Lasrook en gezondheidsproblemen door lasrook

Wij krijgen jaarlijks veel werknemers tijdens medische onderzoeken die lassers zijn van beroep en hebben ademhalingsproblemen. Tijdens de consultaties bij arbeidsgeneesheer gebeurt een spirometrie om hun longfunctie te kunnen meten. Door het inademen van lasrook en gebrek aan gepaste afzuigingssysteem kan men gezondheidsklachten krijgen. Best is dat de werkgevers aandacht besteden aan de gezondheid van hun werknemers: aangepaste persoonlijke beschermingsmiddelen, goede afzuigingssysteem,....

Lasrook

Bij het lassen en thermisch snijden is lasrook (gassen en deeltjes) moeilijk te classificeren. Veel smeltlasprocessen en/of thermische de omgevingslucht dermate doen afnemen dat er verstikkingsgevaar ontstaat; koolstofdioxide en stikstof hebben hetzelfde effect. Ozon kan worden gevormd door de UV-straling van de lasboog, dit is meer uitgesproken waar argon of helium worden ingezet als lasgas.

Een goede inschatting van de samenstelling van de lasrook kan men slechts doen indien men rekening houdt met het lasproces en de te verbinden materialen. Bijvoorbeeld bij het MAG-lassen van zacht staal met een Ar-CO2 beschermgas wordt weinig rook gevormd, met een oxiderend gas (CO2) daarentegen wordt een belangrijker hoeveelheid lasrook gevormd en eventueel zelfs koolstofmonoxide en stikstofoxiden.

Lasrook kan ook amorfe slakdeeltjes bevatten met daarin ijzer, mangaan, silicium en andere metalen in functie van de gelaste legering. Chroom en nikkel zijn aanwezig wanneer roestvast staal wordt gelast. Bepaalde types beklede elektroden of vuldraden bevatten fluoriden. De gevormde lasrook bevat duidelijk meer fluoriden dan oxiden. Maar in een in Nederland uitgevoerd onderzoek werd aangetoond dat er geen direct verband is tussen het fluorgehalte in de bekleding en in de lasrook.

Lasrook is samengesteld uit twee samenstellende delen: de gassen en de rook, dat wil zeggen de vaste lasrook zich situeert ten opzichte van andere goed gekende rook zoals bv. sigarettenrook. Er moet hier wel worden vermeld dat het merendeel van de lasrook (met bijvoorbeeld uitsluitsel van lasrook welke zware metalen bevat) minder gevaarlijk is dan de rook van sigaretten.

De hierna volgende lijst geeft een overzicht van de producten welke men kan terugvinden in lasrook met opgave van hun TLV-waarde (Treshold Limit Value = maximaal toelaatbaar gehalte in de lucht voor een werkdag van 8 uur en dit gedurende de hele loopbaan van een persoon in goede gezondheid, zonder dat er problemen zijn voor die persoon) en de problemen die ze met zich mee kunnen brengen.

Lasrook : (van toevoegmateriaal en van basismateriaal)

• IJzeroxide (TLV: 5 mg/m;, hetzij 500 inadembare deeltjes per cm; totaal stof) kan tot 50% van de lasrook uitmaken en aanleiding geven tot siderosis (longaandoening die veel gelijkenis vertoont met de stoflong).
• Siliciumdioxide (TLV: 0,3 mg/m;) komt voort van de elektrodebekleding en kan aanleiding geven tot silicosestoflong.
• Mangaan en mangaanoxiden (TLV: 5 mg/m;) soms in belangrijke mate aanwezig, deze kunnen hetcentrale zenuwstelsel aantasten.
• Fluoriden (TLV: 2,5 mg/m;): vooral bij basische elektroden. Ze prikkelen een elektrische stroom door de elektroden en dus ook door de platen. In de contactzone tussen beide platen vormt zich dan een laslens (laspunt). De toegepaste (aan) drukkracht moet zodanig zijn dat de te lassen platen tegen elkaar worden gehouden tijdens het lassen en dat er geen spatvorming kan optreden.

Dit proces is echt milieuvriendelijk, maar het kan slechts worden toegepast voor platen van geringe dikte.

Bij het lassen of thermisch snijden is de samenstelling van de lasrook normaal verschillend van de samenstelling van de elektroden of toevoegmetalen. Wat men kan verwachten in de lasrook, voor normale lastoestanden zijn vluchtige elementen en/of reactie- of oxidatieproducten van het toevoegmetaal, basismateriaal, coatings en polluerende stoffen in de atmosfeer.

Het is veeleer het toevoegmetaal en niet het basismetaal dat de bron is van de lasrook. Een niet te verwaarlozen hoeveelheid lasrook kan echter voortkomen van het basismateriaal indien dit legeringselementen en/of coatings heeft die vluchtig worden bij hogere temperatuur. Bepaalde gassen ontstaan bij de ontbinding van laspoeders of de bekleding van elektroden. Andere worden gevormd onder invloed van de boogenergie of door de UVstraling op de omgevingslucht en polluerende stoffen.

De potentieel toxische gassen zijn, koolstofmonoxyde, nitreuze dampen, ozon en fosgeen of andere ontbindingsproducten van gechloreerde koolwaterstoffen. Helium en argon zijn inerte gassen en kunnen de hoeveelheid zuurstof in deeltjes. Deze laatste kan men in functie van hun grootte/afmetingen onderverdelen in drie categorieën.

Ten eerste de niet inhaleerbare (deeltjes groter dan 10 micron), ten tweede de inhaleerbare en niet weerhouden in de longen (afmetingen kleiner dan “ 0,1 micron) en ten derde de inhaleerbare en weerhouden in de longen (afmetingen van “ 0,1 tot 10 micron).

Het zijn vooral deze laatste die problemen veroorzaken. Het zijn de afmetingen van de diverse stofdeeltjes en rook van belang.

• Chroomoxiden (TLV: 0,1 mg/m; voor CrIII, en 0,05 mg/m; voor CrVI) bij roestvast staal of verchroomde delen, geven aanleiding tot exeemachtige huiduitslag en longaandoeningen. Andere bronnen spreken van longkanker (Voor CrVI).
• Alkali en aardalkali metalen (TLV: 5 mg/m;) calcium oxiden, (in rook van kalkbasische elektroden).
• Zink (TLV: 5 mg/m), tin (TLV: 2 mg/m;). De oxiden geven aanleiding tot de zogenaamde “metaaldampkoorts” die echter verdwijnt na enkele uren of een nacht rust.

Metaaldampkoorts geeft dezelfde symptomen als griep. Er zijn geen blijvende letsels te vrezen, maar men kan bij de eerstvolgende gelegenheid vlug hervallen. Zink : bij messing of verzinkte stukken (gegalvaniseerd staal); tin: bij het lassen van brons.

• Beryllium (TLV: 0,002 mg/m;) zeer giftig. Bij het lassen van sommige Cu-legeringen.
• Lood (TLV: 0,15 mg/m;) kan reeds na enkele uren loodvergiftiging teweegbrengen. Ademhalingswegen en ogen irriteren, ook longoedeem alsmede maag- en darmklachten behoren tot de mogelijkheden.
• Koolstofdioxide (CO2) (TLV: 5.000 ppm) gebruikt als bescherming van de boog tijdens het lassen. Dit gas is zwaarder dan lucht en kan bij overmatige toevoer een zuurstoftekort bewerkstelligen.
• Koolstofmonoxide (CO) (TLV: 50 ppm) ontstaat meestal door ontbinding van CO2 op hoge temperatuur en is giftig, in hoge concentraties zelfs dodelijk. In kleinere lasruimten kan zich een te hoge concentratie van CO vormen (zowel als van CO2) . Daar is een goede ventilatie noodzakelijk. maar bij te grote hoeveelheden kunnen ze de lucht verdringen en aldus verstikkingsgevaar scheppen, vooral in kleine ruimten.

Lasrookafzuiging

Wanneer de concentratie in de lucht van lasrook en stof te groot wordt, moet worden voorzien in verse luchttoevoer en/of afzuiging van de lasrook.

• Cadmium (TLV: 0,05 mg/m;). Geeft buitengewoon sterke vorming van traangas.
• Koper (TLV: 0,1 mg/m;). Veroorzaakt metaaldampkoorts.
• Nikkel (TLV: 0,1 mg/m;). Geeft longontsteking.
• Molybdeen (TLV: 5 mg/m;) voor oplosbare Mo verbindingen en 15 mg/m; voor onoplosbare). Tot op heden zijn nog geen molybdeenvergiftigingen bij het lassen waargenomen, wel irritatie van de luchtwegen.
• Titanium (TLV: 10 mg/m;).
• Vanadium (TLV: 0,05 mg/m; vanadiumpentoxide). Vooral bij gevulde draad werken deze dampen irriterend op de slijmvliezen. Gassen (toegevoegd of ontstaan door hoge temperaturen en straling):
• Nitreuze gassen, vooral NO2 is gevaarlijk TLV: 5 ppm). Ze ontstaan bij hoge temperaturen, zijn zwaarder dan lucht.
• Ozon (O3O) (TLV: 0,1 ppm) sterk prikkelend gas dat ontstaat door inwerking van UV-licht op zuurstof, vooral bij hoge stroomsterkten bij vlambooglassen (vooral bij TIG- en plasmalassen). Ozon vormt zich het sterkst bij boogstarten. Het kan de slijmvliezen prikkelen, in hogere mate geeft het aanleiding tot longprikkelingen en hoofdpijn. Een verblijf van 1 uur in een O3- concentratie van 1 ppm heeft de dood tot gevolg (pulserend MIGlassen van aluminium gemeten in Engeland).
• Fosgeen (TLV: 0,1 ppm).COCl2 ontstaat door verhitting of door UV bestraling van chloor koolwaterstoffen. Het is een reukloos gas en tast de longwegen aan. Daarom mag men slechts lassen op stukken die volledig droog zijn na reiniging met tri, aceton en analoge koolwaterstoffen.
• Andere beschermende gassen zoals argon, helium, waterstof, stikstof zijn op zichzelf niet giftig, elektroden. De elektroden werden ondergebracht in rookklassen, welke vastlegden hoeveel verse lucht moest worden toegevoegd in de werkplaats.

De evacuatie van lasrook kan, al naargelang het geval, op verschillende manieren worden gerealiseerd. Eerst en vooral is er de plaatselijke afzuiging van de lasrook, dit is de afzuiging aan de bron. In bepaalde gevallen geeft deze puntafzuiging geen voldoening en moet dit worden gecombineerd met een gelaatsmasker met verse luchttoevoer voor de lasser. De tweede mogelijkheid bestaat in een algemene ventilatie welke moet resulteren in een zuivere omgeving in heel de werkplaats. In beide voormelde gevallen zal de evacuatie van de lasrook leiden tot een zuivere atmosfeer in de werkplaats, maar de afgezogen lasrook zal moeten worden gefilterd tot de gerecupereerde en teruggevoerde lucht voldoende zuiver is.

Besluit

Wat betreft de lasrook, kan worden gesteld dat de lasatmosfeer geen enkel probleem inhoudt voor de werknemer indien de tolerantiedrempels (TLV-waarden) niet worden overschreden. Mochten deze waarden toch worden overschreden dan dient een afzuiging/evacuatie en behandeling van deze lasrook te worden voorzien. Het resultaat daarvan is een atmosfeer voor de lasser/arbeider, het filterresidu stelt dan ook geen enkel probleem voor het milieu indien het op de correcte manier gestort wordt.

Er dient hier toch nog eens vermeld te worden dat voor de zogenaamde klassieke lasprocessen zoals bv. bij het booglassen met beklede elektrode, de hoeveelheid lasrook, voor een zelfde elektrode (zelfde toevoegmateriaal van dezelfde diameter) toeneemt met de lasstroom! Dit betekent dat de hoeveelheid geproduceerde lasrook voor dezelfde lasoperatie varieert met de lasstroom!

Een milieuvriendelijk lasproces is het onder poederdek lassen. Een belangrijke beperking van dit proces is dat het een gemechaniseerd proces is dat enkel kan worden toegepast (op enkele uitzonderingen na) onder de hand.

Een andere beperking is dat het proces slechts kan worden vanaf ingezet 3 mm plaatdikte Voor de klassieke smeltlasprocessen, en dit zijn de meest toegepaste lasprocessen voor lasconstructies (beklede elektroden, MIG/MAG-lassen) is het vrijwel onmogelijk of zelfs onmogelijk om op te geven welk(e) proces(sen) milieuvriendelijk zijn omdat men niet enkel het proces moet beschouwen, maar ook de toegepaste lasparameters, het type toevoegmateriaal, de chemische samenstelling van toevoeg- en basismateriaal, de oppervlaktetoestand van de te lassen stukken (bekleding, primer, olie...) enz.