DGUV Information 209-096: Schweißrauchminderung im Betrieb - Schweißrauchminderungsprogramm

[Vorspann]

Impressum

Herausgegeben von:

Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV)

Glinkastraße 40

10117 Berlin

Telefon: [phone] (Zentrale)

E-Mail: [e-mail]

Internet: www.dguv.de

Sachgebiet Schiffbau, Metallbau, Schweißen, Aufzüge des Fachbereichs Holz und Metall

Ausgabe: August 2023

Satz und Layout: Atelier Hauer + Dörfler, Berlin

Bildnachweis: Abb. 1, 2, 4: © DGUV; Abb. 3, 6-10: © R. Woyzella, BGHM Abb. 5: © Linde GmbH Gases Division

Copyright: Diese Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Die Vervielfältigung, auch auszugsweise, ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung gestattet.

Bezug: Bei Ihrem zuständigen Unfallversicherungsträger oder unter www.dguv.de/publikationen › Webcode: p209096

Vorbemerkung

Die Lichtbogenschweißverfahren sind als Fügetechnologie für verschiedene metallische Werkstoffe weit verbreitet. Neben Vorteilen wie Stoffschlüssigkeit, Flexibilität, Energie- und Kosteneffizienz bringen die Lichtbogenverfahren aber auch gesundheitliche Gefährdungen für die schweißenden Personen und andere Beschäftigte im Gefahrenbereich ("Bystander") mit sich. Das sind unter anderem gesundheitliche Gefährdungen durch Gefahrstoffe, Verbrennungen, elektrische Durchströmung des Körpers, Hautschädigungen oder Schädigung des Gehörs. Die Quellen dieser Gefährdungen sind der Lichtbogen selbst, elektrischer Strom, Lichtbogenstrahlung, thermische Energie, Lärm, Gefahrstoffe, etc.

Bei den im Bereich des Lichtbogens freigesetzten Gefahrstoffen wird unterschieden zwischen partikelförmigen und gasförmigen Gefahrstoffen.

"Schweißrauche" sind nach Definition der TRGS 528 nur die bei schweißtechnischen Arbeiten entstehenden partikelförmigen Stoffe. Die Zusammensetzung der partikelförmigen Emissionen ist hauptsächlich von der Zusammensetzung der verwendeten Zusatzwerkstoffe abhängig.

Gasförmige Gefahrstoffe sind die bei schweißtechnischen Arbeiten entstehenden oder eingesetzten Gase, zum Beispiel Stickoxide, Ozon, Kohlenstoffmonoxid, Aldehyde, Kohlenstoffdioxid oder Wasserstoff.

Die Menge und die chemische Zusammensetzung der entstehenden Gefahrstoffe hängt von vielen Variablen ab - im Wesentlichen aber vom Schweißprozess selbst.

Der Umgang mit den Gefährdungen durch Schweißrauche, denen schweißende Personen und weitere Beschäftigte bei schweißtechnischen Arbeiten ausgesetzt sein können, ist Gegenstand dieser DGUV Information.

Anwendungsbereich

Das hier vorgestellte Schweißrauchminderungsprogramm gilt für schweißtechnische Arbeiten an metallischen Werkstoffen.

Die Vorgehensweise und die Maßnahmen sind auf die Schweißverfahren Metall-Aktivgas (MAG) und Metall-Inertgas (MIG) zugeschnitten. Gemeinsam werden diese Verfahren auch als Metall-Schutzgasschweißen (MSG) bezeichnet.

Die Systematik des Schweißrauchminderungsprogramms kann teilweise, sinngemäß auf andere schweißtechnische Arbeiten übertragen werden.

Abb. 1 Lichtbogenverfahren (mit Ordnungsnummern nach DIN EN ISO 4063)

Ziele des Schweißrauchminderungsprogramms

Mit Hilfe des Schweißrauchminderungsprogramms kann die Gefährdung von schweißenden Personen und anderen Beschäftigten im Gefahrenbereich minimiert werden.

Das Programm beschreibt die notwendigen Schritte zur Beurteilung und Verbesserung des Arbeits- und Gesundheitsschutzes an Schweißarbeitsplätzen. Es enthält nur die Vorgehensweise im Umgang mit der inhalativen Gefährdung durch Schweißrauche.

Auf der Basis des Schweißrauchminderungsprogramms kann ein betriebs- oder arbeitsplatzbezogener Schweißrauchminderungsplan aufgestellt werden. So können die verschiedenen Parameter des gesamten Schweißprozesses systematisch so optimiert werden, dass die Gefährdung für die Beschäftigten möglichst gering ist. Einerseits wird die Menge der freigesetzten Schweißrauche betrachtet (Emissionen). Andererseits wird die Menge der von den schweißenden Personen eingeatmeten Schweißrauche berücksichtigt (Exposition).

Das Ziel ist die Erfüllung der Forderungen der Gefahrstoffverordnung und der TRGS 528 "Schweißtechnische Arbeiten" und damit die Gesunderhaltung der Beschäftigten.

Schweißrauch-Emission, Schweißrauch-Exposition und gesundheitliche Gefährdung

Bei allen schweißtechnischen Arbeiten entstehen Schweißrauche. Für eine Gefährdungsbeurteilung und die anschließende Ableitung von Schutzmaßnahmen ist es hilfreich, die Mechanismen zur Entstehung von Schweißrauchen sowie deren Einflussparameter zu verstehen.

Beim Schweißen wird elektrische Energie in Wärme umgesetzt, um Bauteile und Zusatzwerkstoff aufzuschmelzen. Aus der Schmelze entsteht die Schweißverbindung. Bei hohen Temperaturen im MSG-Lichtbogen (4000–16000 °C) wird ein Teil des verflüssigten Metalls verdampft. Es entsteht ein Metalldampfplasma. Aufgrund der Wärmeverteilung, des Leistungsumsatzes und des Ansatzpunkts des MSG-Lichtbogens besteht dieses Metalldampfplasma hauptsächlich aus dem Material des abgeschmolzenen Zusatzwerkstoffs.

Verlässt der Metalldampf den heißen Lichtbogenbereich, kommt es zur Abkühlung, Kondensation und Zusammenballung von feinen Partikeln. Dadurch bilden sich Partikel, die in die alveolengängige Fraktion fallen (Durchmesser von 0,01 μm bis 10 μm), die luftgetragen als Rauch in den Atembereich der Beschäftigten gelangen kön...