Fachinfos zum Schweißen ohne Rauch, Teil 2

Fachinfos zum Schweißen ohne Rauch, Teil 2

Hochwertige Ergebnisse und eine konstant gute Produktivität setzen vernünftig ausgestattete, saubere und sichere Arbeitsplätze voraus. Das gilt grundsätzlich für alle Branchen, ganz besonders aber für den Bereich der Schweißtechnik. Denn hier sind Mitarbeiter einer Vielzahl von Belastungen ausgesetzt. Dazu zählen auch die Gase und Rauche, die bei thermischen Verfahren entstehen.

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Fachinfos zum Schweißen ohne Rauch, Teil 2

Dass Maßnahmen ergriffen werden, um die Luft am Schweißarbeitsplatz sauber zu halten, hat natürlich nicht nur mit der Mitarbeiterzufriedenheit oder wirtschaftlichen Aspekten zu tun. Stattdessen gibt es klare Vorgaben und Regelungen zum Arbeitsschutz.

In einer Beitragsreihe vermitteln wir Fachinfos zum Schweißen ohne Rauch. Dabei haben wir in Teil 1 die wichtigsten Begrifflichkeiten geklärt und die rechtlichen Grundlagen benannt.

Hier ist Teil 2!:

Die Gefährdungsbeurteilung

Schweißrauche und Gase sind als Gefahrstoffe eingestuft. Aus diesem Grund muss eine Gefährdungsbeurteilung durchgeführt werden. Die Vorgehensweise kann gemäß der TRGS 528 erfolgen und gliedert sich dann in mehrere Schritte:

  1. Zunächst muss ermittelt werden, woraus sich der Schweißrauch zusammensetzt. Dabei spielen der Grundwerkstoff des Werkstücks und mögliche Beschichtungen oder Verunreinigungen, die verwendeten Schweißzusätze und die Gase, die für oder durch das Schweißverfahren vorhanden sind, eine Rolle.

  2. Im nächsten Schritt geht es darum, die Bestandteile des Schweißrauches auf Eigenschaften zu überprüfen, die die Gesundheit gefährden können. Das können Stoffe sein, die die Lunge und die Atemwege belasten, giftig sind oder als krebserregend gelten.

  3. Danach gilt es, die Gefährdungsklasse auf Grundlage des geplanten Schweißverfahrens zu bestimmen. So ist die Gefährdung beim WIG-Schweißen zum Beispiel niedrig bis mittel, während sie beim Fülldrahtschweißen ohne Schutzgas sehr hoch ist.

  4. Anschließend müssen die Arbeitsbedingungen berücksichtigt werden. Hier kommen in erster Linie die räumlichen Gegebenheiten, die Dauer der Schweißarbeiten und die Körperhaltung des Schweißers zum Tragen.

  5. Die Gefährdungsklasse und die Arbeitsbedingungen ermöglichen dann, die Gefährdung im Gesamten zu beurteilen. Denn die Gefährdung kann zum Beispiel niedriger sein, wenn die Schweißarbeiten im Freien stattfinden oder die Schweißdauer nur kurz ist. Andersherum kann eine Zwangshaltung beim Schweißen zu einer höheren Gefährdung führen.

Je nach Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung sind unterschiedliche Schutzmaßnahmen notwendig. Ab einer mittleren Gefährdungsklasse sind lüftungstechnische Vorkehrungen vorgeschrieben. Zusätzlich dazu kann es erforderlich sein, dass der Schweißer einen Atemschutz trägt.

Lüftungstechnische Maßnahmen für rauchfreies Schweißen

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Rauche und Gase beim Schweißen erfasst und abgeschieden werden können. Welche Maßnahmen geeignet sind, hängt unter anderem von der Art des Arbeitsplatzes, der Größe der Werkstücke und dem Schweißverfahren ab.

Die gängigsten Vorkehrungen sind folgende:

In den Brenner integrierte Punktabsaugung

Ein Schweißbrenner, der entweder mit einer integrierten Absaugdüse oder mit einem kleinen, aufgesetzten Absaugrohr ausgestattet ist, macht es möglich, die Schweißrauche direkt dort zu erfassen, wo sie entstehen.

Weil sich so eine in den Brenner integrierte Punktabsaugung direkt neben der Schweißstelle befindet, kommt sie mit einem sehr geringen Luftvolumenstrom aus.

Allerdings erfordern die kleinen Querschnitte von der Düse und dem Saugschlauch einen sehr hohen Unterdruck von mindestens 10.000 Pa im Absaugsystem. Nachteilig ist außerdem, dass sich die Handhabung des Schweißbrenners verändert und einige Schweißpositionen nur eingeschränkt möglich sind.

Hochvakuum Punktabsaugung

Mithilfe von Saugdüsen, die wie Schlitze oder Trichter geformt sind, können Gefahrstoffe in einem Abstand von bis zu 15 cm erfasst werden. Dabei halten in aller Regel Magnete die Absaugdüsen in ihrer Position. Angeschlossen an das Absaugsystem, sind die Düsen über Schläuche mit einem Innendurchmesser von ungefähr 4,5 cm.

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Damit das System funktioniert, muss sich der Luftstrom in einem Bereich zwischen 100 und 150 m³/h bewegen und der relative Unterdruck mindestens 6.000 Pa betragen. Ein Minuspunkt ist, dass die Düsen oft neu ausgerichtet werden müssen.

Denn weil ihre Saugreichweite nicht besonders groß ist, können sie den Schweißrauch nur in einem begrenzten Bereich aufnehmen.

Niedrigvakuum Punktabsaugung

Diese Variante ist in der Praxis am weitesten verbreitet. Bei der Niedrigvakuum Punktabsaugung werden die Gefahrstoffe durch Absaughauben und flexible Absaugarme erfasst. Die Vorrichtungen haben Innendurchmesser von etwa 15 cm und sind bis zu 10 m lang. Dabei sind die Absaughauben so konstruiert, dass sie frei positioniert werden können und in der eingestellten Position bleiben.

Je nachdem, wie groß eine Absaughaube ist und welche Form sie hat, ist ein Luftvolumenstrom zwischen 700 und 1.000 m³/h notwendig. Der Unterdruck sollte bei 800 bis 1.200 Pa liegen. Die Systeme erfassen Schweißrauche auch in einem Abstand von 30 bis 40 cm noch zuverlässig.

Wichtig ist aber, dass die Absaugarme möglichst leichtgängig sind. Andernfalls wird die Anwendung unnötig erschwert. Vorteilhaft ist außerdem eine Beleuchtung. Denn durch eine Absaughaube mit Beleuchtung profitiert der Schweißer von besseren Lichtverhältnissen in seinem Arbeitsbereich.

Absaughaube

Absaughauben kommen in erster Linie an Schweißrobotern und anderen Plätzen mit automatisierten Schweißprozessen zum Einsatz. Der thermische Auftrieb sorgt dafür, dass die Schweißrauche in den Bereich gelangen, in dem sie die Absaughaube erfassen kann.

Lamellenvorhänge, die zusätzlich an den Seiten der Haube angebracht sein können, verringern eventuelle Querströmungen und erhöhen auf diese Weise die Raucherfassung.

Die Größe und die Form der Absaughaube hängt vom Arbeitsbereich des Schweißroboters ab. Der Luftvolumenstrom muss so bemessen werden, dass der ganze Thermikstrom, der von der Schweißstelle ausgeht, aufgesaugt wird. Meist bewegt sich das in einer Größenordnung zwischen 2.000 und 4.000 m³/h. Als Unterdruck im Absaugsystem genügen wenige 100 Pa.

Außerhalb von automatisierten Schweißarbeitsplätzen machen diese Absaugsysteme wenig Sinn. Denn im Atembereich des Schweißers senken sie die Belastung durch Gefahrstoffe nicht.

Hallenlüftung

Die Hallenlüftung kommt ins Spiel, wenn eine der eben genannten Maßnahmen unterstützt werden soll oder wenn keine andere Technik möglich ist. Die Absaugung erfolgt meist in 4 bis 6 m Höhe, allerdings werden die Schweißrauche mehr oder weniger zufällig erfasst.

Die Anlagen laufen üblicherweise im Umluft-Betrieb. Dabei kann pro Stunde ein Luftvolumen umgewälzt werden, das einem Mehrfachen des Hallenvolumens entspricht.

Bei der Hallenlüftung werden mit der Schichtlüftung und der Mischlüftung zwei Verfahren voneinander unterschieden. Bei der Schichtlüftung bringen bodennahe Quellauslässe im Bereich der Schweißplätze impulsarm Zuluft in den Raum.

Weil das den Auftrieb der Schweißrauche verstärkt, verbessert sich gleichzeitig die Luftqualität im Umfeld der Schweißplätze.

Bei der Mischlüftung gelangt die Zuluft durch Lüftungsgitter oder Weitwurfdüsen im oberen Bereich der Halle in den Raum. Die Folge ist, dass sich die Luft in der Halle mischt. Allerdings muss sichergestellt sein, dass die Gefahrstoffe durch die Durchmischung nicht in andere Arbeitsbereiche gelangen.

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Rudolf Bozart, Baujahr 1964 Schweißfachingenieur, Gerd Meinken geboren 1972, Schweißwerkmeister, Thorsten Kamps, geboren 1981 Coautor und Christian Gülcan, Betreiber der Webseite, schreiben hier alles Wissenswerte zu Schweißtechniken und Schweißverfahren, geben Tipps und Anleitungen zu Berufen, Schweißgeräten, Materialkunde und Weiterbildung.

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