1

Sanatate si securitate in munca in procesele de sudare

2.1. Generalităţi Asamblarea prin sudare este un procedeu tehnologic puternic poluant, mai ales al atmosferei si al solului. Formarea de gaze în procesul de sudare este rezultatul arderii electrozilor, fluxurilor, formării baii de metal topit si realizării cusaturii sudate.

Operatorii sudori sunt expuşi fumului şi gazelor toxice, apărute în urma procesului de sudare, care pot fi periculoase pentru sănătate.

Multe intoxicaţii acute datorate expunerii excesive sau expunerii severe de scurtă durată la fum şi gaze, rezultate în urma procesului de sudare au fost studiate de-a lungul timpului. Totuşi, pe lângă efectele generale precum iritaţiile respiratorii, efectele de lungă durată au fost atribuite direct influenţei fumului şi gazelor toxice, de exemplu, efectele cronice datorate prezentei cromului, nichelului şi aluminiului.

În momentul de faţă, nu există destule informaţii concludente referitoare la efectele apărute la sudarea acestor metale.

Se estimează ca peste 400.000 de muncitori sunt angajaţi în Statele Unite ca sudori, frezori, şi alămari. De asemenea, că 800.000 de muncitori sunt angajaţi ca sudori cu normă întreagă în toata lumea. Totuşi, un număr mult mai mare, se bănuieşte a fi mai mult de 1 milion, practică sudura ca parte a îndatoririlor de lucru. Un număr mare de sudori resimt unele efecte adverse asupra sănătăţii. Probleme la nivelul aparatului respirator întâlnite la sudorii ce lucrează normă întreagă includ bronşite, iritaţii ale căilor respiratorii, febra datorată fumului, modificări ale funcţiei plămânilor, scăderea imunitaţii la infecţii, şi o posibilă creştere a riscului la cancer la plămâni. Despre efectele asupra organismului şi pielii după expunerea la fumul rezultat de la sudare, sunt disponibile chiar mai puţine informaţii.

Sudarea reprezintă un mod important pentru realizarea îmbinărilor componentelor metalice la înaltă calitate. În esenţă, toate metalele şi aliajele pot fi sudate; unele cu uşurinţă, altele implicând precauţii speciale.

În decursul timpului au fost descoperite şi dezvoltate foarte multe procedee de sudare sau procedee conexe sudării. Fiecare metodă are propriile avantaje metalurgice şi operaţionale, dar totodată fiecare poate prezenta propriul risc potenţial la siguranţa în funcţionare. Astfel, personalul implicat în realizarea operaţiilor de asamblare nedemontabile şi anume sudorii nu pot fi consideraţi ca un grup omogen deoarece condiţiile de lucru variază de la un procedeu de sudare la altul.

Sudarea prin topire este operaţia prin care se îmbină una sau mai multe piese din metal sau nemetal, care au fost topite de căldura produsă de un arc electric ce ia naştere la trecerea curentului printr-un material de adaos şi materialele supuse sudării.

Temperaturile foarte mari din arcul electric încălzesc piesele supuse asamblării precum şi metalul de adaos provenit iar prin amestecarea lor luând naştere o baie de metal lichid ce prin solidificare dă naştere cordonului de sudură, operaţii însoţite de o puternica degajare de gaze şi fumuri.

Fumul rezultat în urma sudării se datorează în cea mai mare parte topirii materialului de adaos. Metalele vaporizate intră în contact cu aerul, au loc reacţii care produc oxizi metalici ce intră în condens şi formează un fum consistent de particule de mărime respirabilă.

Operaţia de sudare este considerată o ocupaţie periculoasă deoarece: - sunt o multitudine de factori ce pun în pericol sănătatea sudorului, cum ar fi temperatura,

arsurile, radiaţiile, zgomotul, gazele şi electrocutarea;

2

- variabilitatea ridicată în compoziţia chimica a vaporilor de metal rezultaţi de la sudare, care diferă în funcţie de materialul folosit, metoda utilizată şi mediul de sudare. Particulele şi gazele generate în timpul sudării sunt considerate a fi cele mai dăunătoare în comparaţie cu alte reacţii rezultate în urma sudării;

- compoziţia şi rata de generare a fumului de la sudare sunt dependente de caracteristicile diferitelor procese de sudare, şi sunt influenţate în mod direct de curentul de sudare, gazele de protecţie, precum şi de tehnica şi abilitatea sudorului. Proprietăţile chimice ale vaporilor de metal de la sudare pot fi complexe.

Majoritatea materialelor supuse operaţiei de sudare sunt aliaje, clasa reprezentativă fiind formată din oţeluri ce pot conţine fier, mangan, siliciu, crom, nichel, sulf, fosfor, arseniu etc.

Un număr de studii epidemiologice au încercat punerea în evidenta a diferitelor efecte ale fumurilor şi gazelor rezultate în urma operaţiei de sudare, concentrându-se majoritatea pe sănătatea respiratorie a sudorilor. Există de asemenea suficiente studii ce au evaluat efectul vaporilor de metal rezultaţi din sudare asupra funcţiei plămânilor. După expunerea la vaporii de metal rezultaţi în urma operaţiei de sudare s-a observat o reducere mică dar semnificativă în funcţionarea plămânilor. Însă, nici unul din studiile care evaluează funcţionarea pulmonară a sudorilor nu sugerează că expunerea la sudare zi de zi conduce la dăunarea severă a funcţionarii plămânilor. Efectele trecătoare ale funcţiei mecanice pulmonare au loc în timpul expunerii, acestea anulându-se imediat pe perioada cât sudorul nu este expus vaporilor de metal.

În urma studiilor, extinse pe mai mulţi ani, nu s-a putut stabili o posibilă asociere între efectele operaţiei de sudare şi astmul profesional. Pe de altă parte, s-a putut observa la examinarea stării de sănătate a sudorilor cu norma întreagă, o creştere în răspândirea simptomelor de bronşite cronice, această problemă fiind cea mai frecventă problemă asociată cu sănătatea respiratorie.

Din majoritatea cercetărilor efectuate până în acest moment nu s-au putut desprinde răspunsuri la întrebările referitoare la efectul dependentei de dozele de vapori de metal de-a lungul timpului, asupra funcţiilor pulmonare.

Tot în urma examinării sănătăţii sudorilor cu normă întreagă au fost frecvent observate în plămânii acestora depozitări semnificative de oxid de fier, fără a fi identificată fibroza. În această situaţie este vorba despre sideroză, care este în general considerată ca fiind benignă dar nu este asociată cu simptomele respiratorii. Multe studii realizate pe animale au evidenţiat dezvoltarea pneumoconicozei în urma expunerii la fumului rezultat în urma sudării. Tot asupra animalelor de laborator s-a observat că fumul rezultat în urma sudării oţelului inoxidabil are un potenţial inflamator mai mare comparativ cu cel de oţel cu conţinut scăzut de carbon. În momentul actual există puţine informaţii referitoare la mecanismele ce stau la baza inflamării plămânilor datorate expunerii la fumul rezultat în urma operaţilor de sudare.

S-a demonstrat ca în rândul sudorilor infecţiile acute la nivelul tubului respirator au crescut în ceea ce priveşte severitatea, durata şi frecvenţa. Diferite studii realizate în rândul muncitorilor au identificat o rata a mortalităţii mai mare, datorată pneumoniei, în rândul sudorilor. Studiile pe animale, ce vizează studierea efectelor fumului rezultat în urma operaţiilor de sudare asupra mecanismelor de apărare ale sistemului imunitar şi respirator, sunt încă limitate, trebuind identificate în mod obligatoriu mecanismele implicate în scăderea imunităţii şi creşterea sensibilităţii la infecţii, în urma expunerii operatorilor umani la fumul rezultat în urma operaţiei de sudare.

Ideea de baza ce s-a desprins din studiul bibliografic a fost ca încă nu s-a demonstrat categoric ca fumul rezultat în urma sudării este o cauză a apariţiei cancerului pulmonar în rândul sudorilor, însă, interpretarea riscului de cancer la plămân este deseori dificilă deoarece există incertitudini evidente în majoritatea studiilor.

3

Unii cercetători consideră că riscul dezvoltării cancerului la sudori se limitează la sudarea oţelurilor inoxidabile unde elementele cancerigene, crom şi nichel, sunt prezente în vaporii de metal în proporţii semnificative. Studii ale genotoxicităţii realizate în vitro au indicat ca fumul rezultat în urma sudurii oţelului inoxidabil este mutagen în celulele mamare. Oricum, studiile epidemiologice asupra sudorilor nu au demonstrat creşterea riscului cancerului la sân ca urmare a expunerii la fumul rezultat în urma operaţiilor de sudare. Studiile experimentale realizate pe animale referitoare la inhalarea cronică a fumului rezultat în urma sudurii lipsesc şi sunt necesare pentru a determina cauzalitatea, răspuns la doza, şi posibilele mecanisme fundamentale de inducere a cancerului datorită fumului rezultat în urma sudării.

Studii tehnologice bine realizate pot de asemenea adăuga informaţii referitoare la informaţiile epidemiologice care există în momentul actual referitor la rolul pe care îl are fumul rezultat în urma operaţiilor de sudare în dezvoltarea cancerului pulmonar.

O altă categorie de probleme depistată în urma cercetărilor au fost simptomele neuropsihiatrice ce au fost observate la anumiţi sudori şi se presupune că fumul produs de sudarea manganului ar fi agentul cauzator. Descoperirile epidemiologice încă nu au demonstrat că fumul produs de sudarea manganului provoacă neurotoxicitate în rândul muncitorilor expuşi.

Ca o concluzie generala la cele expuse anterior se poate afirma ca sudorii sunt expuşi unei mixturi variate de particule nocive şi gaze toxice, despre care se crede ca pun în pericol un număr mare de muncitori sudori.

Stabilirea efectelor asupra sănătăţii, în cadrul studiilor experimentale, este o sarcină complexă ce este îngreunată de existenţa multitudinii tipurilor de procedee tehnice de sudare. Cu toate acestea, informaţii importante pot fi obţinute prin identificarea efectelor în cazul experimentelor pe animale, în urma expunerii la inhalarea a trei tipuri de fum de sudare rezultate în urma următoarelor operaţii de sudare:

sudarea cu arc electric în mediu de gaz protector cu electrod inoxidabil; sudarea manuală cu arc electric cu electrod cu conţinut redus de carbon; sudarea manuală cu arc electric cu electrod inoxidabil. Aceste trei procese acoperă majoritatea tipurilor de procedee de sudare utilizate şi permit

examinarea fumului cu numeroaţi constituenţi metalici şi proprietăţi chimice, afirmaţie exprimată pe baza faptului ca ponderea de aplicabilitate cea mai mare în cadrul operaţiilor de sudare utilizate în industrie sunt cele cu arc electric în mediu de gaz protector şi sudarea manuala cu electrod învelit.

Fumul de la sudarea cu arc electric în mediu de gaz protector este relativ insolubil, în timp ce fumul degajat la sudarea manuală conţine atât materiale solubile cât şi insolubile. Fumul rezultat de la sudarea oţelului inoxidabil conţine crom şi nichel, materiale ce pot fi cancerigene în aceasta formă. Fiecare din aceste fumuri au capabilitatea de a fi generate automat şi dezvoltă generaţia de fumuri de sudare pentru studiile asupra inhalării fumului. În concluzie, bazându-se pe numărul mare de muncitori expuşi (mai mult de 1 milion în toata lumea) pe lacunele în ceea ce priveşte datele acumulate privind efectul fumului, se recomandă ca testarea de toxicitatea procedeului de sudare sa fie facuta in primul rand pe fumul de sudare. Iniţial, studiile privind inhalarea acută şi subcronică, sunt menite să evalueze neurotoxicitatea, imunotoxicitatea şi toxicitatea pulmonară în cazul sudării cu arc electric cu electrod din oţel inoxidabil şi cu electrod din oţel cu conţinut scăzut de carbon.

Pentru efectuarea studiilor în ceea ce priveşte inhalarea cronică se recomandă testarea mai multor tipuri de fumuri de sudare, de aceea, obiectivele acestei lucrari de doctorat sunt canalizate, în primul rând, pe toate elementele ce rezultă în procesul de sudare şi după atat în atmosferă cât şi în sol.

4

2.2. TIPURI DE GAZE ŞI FUMURI CE REZULTA LA SUDARE

2.2.1. Potenţialul de risc

Există câteva motive pentru care operaţia de sudare este considerată o ocupaţie periculoasă şi anume:

- sunt o multitudine de factori ce pun în pericol sănătatea sudorului, cum ar fi căldura, radiaţiile, arsurile, zgomotul, fumul, gazele, electrocutarea, şi chiar locurile neconfortabile în care se desfăşoară acest tip de muncă;

- variabilitatea mare în ceea ce priveşte compoziţia chimică a fumului rezultat la sudare ce diferă în funcţie de piesa sudată, metoda folosită şi mediul ambiant;

- efectele pe care le au fumurile şi gazele rezultate în urma operaţiei de sudare asupra operatorilor umani.

Efectele dăunătoare sănătăţii, cauzate de operaţia de sudare provin din riscurile chimice, electrice, fizice, mecanice şi radioactive ce însoţesc această operaţie tehnologică.

Riscurile la care sunt supuşi operatorii umani sunt prezentate în tabelul 3.1.

Surse de risc pentru sudori Fum (Microparticule)

Gaze Energie radianta Alte riscuri

Aluminiu Cadmiu Crom Cupru Fluor Mangan Molibden Magneziu Nichel Siliciu Titan Zinc

Bioxid de carbon Monoxid de carbon Oxid de azot Bioxid de azot Ozon

Ultraviolete Vizibile Infraroşii

Căldură Zgomot Vibraţii

Riscurile chimice comune includ particule metalice şi gaze nocive. Riscurile fizice sunt reprezentate de energie electrică, zgomot, căldură şi vibraţii. Radiaţiile electromagnetice apar ca unde vizibile, ultraviolete, infraroşii. Operaţia de sudare este asociată cu un număr de riscuri în ceea ce priveşte problemele de

sănătate respiratorii. Cele mai întâlnite riscuri sunt efecte ale electricităţii, căldurii şi radiaţiilor electromagnetice. Lumina ultravioletă este produsă de un arc electric şi deseori cauzează sudorilor probleme la ochi. Cu toate acestea, particulele şi gazele generate în timpul sudarii sunt considerate a fi mai dăunătoare decât celelalte rezultante ale procesului de sudare. 2.3. Fumuri rezultate în urma operaţiilor de sudare prin topire şi efectele acestora asupra sudorilor

Fumul se referă la metalul solid suspendat în aer ce se formează când metalul vaporizat

se condensează în particule foarte mici. Metalul vaporizat se oxidează când intră în contact cu oxigenul din aer, astfel încât componentele majore ale fumului sunt oxizii de metal folosit la

5

fabricarea sârmei electrod ce se consumă la sudare. Unii constituenţi metalici ai fumului rezultat la sudare pot prezenta riscuri mai mari decât alţii, acest lucru depinzând de toxicitatea lor inerentă.

Fumurile rezultate în urma operaţiilor de sudare se pot datora sau pot conţine o serie de elemente chimice după cum urmează:

2.3.1. Micropaticole de crom Cromul poate fi prezent ca un strat pe piesa de sudat, în general în oţelurile inoxidabile

precum şi în electrozii pentru sudarea oţelurilor ce conţin crom. Cromul se poate regăsi în fumul rezultat în urma sudării oţelurilor inoxidabile şi este un

iritant al ţesutului mucoasei nazale. Expunerea la fumul ce conţine înalte concentraţii de crom solubil în apă în timpul procesului de sudare al oţelurilor inoxidabile în spatii închise poate fi un posibil cauzator al intoxicaţiilor acute sau cronice cu crom ce pot duce la astm şi dermatită.

Studiile epidemiologice şi testele pe animale au confirmat ca anumiţi compuşi ai cromului sunt cancerigeni. Aceste riscuri asupra sănătăţii au fost determinate în cazul operaţiilor non-sudare. Sudorii calificaţi pentru procedeul WIG, procedeu utilizat cu preponderenţă la sudarea oţelurilor inoxidabile, sunt expuşi la o concentraţie mult mai mică de crom decât sudorii ce folosesc procedeul SMEI.

Compuşii cromului sunt în general consideraţi ca fiind biologic inerţi. Fumurile rezultate la sudare pot conţine oxizi simpli sau dubli de crom (Cr2O3, FeO). Sudarea oţelului inoxidabil şi a oţelurilor înalt aliate prezintă o problema cu cromul în

fumul de sudare. Cromul are o concentraţie de 0,5 mg/mc. Cromul poate exista în stări diferite de oxidare în fumul rezultat din sudarea oţelului. Cromul a fost măsurat în cantităţi semnificative în fumul ezultat în procesul de sudare atât trivalent (Cr3) cât şi hexavalent (Cr6). Analizele de laborator ale fumului rezultat la sudare demonstrează că această concentraţie a cromului hexavalent este funcţie de gazul protector folosit. Cromul trivalent a fost considerat de o toxicitate mai mică deoarece nu intră în celule, în timp ce cromul hexavalent este deosebit de toxic şi clasificat drept cancerigen. Studiile indică faptul că fumul rezultat în procesul de sudare ce conţine crom hexagonal provoacă mutaţii genetice periculoase.

2.3.2. Microparticule de nichel

Nichelul este prezent atât în fumul rezultat la îmbinarea oţelurilor inoxidabile precum şi în aliajele de nichel. Nichelul este clasificat ca fiind cancerigen asupra operatorilor umani. Inhalarea compuşilor de nichel provoacă cancer pulmonar. Se pare însă că există diferenţe semnificative în ceea ce priveşte potenţialul cancerigen al diferiţilor compuşi ai nichelului. Studiile indică faptul ca fumul rezultat din sudarea oţelului inoxidabil conţine nichel cu potenţial mutagen. Studiile epidemiologice sugerează că sudorii de oţel inoxidabil prezintă un risc crescut pentru dezvoltarea cancerului la plămâni datorită nichelului. Cu toate acestea, riscul crescut nu a fost evidenţiat a fi asociat cu expunerea la componentele speciale rezultate din fumul aparut în procesul de sudare şi procesele conexe sudării.

2.3.3. Microparticule de fier

Componenta principală a fumului generat din majoritatea proceselor de sudare este oxidul de fier. Acesta este considerat un praf cu o mică probabilitate de a cauza o boală cronică de plămâni după inhalare. Totuşi, Microparticulele de oxid de fier se pare că se acumulează în

6

interstiţiile plămânilor. Când este prezent în anumite cantităţi depunerea este vizibilă în cazul radiografiilor cu raze X. Ca rezultat, expunerea pe termen lung la fumul arcului de sudare conduce la pneumoconioza în rândul sudorilor precum şi la sideroză.

2.3.4. Microparticule de mangan

Manganul este prezent în majoritatea fumurilor rezultate în procesul de sudare şi se pare a fi de asemenea o substanţă citotoxică şi neurotoxică. Oxidul de mangan este folosit ca agent de flux la învelişul electrozilor folosiţi la sudarea manuală, la sudarea sub strat de flux şi ca un element de aliere la elaborarea oţelurilor. Expunerea la fumul rezultat în urma sudării oţelului cu conţinut de mangan poate duce la acute inflamaţii ale plămânilor.

Anumite tipuri speciale de oţel ce deţin un conţinut înalt de mangan pot produce o concentraţie înaltă de fum de oxid de mangan. S-a emis ipoteza conform căreia expunerea la fumul rezultat în urma operaţiei de sudare poate produce boli asemănătoare tulburării Parkinson. Totuşi nici unul din studiile analizate nu indică faptul că manganul din fumul rezultat în urma operaţiei de sudare afectează sistemul nervos central al sudorilor.

2.3.5. Microparticule de siliciu

Principala sursă de siliciu din fumul rezultat în urma procesului de sudare, provine de la învelişul electrozilor metalici şi de la compoziţia fluxului de la sudarea sub strat de flux. Învelişul sau fluxul conţin o cantitate mare de silicaţi (5 ... 30 %) şi siliciu, fero-silicat, talc sau sticlă solubilă. Siliciul care se găseşte în fumul rezultat în urma operaţiei de sudare este în formă amorfă care este non-citotoxică şi poate fi extrem de cito-toxic daca se gaseste în formă cristalină.

2.3.6. Microparticule de fluor Sursa majoră de fluor în fumul ce apae în procesul de sudae provine de la învelişul

electrozilor metalici la sudarea manuală cu arc electric sau de la fluxul şi compoziţia zgurii în cazul sudării sub strat de flux.

Electrozii cu înveliş scăzut de hidrogen şi electrozii de la sudarea sub strat de flux conţin o cantitate mare de fluoruri de calciu. Inhalarea de gaz ce conţine fluor, s-a demonstrat că afectează plămânii (Stavert şi al., 1991), iar expunerea pulmonară la particule de fluor implică un factor de risc pentru bolile de plămâni ocupaţionale. S-a demonstrat anterior ca fumul rezultat în urma SMEI, provoacă mai multe răni şi inflamaţii ale plămânilor asupra şobolanilor decât fumul rezultat în urma sudării prin MIG. În plus inhalarea de fluor la şoareci afectează mecanismul anti-bacterial de apărare al plămânilor care poate creste probabilitatea infecţiilor.

2.3.7. Microparticule de zinc Expunerea la zinc a sudorilor, cel mai adesea, provine de la învelişul galvanizat al

metalelor supuse operaţiei de sudare. Febra sudorilor datorată fumului de zinc se manifestă când metalul galvanizat este încălzit suficient pentru a vaporiza zincul, astfel creându-se un fum cu

7

conţinut înalt de oxid de zinc. Febra datorată fumului de zinc este cel mai adesea descrisă ca o boală respiratorie acută a sudorilor. Simptomele se manifesta la 6 ... 8 ore de la inhalarea fumului şi este caracterizată de simptome de gripă, o senzaţie de dulce, sete exagerată, febră înaltă şi tuse seacă. Boala acută încetează după 24 ... 48 de ore şi cu tratament adecvat.

2.3.8. Microparticule de aluminiu Aluminiu este deseori folosit ca un element adiţional în multe oţeluri şi aliaje neferoase

prezente în electrozii de sudare. Aluminiu este de asemenea prezent în învelişuri, cum ar fi vopseaua, aplicată electronic sau pe bază de spray. Practica obişnuită la sudarea MIG a aliajelor de aluminiu folosind sarmă de adaos de aluminiu-magneziu produce un nivel relativ ridicat de fum datorită uşurinţei cu care magneziul se vaporizează. De asemenea, sudarea aluminiului conduce în special la producerea gazului toxic care se numeste ozon troposferic.

2.3.9. Microparticule de cupru Nivelele înalte de expunere la cupru sunt posibile în cazul sudarii cuprului sau aliajelor de

cupru. O altă sursă o reprezintă cuprul de pe sârma cuprată de la procedeul MIG/MAG şi de la sudarea automata sub strat de flux. Cuprul vaporizat este unul din metalele ce cauzează febra fumului de sudare (Sferlazza and Beckett, 1991).

2.3.10. Microparticule de cadmiu Cadmiul poate fi prezent în pe suprafetele anumitor metale ce urmează a fi sudate. Oxidul

de cadmiu din fum, la inhalare, poate cauza acute iritaţii ale cailor respiratorii precum bronşita, pneumonia chimică sau apariţia de fluid excesiv în ţesuturile pulmonare (edem pulmonar). Poate exista o perioadă latentă de câteva ore de la expunere şi până la apariţia simptomelor. Efectele supraexpunerii la cadmiu poate duce la apariţia iniţială a febrei fumului. O singură expunere la o concentraţie foarte mare de oxid de cadmiu din fumul de sudare poate fi fatală. Intoxicarea cronică cu cadmiu poate duce la afectarea grava a plămânilor şi a rinichilor. Cadmiu este un element folosit deseori la electrozii de la sudarea sub strat de flux. Cadmiu în fumul de sudare este o cauză a rănirii plămânilor prin inhalare (Anthony şi al., 1978). De asemenea, prezenţa cadmiului în fumul de sudare este cauzatoare de dezvoltare a febrei fumului de metal (Ohshiro şi al., 1988).

2.3.11. Microparticule de plumb Potenţiala expunere la plumb are loc în timpul sudarii sau tăierii oricărui metal cu înveliş

de plumb sau vopsit cu vopsea pe baza de plumb. Intoxicarea cu plumb este rară în rândul sudorilor, dar poate apărea la persoanele implicate în procesele de taiere a metalelor acoperite cu vopsea pe baza de plumb cum ar fi cazul dezmembrării vapoarelor sau a demolării podurilor. Intoxicarea cu plumb, care în rândul sudorilor apare datorită expunerii la oxidul de plumb din fumul de sudare, poate afecta sângele , ţesutul gastro-intestinal şi sistemul nervos.

2.3.12. Microparticule de molibden Molibdenul se găseşte ca element de aliere în oţeluri. S-a constatat că fumul ce conţine

molibden poate produce iritaţii bronhiale şi afecţiuni ale rinichilor şi ficatului.

8

2.3.13. Microparticule de cobalt Cobaltul este un component ce se găseşte în unele aliaje ce rezistă la temperaturi ridicate

şi care trebuie sa prezinte totodată şi o duritate ridicată. Cercetarile interprinse au demonstrat că inhalarea fumului ce conţine cobalt poate cauza micşorarea ritmului respirator, tuse şi pneumonie.

2.3.14. Microparticule de vanadiu Vanadiul poate fi prezent în anumite materiale de adaos şi anumite oţeluri aliate special.

Expunerea la oxidul de vanadiu din fum, în special pentaoxidului de vanadiu (V2O5) dă naştere unei iritaţii severe ale gâtului şi sistemului respirator şi poate cauza pneumonia chimică.

2.3.15. Microparticule de silicaţi Silicaţii şi bioxidul de siliciu formaţi în fumurile rezultate în rocesul de sudare sunt amorfi

şi sunt consideraţi mai puţin ofensivi, dar cecetari recente au pus in evidenţă iritări ale sistemelor. 2.3.16. Microparticule de fluoruri Sudorii pot fi expuşi la praful de fluoruri, fum şi vapori rezultaţi în urma procedeelor de

sudare prin topire. Fluorurile din fumuri pot produce iritaţii ale ochilor, gâtului, sistemului respirator şi ale pielii. Fluoroza este un sindrom caracterizat de o creştere a densităţii depunerilor de fluorură în oase şi ligamente. Totuşi nici o informaţie referitoare în legătură cu expunerea la fum ce conţine fluorura şi afecţiunile oaselor şi a ligamentelor n-au fost asociate diect cu acestea.

2.3.17. Microparticule de alte metale Procesul de sudare produce fumuri şi de la alte metale precum zincul, mercurul,

magneziu, titaniu, tungsten şi staniu. În limitele informaţiilor disponibile, n-a fost raportat nici un efect asupra sănătăţii datorat fumului ce apare în pocesul de sudare al acestor metale dar în anumite condiţii, zincul, mercurul şi magneziul pot da naştere febrei fumului metalic sau a altor iritaţii ale cailor respiratorii.

Beriliul este un component volatil şi toxic care poate fi prezent în multe aliaje sudate ale cuprului, dar care se găseşte în piesa propriu-zisă. Oxidul de beriliu din fum este foarte toxic pentru sistemul respirator, plămâni şi piele având un efect rapid. Beriliul este suspect în privinţa apariţiei cancerului la sudori. 2.4. Formarea fumului din operaţiile de sudare

Fumul rezultat în urma anumitor operaţii de sudare este un produs secundar extrem de

complex. La sudarea SMEI, fumul se produce în urma vaporizării miezului metalic şi a componentelor învelişului electrodului. O varietate mare de constituenţi ai învelişului electrodului reacţionează la temperaturile ridicate ale arcului electric producând particule de fum ce conţin o mixtură complexa de oxizi şi alte elemente componente.

Factorii care determină apariţia reacţiilor datorate miezului topit şi topirii componentelor fluxului sunt:

9

- condiţiile de sudare, care influenţează temperatura arcului şi a gazului; - volatilităţile relative, reprezentând caracterul de vaporizare al oxizilor metalici; - factorul termochimic. În anumite cazuri, şi alte materiale, pe lângă consumabilele de la sudare, pot reprezenta o

sursa importantă de contaminare a atmosferei precum: - atunci când piesa conţine constituenţi volatili, cum ar fi beriliul din cupru; - atunci când aliajele feroase au învelişuri de oxizi sau când metalele neferoase, cum

ar fi cuprul şi nichelul şi aliajele lor, sunt debitate termic, încălzite sau sudate; - atunci când piesele sunt vopsite, fumurile rezultând din cauza pigmenţilor vopselei

şi a poluanţilor organici din liantul vopselei. 1.4.1. Producerea fumului la anumite procese de sudare

Ca un punct de reper, se poate remarca faptul că în cazul proceselor de sudare cu arc electric, SAF-ul are cea mai mică rată de formare a fumului.

În cazul procedeului de sudare în mediu de gaz protector, pentru situaţia în care se foloseşte bioxid de carbon pe post de gaz de protecţie rezultă o rată mai mare de formare a fumului decât atunci când se foloseşte argon sau heliu pe post de gaz protector. Oxigenul sau bioxidul de carbon atunci când sunt adăugaţi în gazul protector au un efect stabilizator asupra arcului electric, dar adăugarea lor conduce la o creştere a ratei de apariţie a fumului. Totuşi, mici cantităţi de bioxid de carbon împreuna cu argonul sau heliul conduc la apariţia transferului cu stropi la un voltaj mic al arcului, acompaniat de o mică pierdere prin stropi şi o scăzuta rată de formare a fumului.

Polizarea şi sablarea sunt cunoscute ca fiind două procedee ce generează o mare cantitate de fum şi praf. La sudarea SAF praful poate constitui o problemă, el fiind generat de manevrarea fluxului, dar neexistând un arc deschis problemele generate de fum şi gaze sunt minime.

Cantitatea de fum rezultată în urma tăierii sau sudării cu plasmă este, in general, mai mare decât cea rezultată la sudarea în medii protectoare de gaze. Microsudarea şi procedeele speciale de sudare cum ar fi sudarea prin fricţiune, sudarea cu fascicol de electroni şi sudarea cu laser generează cantităţi reduse de fum.

2.4.2. Rata de formare a fumului şi compoziţia acestuia Atât rata de formare a fumului cat şi compoziţia chimică a acestuia sunt influenţate de

parametrii regimului de sudare şi tipul aplicaţiei. Mai jos sunt listaţi cei mai importanţi factori, a căror participare s-a demonstrat ca influenţează rata formării fumului şi compoziţia chimică a acestuia:

- căderea de tensiune din arcul electric de sudare care depinde de menţinerea lungimii acestuia;

- polaritatea, care este, AC şi DC directă şi inversă; - curentul de sudare; - unghiul dintre electrod şi piesa de sudat; - poziţia şi tipul sudării; - temperatura arcului, care este direct legată de puterea arcului şi invers

proporţională cu viteza de sudare. Rata de formare a fumului variază în funcţie de lungimea arcului, care în schimb poate fi

influenţată de experienţa sudorului. În general, experimental s-a constatat că fumurile cresc odată cu creşterea curentului de sudare, cresterea tensiunii şi cu lungimea arcului.

10

Rata de formare a fumului poate fi măsurată în : - g/min; g/kg electrod; g/kg material depus la sudare.

2.4.3. Mărimea microparticulei fumului

Mărimea Microparticulei de fum este mai mică decât 1 µm, ceea ce înseamnă ca are 0,001mm în diametru, dar când se produc, au tendinţa de a creste în mărime datorită aglomeraţiei, însemnând unirea a două sau mai multe Microparticule. Particulele cu mărimi intre 1 ... 7 µm apar în timp. Particulele cu dimensiunile de 1 ... 7 µm constituie cel mai mare pericol la adresa sănătăţii datorită abilitaţii lor de a penetra adânc în interiorul plămânilor. Particulele vizibile din fum sunt de obicei cele mai grele, particule care vor precipita rapid pe suprafeţele adiacente şi sunt cunoscute sub denumirea generală “căderea de praf”. Particulele din zona de respiraţie a sudorilor au de obicei mărimea de 2 µm sau mai puţin, aceste particule mai fine şi mai mici pot rămâne în aer pentru câteva ore daca nu sunt îndepărtate prin ventilare. 2.5. Gazele rezultate în urma operaţiilor de sudare prin topire şi efectele acestora asupra sudorilor Conform literaturii de specialitate, procesul de sudare cu arc electric generează o multitudine de gaze toxice, dintre acestea făcând parte şi ozonul, oxizii de azot, monoxidul de carbon şi bioxidul de carbon.

De asemenea, datorită substanţelor chimice de degresare, folosite pentru a asigura curăţarea suprafeţelor materialelor de baza înainte de sudare (Howden şi al., 1988) cum ar fi clorurile, hidrocarburile, prin ardere dau naştere unor gaze, care, conform literaturii în domeniu pot pune în pericol sănătatea operatorilor sudori. Unul dintre agenţii uzual folosiţi este tricloretilena ce prezintă o presiune mare a vaporilor. Vaporii purtaţi de aer în jurul arcului sunt supuşi oxidării datorită şi radiaţiei ultraviolete, fapt ce conduce la apariţia unui gaz ce irită plămânii, denumit fosgen.

Gazele produse în timpul operaţiei de sudare pot provenii din diverse surse şi depind în mare măsură de tipul procedeului de sudare.

Ca şi surse din care pot să apară gazele rezultate în urma operaţiei de sudare prin topire se pot enumera:

- gazele protectoare; - materialele de la învelişurile electrozilor şi vergelele metalice ale acestora; - din reacţiile ce se desfasoara în arc cu constituenţi atmosferici; - din reacţia luminii ultraviolete cu gazele atmosferice; - din descompunerea agenţilor de degresare şi a învelişurilor organice ale metalului

ce urmează a fi sudat (Villaume şi al., 1979). 2.5.1. Ozonul

Ozonul este un alotrop al oxigenului. Se produce în timpul sudării din oxigenul atmosferic într-o reacţie fotochimică cu radiaţia ultravioletă a arcului. Reacţia are loc în două faze până la radiaţia undelor mai mica de 210 nm (Edwards, 1975). Sub efectul radiaţiei ultravioletă a arcului oxigenul atmosferic în conbinatie cu CO, participă la formare unui exces de ozon (O3) în troposferă, după reacţiile:

O2 + hυ (< 210 nm) = 2O (3.1)

11

O + O2 =O3 (3.2)

în care: h este constanta lui Planch ( sJh /10626,6 3 ); υ – frecvenţa radiaţiei ultraviolete. Rata de formare a ozonului depinde de undele şi intensitatea luminii ultraviolete generate în arc, de materialul de sudat, tipul de electrod folosit, gazul protector, procedeul de sudare, parametrii regimului de sudare, cum ar fi tensiunea, intensitatea şi lungimea arcului (Pattee şi al., 1973). Ca şi efect asupra operatorilor, ozonul este un sever iritant respirator.

2.5.2. Oxizii de azot

Oxizii de azot se formează în timpul procesului de sudare prin oxidarea azotului atmosferic la temperaturi înalte produse de arc sau de flacără (Villaume şi al., 1979). Prima reacţie ce are loc în formarea oxidului de azot dintre azotul existent în învelis şi oxigenul atmosferic este de forma:

N2 + O2 = 2NO (3.3)

Rata de formare a oxidului de azot este nesemnificativă sub temperatura de 12000C, dar se măreşte odată cu creşterea temperaturii. După diluarea cu aerul, oxidul de azot poate reacţiona mai departe cu oxigenul pentru a forma dioxidul de azot, după relaţia:

2NO + O2 = 2NO2 (3.4) Sub efectul radiaţiei arcului electric, dioxidul de azot (NO2), în prezenţa compusilor organici şi a oxidului de carbon, participa la fomarea unui exces de azot în atmosferă, după reactiile:

NO2 + hυ = NO + O (3.5) O + O2 = O3 (3.6)

În momentul inhalării oxizilor de azot, ca şi efecte rezultate sunt iritaţiile ochilor, mucoasei nazale şi a plămânilor. Expunerea la concentraţii foarte mari poate cauza iritaţii pulmonare severe şi edemul (Ichinose şi al., 1997). Expunerea cronică poate afecta mecanismul funcţionarii plămânilor. Se cunoaşte că nivelele dioxidului de azot în zona de sudare poate fi de maxim 7 ppm în timpul sudarii cu sârmă tubulară (Howden şi al., 1988). Nivelele în interiorul măştii de protecţie, totuşi, au fost de 2 ppm, arătând astfel că sudorul este protejat de mască în ceea ce priveşte efectele acestui gaz rezultat la sudare. Valorile pevazute de OMS pentru concentraţia maxima de NO2 în aer sunt: 400µg/m3, pentru o durată de expunere de o oră şi 150µg/m3, pentru o duata de expunere de 8 ore.

2.5.3. Dioxidul de carbon şi monoxidul de carbon

Dioxidul de carbon (CO2) şi monoxidul de carbon (CO) se formează din descompunerea compuşilor organici din învelişul electrozilor dar şi din carburile anorganice din învelişuri. Monoxidul de carbon este întâlnit deseori la sudarea oţelului atunci când învelişul electrodului conţine carbonat de calciu (CaCO3) sau la procedeele de sudare în medii protectoare de gaze când gazul protector este dioxidul de carbon sau amestec de argon şi dbioxid de carbon (Howden şi al., 1988). La temperaturile înalte din arc şi la suprafaţa metalului topit, dioxidul de carbon este redus la mult mai stabilul monoxid de carbon.

Toxicitatea monoxidului de carbon este cauzată de formarea carboxihemoglobinei în sânge, ceea ce îngreunează capacitatea sângelui de a transporta oxigenul la diferite ţesuturi ale organismului. Conform cercetătorului Smith, 1991, dacă nivelul carboxihemoglobinei ajunge la

12

50%, poate apărea inconştienta. S-a demonstrat faptul că nivelul monoxidului de carbon este mic, când măsurătorile se fac departe de arcul de sudură, totuşi, mari concentraţii s-au gasit în zona arcului de sudare când s-a folosit bioxid de carbon ca gaz protector. Alţii, cred că nivelul de monoxid de carbon poate fi foarte ridicat atât în zona cu ventilaţie slabă cât şi în cea cu o buna ventilaţie (Hummitzsch, 1960; Erman şi al., 1968). Tsuchihana şi al. (1988) arată că această concentraţie de monoxid de carbon din apropierea cusăturii sudate au fost de opt ori mai mare la sudarea în spatii închise decât la cea în spatii deschise. S-au găsit de asemenea nivele individuale, la sudorii ce îşi desfăşurau activitatea în spatii închise, ale carboxihemoglobinei ce depăşeau valori de peste 15%, acestea variind în jurul nivelului de 20%, valori ce cresc permeabilitatea vaselor vasculare la macromolecule şi ce conduc în patogeneza şi ateroscleroza (Hanig and Herman, 1991) lor.

Conform cu Smith (1991) numai valorile peste 30% pot conduce la schimbări ale electrocardiogramei, dureri de cap, slăbire, ameţeală şi inconstienţă. 2.6. Efecte asupra mediului şi operatorilor umani

Efectele asupra sănătăţii pot fi : - acute. Efectele apărute în urma inhalării de scurtă durată a diferitelor gaze şi fumuri

apărute în urma procesului de sudare pot fi determinate de anumite procese şi durate de expuneri; - cronice. Efectele de lungă durată nu sunt luate foarte mult în considerare, în momentul

de faţă, deoarece se confundă cu efectele apărute de la alţi factori cum ar fi fumatul. 2.6.1. Expunerea umană

Ritmul în care fumurile apar în procesele de sudare sunt generate depinde de procedeul de sudare folosit, de nivelul actual de sudare şi de compoziţia sârmei/fluxului folosit ca electrod fuzibil. Cu cât valoarea intensităţii curentului este mai mare cu atât şi cantităţile de fum generate în urma operaţiei de sudare sunt mai mari. Semnificaţia ratei ridicate de fum generate în urma sudării este aceea că, în absenţa unei ventilaţii bune, contaminarea generală a mediului ambiant poate apărea foarte repede, în special în cazul sudării în spatii închise. Pentru exemplu, Sferlazza şi Becket (1991) au calculat ca atunci când sudarea generează fum la 1g/min (o rată de generare a fumului întâlnită în unele procedee) într-o cameră închisă de 3mc, concentraţia de fum respirabil în aer după un minut de sudare ar depăşii uşor concentraţia de 5mg/mc pentru o zi de lucru de 8 ore, astfel potenţialul de a inhala concentraţii mari de fum de sudare chiar şi în aşa zisele condiţii normale de lucru, creste.

În situaţiile în care, ventilaţia este slabă sau lipseşte iar sudarea are loc în spaţii închise închise apariţia unei boli de plămâni este şi mai probabilă. Roesler şi Woitowiltz (1996) descriu un caz al unui sudor ce a dezvoltat o fibroză interstiţială la plămâni, atribuită acumulării de fier în plămâni. Omul lucrase 17 de ani în spatii închise cu ventilaţie inadecvată şi fără protecţie respiratorie. Deşi este folositor să reduci concentraţia de Microparticule din aer în timpul sudării, doza actuală administrată plămânilor este mult mai importantă în determinarea efectelor fumului de la sudare asupra sănătăţii. Interesant este că studiile indică faptul că este o diferenţa semnificativă în concentraţia contaminanţilor când probe simultane sunt prelevate din interiorul şi din afara caştii de protecţie purtată de sudor. Alpaugh şi al. (1968) au ajuns la concluzia ca anumite concentraţii au fost excesive şi variabile în afara protecţiei caştii iar în interiorul acesteia concentraţiile au fost scăzute şi semnificativ mai puţin variabile. Astfel, concentraţiile de azot,

13

dioxid şi ozon variau mai puţin în interiorul caştii decât în afara ei. Goller şi Paik (1985) indică faptul că concentraţiile de fum la nivelul respirator al caştii de protecţie au fost reduse cu 36-71% fata de concentraţiile din afara caştii. Deoarece există un conţinut ridicat de metal magnetic feros în fumul de la sudare, este posibil să se măsoare metalul feros din plămâni folosind o tehnică numită magnetometrie. Kalliomaki şi al. (1983) au studiat sudorii şantierelor navale utilizând magnetometria. S-a descoperit astfel ca nivelul de depunere alveolară netă de Microparticule pe an la sudorii cu normă întreagă este estimată la 70 mg de fier pe an iar după 10 ani de sudare, sarcina medie de particule de metal feros din plămâni a fost de 1g , valori destul de ridicate după părerea specialiştilor. Sudorii ce s-au retras din activitate reuşesc sa cureţe 10 ... 20% pe an din sarcina de particule acumulate în timpul activităţii de sudare.

2.6.2. Studii umane

În cercetarile experimentale înteprinse, majoritatea cercetatorilor au urmarit pincipalele efecte ce apar la operatorii umani ca urmare a acţiunii poluante provocate de sudare. Principalele efecte analizate se prezintă in continuare.

2.6.2.1. Efecte respiratorii De-a lungul ultimelor decenii, numeroase studii au arătat că efectele fumului rezultat din

operaţiile tehnologice de sudare afectează funcţia plămânilor sudorilor. Testele funcţiei pulmonare sunt folosite pentru a detecta procesele de boală, cum ar fi fibroza, care reduce expansiunea şi elasticitatea pulmonara (Palmer, 1989), teste constând în măsurarea volumului de aer ce poate fi inhalat sau expirat forţat sau în condiţii normale. Testele funcţiei pulmonare sunt utilizate în monitorizarea deteriorării respiratorii după expunerea la inhalarea de substanţe. Totuşi, aceste măsurători nu sunt întotdeauna îndeajuns de concludente astfel încât să se poată observa semne ale patologiei plămânilor iar deteriorarea ireversibilă poate apărea înainte ca să se descopere reduceri ale funcţiei plămânilor.

Datele prezentate în studiile din literatura de specialitate, au fost obţinute în urma testelor efectuate :

- în medii de lucru controlate atent; - în timpul condiţiilor locului de muncă actual; - în laboratoare, astfel, putându-se contura concluzia că severitatea expunerii la

fumul de sudare variază datorită diferenţelor cum ar fi, procedeele de sudare şi materialele folosite, timpul de expunere, ventilaţia în zona de expunere, şi durata de timp între sudare şi măsurarea funcţiei pulmonare.

De asemenea, cercetătorul Stern (1981) indică alţi trei factori care duc la efectele asupra funcţiei pulmonare. Unul din factori este dinamica populaţiei, prin care selecţia proprie printre sudori poate încuraja sudorii ce au întâmpinat probleme respiratorii sa-si aleagă o altă meserie. Al doilea este efectul fumatului asupra funcţiei pulmonare. Unele studii indică faptul că efectele asupra funcţiei pulmonare sunt legate şi de faptul că unii sudori sunt fumători (Hunnicutt şi al., 1954; Cotes şi al., 1989; Chinn şi al., 1990). Al treilea factor este efectul martorului. Mulţi sudori sunt angajaţi în locuri unde se cunoaşte a fi un risc mare de boală cronică la plămâni. Astfel, rezultatele testelor privind funcţia pulmonară pot fi legate şi de expuneri, altele decât la fumul de sudare de la locul de muncă. După o analiză intensivă a literaturii de specialitate cercetătorii, Sferlazza and Beckett (1991) indică faptul ca nici unul din studiile ce evaluează funcţia pulmonară a sudorilor

14

sugerează că expunerea la sudarea zilnică afectează negativ funcţia pulmonară. Majoritatea studiilor arată efecte minore până la insensibilizare ale sudurii asupra funcţiei pulmonare (Oxhoj şi al., 1979; McMillan and Heath, 1979; Keimig şi al., 1983). Studii efectuate supra sudorilor din şantiere care sunt expuşi la condiţii de fum sporite, datorate lucrului în spatii închise, slab ventilate, arată efecte negative asupra funcţiei plămânilor comparativ cu cei ce sudează în spatii deschise, bine ventilate (Oxhoj şi al., 1979; Chinn şi al., 1990; Akbar-Khanzadeh, 1980; 1993).

Mur şi al. (1985) au demonstrat ca sudorii ce lucrează în spatii închise au o reducere a funcţionalităţii plămânilor, comparativ cu cei ce lucrează în spatii bine ventilate. Multe studii au încercat să determine dacă sudorii resimt descreşteri trecătoare asimptotice acute ale funcţiilor pulmonare datorită expunerii cotidiene la inhalare de fum a sugerat că efectele trecătoare asupra funcţiilor mecanice ale plămânilor pot apărea în timpul expunerii, ceea ce se poate inversa spontan în timpul neexpunerii înainte de următoarea expunere (Sferlazza şi Bekett, 1991).

Într-un studiu efectuat de Mc Millan şi Heath (1979), studiind schimbările acute ale funcţiilor pulmonare asupra a 25 de sudori cu 6 ... 25 de ani de experienţă cu 25 de instalatori electrici având grija ca perechile comparative să se realizeze în funcţie de vârsta şi obiceiul de a fuma. Testele pulmonare au fost realizate la începutul şi la sfârşitul unei ture de lucru. Ei nu au constatat diferenţe semnificative în testele asupra funcţiilor pulmonare când au comparat sudorii cu grupul de instalatori.

Akbar-Khandazeh (1993) a obţinut diferite teste asupra funcţiilor pulmonare înainte şi după tura de lucru asupra a 209 sudori şi 109 subiecţi de controlori în Anglia. Scăderi semnificative au fost identificate de dimineaţă până după amiază asupra celor trei indicatori măsuraţi atât asupra sudorilor cât şi asupra grupului de controlori, însă reducerea era aproape de 4 ori mai mare în rândul sudorilor. În general, nu era o asociere semnificativă între schimbările acute ale funcţiilor pulmonare şi cantitatea zilnică de expunere la fumul rezultat în procesul de sudare. Totuşi, reducerea acută a volumului de aer expirat forţat pe secundă, a fost corelată pozitiv cu nivelul produs de Fe2O3. De asemenea sudorii care nu au utilizat o sursă de ventilaţie au prezentat un nivel maxim de reducere în anumite privinţe asupra funcţiilor pulmonare comparativ cu sudorii ce au muncit în spaţii bine ventilate.

Kilburn şi al. (1990) au examinat funcţiile pulmonare asupra muncitorilor din turele de lucru de luni asupra a 31 de subiecţi (21 de sudori şi 10 non-sudori). Schimbările funcţiilor pulmonare au fost mai mici de 2% şi nesemnificative între cele două grupuri.

Într-un studiu asemănător, Donoghue şi al. (1994) au examinat punctul culminant al curentului expirator (PEF) asupra sudorilor nefumători şi non sudori pe o perioadă de 12 ore de la începutul zilei de muncă, luni. S-a constatat ca media PEF s-a schimbat, între sudori, la 15 minute era diferită semnificativ de cea a non sudorilor şi media grupului pentru PEF maxim în orice moment al perioadei de 12 ore a fost semnificativ mai mare în rândul sudorilor. Totuşi, nici unul dintre sudori nu a avut o reducere PEF mai mare de 20%, ceea ce se consideră a fi diagnosticul pentru astm. Într-un studiu mai recent Beckett şi al. (1996) au comparat schimbările funcţiilor pulmonare asupra a 51 de sudori de pe şantiere navale şi 54 de persoane din grupul de control, Într-un studiu realizat de-a lungul a trei ani. De asemenea, aceşti cercetători au examinat schimbările funcţiilor pulmonare, observate în timpul unei ture de lucru şi comparate cu schimbări ce apar în timpul unei zile nelucrătoare asupra unui grup de 49 de sudori. Durata medie de activitate a unui sudor era de 4 ore în timpul unui schimb şi doar 33% dintre sudori au folosit protecţie respiratorie. S-a constatat un mic, dar semnificativ declin în punctul culminant al expirării constatat în zilele în care se suda comparativ cu cele în care nu se suda. Numărul simptomelor respiratorii era scăzut, dar numărul total de simptome a crescut în timpul zilelor în

15

care se suda, comparativ cu cele în care nu se suda. Autorii au concluzionat că operaţia de sudare este asociată cu o scădere a punctului culminant al expiraţie.

În cadrul unei observaţii realizate pe parcursul a trei ani, Sobaszek şi al. (2000) au examinat efectele respiratorii acute asupra a 144 de sudori (oţel inoxidabil) şi 223 persoane de control, la începutul şi la sfârşitul unei ture de lucru. O scăderea semnificativă a forţei vitale a fost constatată în rândul sudorilor, în timpul unei ture de lucru, probabil datorită unei sensibilizări a tactului respiratoriu datorită cromului. În plus, după 20 de ani de sudare, sudorii oţelurilor inoxidabile au prezentat reduceri semnificative ale funcţiilor pulmonare de-a lungul unei ture de lucru comparativ cu sudorii de oţel carbon. Mai mult decât atât, scăderile funcţiilor pulmonare de-a lungul unei ture de lucru au fost semnificativ legate de procesul de sudare SMEI comparativ cu MIG/MAG.

În mod asemănător, Mur şi al. (1985) au observat că sudorii care chiar daca s-au protejat în timpul aplicării procedeului SMEI au înregistrat reduceri semnificative ale funcţiilor pulmonare comparativ cu cei ce au utilizat procesul MIG/MAG.

Aspectele enumerate mai sus, indică faptul că materialele şi procesele utilizate în timpul expunerii în timpul sudării pot avea o mare influenţă asupra funcţiilor pulmonare acute.

2.6.2.2. Pericolele generale asociate operaţiei de sudare Când se ia în considerare pericolele de la locul de muncă, este important a se defini

relaţiile dintre “pericol”, “expunere” şi “risc”. Câteva definiţii: - “pericolul” reprezintă potenţialul unui agent de a vătăma. - “riscul” implică probabilitatea unui agent de a produce răni . - „expunerea” este timpul în care operatorul este supus agentului cu potential peiculos. Efectele negative la adresa sănătăţii apar numai când un muncitor se expune pericolelor.

Riscul de a se accidenta sau de a se îmbolnăvi creşte proporţional cu durata şi frecvenţa expunerii la agent şi cu intensitatea,concentraţia şi toxicitatea agentului.

Toxicitatea se referă la capacitatea unui agent de a produce răni sau de a îmbolnăvi. Evaluarea toxicităţii ia în considerare rata de expunere şi concentraţia actuală a unui agent în corp.

Principalele pericole asociate operaţiei de sudare ce afectează sănătatea personalului uman sunt fumurile şi gazele. Pe lângă acestea mai pot exista o serie de pericole asociate după cum urmează:

- socul electric; - focul şi exploziile; - arsurile datorate împroşcărilor cu metal topit; - afecţiuni ale ochilor şi ale pielii datorate emisiilor ultraviolete; - efectele datorate căldurii de radiaţie; - efectele asociate zgomotului puternic în cazul sudarii sau tăierii cu arc de plasma. Pericolele enumerate mai sus şi măsurile de protecţie sunt descrise în Health and Safety in

Welding, publicată de către Welding Technology Institute of Australia. Măsurile de protecţie şi de prevenire în cazul unor pericole la adresa sănătăţii angajaţilor

sunt prezentate în standardele privind securitatea muncii, un exemplu fiind Australian Standards (AS 1336, AS 1337, AS 1338 Part 1, AS 1338 Part 2, AS 1338 Part 3, AS 1715, AS 1716 and AS 2745).

16

2.6.2.3. Efectele de scurtă durată Foarte importante sunt şi efectele de scurta durată, de aceea, cecetătorii au analizat aceste

efecte si au constatat urmatoarele: - febra fumului metalic. Febra fumului metalic apare la sudorii care inhalează fumul ce

apare la sudare şi ce conţine oxizi de zinc, totodată existând şi alte componente care pot produce aceleaşi simptome cum ar fi: cuprul , aluminiul şi magneziul .

Simptomele febrei fumului metalic se aseamănă cu gripa, apar de obicei la câteva ore după expunere şi includ un gust metalic sau dulce, frisoane, sete, febră, dureri musculare, oboseală, durere gastro-intestinală, dureri de cap, ameţeala şi vomă. Simptomele dispar după una-trei zile de la expunere fără efecte reziduale;

- expunerea la ozon. Expunerea la ozon generată de către sudarea cu arc electric şi sudarea cu arc de plasmă poate produce secreţia excesivă de mucus, dureri de cap, letargie, iritaţia ochilor, iritaţia şi inflamarea căilor respiratorii. În cazuri extreme, poate apărea exces de fluid şi hemoragie în plămâni;

-expunerea la oxizii de azot. Expunerea la oxizi de nitrogen produce efecte similare cu expunerea la ozon. Inhalarea de oxizi de azot nu produce întotdeauna efecte iritante imediate dar poate conduce la apariţia excesivă de fluid în ţesutul pulmonar care, la câteva ore după expunere dispare.

2.6.2.4. Efectele de lungă durată Mult mai importante sunt însa efectele de lunga durată, de aceea, majoritatea

cercetatorilor şi au îndreptat atenţia asupra acestora. Detalii referitoare la expunerea de lungă durată la fumuri şi gaze rezultate în urma

anumitor procese de sudare sunt prezentate în cele ce urmează: - sistemul respirator: Pe baza studiilor care s-au efectuat s-a demonstrat faptul ca efectele

cronice sunt înrăutăţite de fumat; - sistemul nervos:Dintre toate componentele fumurilor apărute la sudare, Microparticulele

de plumb şi de mangan au efecte negative asupra sistemului nervos. - sistemul cardiovascular: Monoxidul de carbon generat de sudarea în medii de gaze

protectoare reduce capacitatea sângelui de a transporta oxigen de aceea expunerea la monoxidul de carbon este extrem de periculoasă mai ales în cazul sudorilor care au probleme cu inima;

-pielea: Compuşii cromului , care pot fi prezenţi în oţelul inoxidabil sau în fumurile rezultate în urma procesului de sudare a acestui material, sunt o frecventă cauză a apariţiei dermatitei;

- efectele cancerigene: Există grija referitoare la prezenţa unor agenţi ce produc cancerul, în anumite fumuri şi gaze rezultate în urma procesului de sudare. În acest sens analizând literatura de specialitate se poate afirma că:

- cromul şi nichelul pot provoca cancerul sistemului respirator; - ozonul este un suspect în cazul cancerului pulmonar dar nu există studii care să

demonstreze acest lucru; - arcul electric emite radiaţii ultraviolete emise pe anumite unde care au capacitatea

de a produce tumori la animale şi la indivizi care se supraexpun, totuşi nu există confirmarea apariţiei acestui efect din partea sudorilor.

Cancerul pulmonar este cel mai frecvent tip de cancer întâlnit la oameni. Studiile referitoare la apariţia cancerului la plămâni în rândul sudorilor indică o creştere a riscului cu 30-40% în comparaţie cu restul populaţiei. Deoarece fumatul şi expunerea la alţi agenţi

17

cancerigeni cum ar fi fibrele de azbest e posibil să fi influenţat rezultatele, nu se ştie cu exactitate dacă operaţia de sudare este un pericol în ceea ce priveşte apariţia cancerului la plămâni. Se consideră că sudarea oţelurilor slab aliate nu prezintă un risc mare pentru sănătate. Sudorii oţelurilor inoxidabile sunt expuşi la crom şi nichel şi sunt consideraţi un grup cu risc ridicat;

- astmul: Astmul profesional este cauzat de inhalarea unor agenţi patogeni la locul de muncă şi se diferenţiază de astmul neprofesional prin urmările şi simptomele cauzate de acesta, observându-se o uşoară îmbunătăţire atunci când se stă departe de locul de muncă, (Palmer şi Eaton, 2001). La sudarea oţelurilor inoxidabile, mari cantităţi de crom şi nichel din fum sunt considerate responsabile pentru sensibilitatea respiratorie (Howden şi al.,1998 ). O posibilă asociere între sudare şi astmul profesional rămâne încă incertă. Multe dintre studiile realizate sunt greu de comparat din cauza diferenţelor populaţiei muncitoare, dotărilor industriale, tehnicilor de sudare şi durata de expunere. Sferlazza and Beckett ( 1991 ) relatează că astmul profesional nu este cauzat în totalitate de către fumul rezultat în urma sudării. Concluzia dată de apariţia astmului la populaţia generală şi la numărul mare de sudori profesionişti este aceea că la sudori apariţia astmului este mai sporit. Multe studii au fost făcute pentru a examina aceste asocieri. Meredith (1993) evaluează noi cazuri de astm raportate pentru toate ocupaţiile între anii 1989 şi 1990. Trei cazuri ( 0.3% ) de astm profesional au fost identificate la sudori expuşi la fumul rezultat în urma operaţiei de sudare a oţelurilor inoxidabile şi 20 de cazuri (1.8%) la muncitori expuşi la alte tipuri de fumuri generate de operaţia de sudare. Astmul a fost diagnosticat în 124 din 246 de noi cazuri de boli pulmonare profesionale raportate de Contreras şi al. ( 1994 ). Fumurile rezultate la sudare au fost suspectate ca fiind cauza a 3.2% dintre cazurile de astm. Într-un studiu larg evaluând muncitorii din Irlanda de Nord, Beach şi al. (1996) au evaluat apariţia astmului la sudori comparat cu angajaţii din port, într-un studiu făcut pe 1024 de muncitori. Ocupaţia din porturi a fost catalogată în funcţie de expunerea la agenţii contaminatori din aer. Rezultatele indică faptul că s-a observat o schimbare simţitoare printre sudorii care au fost comparaţi cu muncitorii cu expunere la agenţi contaminatori din aer. O relaţie a fost stabilită între concentraţia totală de fum şi sensibilitatea respiratorie, dar schimbările observate în funcţionarea pulmonară nu s-au corelat cu concentraţia nici unui metal măsurat în probele de aer. Autorii au ajuns la concluzia ca schimbările în sensibilităţile pulmonare care au fost observate printre sudori în timpul studiului lor, poate fi un semn important spre astmul clasic. A fost estimat că aproximativ 1% din sudori pot avea astm profesional după 5 ani de muncă.

Într-un studiu ulterior, Simonsson şi al. (1995) au evaluat sensibilităţile bronhice la muncitorii din Suedia în primii 3 ani de muncă şi a constatat că 65 din 202 muncitori testaţi pentru funcţionarea plămânilor au fost expuşi la fumul rezultat în urma sudării. Grupul de control a fost compus din 49 de muncitori din industria mâncărurilor. Importante descreşteri au fost observate în funcţionarea standard a plămânilor când au fost comparate cu muncitorii expuşi la fumul rezultat în urma operaţiei de sudare. Reducerea funcţionarii plămânilor s-a găsit a fi din cauza duratei expunerii la sudare şi la eventualele dezvoltări ale astmului.

Toren (1996) a evaluat indicii raportaţi despre astm în Suedia între anii 1990-1992. Rata incidentelor raportate a fost calculată prin compararea numărului de persoane muncitoare în aceeaşi categorie de lucru. Rata incidentelor printre sudorii bărbaţi cu vârstele cuprinse între 20-64 ani a fost de 7 ori mai mare decât populaţia masculină muncitoare. Când sudorii bărbaţi mai tineri (vârsta intre 20-44 ani) au fost separaţi la analize, rata a fost de 9 ori mai mare decât rata generala a populaţiei masculine muncitoare;

- febra fumului metalic: Cea mai frecventă boala respiratorie la sudori este febra fumului metalic, o boală foarte comună şi de scurtă durată care poate să existe înainte şi după sudare. Condiţiile sunt cauzate de inhalarea oxizilor proaspeţi de oxid de zinc. Ea se produce cel mai des printre sudorii care taie sau sudează oţel galvanizat cu zinc sau din alte aliaje ale zincului.

18

Aceleaşi simptome pot fi observate după inhalarea fumurilor provenite de la cupru, magneziu sau cadmiu. Febra fumului metalic este caracterizată de atacul acut ( aproximativ 4 ore de la expunere ) şi stimulează boala flu-like (Liss 1996). Simptomele includ setea, gâtul uscat, un gust dulce sau metalic în gură, ameţeli, dureri de cap şi febră. Boala se vindecă de la sine şi se tratează în 24-48 de ore. Febra fumului metalic a fost provocată din prima zi de la expunere printre noii sudori cât şi printre cei mai vechi într-un număr destul de mare (aproximativ 30%).

Vodelmeier şi al. (1987) au examinat febra fumului metalic ce putea să apară într-un atelier după sudare. Alternanţe semnificative au fost observate în funcţionarea plămânilor şi evidenţiată într-o cădere respiratorie. La 24 de ore după expunere funcţionarea pulmonară revine la normal. Într-un alt laborator, persoanele voluntare au fost expuse la 5 mg de oxid de zinc foarte fin timp de 2 ore. Fiecare dintre cei patru subiecţi au unul sau mai multe simptome ale febrei fumului metalic după 6-10 ore, care au încetat să se manifeste după 24 de ore de la expunere.

Blanc şi al.(1991) sugerează că celulele pulmonare inflamate pot avea un rol foarte important în febra fumului metalic; - bronşita: Bronşita este o boală caracterizată prin inflamarea căilor respiratorii din cauza substanţelor precum fumul de ţigară, dioxidul de azot şi dioxidul de sulf. În supravegherea sudorilor s-a observat creştere semnificativă a simptomelor bronşitei acute, care este cea mai frecventă problemă asociată cu viaţa respiratorie. Un factor care afectează detectarea bronşitei cronice la sudori este fumul de ţigară şi bronşita cronică cauzată de fumul de ţigară la restul populaţiei. Un număr de studii au fost efectuate de foarte mulţi cercetători pentru a estima apariţia bronşitei cornice la sudori. La un studiu făcut pe 156 de sudori danezi şi 152 de controlori fumatori din aceeaşi uzină s-a constatat că frecvenţa de apariţie a bronşitei în ambele grupe de muncitori a fost aceiaşi.

Antti-Poika şi al. (1997) indică faptul că sudorii nu au fost supuşi unui mare risc ca să dezvolte simptome respiratorii grave faţă de ceilalţi muncitori dintr-un mediu asemănător produs de fumul de ţigară. De asemenea, tusea persistentă a fost mult mai frecventă la angajaţii fumători decât la sudori. În concluzia trasă de echipa de cercetători, se observă că nu sunt diferenţe în rata de apariţie a bronşitei cronice în timp la fumători faţă de sudori sau în comparaţie cu cei expuşi la fenomenul de sudare în timp. Rezultatele mai multor studii efectuate indică faptul că fumurile de sudare pot provoca bronşita acută la sudori intr-un număr mai mare în comparaţie cu fumul rezultat de la fumat. Este cert totuşi că există o creştere mărită a bronşitei acute la sudorii care fumează;

-pneumoconioza şi fibroza: La examinarea plămânilor sudorilor s-au observat cantităţi de oxid de fier depuse fără a fi prezentă fibroza. Această condiţie este drept cunoscută ca sideroză şi este clasificată uzual ca fiind benigă. Billings şi Howard au revăzut rapoartele de sideroză şi au concluzionat ca dizabilităţile cauzate de boala au fost modeste dar evidenta radiologica a siderozei poate fi considerată ca se datorează supunerii excesive la fumul rezultat la sudare. Funahashi şi al.(1988) au făcut examinări pe ţesutul plămânului la 10 sudori, cu o expunere la fumul rezultat la sudură intra 8 şi 40 de ani şi care au simptome de tuse şi dispnee. Roesler şi Woitowiltz (1996) au descris un caz la un sudor cu fibroză interstiţială la plămâni cauzat de oxidul de fier depus în plămâni. El a muncit ca sudor timp de 27 de ani majoritatea timpului în locuri inadecvat aerisite. După 8 ani ca sudor el a făcut tuberculoză care a fost tratată cu succes. După 10 ani a făcut sideroză fără sa aibă simptome respiratorii. După 27 de ani a fost diagnosticat cu insuficienţă respiratorie. Problemele respiratorii s-au datorat expunerii la cantităţi mari de fum rezultate în urma operaţiilor de sudare în spatii închise. Eventualele infecţii cu tuberculoză au contribuit ca un factor dăunător;

19

- infecţiile respiratorii şi imunităţile:Infecţiile respiratorii s-au arătat a fi crescute sever, pe o perioadă lungă şi foarte frecvente pe o printre sudori. Pneumonia cauzată de expunerea la fumul rezultat în urma operaţiilor de sudare şi taiere trebuie tratată prin spitalizare. Autorii indică faptul că inhalarea fumurilor rezultate la sudare pot agrava stările pneumoniei. Câteva studii au raportat o mortalitate excesivă la sudori din cauza pneumoniei. Într-un studiu recent realizat de Doig şi Challen au descoperit că moartea cauzată la sudori a fost mult mai mare decât s-ar fi aşteptat. Autorii au fost neclari dacă pneumonia acută a fost cauzată de infecţiile cu microbi sau scăderea imunităţii după expunerea excesivă la componentele toxice prezente în fumul rezultat în urma sudării. Beaumont (1986) a observat o creştere a deceselor din cauza pneumoniei cu 67%. Apariţia pneumoniei a fost asociată cu expunerea la dioxidul de azot şi ozon. Coggon şi al.(1994) au analizat trei perioade de mortalităţi în Anglia şi Ţara Galilor acestea fiind 1959-63, 1970-72 şi 1979-1990 şi a găsit semnificante creşteri a mortalităţii din cauza pneumoniei la sudori. Interesant că, sudorii retraşi din activitate nu apar excesiv în cazurile de deces din cauza pneumoniei. Din cauza că anticorpii sunt importanţi în apărarea organismului împotriva infecţiilor, autorii cred că reducerea mecanismelor imunitare şi a activităţii citotoxice a celulelor poate duce la creşterea infecţiilor respiratorii în rândul sudorilor;

- cancerul pulmonar: Fumul rezultat în urma operaţiei de sudare nu prezintă o cauză a producerii cancerului la plămâni. Potenţiala asociere dintre sudare şi producerea de cancer pulmonar continuă să fie excesiv examinată. Câteva studii pe muncitori au arătat un risc ridicat a apariţiei cancerului pulmonar printre sudori. În 1990, Asociaţia Internaţională pentru Cercetarea Cancerului ( AICC ) a ajuns la concluzia că fumul rezultat la sudare este un factor cancerigen la oameni. Oarecum interpretarea riscului de apariţie a cancerului pulmonar este mult mai dificilă când apar incertitudini în majoritatea studiilor. Oarecum studiile epidemiologice efectuate pe sudori nu au demonstrat un risc ridicat al apariţiei cancerului pulmonar după expunerea la fumul rezultat în urma operaţiei de sudare a oţelurilor inoxidabile comparativ cu fumul rezultat în urma operaţiei de sudare al oţelurilor carbon sau slab aliate. Alte câteva studii au examinat apariţia cancerului la sudori, dar riscul apariţiei cancerului asociat cu sudarea nu a fost încă clarificat. Operaţia de sudare apare ca fiind cauza creşterii deceselor de cancer pulmonar. Nu poate fi determinat dacă această relevare în riscul apariţiei cancerului pulmonar este din cauza expunerii la agenţi cancerigeni precum azbestul sau hidrocarbonaţii policrilici, fumul de ţigară sau poluarea aerului. În 1990 după o revizie a 23 de epidemiologi ce au efectuat un studiul cu privire la apariţia cancerului la sudori, IARC a concluzionat că fumurile rezultate la sudare sunt posibile cancerigene la oameni. Câteva studii efectuate după concluzia trasă de AICC au indicat că muncitorii expuşi la fumurile rezultate la sudare sunt supuşi unui mare risc de a face cancer pulmonar comparativ cu muncitori care lucrează în alte domenii. În consecinţă, făcând abstracţie de prezenţa cromului şi a nichelului din fumurile rezultate la sudarea oţelurilor inoxidabile, studii recente nu au demonstrat definitiv un risc ridicat al apariţiei cancerului pulmonar printre sudorii de oţeluri inoxidabile comparativ cu sudorii de oţeluri carbon sau slab aliate. Câteva studii au început o reanalizare a unor studii mai recente în încercarea de a îndepărta confuziile şi a stabilii o legătură între fumurile generate la sudare oţelului inoxidabil şi cancerul pulmonar.

Sjogren şi al.(1994) au condus o analiză a datelor din 5 studii ale cancerului pulmonar printre sudorii de oţeluri inoxidabile şi o creştere semnificativă a riscului apariţiei cancerului pulmonar a fost observată printre aceştia.

20

În mai multe studii recente, Hansen şi al.(1996) au evaluat apariţia cancerului la un grup de 10059 de muncitori din Danemarca. O creştere a cancerului pulmonar printre muncitorii care nu au lucrat ca sudori nu a fost evidenţiată, dar muncitorii care lucrează cu metale şi care au muncit ca sudori sau la o companie care se ocupa cu sudura au o creştere semnificativă a boli. Moulyn (1997) a făcut o analiză a 36 de studii independente care cuprind 49 de cazuri de apariţie a cancerului pulmonar printre mai multe grupuri de sudori. În toate tipurile de suduri şi în toate tipurile de studii o creştere semnificativă a apariţiei cancerului pulmonar a fost comparată cu populaţia respectivă şi grupurile de control. Într-un studiu ce a fost făcut pe 1213 sudori expuşi la crom şi nichel şi 1688 de controlori în Germania între anii 1989-1995, Becker (1999) a relatat ca mortalitatea produsă de cancer romane semnificant crescută în randul sudorilo. Danielsen şi al.(2000) au examinat apariţia cancerului la 4480 de muncitori dintre care 861 sudori. Autorii au concluzionat că nu este o relaţie clară între expunerea la fumul rezultat în urma operaţiei de sudare şi cancer.

- efectele dermatologice şi hipertensive: Pielea poate absoarbi radiaţiile ultraviolete din arcul electric ce ia naştere la sudarea prin topire. Producerea de metal topit şi radiaţiile ultraviolete sunt des întâlnite în cadrul acestor operaţii de asamblare. Gravitatea bolilor produse de radiaţii depinde foarte mult de protecţiile oferite precum: hainele, procesul de sudare, timpul de expunere, intensitatea radiaţiilor, distanţa de unde se produce radiaţia. Sensibilitatea pielii la substanţele iritante, generate în timpul sudării se datorează compuşilor derivaţi din crom, nichel, zinc, cobalt, cadmiu, tungsten. Fumurile de la sudare cu crom s-au arătat a fi producătoare de alergii la persoanele sensibile la crom.

Jirasek a raportat despre 10 cazuri de pigmentaţie acută a pielii, care constă în apariţia unor pete maronii asemănătoare pistruilor. S-a constatat ca acestea dispar după 3-8 ani de la încetarea lucrului ca sudor.

Eczema pielii, provocată din cauza nichelului a fost raportată la sudorii care nu s-au protejat. Un studiu recent indică un procent de 45% din 117 sudori care au suferit astfel de leziuni. Dintre aceştia, 41% prezentau arsuri puternice şi superficiale. Radiaţiile ultraviolete s-au găsit pe faţă, palme şi antebraţe la 8.3% dintre sudori.

Într-un studiu efectuat pe 77 de sudori, 75 de muncitori expuşi la operaţia de sudare şi 58 de muncitori neexpuşi, s-a observat că, apariţia iritaţiilor cutanee este frecventă la sudori şi ocazională la ceilalţi muncitori. Iritaţia a fost localizată în general în zonele neprotejate ale corpului şi la gatul sudorilor. În principiu, nu au fost diferenţe semnificante la grupurile cu tumori ale pieli, diferite dermatoze şi leziuni . Lumina ultravioletă produsă în timpul sudării s-a constatat a fi o cauza potenţial a apariţiei cancerului de piele, oricum acest lucru fiind o foarte cunoscut printre sudori;

- efecte ale sistemului nervos central: Constituenţi ai fumului rezultat la sudarea aluminiului şi magneziului au fost suspectaţi că fiind cauzatori ai simptomelor neuropsihiatrice la muncitorii expuşi în ocupaţii specifice. S-a stabilit ulterior ca magneziul este toxic când este inhalat într-o concentraţie mare de către muncitorii implicaţi în producţia oţelului sau în producţia minieră a magneziului. Studii recente sugerează că expunerea pe termen lung la nivele scăzute de magneziu pot cauza schimbări ale sistemului nervos la muncitorii care se ocupă cu aliajele feroase. Intoxicaţiile cu magneziu la oameni este un sindrom bine cercetat deoarece poate produce boala Parkinson. În evaluarea sistemului nervos afectat de aluminiu, Sjogren şi al.(1990) au folosit un chestionar ca să poată accesa simptomele neuropsihice la 65 de sudori de aluminiu şi 217 muncitori de la căile ferate din Suedia. S-a stabilit că sudorii expuşi la aluminiu, plumb sau

21

magneziu pe perioade lungi de timp, au modificari semnificative la sistemul neuropsihic decât cei ce nu au fost expuşi.

Hanninen şi al.(1994) au examinat 17 muncitori bărbaţi, lucrători sudori la o companie de construcţii navale în Finlanda şi au făcut o serie de teste neuropsihice şi asupra nivelului de aluminiu din urină. Rezultatele pentru testele psihomotoare, vizuale şi abilităţile spaţiale au fost bune spre medii iar rezultatele pentru memorie şi abilitatea de comunicare au fost medii. Într-un singur caz, Gunnarsson şi al.(1992) au constatat riscul apariţiei bolii la sistemul neural motor ca fiind fatal şi progresiv.

Efectele sistemului nervos central afectat din cauza magneziului şi a aluminiului au fost examinate la sudori de către Sjogren şi al.(1996). O mare majoritate a testelor psihologice şi neurologice au fost făcute pe grupuri de sudori cu o expunere îndelungata la metale. Sudorii de aluminiu (n=38) au concentraţia urinara de 7 ori mai mare şi au raportat mult mai multe schimbări neurologice şi descreşteri ale sistemului motor decât ceilalţi (n=39). Sudorii expuşi la magneziu (n=12) au rezultate scăzute la 5 teste ale aparatului locomotor. Oarecum sudorii nu au avut un nivel foarte mare de magneziu în sânge faţă de alte grupuri controlate. Autorii au notat diferenţe subtile în funcţionarea locomotorie, care au fost observate la sudorii de aluminiu cu concentraţia de aluminiu în urina de 50 mg/l şi au recomandat că trebuie luate măsuri pentru a reduce concentraţia de aluminiu la sudori. Au mai tras concluzia că în ciuda concentraţiei mici din sânge şi a duratei mici de expunere, magneziul a fost cauza apariţiei simptomelor din aparatul motor asupra sudorilor. Ei recomandă ca mediul de lucru pentru sudorii care folosesc electrozi aliaţi cu magneziu sa fie îmbunătăţit;

- efecte reproductive: Studiile au arătat că sudarea poate afecta fertilitatea. Haneke (1978) a supravegheat 61 de bărbaţi sudori cu arc electric şi nu a găsit nici o asociere între sudură şi anomalii ale fertilităţii.

Kandracova (1981) a evaluat fertilitatea la 4200 de bărbaţi muncitori dintre care 69 erau sudori, 192 lucrau la prelucrări şi 57 mecanici. Restul care nu au fost supuşi niciodată la fumurile generate de sudare au folosit la efectuarea de comparaţii. Anormalităţile frecvente au fost aceleaşi printre grupuri şi s-a ajuns la concluzia ca problemele legate de fertilitate la sudori au fost aceleaşi ca la muncitorii cu alte ocupaţii. Jelnes şi Knudsen (1988) au observat ca nu este nici o diferenţa la parametrii testaţi la aparatul reproducător al bărbaţilor comparând 20 de sudori SMEI cu 11 alte persoane. Pe de alta parte, Mortensen (1988) a folosit un chestionar combinat cu analizele specifice a 1255 de muncitori bărbaţi şi a observat o mărire a riscului de apariţie a anormalităţilor de fertilitate la sudori. Riscul era chiar mai mare de 2,34 de ori pentru sudorii de oţeluri inoxidabile decât la celelalte persoane.

Wu şi al. (1996) au examinat efectul expunerii sudorilor la magneziu şi la fumurile de sudare în China. S-a ajuns la concluzia că magneziu poate avea un efect toxic asupra funcţiei reproductive. De asemenea, cadmiul şi plumbul sunt indicate ca metale care pot cauza probleme asupra funcţiei de reproducere la bărbaţii care intră în contact cu fumurile rezultate în urma sudării. 2.7. Concluzii

1º Majoritatea procedeelor de sudare, prin modul de opeare si pin echipamentul tehnologic cu ajutorul căruia se realizează, au un impact major asupra mediului inconjurator, iar poluarea rezultată nu este deloc neglijabilă, în cazul realizării de construcţii sudate de mare anvergură;

22

2 º Prin esenta sa procesul tehnologic de sudare are un anumit impact asupra mediului şi respectiv asupra operatorului sudor, datorită următoarelor caracteristici: necesită un agent energetic ce dezvolta caldura necesara aducerii în sare topită sau de curgere plastică a zonelor de îmbinat (arcul electric, flacara ozigaz, fascicolul de electroni sau de fotoni, arcul sau jetul de plasma etc.); necesită un echipament tehnologic, care prin constructie si exploatare produce substante poluante; necesita multe materiale auziliare, care prin topire degaja o serie de substante poluante şi are în componenta sa o serie de opeaţii care sunt puternic poluante(debitarea şi pegatirea rostului de sudare, curătarea, tratamentele termice, încercarile si testarile etc.)

3 º Principalele surse de poluare a mediului datorate procesului tehnologic de sudare sunt: descarcarile electrice; radiaţiile electromagnetice; pulberile si micopulberile; fumurile; gazele (COx, SOx, NOx, H2, H2S, CH4, COV-urile etc.); ceata; polarea fotochimica, cu fomarea ozonului troposferic, prafurile, suspensiile, metalele gele, descompunerea substantelor solubile si minerale, deşeuile şi rezidurile industriale;

4 º Se estimează că peste 1,2 milioane sudori cu normă întreagă lucreaza în întreaga lume, majoritatea simţind o serie de efecte nocive sanataţii lor datorate ocupaţiei lor;

5 º Efecte daunatoare sanataţii, cauzate de operaţia de sudare provin din riscurile fizice, chimice, electrice, mecanice si radioactive ce insoteste acesta operaţie tehnologică.

6 º Riscurile chimice includ: fumurile formate din micropaticole de aluminiu, cadmiu, crom, cupu, flor, mangan, molibden, magneziu, nichel, siliciu, titan, zinc etc. si gazele nocive ce apar de tipul bioxidului de carbon, monoxidul de carbon, oxidul de azot, bioxidul de azot, hidrogen sulfurat, bioxid de sulf etc;

7 º Riscurile fizice sunt reprezentate de enegia electrică, campul electromagnetic, caldura interna în mediu, zgomotul si vibraţiile mediului;

8 º Principalele pericole, anexate procesului de sudare, ce afecteaza sanatatea personalului ce lucreaza în domeniu sunt: fumurile, gazele, arcul electric, focul si explozibili, arsurile, datorate împuscaturilor cu metalul topit, afectiuni ale ochilor si ale pielii datorate emisiilor ultraviolete, efectele datorate căldurii de radiaţie si efectele datorate zgomotului puternic;

9 º Principalele efecte de scurta durată sunt: febra fumului metalic, expunerea la ozonul troposferic si expunerea la oxizi de azot;

10 º Efectele de lungă durată sunt: afecţiuni ale sistemului respiator, ale sistemului nervos, ale sistemului cardiovascular, ale pielii, cancerigene, astmul, febra fumului metalic, bronsita, pneumocanioza si fiboza, infecţiile respiratorii şi scaderea imunitatilor, cancerul pulmonar, dermatologice si hipetensive, scaderea funcţiei repoductive etc.