TMMOB Makina Mühendisleri Odası

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
Çinko(çinkooksit)
Kadmiyum
Berilyum
Demiroksit
Kurşun
Flor
Fosgen
Karbonmonoksit
Ozon
Azotoksit
2.2.Işınlar:
OSHA
PEL-TWA(mg/m3)
5000
0.1
2
10,000
50
2500
400
55000
0.2
5000
NIOSH
REL-TWA (mg/m3)
5000
0.3
0.5
5,000
100
40000
200
-
ISG Mevzuatı
(mg/m3)
5
0.1
10
0.2
0.1
0.1
500
0.1
5
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