خطرات ناشی از جوشکاری

خطرات بهداشتی جوشکاری

1 – 2 – گازها و فیوم ها

«دود » جوشکاری مخلوطی از ذرات بسیار ریز ( فیوم ) و گازها می باشد . بسیاری از مواد موجود در دود جوشکاری مثل کروم ، نیکل ، آرسنیک ، آزبست ، منگنز ، سیلیس ، بریلیوم ، کادمیوم ، اکسیدهای نیتروژن ، فسژن ، اکرولئین، ترکیبات فلوراید، مونوکسیدکربن ، کبالت، مس ، سرب ، ازن ، سلنیم و روی بسیار سمی می باشند .

معمولاً گازها و فیوم های جوشکاری از منابع زیر تولید می شوند :

- ماده اصلی یا فلز اصلی تحت جوشکاری یا ماده پرکننده مورد استفاده

- پوشش ها و رنگ های روی فلز تحت جوشکاری یا پوشش الکترودها

- گازهای مورد مصرف حاصله از سیلندرها

- واکنش های شیمیایی که در اثر نور ماوراء بنفش حاصله از قوس الکتریکی و گرما ایجاد می شوند .

- فرایند و مواد مصرفی مورد استفاده

- آلودگیهای موجود در هوا مثل بخارات متصاعد شده از مواد پاک کننده وگریس زدا

نام بردن از تمامی اثرات سوء بهداشتی در اثر جوشکاری بسیار مشکل می باشد ، زیرا ممکن است فیوم ها حاوی چندین نوع ماده مضر باشند ( بسته به عواملی که در بالا بدانها اشاره شد ) . هریک از ترکیبات موجود در گاز یا دود جوشکاری می توانند یک بخش خاص از بدن فرد را تحت تاثیر قرار دهند مثل ریه ها – قلب – کلیه ها و سیستم عصب مرکزی. با وجود این که کلیه جوشکاران در معرض خطر قرار دارند ، ولی افراد سیگاری دچار آسیب های شدیدتری می گردند . تماس با گازهای جوشکاری اثرات کوتاه مدت یا بلند مدت بر سلامتی افراد دارد که می توان آنها را به صورت زیر شرح داد :

2 – 2 – اثرات سوء بهداشتی کوتاه مدت ( حاد )

تماس با فیوم فلزات ( مثل روی ، منیزیم ؛ مس و اکسید آن ) باعث بروز بیماریی بنام تب فیوم فلز می گردد . علائم این بیماری بین 4 تا 12 ساعت پس از تماس نمایان می شود و شامل احساس سرماخوردگی ، عطش ، تب، دردهای عضلاتی، درد قفسه سینه، سرفه، خس خس کردن، کوفتگی، حالت تهوع و احساس مزه بد در دهان است.

برخی ترکیبات موجود در فیوم مثل کادمیوم در مدت زمان کوتاه نیز ممکن است کشنده باشند و گازهای متصاعد شده در فرآیند جوشکاری نیز بسیار خطرناک می باشند. برای مثال اشعه ماوراء بنفش منتشر شده در اثر واکنش با اکسیژن و نیتروژن موجود در هوا، ازن و اکسیدهای نیتروژن تولید می کند. این گازها در مقادیر زیاد کشنده اند و می توانند منجر به التهاب و تحریک بینی و گلو و بیماریهای شدید ریوی گردند.

اشعه ماوراء بنفش تولیدی، با حلالهای هیدروکربنی کلردار مثل تری کلرواتیلن،
1 و 1 و 1 تری کلرو اتان، متیلن کلراید و پرکلرواتیلن ترکیب می شود و گاز فشژن تولید می نماید. حتی مقادیر بسیار کم فسژن نیز کشنده است، اگر چه علائم اولیه مسمومیت با آن که شامل سرگیجه، احساس سرما و سرفه است، پس از 5 تا 6 ساعت ظاهر می شود. جوشکاری با قوس الکتریکی نباید هیچگاه در فاصله کمتر از 200 فوت (61 متر) از مخازن حاوی محلولهای گریس زدا انجام شود.

3-2- اثرات طولانی مدت (مزمن)

مطالعه بر روی جوشکاران، افرادی که با شعله فلزات را برش می دهند و کارگرانی که در کنار کوره ها کار می کنند نشان می دهد که خطر ابتلا به سرطان ریه و گاهی اوقات سرطان حنجره و دستگاه ادراری در جوشکاران بیشتر از بقیه است. این موضوع نیز چندان غیر منتظره نمی باشد چرا که مواد سمی موجود در دود جوشکاری مثل کادمیوم، نیکل، بریلیوم، کروم و آرسنیک موادی هستند که باعث بروز سرطان ریه می گردند.

ممکن است جوشکاران انواع مشکلات مزمن دستگاه تنفسی را نیز تجربه کنند، همانند: برونشیت، آسم، ذات الریه، امراض ریوی که در اثر تنفس ذرات فلزی ایجاد می شوند، کاهش ظرفیت تنفسی ریه، سیلیکوزیز (تنگی نفس در اثر تنفس مداوم ذرات حاوی سیلیس) و .... دیگر مشکلات و بیماریهای ناشی از جوشکاری عبارتند از: بیماریهای قلبی، بیماریهای پوستی، افت شنوایی، ورم معده، ورم روده کوچک و زخم معده و روده کوچک. همچنین جوشکارانی که در معرض فلزات سنگین مثل کروم و نیکل می باشند ممکن است دچار بیمارهای کبدی نیز گردند.

جوشکارانی که با سطوح دارای پوشش آزبست کار می کنند نیز احتمال دارد به بیماریهای آزبستوز، سرطان ریه و بیماریهای دیگر ناشی از آزبست مبتلا شوند. چنین افرادی باید قبل از آغاز به کار با این مواد، آموزش دیده و از تجهیزات و وسایل حفاظتی مناسب نیز برخوردار باشند.

3- سایر خطرات تهدید کننده سلامتی

1-3- گرما

گرمای شدید و جرقه های ناشی از جوشکاری ممکن است باعث سوختگی شود. جراحات چشمی نیز از تماس با خاکستر داغ، تراشه فلزات، جرقه ها و الکترودهای داغ حاصل
می شود، بعلاوه، تماس طولانی مدت با گرما منجر به استرس حرارتی در فرد خواهد گردید.

جوشکاران بایستی از علائمی همچون خستگی، سرگیجه، کم اشتهایی، تهوع، درد ناحیه شکمی وبیحوصلگی آگاهی داشته باشند. تهویه، جداسازی و ایجاد فاصله مناسب با منبع حرارتی، رعایت فواصل استراحت و نوشیدن مایعات مناسب می تواند افراد را در برابر خطرات مرتبط با گرما محافظت نماید.

2-3- نور مرئی، اشعه های ماوراء‌ بنفش و مادون قرمز

شدت نور متصاعد شده از قوس الکتریکی جوشکاری باعث صدمه دیدن شبکیه چشم می شود، در حالیکه اشعه مادون قرمز باعث آسیب قرنیه و ابتلاء فرد به بیماری آب مروارید خواهد گردید.

نور نامرئی ماوراء‌بنفش حاصل از قوس الکتریکی حتی در زمان بسیار کوتاه (کمتر از یک دقیقه) باعث بیماری برق زدگی چشم می شود. علائم این بیماری معمولاً ساعت ها پس از تماس با اشعه ماوراءبنفش بروز می کند و شامل احساس وجود شن و ماسه در چشم، تاری دید، درد شدید، اشک ریزش از چشم، سوزش و سردرد می باشد.

قوس الکتریکی بر موادو اجسام موجود در محیط نیز اثر داشته و دیگر افراد مجاور محل جوشکاری را نیز تحت تأثیر قرار می دهد. در حدود نیمی از بیماری برق زدگی چشم در افرادی ایجاد می شود که در محل حضور داشته ولی جوشکاری نمی کنند. افرادی که دائماً بدون حفاظت مناسب در محیط دارای اشعه ماورء بنفش کار می کنند ممکن است دچار آسیب های دائمی چشم شوند. تماس با اشعه ماوراء بنفش نیز باعث سوختگی پوست
می شود که شبیه آفتاب سوختگی است و خطر ابتلاء به سرطان پوست را افزایش می دهد.

3-3- سر و صدا

سر و صدای زیاد در محیط ممکن است به سیستم شنوایی آسیب وارد سازد، همچنین عامل ایجاد استرس و فشار خون و یا گاهی بیماریهای قلبی می باشد. کار کردن طولانی مدت در محیط دارای سر و صدای زیاد باعث ایجاد خستگی، حالتهای عصبی و بیحوصلگی افراد می شود.

اگر افرادی در یک محیط پر سر وصدا کار می کنند کارفرما باید از استاندارد سر و صدای OSHAبرای ارزیابی میزان سرو صدا و تعیین زمان مواجهه استفاده نماید . اگر سرو صدا به طور متوسط در هشت ساعت به 85 دسی بل می رسد ، کارفرما باید برای فرد جوشکار گوشی مناسب تهیه کند و سالانه او را تحت معاینات پزشکی قرار دهد .

4_3_ آسیب های عضلانی - استخوانی

در بین جوشکاران شکایت از بیماریهای عضلانی _ استخوانی نظیر صدمات در ناحیه پشت بدن ، درد شانه ، کاهش قدرت ماهیچه ها ، درد مچ ، سفید شدن انگشتان و بیماری ناحیه زانو بیشتر دیده شده است. وضعیت فرد هنگام کارکردن ( مخصوصاً هنگام قرار گرفتن قطعه در بالای سر ، وجود لرزش در حین کار و حمل بارهای سنگین ) نیز در بروز اختلالات و بیماریهای فوق مؤثر است . این مشکلات را با روش های زیر می توان کاهش‌ داد :‌

_ حمل به روش مناسب

_ عدم کار طولانی در یک حالت

_ کار در ارتفاع مناسب

_ استفاده از زیرپایی هنگامی که فرد به مدت طولانی به حالت ایستاده کار می کند .

_ قرار دادن مناسب ابزار آلات و مواد

_ به حداقل رساندن لرزش در حین کار

4_ خطرات ایمنی جوشکاری

1_4_ خطرات الکتریکی

اگر چه در جوشکاری از برق با ولتاژ کم استفاده می شود ، ولی خطر شوک الکتریکی همچنان وجود دارد ؛‌ شرایط محیط جوشکاری ( مثل محیط های مرطوب ) نیز ممکن است خطر شوک الکتریکی را تشدید کند . گاهی اوقات ممکن است یک شوک ضعیف منجر به سقوط یا حوادثی نظیر آن شود ولی شوک های شدید می توانند حتی سبب ضربه مغزی و مرگ فرد گردند .

برای محافظت از شوک الکتریکی بایستی از دستکش خشک استفاده نمود . همچنین جوشکار باید کفش های دارای کفی یا زیره پلاستیکی بپوشد و یا از یک لایه عایق مثل یک تخته خشک یا کفپوش لاستیکی برای جلوگیری از انتقال جریان برق استفاده نماید .

قطعاتی که مورد جوشکاری قرار می گیرند و همه قسمت های بدنه وسیله انتقال برق نیز باید اتصال زمین داشته باشند .

روکش نگهدارنده های الکترودها و کابلهای برق بایستی خشک و در وضعیت مناسبی باشند . الکترودها را نباید با دست بدون دستکش یا دستکش خیس یا هنگامی که فرد روی سطوح خیس یا سطوح دارای اتصال زمین قرار دارد عوض نمود .

2_4_ آتش سوزی و انفجار

حرارت زیاد و جرقه های تولید شده در جوشکاری یا شعله آن می تواند منجر به بروز آتش سوزی گردد و یا اگر جوشکاری در مجاورت مواد قابل انفجار یا قابل اشتعال انجام گیرد احتمال وقوع انفجار وجود دارد .

جوشکاری یا برش فلزات تنها بایستی در مواقعی انجام شود که مواد قابل اشتعال نظیر ضایعات مواد ، چوب ، کاغذ ، منسوجات مواد پلاستیکی ، مواد شیمیایی و گردو غبارقابل احتراق وجود نداشته باشد ( بخارات می توانند چند صدمتر پراکنده شوند ) .

موادی را که نمی توان از محیط خارج نمود بایستی با مواد مقاوم در برابر شعله بطور کاملاً محکم پوشاند . درهای عبور و مرور ، پنجره ها ، شکاف ها و منفذها نیز بایستی پوشانده شوند .

هیچگاه روی مخازنی که حاوی مواد قابل اشتعال یا احتراق هستند جوشکاری نکنید مگر اینکه کاملاً آنها را تمیز نموده و با یک گاز بی اثر پر کرده باشید ، در غیر اینصورت احتمال وقوع انفجار ، آتش سوزی یا پخش بخارات سمی وجود دارد . مخازن دارای مواد ناشناخته باید بعنوان مواد قابل اشتعال یا احتراق در نظر گرفته شوند .

قبل از خروج از محل کار و حداقل سی دقیقه پس از اتمام کار بایستی محیط را ازنظر وجود آتش بازبینی نمود . وسایل اطفاء حریق نیز بایستی در دسترس باشند .

الکترودها

الکــترود ها: الکترود ها میله های هادی جریان الکتریسیته هستند که در مجاورت قوس الکتریکی ذوب شده و به عنوان سیم جوش کاری وظیفه پرکردن فضای بین قطعات را به عهده دارند. الکترود به دو نوع روپوش دار و بدون روپوش تقسیم می شوند. الکترود های بدون روپوش به دو دسته لخت و مغزی دار تقسیم می شوند.الکترود های لخت هنگام جوشکاری تولید جرقه زیاد می کنند و فقط قابلیت کار با جریان مستقیم را دارا هستند.

در داخل الکترود های مغزی دار مواد معدنی قرار داده اند که باعث تثبیت بهتر قوس الکتریکی شده و درز جوش بهتری نسبت به الکترود های لخت عرضه می کنند و از جریان متناوب برای جوشکاری آنها استفاده می کنند.

                                            تیپ و خصوصیات الکترود ها

 

زاویه نگهداری و هدایت الکترود: زاویه نگهداشتن امتداد الکترود نسبت به درز جوش به عواملی چون حالت جوش کاری ، عمق درز جوش ، عمق نفوذ جوش ، جنس قطعه کار و ... بستگی دارد اما در جوشکاری درز های ساده افقی مخصوصا زمانی که از جریان متناوب استفاده می شود می توان الکترود را نسبت به سطح کار با زاویه ای حدود 50 درجه هدایت کرد.

درز های عمودی را می توان از پایین به سمت بالا و یا بلعکس جوشکاری نمود.

جوشکاری با قوس الکتریکی

جوشکاری با قوس الکتریکی:

دراین روش حرارت لازم برای جوشکاری به وسیله قوس الکتریکی تامین می گردد.این حرارت حدود 4000 درجه سانتی گراد می باشد که برای جوش کاری اکثر فلزات مناسب است.

برای تشکیل قوس الکتریکی می توان از جریان مستقیم و یا متناوب استفاده نمود.در مواردی که از جریان مستقیم برای این منظور استفاده می شود معمولا قطب مثبت به قطعه کار و قطب منفی به الکترود متصل می گردد. در این حالت درجه حرارت در قطب مثبت بیشتر و در حدود 600 درجه سانتیگراد بیشتر از قطب منفی است . در جوشکاری ورق های نازک بهتر است که قطب مثبت را به الکترود و قطب منفی را به قطعه کار وصل کنند تا حوضچه مذاب کم عمق تر بوده وقطعه را سوراخ نکند. این روش در جوشکاری فولاد های آلیاژی نیز مورد استفاده قرار میگیرد.

دستگاه های جوشکاری شامل ترانسفور ماتور ها ، ژنراتور ها یا یکسو کننده ها می باشند. در این میان ژنراتور ها و یکسو کننده ها جریان برق مستقیم عرضه  کرده ولی ترانسفور ماتور ها وظیفه تقلیل ولتاژ را به عهده دارند. ولتاژ مورد نیاز برای جوشکاری (15 تا 50 ولت) و شدت جریان (60 تا 300 آمپر) می باشد.

جلسه هفدهم-جوشکاری با گاز

جوشـکاری با گــاز:

در این روش از احتراق گاز هایی مانند استیلن،پروپان و یا هیدروژن همراه با اکسیژن درجه حرارت بالایی را (در حدود 3200درجه سانتی گراد)برای گاز استیلن حاصل می شود.

کپسول استیلن: کپسول های استیلن از فولاد مرغوب بدون درز با ضخامت جداره 4 تا 5 میلیمتر میسازند.این کپسول ها دارای گنجایش معادل 40 لیتر بوده که در آن ها استیلن با فشار 15 اتمسفر پر میشود.برای جلوگیری از خطر انفجار کپسول استیلن فضای داخل کپسول از مواد متخلخلی مانند خاک اره پر کرده و علاوه بر آن استیلن را در مایعی مانند استن حل میکنند.شیر کپسول استیلن چپ گرد است و شلنگ آن معمولا قرمز رنگ و خود کپسول زرد رنگ می باشد.

کپسول اکسیژن: کپسول اکسیژن را نیز از فولاد مرغوب انتخاب کرده و آنها را بدون درز می سازند حجم آنها معمولا 40 لیتر می باشد و اکسیژن را با فشار 150 بار در داخل آنها پر می کنند، بنابراین میتوان 6000لیتر(40*150)اکسیژن در آنها جای داد. کپسول های اکسیژن دارای پیچ راست گرد میباشند و شلنگ آنها کم قطر تر و معمولا به رنگ آبی می باشند.

شعله استیلن و تنظیم آن: برای آن که بتوان به سهولت و سرعت عمل کافی محل جوش کاری را به درجه حرارت ذوب رساند و جوش کاری را به نحو صحیحی انجام داد لازم است گاز اکسیژن و استیلن را به نسبت معین ترکیب نمود.بر همین اساس شعله ها به سه دسته تقسیم می شوند:

الف)شعله خنثی                                ب)شعله اکشید کننده                           ج)شعله احیاء کننده

الف)شعله خنثی: در این شعله نسبت اکسیژن به استیلن 1:1 است.قسمت مخروطی شعله سفید درخشان بوده و محدوده مشخصی دارد.در اغلب جوشکاری فولاد ها از این نوع شعله استفاده می شود.

ب)شعله اکسید کننده: در این شعله نسبت اکسیژن بیشتر از استیلن انتخاب می شود.مخروط سر مشعل کوتاه تر شده و رنگ آن متمایل به آبی می گردد.اکسیژن اضافی با مواد ترکیب شده و آن را شکننده می کند و باعث پاشیدن جرقه به اطراف می شود. از این نوع جوشکاری برای جوش کاری قطعات برنجی و برنزی، آب کاری و صاف کاری و ... استفاده میشود.

ج)شعله احیائ کننده: چنانچه مقدار استیلن بیشتر از اکسیژن تنظیم شود مخروط سر مشعل محدوده مشخصی نداشته مضرس بوده و رنگ آن بیشتر متمایل به زرد می گردد. این شعله باعث افزایش کربن در مذاب می شود که باعث افزایش سختی آن می گردد واز آن برای جوش کاری فولاد های آلیاژی ، چدن و آلومینیوم استفاده می شود.

نکات ایمنی و پیشگیری از سوانح در مورد کار با مولد های استیلن:

1-برای هر مخزن استیلن 60متر مکعب فضا و 20 متر مربع سطح در نظر گرفته شود.

2-کپسول اکسیژن و اتصالات آن را به دور از روغن و چربی نگه دارید، زیرا خطر انفجار وجود دارد. برای روان کردن پیچ های مربوطه از آب صابون یا گلیسیرین استفاده کنید.

جلسه شانزدهم-اتصالات دایم و موقت

1-اتصالات موقت :اتصالات موقت یا جدا شدنی به اتصالاتی گویند که در صورت لزوم بتوان قطعات متصل شده را به راحتی از هم جدا کرد.در این روش وسیله اتصال در هنگام جدا کردن قطعات از بین نرفته و مجددا قابل استفاده است. ازوسایلی که برای اتصالات موقت به کار میروند می توان پیچ و مهره ها خار ها گوه ها پین ها و... را نام برد.

2-اتصالات دائم :از اتصالات دائم در مواردی به کار می رود که جدا کردن قطعات متصل شونده مورد نظر نباشد.روش هایی که به این منظور به کار می رود عبارت اند از:پرچکاری،لحیم کاری،جوش کاری و... نام برد و چون جدا کردن قطعات متصل شونده بدون از بین بردن وسیله امکان پذیر نیست آنها را اتصالات دائم گویند.