ارزیابی ریسک کیفی در کارگران صنعت جوشکاری

جوشکاری

 

جوشکاری فرایند است که در آن فلزات با استفاده از فشار ،گرما،شعله یا قوس الکتریکی

اتصال داده می شوند.در این فرایند فلز پر کننده و قطعه کار با استفاده از قوس الکتریکی یا

اکسی سوخت گرما داده می شوند تا جوش تشکیل شود.به عبارت دیگر جوش کاری یکی از

 روش‌های تولید می‌باشد. هدف آن اتصال دایمی مواد مهندسی (فلز، سرامیک، پلیمر،

 کامپوزیت) به‌یک‌دیگر است؛ به‌گونه‌ای که خواص اتصال، برابر خواص مادهٔ پایه باشد.

  

جوش قوس

فرآیندهای جوشکاری با قوس الکتریکی:

جریان الکتریکی از جاری‌شدن الکترون‌ها در یک مسیر هادی به‌وجود می‌آید. هرگاه در مسیر مذکور یک شکاف هوا(گاز)ایجاد شود، جریان الکترونی و در نتیجه جریان الکتریکی قطع خواهد شد. چنان‌چه شکاف هوا به‌اندازهٔ کافی باریک بوده و اختلاف پتانسیل و شدت جریان بالا، گاز میان شکاف یونیزه‌شده و قوس الکتریکی برقرار می‌شود. از قوس الکتریکی به‌عنوان منبع حرارتی در جوشکاری استفاده می‌شود. روش‌های جوشکاری با قوس الکتریکی عبارت‌اند از:

·        جوشکاری با الکترود دستی پوشش‌دار (SMAW)

·        جوشکاری زیرپودری (SAW)

·        جوشکاری با گاز محافظ (GMAW یا MIG/MAG)

·        جوشکاری با گاز محافظ و الکترود تنگستنی (GTAW یا جوشکاری TIG)

·        جوشکاری پلاسما

فرآیندهای جوشکاری مقاومتی:

در جوشکاری مقاومتی برای ایجاد آمیزش از فشار و گرما استفاده می‌شود. گرما به‌دلیل مقاومت الکتریکی قطعات کار و تماس آن‌ها در فصل مشترک به‌وجود می‌آید. پس از رسیدن قطعه به‌دمای ذوب و خمیری فشار برای آمیخته دو قطعه به‌کار می‌رود. در این روش فلز کاملاً ذوب نمی‌شود. گرمای لازم از طریق عبور جریان برق از قطعات به‌دست می‌آید. روش‌های جوشکاری مقاومتی عبارت‌اند از:

·        جوش نقطه‌ای

·        درز جوشی

·        جوش تکمه‌ای

·        با استفاده از قالب

فرآیندهای جوش کاری حالت جامد:

دسته‌ای از فرآیند‌های جوشکاری هستند که در آن‌ها عمل جوشکاری بدون ذوب‌شدن لبه‌ها انجام می‌شود. در واقع لبه‌های تحت فشار با حرارت یا بدون حرارت در همدیگر له می‌شوند. فرآیندهای این گروه عبارت‌اند از:

·        جوشکاری اصطکاک:

در این روش به‌جای استفاده از انرژی الکتریکی برای تولید گرمای مورد نیاز ذوب فلزات از انرژی مکانیکی استفاده می‌گردد. به‌این ترتیب که یکی از دو قطعه که با سرعت درحال دوران است به‌قطعهٔ دوم که ثابت نگه داشته‌شده تماس داده می‌شود. در اثر اصطکاک بین دو قطعه و تولید حرارت، محل تماس دو قطعه ذوب‌شده و لبه‌های تحت فشار با حرارت در همدیگر له می‌شوند.

·        جوش کاری نفوذی

·        جوش کاری با امواج مافوق صوت

جوش گاز   

 

گروه فرآیندهای جوشکاری است که در آن، اتصال با ذوب‌شدن توسط یک یا چند شعلهٔ گاز، با اعمال فشار یا بدون آن، با کاربرد فلز پرکننده یا بدون آن انجام می‌شود.

فرآیند جوشکاری با لیزر:

در این روش از پرتوی لیزر برای جوشکاری استفاده می‌شود. در جوشکاری لیزری دانسیتهٔ انرژی فراهم‌شده، بسیار بیش‌تر از جوشکاری با قوس آرگون یا با مشعل‌های اکسی‌اسیتیلن است.

از لیزر‌های مختلفی مانند «لیزر گاز کربنیکی» (لیزر یاقوت) برای جوشکاری می‌توان استفاده کرد. ولی باید دقت کرد که انرژی پرتو، آن‌قدر زیاد نباشد که باعث تبخیر فلز شود.

فرآیند جوشکاری با اشعه الکترونی:

کاربرد جریانی از الکترون‌ها است که با ولتاژ زیاد شتاب داده شده‌اند و به‌صورت باریکه‌ای متمرکز به‌عنوان منبع حرارتی جوشکاری به‌کار می‌روند. به‌دلیل دانسیتهٔ بالای انرژی در این پرتو، منطقه تفدیده بسیار باریک می‌باشد و جوشی با کیفیت مناسب به‌دست می‌آید. این فرآیند به‌عنوان اولین فرآیند جوشکاری به‌کاررفته برای ساخت بدنهٔ جنگنده‌ها استفاده شد.

الکترودهای جوشکاری:

الکترود مفتولی فلزی است که دورتادور آنت با مواد شیمیایی پوشش داده شده‌است. قطر الکترود عبارت است از قطر مغزی آن و جنس روپوش الکترود معمولاً از مقداری آهک، اکسید سدیم، سلولز، روتیل، آسپست، خاک رس و مقداری دیگر از مواد گوناگون تشکیل شده‌است.

الکترود معمولاً از دو نظر تقسیم‌بندی می‌گردند:

·        تقسیم‌بندی الکترودها از نقطه‌نظر روپوش.

·        تقسیم‌بندی الکترودها از نقطه‌نظر جنس مغزی

جوش کاری مورد نظر ما  در این کارگاه ، جوش کاری با الکترود دستی پوشش دار SMAW)) می باشد.

این عبارت مخفف Stick Metal Arc Welding   میباشد این نوع جوشکاری توسط  الکترود کوتاه و روپوش دارصورت میگیرد  .  طول این گونه الکترود ها عموما 15 الی 45 سانتیمتر بوده اما جهت مصارف خاص طولهای بلند تر نیز تولید میگردد . قطر الکترود نیز تابع نیاز مصرف است ، که از 5/1 میلیمتر تا 6 میلیمتر مصرف عمومی دارد و گاهاً برای مصارف خاص قطرهای دیگری نیز تولید میشود . این الکترودها از دو قسمت متمایز تشکیل میشوند . یکی مغزی الکترود که از نوعی فلز به شکل ROD است و دوم پوشش الکترود که مخلوطی از مواد شیمیایی  و معدنی است .

 روش جوشکاری در این نوع سیستم اکثرا دستی ( Manual ) است. در این نوع سیستم جوشکاری ، الکترود ( بسته به نوع آن و نیز نوع دستگاه جوش مورد مصرف و جنس فلز پایه ) ، به یکی از قطبهای مثبت  و یا منفی دستگاه جوش وصل شده و قطب دیگر نیز به قطعه وصل می شود و قوس الکتریکی میان الکترود و قطعه کار توسط مالش الکترود به قطعه کار ایجاد گشته ، عمل جوشکاری انجام می گردد .  

این جوشکاری در 2 نوع است:

الف) جوش کاری فولاد نرم توسط MIG

 

 ب) جوش کاری فولادضد زنگ

در اينجا ما ارزيابي ريسك را روي تركيبات مخاطره آميز در جوشكاري فولاد نرم را مورد برسي قرار ميدهيم.  

 

ارزیابی ریسک کیفی:

1-مرحله اول در ارزیابی ریسک تصمیم گیری در مورد این است که چه کسی باید ارزیابی ریسک را انجام دهد که در این کارگاه به عهده ی اینجانب می باشد.

       2-در مرحله دوم باید کار به بخشهای کوچکتری تقسیم شود(کارهای همسان)در این کارگاه عملیات جوش کاری صورت می گردد .

3- در مرحله سوم باید ترکیبات شیمیایی شناسایی شود فيومهاي توليد شده در جوشكاري فولاد نرم عمدتا  داراي آهن ، منگنز،   روي،  آلمینیوم ، کلسیم ، مس ، منيزيم و گازهاي ازن و دي اكسيد نيتروژن است.

4- در مرحله چهارم شناسایی ترکیبات مخاطره آمیز صورت می گیرد،که در این جا ما به بررسی اکسید آهن ،دی اکسید منگنز،اکسید روی، اکسید منیزیم وآلومینیوم می پردازیم.

       5-در این مرحله باید در مورد مواد شیمیایی مخاطره آمیز از طریق MSDS اطلاعاتی  بیشتر کسب نماییم.

 
۶-دراین مرحله محیط کار را مورد بررسی قرار می دهیم.طی این بررسی در این کارگاه اطلاعات ذیل بدست آمد.

برگه تشخیص ریسک کیفی در یک فرآیند صنعتی

بخشهای یک فرآیند صنعتی

راه تماس با ترکیب شیمیایی

تشریح کیفی ریسک

 

 

جوشکاری

 

تنفسی

تهویه صنعتی نا مناسب و عدم استفاده ی درست از لوازم حفاظت تنفسی(ماسک جوشکاری  با لنزهای فیلتر کننده): ریسک مثبت

پوستی

عدم استفادده از دستکش ولباس مناسب آستین بلند(سراسری): ریسک مثبت)

چشمی

عدم استفاده از گوگل های ایمنی: ریسک مثبت

 

 

اقدامات کنترلی:

1-استفاده از تهویه موضعی مکنده :این سیستم آلاینده ها را در منبع تولیدشان به دام انداخته و آنها را از محیط کار خارج می کند. در این مورد استفاده از هودهای محصور کننده می تواند کارا باشد.

2-استفاده از تهویه عمومی:در اینجا ما می توانیم از فنهایی استفاده کنیم که هوای زیادی را وارد محیط کندوغلظت آلاینده ها را در محیط رقیق کند.این فنها برای فیوم های آهن که در محیط تولید میشود بسیار کارآیی دارد. یا می توان در را باز گذاشت تا هوای تازه به داخل کارگاه جریان داشته باشد.

3-استفاده از پرده های جوشکاری یا سایر موانع برای جلوگیری از انتشار آلاینده

4-از جریان مجدد هوای فیلتر شده در مکانهای شلوغ خوداری کنیم.

5-استفاده از الکترود های کم خطر اما بدون تغییر در خصوصیات جوش یا ویژگیهای متالوژیکی.

6-استفاده از وسایل حفاظت فردی از قبیل:استفاده از حفاظهای صورت ،گوگل های ایمنی ،استفاده از ماسک جوشکاری با لنزهای فیلتر کننده،استفاده از دستکشهای بلند ومقاوم،کفش ایمنی،کلاه ایمنی،استفاده از لباس سراسری  ومقاوم در برابر جرقه یا استفاده از پیش بند.                                                                                  

 

7-ارزیابی ریسک :در این مرحله باید بگوییم ریسک وجود دارد یا نه که متاسفانه پاسخ به ریسک در این کارگاه با بررسی های به عمل آمده ، مثبت است.

8- شناسایی اقداماتی که در ارتباط با نتایج بدست آمده در مورد ریسکها می بایست انجام داد:

این بحث در روش ارتباط با ارزیابی کمی ریسک می باشد . برای این منظور آنالیز و نمونه برداری OSHA و NIOSH  مورد استفاده قرار می گیرند .

                         

  روش  OSHA برای آنالیز و نمونه برداری اکسید آهن:

 

نمونه های هوای فردی با استفاده از پمپ نمونه برداری کالیبره شده بر روی فیلتر میکس استر سلولز جمع آوری می شوند .حجم نمونه ها با استفاده از شیوه Personal sampling جمع آوری می شوند .وآنالیز بوسیله ی اسپکتوفتومتری جذب اتمی  با استفاده از یک یونیزه کننده ی گرافیتی گرم شده انجام می گیرد.

  روش  OSHA برای آنالیز و نمونه برداری براي اكسيد منگنز:

نمونه های هوای فردی با استفاده از پمپ نمونه برداری کالیبره شده بر روی فیلتر میکس

استر سلولز جمع آوری می شوند .حجم نمونه ها با استفاده از شیوه grab sampling جمع

آوری می شوندوتوسط جذب اتمی یاطیف سنجی آنالیز می شود.

 

روش OSHA برای آنالیز و نمونه برداری اکسید روی:

 نمونه های هوای فردی با استفاده از پمپ نمونه برداری کالیبره شده بر روی فیلتر میکس

استر سلولز جمع آوری می شوند .حجم نمونه ها با استفاده از شیوه grab sampling جمع

آوری می شوندوتوسط جذب اتمی یاطیف سنجی آنالیز می شود.

 

روشOSHA برای آنالیز و نمونه برداری از اکسید آلومینوم:

غلظت هوای توصیه شده 100-960لیتردر دبی 2 توسط فیلتر5 میکرونی  LAPVC است و آنالیز توسط جذب اتمی می باشد.

روش OSHA برای آنالیز و نمونه برداری اکسیدمنیزیم:

نمونه های هوای فردی با استفاده از پمپ نمونه برداری کالیبره شده بر روی فیلتر میکس

استر سلولز جمع آوری می شوند .حجم نمونه ها با استفاده از شیوه grab sampling جمع

آوری می شوندوتوسط جذب اتمی یاطیف سنجی آنالیز می شود.

 

نمونه هاي از ميزان مواجهه جوشكاران مختلف در ايران ذكر گردد.

 

 

 

 

 

 

 

منابع:

Hazardous Chemical Database at the University of Akron

  

OSHA Sampling & Analytical Methods

ایمنی و بهداشت در جوشکاری تالیف دکتر محمدجواد جعفری