Sicherer Umgang mit Gefahrstoffen beim Schweißen

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Bei der Durchführung von Schweißarbeiten in Werkstätten werden häufig Gefahrstoffe verwendet oder freigesetzt, von denen sowohl Gefahren für die Gesundheit der Beschäftigten als auch für die Umwelt ausgehen können. Die Kenntnis dieser Gefahren ist unverzichtbare Voraussetzung für das Schweißaufsichtspersonal und die Schweißer an den Arbeitsplätzen, um wirkungsvolle Schutzmaßnahmen ergreifen zu können.

Diesem Zweck dient u.a. die im November 2022 veröffentlichte überarbeitete Fassung der DGUV Information 213-033 „Gefahrstoffe in Werkstätten“, die unter Federführung des Sachgebiets Gefahrstoffe des Fachbereichs Rohstoffe und chemische Industrie der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung erarbeitet wurde.

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen Auszug. Den vollständigen Beitrag finden Sie im Produkt „Die Schweißaufsicht im Betrieb“.

Zielsetzung: über Gefahren informieren, auf Pflichten hinweisen, Schutzmaßnahmen darstellen

Die DGUV Information 213-033 befasst sich mit Gefahrstoffen, die bei typischen Arbeiten in Werkstätten verwendet werden bzw. entstehen, sowie mit Gesundheitsgefahren, die von diesen Gefahrstoffen ausgehen. Darüber hinaus beschreibt sie Schutzmaßnahmen, die sich in der Praxis bewährt haben. Die Zielsetzung der insgesamt 104 Seiten umfassenden Publikation besteht explizit darin,

• über die Gefahrstoffe zu informieren, die bei typischen Werkstattarbeiten zum Einsatz kommen oder bei diesen Arbeiten entstehen, und über die möglichen Gesundheitsgefahren, die von ihnen ausgehen,
• auf die gesetzlichen Verpflichtungen hinzuweisen, die sich aus den Tätigkeiten mit Gefahrstoffen am Arbeitsplatz ergeben,
• durch die Darstellung geeigneter Schutzmaßnahmen, die sich in der Praxis bereits bewährt haben, zu unterstützen.

Hinweis

Dieser Beitrag befasst sich ausschließlich mit den für das Schweißen in Werkstätten relevanten Inhalten der DGUV Information 213-033.

Gefahrstoffe bei schweißtechnischen Arbeiten

Der Abschnitt 2.2 der DGUV Information ist mit „Gefahrstoffe bei schweißtechnischen Arbeiten“ überschrieben. Als „schweißtechnische Arbeiten“ in diesem Sinne gelten u.a. folgende Verfahren:

• Flammrichten
• Flammwärmen
• Löten
• Schweißen
• thermisches Schneiden
• thermisches Spritzen

Im Zuge der Anwendung dieser Arbeitsverfahren bilden sich Gefahrstoffe, die partikelförmige Stoffe und/oder gasförmige Stoffe enthalten.

Beim Schweißen entstehen Schweißrauche

Bei der Durchführung von Schweißarbeiten entstehen partikelförmige Stoffgemische (Schweißrauche). Die chemische Zusammensetzung und Konzentration dieser Schweißrauche hängt maßgeblich vom verwendeten Verfahren sowie den verwendeten Werkstoffen ab.

Die freigesetzten Partikel können alveolengängig (A-Staub) oder einatembar (E-Staub) sein. Darüber hinaus können sog. ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser kleiner als 0,1 μm entstehen.

Hinweis

Beim Schweißen entstehen über 95 % der partikelförmigen Gefahrstoffe (insbesondere Metalloxide) in der Regel aus dem verwendeten Zusatzwerkstoff und nur rund 5 % aus dem Grundwerkstoff. Beim Schweißen von Aluminium entsteht Aluminiumoxid, beim Schweißen von unlegierten Stählen entstehen Eisenoxide und beim Schweißen von hochlegierten Stählen entstehen zusätzlich krebserzeugende Chrom(VI)-Verbindungen und Nickeloxide.

Diese gasförmigen Gefahrstoffe entstehen beim Schweißen

Abhängig vom verwendeten Schweißverfahren können die nachstehend aufgeführten gasförmigen Gefahrstoffe entstehen:

• Kohlenmonoxid (CO)
  Kohlenmonoxid entsteht vor allem beim Schutzgasschweißen mit Argon/Kohlendioxid-Mischgas (MAGC) infolge der thermischen Zersetzung des Kohlendioxids. Es ist giftig beim Einatmen und fruchtschädigend. Bei höheren Konzentrationen kommt es aufgrund der hohen Affinität des Kohlenmonoxids zu Hämoglobin zu einer Hemmung des Sauerstofftransports im Blut, was zu einer Sauerstoffunterversorgung führt.
• Stickstoffoxide (Nitrose Gase)
  Stickstoffoxide entstehen bei der Oxidation des Luftstickstoffs am Rand der Flamme oder des Lichtbogens. Hierzu kommt es vor allem bei folgenden Schweißverfahren:
  • autogenes Schweißen
  • Brennschneiden und Brennfugen
  • Flammspritzen
  • Plasmaschweißen
  • Plasmaschneiden
  • Plasmafugen
  • Plasmaspritzen

Im Falle des Einatmens nitroser Gase kann es zu Lungenschädigungen kommen. Stickstoffdioxid (NO₂) und Stickstoffmonoxid (NO) sind beim Einatmen akut toxisch und wirken ätzend.

Im Falle des Einatmens nitroser Gase kann es zu Lungenschädigungen kommen. Stickstoffdioxid (NO₂) und Stickstoffmonoxid (NO) sind beim Einatmen akut toxisch und wirken ätzend.

• Ozon (O₃)
  Ozon bildet sich aus dem Sauerstoff der Luft durch UV-Strahlung bei reflektierenden Oberflächen. Hierzu kommt es vor allem bei den nachstehend aufgeführten Schweißverfahren:
  • MIG-Schweißen von Aluminiumwerkstoffen
  • WIG-Schweißen von Aluminiumwerkstoffen und hochlegierten Stählen
  • Plasmaschneiden
  • Plasmafugen
  • Laserstrahlschneiden von Aluminiumwerkstoffen

Ozon ist beim Einatmen sehr giftig und wirkt reizend auf die Schleimhäute. Zudem steht Ozon im Verdacht, krebserzeugend zu sein.

Hinweis

Die Schädigung der Haut durch UV-Strahlung (Schweißerhautbrand) kann durch das Tragen geeigneter Schweißerschutzkleidung vermieden werden.

• Gasförmige Pyrolyseprodukte
  Gasförmige Pyrolyseprodukte (z.B. Blausäure, Chlorwasserstoff, Formaldehyd) entstehen beim Überschweißen, Brennschneiden und Brennfugen von Werkstücken mit organischen Beschichtungen.

Hinweis

Beim Löten ist die Zusammensetzung der auftretenden Rauche und Gase von den eingesetzten Flussmitteln und Loten abhängig. Der Grundwerkstoff wird nicht aufgeschmolzen und trägt nicht zur Rauchbelastung bei.

Beim Weichlöten treten entsprechend als Rauchkomponenten bei Verwendung von bleifreien Loten im Wesentlichen Zinn und Zinnoxid, bei Verwendung von bleihaltigen Loten entsprechend Zinn, Blei und deren Oxide auf. Als Flussmittel kommen im Wesentlichen natürliche Harze, z.B. Kolophonium, organische Säuren, z.B. Adipinsäure, sowie Chloride, z.B. Zinkchlorid oder Ammoniumchlorid, zum Einsatz. Als gasförmige Gefahrstoffe sind hier in Abhängigkeit vom eingesetzten Flussmittel insbesondere Aldehyde (aus Kolophonium) oder Chlorwasserstoff, z.B. aus Ammoniumchlorid, zu berücksichtigen. Des Weiteren können aus Flussmitteln in geringen Mengen Lösemittel, z.B. Isopropanol, freigesetzt werden.

Entsprechend den eingesetzten Loten und Flussmitteln können beim Hartlöten Rauche und Gase, bestehend aus Kupferoxid, Zinkoxid, Silberoxid, Chloride oder Fluoride sowie geringe Mengen Chlorwasserstoff oder Fluorwasserstoff, freigesetzt werden.

Die bei schweißtechnischen Arbeiten entstehenden Rauche und Gase bestehen aus Gefahrstoffen mit sehr unterschiedlichen gesundheitsgefährdenden Wirkungen (vgl. nachstehende Tabelle).

Tab. 1: Praxisbeispiele für gesundheitsgefährdende Wirkungen

Gesundheitsgefährdende Wirkungen	Beispiele aus der Praxis
Atemwegs- und lungenbelastende Stoffe	Aluminiumoxid, Eisenoxide
Krebserzeugende Stoffe	Chrom(VI)-Verbindungen, Nickeloxide
Toxische oder toxisch-irritative Stoffe	Fluoride, Kohlenmonoxid, Kupferoxid, Manganoxide, nitrose Gase

Autor: Ernst Schneider

Den kompletten Beitrag finden Sie im Produkt „Die Schweißaufsicht im Betrieb“.