Hitsaus
Savu- ja pölynkäsittely
Työ- ja koneturvallisuus
Hitsaussavukaasujen haitat kuriin
Viime aikoina on metalliteollisuudessakin kiinnitetty huomiota työntekijöiden työterveyteen ja -turvallisuuteen
Konepajat ovat tehneet paljon töitä esimerkiksi melun, tärinän ja pölyn vähentämiseksi työpaikoilla. Työturvallisuuden ja työhyvinvoinnin lisäämiseksi voidaan kuitenkin edelleen tehdä paljon. Yksi metalliteollisuuden kehitysalue on hitsaussavukaasujen haittojen torjunta.
Suomessa kuoli työtapaturmissa viime vuonna 14 työntekijää, mikä on ennätyksellisen alhainen luku, vaikka jokainen tapaturmainen kuolema on tietysti liikaa. Työperäisiin sairauksiin puolestaan kuolee vuosittain yli 2 000 henkilöä, eli puutteelliset työolosuhteet ovat edelleen hyvin merkittävä työntekijöiden elinikää lyhentävä tekijä.
Työterveyslaitoksen tilastojen mukaan Suomessa vahvistettujen ammattitautien ja ammattitautiepäilyjen kärjessä olivat eri toimialoista metalli-, valimo- ja konepajatyöt vuonna 2014. Ammattitaudeissa on vähenevä pitkän ajan trendi, kuten työtapaturmissakin.
"Viime aikoina on metalliteollisuudessakin kiinnitetty yhä enenevässä määrin huomiota työntekijöiden työterveyteen ja -turvallisuuteen. Niistä on melkein tullut jo yksi kilpailutekijä yrityksille. Juuri on ilmestynyt maailman ensimmäinen kansainvälisesti tunnustettu työterveys- ja -turvallisuusstandardi", sanoo Commercial manager Jouko Allonen Lincoln Electric Nordic Finlandilta. Lincoln Electric on hitsauslaitteiden ja -kulutustarvikkeiden johtava valmistaja maailmassa.
"Todennäköisesti työturvallisuusmääräykset ja vaarallisten aineiden sallitut altistusrajat tulevat tiukentumaan tulevaisuudessa. Rajat vaihtelevat vielä runsaasti maittain, mutta nekin tulevat yhtenäistymään ja kiristymään tulevaisuudessa", Allonen arvioi.
Hitsauksen savukaasuista monia haittoja
Hitsaussavukaasut ovat yksi merkittävä metalliteollisuuden työntekijöitä kuormittava tekijä. Työterveyslaitoksen mukaan hitsaajien pääasiallinen altiste ovat hengitysvyöhykkeelle pääsevät kaasut, kuten otsoni ja häkä sekä metallin lämpöhajoamisen yhteydessä syntyvät kiinteät epäpuhtaudet, eli hitsaushuurut. Huurut ovat monimutkaisia hiukkasseoksia, joiden koostumus riippuu hitsaustavasta ja työstettävän metallin koostumuksesta. Suurin osa hitsaussavun hitsaushuuruista, on peräisin perusaineesta ja hitsauksen lisäaineesta.
Suomalaisessa metalliteollisuudessa tyypillisimpiä hitsaushuurujen aineosia ovat raudan oksidit sekä terästen seosmetalleina toimivien kromin, nikkelin ja mangaanin oksidit. Muita hitsattavia materiaaleja ovat muun muassa alumiini sekä maalatut, sinkityt tai muuten pinnoitetut metallit.
Hitsaushuurujen tiedetään aiheuttavan yleisesti hengitysteiden ärsytysoireita ja sinkittyjä pintoja hitsattaessa niin sanottua metallikuumetta. Suomessa todetaan ajoittain myös kromia ja nikkeliä sisältävän ruostumattoman teräksen hitsaushuurujen aiheuttamia ammattiastmoja. Lisäksi seostetun teräksen hitsaushuurujen sisältämät nikkelin ja kromin yhdisteet saattavat aiheuttaa vakavampia terveyshaittoja.
Hitsaajan altistumiseen ilman epäpuhtauksille vaikuttavat muun muassa hitsattava materiaali ja sen pintakäsittely, hitsausmenetelmä, ilmanvaihto hitsauspaikalla, henkilökohtaisten suojaimien käyttö ja hitsausasento.
Kaasujen ja huurujen muodostumisnopeus vaihtelee prosessista toiseen. Puikkohitsauksessa ja MAG-täytelankahitsauksessa hitsaushuuruja muodostuu enemmän kuin MIG/MAG-umpilankahitsauksessa. TIG-, plasma- ja jauhekaarihitsauksessa puolestaan hitsaussavuja muodostuu hyvin vähän.
MIG/MAG-umpilankahitsaus on suurin hitsaustapa markkinoilla. Jauhekaarihitsauksen osuus on alle 10 prosenttia.
Hitsaussavukaasun koostumus ja määrä vaihtelevat käytettyjen lisäaineiden mukaan, mutta niihin voi olla vaikutusta myös metallin laadulla ennen hitsausta. Esimerkiksi ruoste, kattilakivi, öljy, maali ja liuottimet vaikuttavat savukaasun laatuun.
Lisäksi savukaasujen koostumus ja määrä voivat vaihdella hitsausprosessista, valokaaren siirtymistavasta, hitsausparametreistä, käytetyistä hitsauslisäaineista ja käytettävän suojakaasun tyypistä sekä muista tekijöistä johtuen.
Savukaasujen vähentämiseksi on tärkeätä huomioida kaikki tekijät ja niiden vaikutus huurujen muodostumisnopeuteen.
Miten pienentää savukaasualtistusta
"Ensimmäisenä voidaan mainita automaatio, jonka avulla saadaan hitsaajat kauemmaksi savukaasulähteestä, jolloin savukaasut voidaan ohjata turvallisemmin pois. Toinen keino ovat henkilökohtaiset, pään suojaksi laitettavat raitisilmasuojaimet. Kolmantena ovat savukaasunpoistolaitteet, jotka voivat olla liikuteltavia, seinään kiinnitettäviä tai koko tehdashallin ilmaa vaihtavia laitteita, jotka työntävät toiselta puolen hallia kaasuja pois ja toiselta puolen vetävät niitä ulos", Allonen sanoo.
Myös itse hitsauskoneet ovat kehittyneet ja kehittyvät. Tarkalla digitaalisella ohjauksella voidaan vähentää savukaasuja.
Saksalaiset yliopistot ovat tehneet tutkimuksia, joissa innovatiivisilla hitsausprosesseilla voidaan vähentää hitsaushuuruja jopa 75 prosenttia. Tällöin puhutaan useiden tekijöiden yhteisvaikutuksesta.
Hitsauslisäaineet merkittävässä roolissa
Allosen mukaan hitsauslisäaineet ovat merkittävin savukaasujen muodostaja. Hitsauslisäaineiden kemiallista koostumusta voidaan muuttaa vähentämällä niitä raaka-aineita, jotka muodostavat savua.
"Esimerkiksi seostamattomien terästen hitsauksessa käytettävä metallitäytelankamme pudottaa huurujen muodostumisnopeutta jopa 24 prosenttia tavalliseen standardimetallitäytelankaan verrattuna", Allonen kertoo.
"Ruostumattomien terästen puikkohitsauksessa Clearostasarjamme Cr6+ pitoisuus on pudonnut jopa 60 prosenttia sekä puikkohitsauksessa että täytelankahitsauksessa, mikä on vähentänyt huurujen muodostumisnopeutta jopa 40 prosenttia"”, Allonen sanoo.
Puhtaammat hitsauslangat ovat Allosen mukaan 5–10 prosenttia kalliimpia kuin tavalliset standardilangat. Kustannuslisä on niin pieni, että sillä ei ole merkitystä hitsausprosessin kokonaisuudessa.
"Myös henkilösuojaimet paranevat koko ajan laadultaan, esimerkiksi raitisilmamaskit".
