WSTĘP
Problem ochrony zdrowia człowieka przy  pracach spawalniczych jest nierozerwalnie związany z rozwojem technologii  spawalniczych, doskonaleniem materiałów konstrukcyjnych oraz powszechnym  stosowaniem spawania w różnych gałęziach przemysłu. Stanowisko  pracy spawacza wiąże się z wieloma różnorodnymi zagrożeniami. Występuje na nim zagrożenie działaniem  płomienia, rozprysków stopionych metali, promieniowaniem nadfioletowym od łuku  spawalniczego, promieniowaniem elektromagnetycznym, emisja pyłów i gazów oraz  porażenie prądem elektrycznym.

 Szacuje  się, że w Polsce w chwili obecnej na stanowiskach spawacza pracuje ok.  60-80 tysięcy osób. Zgodnie z danymi PIP, w  Polsce przez ostatnie lata grupę 3,4 % osób poszkodowanych w wypadkach  stanowili spawacze, w tym ponad 4 % to wypadki ze skutkiem śmiertelnym. Z uwagi na występujące zagrożenia  niezbędne jest adekwatne zabezpieczenie spawaczy. W tym celu powinni oni  stosować:

• środki ochrony oczu i twarzy,
• odzież  ochronną, rękawice  i obuwie ochronne,
• sprzęt  ochrony układu oddechowego.

Dużą rolę w ochronie spawaczy przed  działaniem promieniowania cieplnego i gorących cząstek metali powstających w  trakcie spawania, odgrywa odzież ochronna okrywająca ciało całkowicie lub  częściowo, wykonana z materiałów włókienniczych (w tym również ze skór). Poziom właściwości  ochronnych odzieży przeznaczonej do stosowania na „gorących” stanowiskach pracy  jest wyznaczany na podstawie badań materiałów odzieżowych, w których  uwzględniany jest rodzaj czynnika gorącego np. ciepło promieniowania, konwekcyjne  lub kontaktowe, rozpryski stopionych metali.

Odzież  ochronna dla spawaczy jako środek ochrony indywidualnej kategorii II musi  spełniać określone wymagania i być certyfikowana w procesie oceny typu WE na  zgodność z Dyrektywą  89/686EWG [9].

Zasady bezpieczeństwa i higieny pracy  przy pracach spawalniczych zostały uregulowane w rozporządzeniu Ministra  Gospodarki z dnia 27 kwietnia 2000 r., wydanym na podstawie art.237 §2 Kodeksu  Pracy. Rozporządzenie określa wymagania bezpieczeństwa i higieny pracy przy  pracach spawalniczych obejmujących spawanie, napawanie, lutowanie, zgrzewanie i  cięcie termiczne metali oraz tworzyw termoplastycznych.

Zagrożenia występujące podczas prac spawalniczych

Spawacze narażeni są  na olśnienia, oparzenia, porażenia prądem, pożary, zatrucia (niejednokrotnie  zanieczyszczenia przekraczają kilkakrotnie dopuszczalne stężenia; na szczęście  zdarzają się rzadko, przypadki zatruć zanieczyszczeniami emitowanymi w  procesie). Dość często mają miejsce poparzenia gorącymi odpryskami metalu  wpadającymi do butów, pod ubranie ochronne, szczególnie w przestrzeń rękawów i  w obrębie kołnierza. Do tego dochodzą zagrożenia zawodowymi schorzeniami skóry,  oczu, płuc.

 Procesom spawania metali towarzyszy często powstawanie substancji  niebezpiecznych o działaniu toksycznym, drażniącym, rakotwórczym. Podczas  spawania z materiału podstawowego, gazów osłonowych i otaczającego  powietrza, pod wpływem wysokiej temperatury i promieniowania łuku spawalniczego  powstaje dym spawalniczy. Dym ten składa się z prostych i złożonych tlenków,  krzemianów, fluorokrzemianów, fluorków, chromianów oraz węglanów metali. Przy  spawaniu materiałów pokrytych powłokami ochronnymi takimi jak: farby, lakiery,  powłoki antykorozyjne w wyniku  rozkładu  termicznego powstają związki organiczne np. alkohole alifatyczne, formaldehyd,  fenol, ketony alifatyczne. Powstające  podczas spawania odpryski stopionych metali oraz żużlu mogą dodatkowo prowadzić  do poważnych urazów gałki ocznej. Wniknięcie do gałki ocznej ciała obcego, np.  w postaci mikroodłamków żelaza lub miedzi, oprócz spowodowanych uszkodzeń  mechanicznych, może po długim okresie ekspozycji wywołać żelazicę lub miedzicę. Wyniki badań wpływu poszczególnych metod łączenia  materiałów na organizm człowieka prowadzone w naukowych ośrodkach medycznych  znalazły odzwierciedlenia w wielu przepisach obligatoryjnych dotyczących  bezpieczeństwa i higieny pracy na stanowiskach spawalniczych.

Do najpoważniejszych  zagrożeń zdrowia przy procesach spawalniczych należą:

Czynniki gorące                   

Wśród technik spawania możemy wyróżnić  spawanie gazowe i elektryczne. W technologii spawania gazowego do  rozgrzewania łączonych elementów wykorzystuje się ciepło płomienia powstającego  wskutek spalania mieszanki acetylenu lub propanu z tlenem, który rozgrzewa  specjalny drut do temperatury topienia. Podczas spawania elektrycznego ciepło  wytwarzane jest w łuku elektrycznym powstającym pomiędzy elektrodą (źródłem  elektronów o dużej gęstości, których przepływ generuje łuk elektryczny)  a łączonymi elementami. Zagrożeniem, które dominuje przy wykorzystaniu  tych technik spawania jest poparzenie elementami spawanymi, płomieniem palnika,  iskrami i powstającymi produktami ubocznymi (żużel, nagar, itp.) oraz porażenie  łukiem elektrycznym.

Promieniowanie łuku

Jednym z najczęściej spotykanych  źródeł promieniowania optycznego jest łuk spawalniczy. Promieniowanie łuku  stanowi poważne zagrożenie zdrowia spawaczy oraz osób pracujących w pobliżu  stanowisk spawalniczych. Przy wysokiej temperaturze plazmy łuku spawalniczego  emitowane jest bardzo intensywne promieniowanie nadfioletowe, widzialne oraz  termiczne.

Emisja pyłu i gazów

Zanieczyszczenia pyłowe i gazowe wydzielające  się przy spawaniu do strefy oddychania spawaczy stanowią jedno z  najważniejszych zagrożeń. Skutki narażenia pracowników na ich działanie mogą  być natychmiastowe, w postaci ostrych zatruć lub odczuwalne po kilku latach  ekspozycji, w postaci chorób zawodowych. Powstający w procesach spawalniczych  dym spawalniczy (aerozol) jest mieszaniną drobno dyspersyjnych cząstek stałych  (pyłu spawalniczego) oraz substancji chemicznych (gazów).

Hałas                        

Hałas uznawany jest obecnie jako  zanieczyszczenie środowiska naturalnego i środowiska pracy. Procesy spawalnicze  zaliczane są do poważnych źródeł hałasu w środowisku pracy. Szczególnie  niebezpieczne okazują się procesy cięcia termicznego, gdzie poziom natężenia  hałasu przekracza obowiązujące normatywy bezpieczeństwa, a niejednokrotnie  sięga wartości 110 dB zbliżając się nawet do progu bólu odczuwanego przez  człowieka. Wielkość ubytków słuchu spowodowanych hałasem przy procesach  spawania i cięcia zależy od warunków narażenia, które są określone min. przez  poziom natężenia hałasu, przebieg czasowy hałasu oraz czas trwania ekspozycji.

Substancje  kancerogenne                               

Międzynarodowa  Agencja Badań nad Rakiem uznała, że dymy spawalnicze należą do grupy  zanieczyszczeń prawdopodobnie kancerogennych. Udowodnione działanie  kancerogenne mają takie składniki dymów spawalniczych, jak: nikiel, chrom VI,  beryl i kadm.

Pole elektromagnetyczne

Spawacze są jedną z grup pracowników,  którzy są narażeni na najwyższą intensywność pola elektromagnetycznego, w  szczególności pola magnetycznego. Spawanie łukowe niejednokrotnie wymaga  stosowania dużych prądów. W spawalnictwie mieliśmy dotychczas do czynienia  głównie z polami magnetycznymi stałymi lub o częstotliwości 50 Hz. W chwili  obecnej coraz większe znaczenie w procesach spawalniczych zdobywają metody  wykorzystujące prądy przemienne i stałe pulsacyjne, pojawiają się pola  impulsowe o wyższych częstotliwościach.

WYMAGANIA I METODY  BADAŃ ODZIEŻY OCHRONNEJ DO STOSOWANIA PODCZAS SPAWANIA I W PROCESACH PODOBNYCH  DO SPAWANIA W NORMACH ZHARMONIZOWANYCH Z DYREKTYWĄ  89/686/EWG

Szczegółowe wymagania dla odzieży ochronnej do stosowania podczas  spawania i w procesach pokrewnych zawarte  są w normie PN-EN ISO 11611:2009 „Odzież ochronna dla spawaczy i pracowników w  zawodach pokrewnych”.

 Ten  rodzaj odzieży ochronnej przeznaczony jest do ochrony przed działaniem  rozprysków małych kropli stopionego metalu, iskier powstających podczas  szlifowania metali, przed krótkotrwałym kontaktem z płomieniem i  promieniowaniem cieplnym od łuku elektrycznego. Minimalizuje też możliwość  porażenia prądem elektrycznym przy przypadkowym, krótkotrwałym kontakcie  z przewodami elektrycznymi pod napięciem w przybliżeniu do 100 V prądu  stałego w normalnych warunkach spawania.
W normie tej podane są wymagania bezpieczeństwa i metody badań dla odzieży ochronnej,  tj.:

• ubrań  (kurtki / bluzy skompletowane ze spodniami do pasa lub typu ogrodniczki”),
• kombinezonów,
• fartuchów,
• kapturów  oraz kapturów z ochraniaczami barków,
• rękawów,
• ochraniaczy  stóp (getry).

Odzież  ochronna dla spawaczy musi spełniać określone poniżej wymagania dotyczące  konstrukcji:

• powinna być tak zaprojektowana i skompletowana aby podczas  wykonywania spawania okrywać całe ciało użytkownika, tj. przykrywać górę i dół  tułowia, szyję, ramiona oraz nogi,
• jeżeli stosowane jest ubranie składające się z bluzy i spodni to bluza  dwuczęściowego wyrobu odzieżowego powinna zachodzić na górną krawędź spodni  tworząc zakładkę na minimum 20 cm; minimalna zakładka powinna być zachowana  podczas wykonywania wszystkich czynności i ruchów podczas spawania,
• części odzieży tworzące dodatkową odzież ochronną np. osłona szyi,  kaptur, rękawy, fartuch i getry powinny być tak zaprojektowane i użytkowane,  aby uniemożliwić przedostawanie się iskier i kropli metali do wnętrza ubioru,
• jeżeli wyroby odzieżowe projektowane są z kieszeniami, to należy wykonać  je z materiału (-ów) zgodnego (-ych) z  wymaganiami dla całej odzieży, a  otwory zabezpieczyć klapkami,
• odzież powinna być tak wykonana, aby uniemożliwić przewodzenie prądu  elektrycznego z zewnątrz do wewnątrz, np. poprzez metalowe zapięcia.

Odzież ochronna dla spawaczy  konstruowana jest głównie z tkanin (rzadko z dzianin) trudnopalnych,  bawełnianych, impregnowanych niepalnie lub z włókien aramidowych oraz ze skór  naturalnych wyprawianych uniepalniająco.

Określono dwie klasy odzieży ze ściśle sprecyzowanymi wymaganiami  skuteczności, tj. klasę 1 odpowiadającą niższemu poziomowi i klasę 2  odpowiadającą wyższemu poziomowi.

• Klasa 1 odzieży ma stanowić  ochronę przed mniej niebezpiecznymi technikami spawania i sytuacjami  powodującymi niewielkie oddziaływania rozprysków stopionych metali i  promieniowania cieplnego.
• Klasa 2 odzieży ma stanowić  ochronę przed bardziej niebezpiecznymi technikami spawania i sytuacjami powodującymi  znaczne oddziaływanie czynników gorących.

Kryteria klasyfikacji  odzieży do klasy 1 lub 2 zgodnie z normą PN-EN  ISO 11611:2009 określono z uwzględnieniem rodzaju procesu spawania i  charakterystyki czynności wykonywanych na danym stanowisku pracy – tabela 1.

Tabela 1. Kryteria klasyfikacji odzieży dla  spawaczy

Klasa odzieży	Rodzaj stosowanego procesu spawania	Charakterystyka czynności wykonywanych na danym stanowisku pracy
Klasa 1	Ręczne techniki spawania z małą formacją  rozprysków i kropli stopionych metali, np.:  –   spawanie  gazowe,  –   spawanie  TIG,  –   spawanie  MIG,  –   spawanie  mikroplazmowe,  –   lutowanie  -   spawanie punktowe,  -   spawanie MMA (elektrodą w otulinie  rutylowej).	Obsługa maszyn, np.:  - maszyny tnące przy użyciu    tlenu,  - maszyny tnące przy użyciu plazmy,  - spawarki oporowe,  - maszyny do natryskiwania cieplnego,  - spawarki warsztatowe.
Klasa 2	Ręczne techniki spawania z dużymi ilościami rozprysków i kropli, np.:  –    spawanie MMA (elektrodą  w otulinie zwykłej lub celulozowej)  –    spawanie MAG (w osłonie CO2  lub mieszanin gazowych)  –    spawanie MIG (wysokim  natężeniem prądu),  –    spawanie samoosłonowymi  drutami rdzeniowymi (proszkowymi)  –    cięcie plazmą,  –    żłobienie,  –    cięcie tlenem,  –    natryskiwanie cieplne.	Obsługa maszyn, np.:  –  w ograniczonych przestrzeniach,  –  przy spawaniu/cięciu nad głową  lub w podobnych pozycjach wymuszonych.

Właściwości  ochronne odzieży dla spawaczy determinowane są głównie przez właściwości  stosowanych materiałów i ich odporność na:

• działanie płomienia,
• działanie kropli  roztopionych metali
• działanie promieniowania cieplnego.

Odporność na zapalenie  (rozprzestrzenianie się płomienia)
 Każdy materiał lub zestaw  materiałów używany w odzieży ochronnej dla spawaczy powinien (badany zgodnie z  PN-EN ISO 15025:2005 metodą zapalenia powierzchni – kod A1 lub metodą zapalenia  brzegu – kod A2) spełniać następujące wymagania :
 a) żadna  próbka nie powinna palić się do górnej krawędzi ani żadnej bocznej krawędzi;
 b) na żadnej próbce nie powinna  utworzyć się dziura;
 c)  żadna próbka nie powinna dawać  płonących ani roztopionych szczątków;
 d) średni czas palenia powinien być < 2 s;
 e) średni czas żarzenia powinien  być < 2 s.

Odporność na działanie rozprysków
 Zgodnie z normą PN-EN ISO  11611:2009 każdy materiał lub zestaw materiałów odzieżowych badany zgodnie z  ISO 9150:1998, powinien wykazywać:

• dla klasy 1 wzrost temperatury pod badaną próbką o 40 K, po  działaniu co najmniej 15 kropli stopionego metalu,
• dla klasy 2 wzrost temperatury pod badaną próbką o 40 K, po  działaniu co najmniej 25 kropli stopionego metalu.

Odporność na przenikanie  ciepła (promieniowanie)
 Wskaźnik przenikania  promieniowania cieplnego (RHTI dla 24 °C przy gęstości strumienia cieplnego 20  kW/m2  zgodnie z ISO 6942:2002,  powinien wynosić:
 -     dla klasy 1: RHTI 24 > 7 s;
 -     dla klasy 2: RHTI 24 > 16 s.
Pozostałe wymagania dla  materiałów stosowanych na odzież ochronną dla spawaczy dotyczące innych  właściwości ochronnych i użytkowych przedstawiono w Tabeli 2.

Tabela 2. Ogólne  wymagania dla materiałów stosowanych na odzież ochronną dla spawaczy wg PN-EN ISO 11611:2009

Nr rozdziału w PN-EN ISO 11611:2009	Właściwości	Wymagania – wielkość parametru
		Klasa 1	Klasa 2
6.1	Siła zrywająca      - tkaniny zewnętrzne      - skóra	400 N 80 N
6.2	Wytrzymałość na rozdzieranie	20 N
6.3	Wytrzymałość na wypychanie	200 KPa
6.4	Wytrzymałość szwów      - materiały włókiennicze      - skóra	225 N 110 N
6.5	Zmiana wymiarów tkanin Zmiana wymiarów dzianin	≤ ± 3 % ≤ ± 5 %
6.6	Wymagania dla skóry: zawartość tłuszczu	≤ 15  %
6.7	Rozprzestrzenianie się płomienia	ISO 15025:2005 - zapalenie powierzchni i/lub krawędzi (wg procedury A lub B) - materiał nie pali się do górnej, ani żadnej bocznej krawędzi - nie powstają dziury * - brak płonących lub roztopionych szczątków - średni czas palenia ≤ 2 s - średni czas żarzenia ≤ 2 s
6.8	Działanie rozprysków	15 kropli	25 kropli
		Badania wykonane zgodnie z metodą wg ISO/DIS    9150:2005.
6.9	Przenikanie ciepła (promieniowanie)	RHTI 24 ≥ 7 s	RHTI 24 ≥ 16 s
6.10	Opór elektryczny skrośny	> 105Ω
6.11	Nieszkodliwość - materiały i inne składniki odzieży nie powinny oddziaływać niekorzystnie na zdrowie i higienę użytkownika	- pH  3,5-6,5 - zawartość amin aromatycznych (kancerogennych) ≤ 30,0 ppm - odporność wybarwień na pot - zmiana barwy, pot kwaśny ≤ 5 pot alkaliczny ≤ 5, - zawartość chromu VI – „0” (wymaganie dla skór) - emisja niklu – „0” (dla części niklowanych)
*)  Wymaganie to nie ma zastosowania dla ISO 15025:2000, Procedura badania B.