TMMOB Makina Mühendisleri Odası Kaynak Teknolojisi VI.Ulusal Kongresi 9-10 Kasım 2007 Ankara-Türkiye KAYNAK TEKNOLOJİSİNDE İŞ SAĞLIĞI VE GÜVENLİĞİ Erdinç Tezcan Makine Y. Müh. İsg Uzm. DORUKİSG İş Güv. Eğt. Dan. ÖZET Geçmişte, günümüzde ve gelecekte önemini hiç yitirmeyecek bir üretim yöntemi olarak Kaynak tüm sektörlerde ana veya yardımcı imal yöntemi olarak kullanılmaktadır. Metallerin sökülemez birleştirmelerinde kullanılan gaz altı, tozaltı, elektrot, punta vb. gibi pek çok yönteme sahip olan kaynak, kalifiye kaynakçıların kontrolü altında havacılıktan, uzaya, basınçlı kaplardan, petrol boru hatlarına pek çok alanda vazgeçilmezliğini sürdürmektedir. Gelişen teknoloji ile hergün kaynak çeşitliliği artmakta ve bu sayede kaynağın penetrasyonu, kullanım alanları çoğalmaktadır. Birleştirilecek metallerin cinsi, koruyucu gaz kullanımı, elektrot tipi, elektriksel değerler( amper, voltaj), oluşturulacak metalik yapının özellikleri, malzeme kalınlığı, metalik yapının kullanım alanı, dayanımı, kaynakçının yeteneği, dikiş kalitesi vb. gibi pek çok parametreye bağlı olarak kaynak kalitesi değişmektedir. Kaynak işlerinin yapıldığı küçük atelyelerden büyük fabrikalara, kara ve deniz platformlarından boru hatlarına, şantiyelere her alanda kaynakçının, işyerinin, ortamın kaynak nedeniyle etkilenmesi kaçınılmazdır. Kaynaktan dolayı ortamın ( kişi, ortam, atmosfer vb.) kirlenmesi ve bu kirleticilerin çalışanların sağlığında olumsuz etkiler yaratması nedeniyle iş sağlığı ve güvenliği açısından da kaynağın ayrı bir başlık halinde incelenmesi ve analizi iş güvenliği ile ilgili tüm teknik ve yönetim ekibinin sorumlulukları arasında olması gerekir. Kaynaktan dolayı ortaya çıkan kirleticilerin belli başlıları ; Katı( toz), gaz kirleticiler, zararlı ışınlar ilk akla gelenlerdir. Fakat kaynağın iş sağlığı ve güvenliği açısından analizinde bu kirleticiler dışında kaynaktan dolayı ortaya çıkan tehlikelerinde incelenmesi zorunluluktur. Bu tehlikelerin arasında yangın ve patlama ilk sıralarda yeralmaktadır. Anahtar Kelimeler: Kaynak, iş sağlığı ve güvenliği, katı, gaz, zararlı ışınlar, yangın, patlama 1.KAYNAK İŞLEMİ Metallerin ısı, basınç veya herikisi sayesinde birleştirilmesine verilen ortak isim olan kaynakta ısı kaynağı ; 1. Yanıcı gazın hava veya oksijenle yanması ile üretilen ısı 2. İş parçası ile elektrot veya iki elektrot arasındaki elektrik arkı 3. İki veya daha fazla sayıdaki iş parçasının arasındaki akım geçişi ile oluşan elektriksel direnç 4. Sürtünme 5.Lazer ışını sayılabilir.
Değişik gazlar yapılan kaynaklarda oksijen veya hava ile yanıcı gaz şalomada birleşir ve oluşan yanma ile ortaya çıkan ısı metalleri eritir.dolgu metali veya alaşım da bu anda kaynak işlemine katılır. Ark kaynağında ise ark elektrot ve iş parçası arasında oluşur. Doğru veya alternatif akıma bağlanan elektrot sayesinde sıcaklık 4,000 C ye ulaşır ve metaller birleşir. Akımı taşıyan elektrot veya akım taşımayan bir elektrot erir ve birleşme gerçekleşir. Klasik ark kaynağında bu genellikle örtülü tükenen elektrot ile yapılır. Kaynak süresince kaynak yapılan bölgenin oksidasyona uğramaması, kirlenmemesi için atmosferik ortamdan izolasyonu gerekir. Bu amaçla iki türlü koruma kullanılır. İlk yöntem örtülü elektrottan gelen koruma yada iner gaz ile yapılan korumadır. Örtülü elektrotta metal çekirdek etrafındaki mineral ve diğer birleşenlerden oluşan karışım erir ve kaynak bölgesini koruyucu gazla ( örneğin ;karbondioksit) koruma altına alır. Gaz korumalı kaynakta ise inert gazın yarattığı koruyucu örtü kaynak süresince kaynaklanan bölgeyi atmosferden korur. Genellikle kullanılan gazlar kayanatılacak malzeme cinsine göre argon, helyum, nitrojen, karbondioksittir. En yaygın gaz korumalı kaynak türleri ise metal ve tungsten inert gaz kaynaklarıdır( TIG ve MIG). Direnç kaynağında ise, kaynak yapılacak parçalar arasından geçen düşük voltajlı yüksek akımın geçişi ile sağlanan ısı metalleri kaynama sıcaklığına getirir. 2.KAYNAKTA SAĞLIK TEHLİKELERİ Bütün kaynak türleri yangın, radyant ısı, metal dumanları gibi tehlikeleri içerir. Kaynak türlerine göre de elektrik, gürültü, ultraviyole ışınlar, ozon, nitrojendioksit, karbonmonoksit, florid, basınçlı gaz tüpleri ve patlama tehlikeleri de dikkate alınmalıdır. Ençok bilinen bazı kaynak türlerinde tehlikeler ; TABLO 1.Bazı Kaynak Türlerinde Tehlikeler Kaynak Türü Oksi asetilen Örtülü Elektrot Kaynağı Tozaltı Kaynağında Metal İnert Gaz ( MIG) Tungsten İnert Gaz ( TIG) Tehlikeler Metal dumanı, nitrojendioksit, karbonmonoksit, gürültü, kızılötesi ışınlar, sıcak malzeme veya parçacıklar, yangın, patlama Metal dumanı, florid, ultraviyole ve kızıl ötesi ışınlar, elektrik, gürültü, ozon, nitrojendioksit, sıcak malzeme veya parçacıklarla temas Florid, sıcak malzeme / parçaçıklar, kızılötesi ışınlar, elektrik, metal dumanı, gürültü, ultraviyole ışınlar, ozon, nitrojendioksit Metal dumanı, ultraviyole ışınlar, ozon, karbonmonoksit, nitrojendioksit, yangın, kızılötesi ışınlar, elektrik, florid, sıcak parça/ metal, gürültü. Ultraviyole, kızılötesi ışınlar, metal dumanı, nitrojendioksit, yangın, sıcak metal / parçacık, gürültü, florid, karbonmonoksit. Bu tehlikeleri detaylı olarak incelersek;
2.1.Kaynak Dumanı ve Gazlar: Kaynak esnasında çok dikkate alınmayan fakat akut ve kronik etkileri olan tehlikelerden biri de kaynak dumanıdır. Kaynak dumanı elektrot, kaynak yapılan metaldan, metalin üzerindeki kaplamadan ortaya çıkan katı parçacıklardır. Dünya da kontrol teknolojisindeki yeniliklere rağmen kaynakçılar bugün de kaynak duman ve gazlarına maruzdur. Ülkemizde ise durum daha da düşündürücüdür. Kaynak dumanında/ gazında bulunan kimyasallar ; yapılan kaynak türüne, elektrodun malzemesine, kaynak yapılan metale, metal üzerindeki kaplamaya, maruziyetin zamanı ve etkililiğine, ventilasyona bağlı olarak değişir. Farklı metaller farklı kaynak dumanı oluştururlar. Karbon çeliği kaynağında demiroksit oluşurken paslanmaz çelik kaynağındakrom ve nikel oluşur. Ayrıca kaynak sırasında karbonmonoksit, azotoksit, ozon gibi atık gazlar da oluşur. Kaynak dumanında bulunan olası kirleticiler; Yapılan kaynağın türüne, elektrota, ortama, koruyucu gaza, metallerin üzerindeki boya, kaplama, yağ vb. bulunmasına göre kaynak esnasında ortaya çıkan kaynak dumanında bulunabilecek maddeler: Çinko, çinkooksitler, kadmiyum, kadmiyumoksitler,berilyum, demiroksit, civa,kurşun, kurşunoksitler, flor, fosgen, karbonmonoksit, ozon, azotoksit vb. sayılabilir. Bu duman veya gazları içeren kaynak dumanı kaynakçılarda ve çalışanlarda : Kaynak dumanı ateşi, akciğerlerde ciddi tahriş, akciğerlerde ödem, amfizem, böbrek sorunları, pnömoni, nefes darlığı, kronik öksürük, halsizlik güçsüzlükle beraber etki eden kilo kaybı, siderosis, karın ağrısı, ishal, ağızda metal tadı, tad kaybı, bulantı, karın bölgesi krampları, kemik yoğunluğunun azalması, kalbin hızlı atması, başağrısı, baş dönmesi, kulak çınlaması, mide bulantısı, gögüs ağrısı, üst solunum yollarında kuruluk, akciğerlerde sıvı oluşumu gibi sağlık sorunlarına sebep olur. TABLO 2. Etkilenme Limitleri Kaynak Dumanı / gaz OSHA PEL-TWA(mg/m 3 ) NIOSH REL-TWA (mg/m3) ISG Mevzuatı (mg/m3) Çinko(çinkooksit) 5000 5000 5 Kadmiyum 0.1 0.3 0.1 Berilyum 2 0.5 - Demiroksit 10,000 5,000 10 Kurşun 50 100 0.2 Flor 2500-0.1 Fosgen 400-0.1 Karbonmonoksit 55000 40000 500 Ozon 0.2 200 0.1 Azotoksit 5000-5 2.2.Işınlar:
Arktan yayılan (ultraviole, IR) radyasyon havadaki oksijen moleküllerini parçalayarak serbest oksijen atomları oluşmasına neden olur. Bu atomlar, diğer oksijen molekülleri ile reaksiyona girerek O3 (ozon) moleküllerini oluşturur. 130-175 nm dalga boyundaki ultraviole ışınları ozon oluşumunun ana nedenidir. Kaynak işlemi esnasında oluşan ark enerjisinin yaklaşık %15 i ışın şeklinde ortama yayılmaktadır. Bu ışınların %60 IR, %30 görünür ve %10 u ise UV ışınlarıdır. Ark kaynağında ortaya çıkan yoğun ışık gözün retinasına zarar verirken, infrared radyasyon korneaya zarar vererek katarak oluşumuna yol açar. Arktan gelen görünmez ultraviyole(uv) ışınlara bir dakikadan daha az maruziyet kaynak ışığının gözü alması olarak isimlendirilen ( arc eye) rahatsızlığa yol açar.etkilenmeden sonraki saatlerde de etkisini korur ve gözde kumlanma, net görememe, ağrı,acı, yanma, başağrısı gibi sorunlara yol açar. Işınlardan etkilenme kaynak yapılan lokasyondaki diğer çalışanları da etkilerve kalıcı göz sorunlarına yol açar. Ultraviyole ışınlara maruziyet deride yanıklara ve ileriki aşamlarda cilt kanserine neden olur. Yapılan çalışmalar, sürekli olarak kaynak ile çalışan kişilerin göz dibinde herhangi bir patoloji olmaksızın, mavi, sarı ve kırmızı yeşil renk görme eksenlerin de bozulmalar meydana geldiğini göstermiştir. 2.3.Gürültü: Gürültü plazma kaynağı, bazı direnç kaynakları, gaz kaynakları gibi kaynak türlerinde tehlike oluşturur.plazma kaynağında plazma jeti yuksek hızda püskürtülür ve 90 Db ye varan gürültüler oluşturur. Kaynak esnasında kullanılan basınçlı havada gürültünün diğer bir kaynağıdır. 2.4. Kas ve İskelet sorunları Kaynak esnasında ağır parçaların kaldırılması indirilmesi, sürekli aynı pozisyonun korunması gibi nedenlerden dolayı kas ve iskelet sorunları da çok miktarda görülmektedir. Başlıca şikayetler ; sırt, omuz, bel ağrıları,karpal tunel sendromu, beyaz parmak, diz/ eklem sorunları olmaktadır. 2.5.İyonize Radyasyon Kaynak işlemi sonrası yapılan tahribatsız testlerde ( X- ışını, gama ışını) gerekli koruma tedbirleri alınmadığında sorun olmaktadır. 2.6.Elektrik Manuel ark kaynağında voltajlar düşük olmasına rağmen ( <80 V) kaynak akımları yüksektir. Bu nedenle kaynak işlemlerinde elektrikten gelebilecek tehlikelerin de gözardı edilmemesi gerekir. Kalın parçaların kesilmesinde kullanılan plasma kaynağında da voltaj değeri 400 V kadar olabilir. Arkın oluşması sırasında kaynakçının şok veya ağrılı yanıklara maruz kalması mümkündür. 2.7. Yangın ve Patlama Yangın ve patlama gibi büyük tehlikelerin nedenleri küçük kıvılcım ve kaynak çapaklarıdır. Yangın ve patlamanın başlıca sebepleri arasında ; Kıvılcımların etrafta bulunan yanıcı parlayıcı malzeme ile teması, Oksi asetilen kaynağında hidrokarbonların yağın-oksijen ile teması, Kapalı hacimlerde gaz ölçümü yapmadan kaynak yapılması,
Gaz tüplerinin devrilmesi, Vana ve basınç saatlerinin bozuk olması Dolu ve boş tüplerin yanlış depolanması Oksijen ve diğer gaz tüplerinin aynı yerde depolanması gibi nedenler sayılabilir. 2.8. Kapalı Hacimlerde Kaynak ; Kaynak işlemlerinde bütün tehlikeleri bünyesinde barındıran ve en çok sorun olan tehlikelerden birisi de kaynak işleminin kapalı hacimlerde ( tank, tanker, silo, kanal, çukur,depo vb.) yapılmasıdır. Buralarda yapılan çalışmalarda zehirlenme, ölüm, yangın, patlama, ve daha önce bahsedilen tehlikelerin tamamının görülmesi olasıdır. 3.KAYNAK TEHLİKELERİNDEN KORUNMA: Kaynak işlemine başlamadan önce olan / oluşabilecek tehlikeleri tanımlamak olası sorunları önlemede illk adım olmalıdır. Tehlikeler ; kaynak tipine, kaynak yapılacak metale, çevre koşullarına ( dış ortam, kapalı hacim vb.) bağlı olarak değişeceğinden kaynak işleminin planlanması, tehlikeleri ortaya çıkaracak olası durumların tesbiti önemlidir.kaynak esnasında oluşabilecek olası kirleticileri, kaynak yapılacak metalden, elektrottan dolayı oluşacak kimyasalları malzeme güvenlik bilgi formlarından alınacak bilgi ile tanımlamak olası sağlık ve güvenlik sorunları açısından değerlidir. Tehlikelerin tanımlanmasından sonra uygun kontrol metodları uygulaması başlatılabilir; Mühendislik Kontrolleri; Tehlikeli maddelerin eğer mümkünse daha az tehlikeli olanla değiştirilmesi; Örneğin ; Kadmiyumsuz dolgu metali kullanımı Havalandırma ;Zararlı olan duman ve gazların kaynakçıdan uzaklaştırılması ve maruziyetin azaltılması. Zararlı maddeleri kaynak ortamından uzaklaştırmak için uygulanan eniyi metodlardan biridir. Bu ise kısmen kapatılmış ( davlumbazla ) havalandırılan iş istasyonları ile veya kaynak yapılan noktaya yakın konumlandırılan emiciler ile sağlanabilir.kurulumundan sonra bu havalandırma sistemlerinin düzenli bakım ve kontrolü de önemlidir. Genel havalandırma ise daha geniş bir alanda etkili olması planlanan tavan çıkışları, açık kapı ve pencereler, tavan veya tabana yerleştirilen fanlar ile sağlanır. Lokal havalandırma kadar etkili olmayan ve kirleticileri tüm ortama yayma riski bulunan bu yöntem lokal havalandırmaya destek olacak şekilde düşünülebilir. Lokal çekiş fanları ile çalışanın maruziyeti % 70 azaltılabilmektedir. Ayrıca; Ultraviyole ışınların, kaynaktan çıkan parçaların, ısının,gürültünün etrafa yayılmasını önlemek için koruyucu perdeler / paneller oluşturulmalı, Kaynak istasyonları ışığı yansıtmayan donuk renklerle boyanmalı, Parlayıcı, patlayıcı maddeler kaynak alanından uzaklaştırılmalı, Ekipmanların bakım ve kontrolü düzenli yapılmalı, izolasyonsuz kablolar değiştirilmeli Kaynak parametreleri uygun şekilde seçilmeli, Kapalı hacimlerde yapılacak kaynaktan önce atmosfer ölçümleri yapılmalıdır.
Kişisel Koruyucu Donanım( KKD); Mühendislik kontrollerin yanında kaynağa uygun KKD kullanımı sağlanmalıdır: Göz koruma : Gözlerin zararlı ışınlardan, ısıdan, uçan parçacıklardan korunmasını sağlayacak tam kapalı gözlük( lensleri yapılacak kaynağa göre seçilmiş koyulukta ) Koruyucu Kıyafet: Kaynakçı ve yardımcıları tarafında kullanılacak, yanmaya dayanıklı eldiven,baret, çelik burunlu ayakkabı, deri önlük, yüz siperi, kaynak maskesi,alevalmaz pantolon/ tulum. Kulak Koruyucu: Gürültüden korunmak için ortamdaki gürültü seviyesine göre seçilmiş kulak tıkacı veya kulaklıklar. Solunum Koruyucu maskeler: Yapılacak kaynağa ve ortamın özelliklerine göre seçilecek maskeler (Örn: Aktif karbon emdirilmiş toz maskeleri / solunum tüplü cihazlar. Periyodik Sağlık Kontrolleri: Yıllık bazda yapılacak sağlık kontrolleri ( akciğer grafisi, odyo testi, solunum fonksiyon testi, göz kontrolü) ile koruyucu sağlık hizmetleri sağlanmalıdır. Eğitim : Yapılacak eğitimlerle çalışnalar iş sağlığı, iş güvenliği, tehlikeler, çözümleri, KKD kullanımı konusunda gerekli ve yeterli eğitimler sağlanmalıdır. 4. DEĞERLENDİRME Üretim teknikleri arasında her zaman yerini koruyacak olan kaynak atelyelerde, fabrikalarda bir iş sağlığı ve güvenliği konusu olarak varlığını sürdürecektir. Bu anlamda kaynağın sıradan, her zaman yaptığımız / gördüğümüz bir üretim tekniği olmasından çok içinde pek çok tehlikeler barındırdığının çalışanlar ve işverenler tarafından anlaşılması, ve her iki tarafa verilecek eğitimlerle incelenmesi, pek çok yönü olan kaynağın ve iş sağlığı/ güvenliğinin detaylı olarak izahı tüm taraflar için faydalı olacaktır. Bu fayda sağlanırken resmi otoritelerin, gerekli kaynak ekipmanı üreticilerinin ve diğer tarafların da konuya daha fazla ilgi göstererek kaynakçıların mesleki eğitimleri içerisine oturtulmuş iş saglığı ve güvenliği kültürünü yaratma/ güçlendirmeleri kaynakta iş sağlığı ve güvenliğinin değerini ortaya koyarken bu konuda sahada çalışanlarımızın sağlık ve güvenliğini de teminat altına alacaktır. 5. REFERANSLAR [1] G.S. Lyndon Welding and thermal cutting, 3rd edition of the Encyclopaedia of Occupational Health and Safety (ILO). [2]H. Shane Ashby Welding Fume in the Workplace Professional Safety Apr.2002,s. 55-60. [3] Karen Hamel, Welding Hazards Affect Nonwelders Too, The Tube and Pipe Journal, Oct.12. 2004 [4] Terry Byrd, How Safely Do You Weld?, The Tube and Pipe Journal, September 13, 2006 [5] http://www.afscme.org/issues/1297.cfm
[6] http://www.cdc.gov/niosh/npg/nengapdx.html#a [6] http://www.cdc.gov/elcosh/docs/d0100/d000026/d000026.html