzi i manganu. Związki ołowiu występowały sporadycznie podczas reperacji wagonów w halach i mieściły się w granicach najwyższych . dopuszczalnych stężeń. Związki miedzi stwierdzono podczas spawania drutem mosiężnym na stanowiskach ruchomych w halach. Natomiast stężenia manganu wykazywały w okresie zimowym wyższe wartości, przekraczające NDS = 0,3 mg/m3 w halach obydwu zakładów pracy w 7,7 do 66,6% wyników (tabl. 2). Podobne sytuacje obserwowano również podczas prac spawalniczych w innych halach oraz przy naprawie maszyn torowych, a także w budownictwie [2, 11, 12].
Wytwarzające się podczas spawania w spawami Pruszków tlenki azotu przekraczają dopuszczalne stężenia jedynie,latem, natomiast w okresie zimowym kształtują się poniżej NDS (tabl. 2). Może to być związane z przebiegiem prac wykonywanych w spawami na kilku stanowiskach równocześnie oraz z niezbyt sprawną wentylacją pomieszczenia.
Średnie dzienne stężenia tlenków azotu na stanowisku spawacza w hali ZNTK w Pruszkowie w okresie letnim i zimowym kształtują się poniżej NDS (rys. 2).

 

Rys. 2. Stężenia tlenków azotu na stanowisku . spawacza w hali ZNTK w Pruszkowie - wartości średnie dzienne

 

Należy zaznaczyć, że prace spawalnicze przy naprawie taboru kolejowego nie są prowadzone w sposób ciągły, zatem i czas zatrudnienia w warunkach opisanych powyżej można przyjąć jako trwający przeciętnie od 5 do 6 godzin dziennie. Pewne zróżnicowania stężeń pyłów i dymów spawalniczych, jakie obserwuje się w czasie dnia pracy, można wiązać z nasileniem wykonywanych czynności.
Chcąc ocenić wpływ wymienionych warunków środowiska pracy na stan zdrowia zatrudnionych, przeprowadzono badania lekarskie 80-osobowej grupy spawaczy z obserwowanych zakładów pracy. Obejmują one zestaw badań lekarskich wielu specjalistów, jak: neurologa, okulisty, laryngologa, internisty oraz badania biochemiczno-toksykologiczne.
Odchylenia w stanie zdrowia analizowano w grupach wieku oraz w związku ze stażem pracy na stanowisku spawacza. Całość pracy łącznie z wynikami badań zostanie opublikowana w Zbiorze Prac COZ.

Wnioski

1. Badania środowiskowe wykazały, iż na ruchomych stanowiskach spawalniczych w halach występuje zagrożenie zdrowia pyłem oraz związkami manganu szczególnie w okresie zimowym.
2. Poziom dźwięku podczas spawania w halach niejednokrotnie przekracza wartości dopuszczalne.
3. Niezbędne jest usuwanie szkodliwych związków ze stanowisk spawaczy w halach przez rozwiązania techniczne w postaci, np. ssa-wek wyciągowych oraz usprawnienie wentylacji ogólnej.

Bibliografia: 

[1] Buszkowski M., Chorąży S., Cybulska A.: Modyfikacja metody pobierania prób powietrza na zawartość tlenków azotu na stanowiskach spawalniczych. Ochrona Pracy 1973 nr 4
[2] Buszkowski M., Cybulska A.: Narażenie pracowników budowlanych na zapylenie, związki manganu, tlenki azotu podczas prac spawalniczych. Ochrona Pracy 1975 nr 5
[3] Campbell B. C, Baird A. W.: Lead poisoning in a group of demolition workers. British Journal of Industrial Medicine 1977 nr 4
[4] Dutkiewicz B., Chodór H.: Stężenie ołowiu w moczu jako wskaźnik narażania przy mieszanej ekspozycji na ołów, cynk, kadm. Medycyna Pracy 1973 nr 3
[5] Felczak J.: Zagadnienie pylicy spawaczy elektrycznych. Medycyna Pracy 1967 XVIII nr 4
[6] Jonderko G., Kujawska A., Langanęj-Lewicka H.: Wpływ przerwania zatrudnienia w styczności z manganem na neurologiczne i biochemiczne objawy toksycznego wpływu manganu. Medycyna Pracy 1974 nr 6
[7] Jonderko G., Twardowski Z., Tyrna E.: Wpływ narażenia na styczność z manganem na kształtowanie się absencji chorobowej i zachorowalności.Medycyna Pracy 1973 nr 6
[8] Kujawska A., Marek K.: Obraz radiologiczny pylicy spawaczy. Medycyną Pracy 1979 XXX nr 1
[9] Kujawska A. i wsp.: Ewolucja zmian radiologicznych i zaburzeń czynnościowych w pylicy spawaczy. Medycyna Pracy 1975 XXVI nr 4
[10] Konarski S.P., Mank K.: Zagrożenia ługiem elektrycznym podczas spawania i cięcia metali. Bezpieczeństwo Pracy 1974 nr 6
[11] Kopczyk-Myszlon T., Surewicz-Szewczyk H., Krycki W.: Analiza warunków pracy w warsztat tach naprawczych maszyn torowych. Medycyna Komunikacyjna 1979 nr 4
[12] Kwaśniewska E.: Zanieczyszczenie powietrza na stanowiskach spawaczy w. obiektach kolejowych. Medycyna Komunikacyjna 1979 nr 5
[13] Łaciak J. i wsp.: Próba oceny niewielkich stężeń związków azotowych na stan górnych dróg odde-chowych. Medycyna Pracy 1977 nr 5
[14] Moeschlin S.: Zatrucia, klinika i leczenie. Warszawa PZWL 1960
[15] Rabenda A.: Występowanie pylicy płuc u spawających półautomatycznie w świetle badań środowiskowych. Medycyna Pracy 1980 XXXI nr 3
[16] Reichel R.: Staub am Arbeitsplatz. Zentralblatt fiir Arbeitsmedizin, Arbeitsschutz und Prophyla-xe 1977 nr 12
[17] Saakadze V. P., Alekseeva O. G.: Mangan kak allergen. Gigiena Truda i Professionalnye Zabolevanija,1973 nr 1
[18] Spacilova M. i wsp.: Plicni zmieny u elektrosvażecu. Pracovni Lekarstvi 1974 nr 2
[19] Zahorski W.: Choroby zawodowe. Warszawa PZWL 1965
[20] Zajusz K., Ludyga K., Kośmider S.: Rozedmo-twórcze działanie tlenków azotu. Medycyna Pracy 1973 nr 5
[21] PN-77/N-01310: Hałasy o poziomie ustalonym i ekspozycji ciągłej
[22] Rozporządzenie Ministra Pracy, Płac i Spraw Socjalnych z dnia 17 marca 1976 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w zakładach pracy. Dziennik Ustaw 1976 nr 13 poz. 17