Technieken
>> Scheiden >> Plasmasnijden

 

ARBO- en milieuaspecten

 

 

De belasting voor de gebruiker en zijn omgeving is bij thermische scheidingstechnieken vele malen complexer (straling, rook, gassen, geluid) en verdient veel meer aandacht. Bij het ontstaan van gezondheidsschade spelen twee factoren een rol, namelijk de mate van schadelijkheid en de factor tijd.

 

De schadelijkheid van een groot aantal stoffen is onderzocht en wordt aangegeven met een zogenaamde grenswaarde, ook wel MAC-waarde (Maximaal Aanvaarde Concentratie) genoemd. De MAC-waarden van stoffen worden op centraal niveau, in overleg tussen werkgevers, werknemers en overheid, vastgesteld.

Bij de vaststelling is het uitgangspunt dat een bepaalde blootstelling gedurende 8 uren per dag over een langere periode geen schade aan de gezondheid van werknemers mag veroorzaken. De MAC-waarden worden regelmatig bijgesteld. MAC-waarden worden in een tweetal eenheden aangegeven namelijk in mg/m3 of in ppm (= parts per million).

 

 

Emissie

 

Emissie is een verzamelbegrip voor de schadelijke uitstoot die zich voordoet bij thermische snijprocessen. Er zijn vier soorten emissies: van straling, van gassen, van snijrook en van geluid. Vaak blijkt de invloed van het langdurig blootstaan aan emissies pas na langere tijd (dus een sluipend gevaar). Emissies ontstaan als gevolg van natuurlijke processen, zoals die optreden bij thermische snijprocessen en zijn daarom niet te vermijden.

 

Emissies zijn niet constant. De hoeveelheid en/of samenstelling hangt af van het snijproces en met name van de hoeveelheid ontwikkelde energie door het proces. Zo veroorzaakt een lange snijvlam/-boog meer emissie dan een korte. Men moet zich tevens realiseren dat eventuele vervuilingen op het plaatmateriaal zullen verbranden en zodoende bijdragen aan de hoeveelheid emissie.

 

 

Straling

 

Tijdens het plasma- en lasersnijden ontstaat elektromagnetische straling, die voor een deel uit zichtbaar licht bestaat, maar voor een deel ook uit onzichtbare straling zoals ultraviolet (UV) en infrarood (IR). UV straling veroorzaakt al na zeer korte tijd hoornvliesontsteking. De welbekende lasogen zijn hiervan het gevolg. De verschijnselen zijn pijnlijk en uiten zich door rood ontstoken ogen met het gevoel of er zand in zit. De verschijnselen gaan meestal van zelf over bij voldoende rust. UV straling heeft ook effect op de huid en wel in de vorm van verbranding.

 

IR straling wordt door zowel het snijproces als het werkstuk uitgezonden en heeft een langere inwerkingsduur. Dit stralingstype tast het vocht in de ooglens aan en kan onder bepaalde omstandigheden blijvend staar (ooglensvertroebeling) veroorzaken. Bij plasmasnijden is het mogelijk dat de vrijkomende UVstraling chloorhoudende ontvettingsmiddelen, zoals trichloorethyleen, ontleedt. Daarbij ontstaat het giftige fosgeen. Houd daarom dampontvettingsbaden altijd door muren gescheiden van het plasmasnijden. De operator en zijn omgeving moeten op adequate wijze worden beschermd tegen straling. Het gaat hierbij om het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen door de mens, het gebruik van afscheidingsgordijnen, evenals UV-absorberende verf voor de werkruimte.

 

 

Gassen

 

Bij het plasma- en lasersnijden ontstaat een aantal schadelijke gassen. De voornaamste hiervan zijn ozon en nitreuze gassen. Nitreuze gassen ontstaan doordat bij de hoge temperatuur van de plasmasnijboog of de laserbundel de zuurstof- en stikstofmoleculen nieuwe verbindingen aangaan tot een mengsel van stikstofmonoxide (NO) en stikstofdioxide (NO2). Omdat nitreuze gassen vooral aan de rand van de snijboog ontstaan, wordt de hoeveelheid gas bepaald door de lengte van de boog. Nitreuze gassen veroorzaken bij lage concentraties irritaties van de ogen en slijmvliezen. Bij hoge concentraties kan het longweefsel worden aangetast.

 

Ozon ontstaat bij het plasmasnijden, doordat het zuurstofmolecuul uit de omgevingslucht, dat normaal uit twee gebonden zuurstofatomen bestaat, onder invloed van de UV-straling een binding met een derde zuurstofatoom aangaat. Ozon veroorzaakt bij lage concentraties irritatie van de slijmvliezen. Een hoge concentratie kan longoedeem veroorzaken. Verder veroorzaakt ozon hoofdpijn, pijn in de borst en een droog gevoel bij het ademhalen. De bescherming tegen ozon bij het plasmasnijden kan plaatsvinden door de bron af te schermen (plasmasnijden met een watergordijn, of onder plasma onderwatersnijden).

 

De omgeving kan worden afgeschermd met lasgordijnen. Bij het handplasmasnijden kan acute vergiftiging optreden wanneer er aan bestaande installaties, waarin bepaalde stoffen hebben gezeten, snijwerkzaamheden (bijv. ter reparatie) moeten worden uitgevoerd. De uitvoerder kan dan in aanraking komen met allerlei vloeistoffen, gassen en vaste stoffen, die giftig kunnen zijn of waarvan de verbrandingsproducten giftige eigenschappen hebben. Het is van groot belang om eerst na te gaan

welke van die stoffen aanwezig zijn geweest, voordat er gesneden gaat worden.

 

 

Stof en rook

 

Bij het thermisch snijden smelt en verdampt er metaal. De kleine deeltjes die hierbij ontstaan, bestaan hoofdzakelijk uit metaaloxiden. Deze gesmolten, verdampte en vervolgens weer gestolde metaaldeeltjes vormen de opstijgende snijrook. Deze deeltjes blijven enige tijd zweven en vormen de bekende ‘snijrookdeken’. Bij het snijden van staal bestaan de zwevende deeltjes voor een groot gedeelte uit ijzeroxide; ze kunnen bij langdurige blootstelling z.g. stoflongen veroorzaken. Een kenmerk van deze stoflongen is kortademigheid. Maar deze zwevende deeltjes kunnen ook schadelijker metaaloxiden als zeswaardig chroom bevatten. Ook deklagen op het metaaloppervlak, zoals beklede (zink, aluminium) of van primer voorziene staalplaat, kunnen (extra) schadelijke deeltjes geven. De grootte van de deeltjes die bij snijprocessen ontstaan, varieert van 0,00001 mm tot enkele tienden van millimeters. De deeltjes met een grootte van 0,0001 tot 0,01 mm zijn het gevaarlijkst, omdat deze tot diep in de longen kunnen doordringen [45]. Zij verstoppen als het ware de longblaasjes, die een belangrijke rol in de zuurstof/koolzuuruitwisseling in ons lichaam spelen.

 

Stof en rook hebben een irriterende werking op de ademhaling. Rook die een overmaat aan koper, magnesium of zink bevat, kan de zogenoemde metaaldampkoorts veroorzaken. Dit verschijnsel gaat gepaard met klachten over vermoeidheid, hoofd- en spierpijn, droge keel, hoesten en beklemmingsgevoel op de borst. Herstel treedt tussen 24 en 48 uur op.

 

Zowel gassen als stof en rook moeten op een adequate manier worden afgezogen. Vaak wordt hiervoor een achtergrondafzuiging gecombineerd met plaatselijke of puntafzuiging gebruikt. De mens zelf kan nog eens extra worden beschermd met een zogenaamde overdrukhelm. Afzuigapparatuur is altijd voorzien van filters, waaraan specifieke eisen worden gesteld, die afhankelijk zijn van het soort metaal dat wordt gesneden.

 

 

Geluid

 

Het menselijke oor neemt het geluid waar, waarbij twee kenmerken worden onderscheiden, namelijk de geluidsdruk (sterkte van het geluid) en de toonhoogte (de frequentie van de geluidsgolf). De geluidsbelasting bij de in dit Tech-Info-blad behandelde mechanische scheidingstechnieken is over het algemeen beperkt. Dit wil echter niet zeggen dat onder specifieke omstandigheden geen gehoorbescherming noodzakelijk is. Een uitzondering vormt het waterstraalsnijden.

 

De onder hoge druk uitstromende waterstraal geeft een zo grote geluidsbelasting, dat gehoorbescherming altijd noodzakelijk is. Bij elektrische en autogene snijprocessen ontstaat geluid door respectievelijk de elektrische ontlading in de boog en de uitstromende gassen. Lawaai dat bestaat uit een te hoge geluidsdruk (uitgedrukt in dB(A)) is schadelijk voor de gezondheid. Niet alleen wordt op den duur het gehoorvermogen aangetast, maar ook ontstaan er bij te hard geluid allerlei ongewenste bijverschijnselen, zoals vermoeidheid, nervositeit en een verhoogde bloeddruk.

 

De wettelijke grenswaarde voor geluid is vastgesteld op maximaal 80 dB(A). Het geluid dat bij snijprocessen vrijkomt, blijkt vrijwel altijd boven deze grenswaarde van 80 dB(A) te liggen. Om lawaai bij autogeen en plasmasnijden te beperken, wordt aangeraden om bij het snijden van een honingraatsnijtafel gebruik te maken. Hierbij zijn de raten van de tafel gesloten tot op de bodem.

Bij het plasmasnijden kan bovendien een belangrijke reductie van het geluid worden verkregen door onder water te snijden. Verder moet de plaats waar lawaai makende activiteiten worden verricht, worden afgescheiden van de werkplek van anderen. Gehoordoppen, proppen en geluidskappen moeten de gebruiker beschermen tegen het ontstaan van gehoorschade.

Metalen