I rischi in saldatura possono provenire da diverse fonti, possiamo avere rischi di tipo meccanico, elettrico , provenienti dalla presenza di diverse fonti di calore.
In un ambiente in cui si effettua la saldatura abbiamo la presenza di temperature locali molto alte, sviluppo di fumi polveri e vapori metallici, proiezioni e schizzi di metallo fuso, emissione di radiazioni ultraviolette, presenza di rumore , presenza di correnti elettriche di elevata intensità , presenza di gas, per la protezione o come combustibile , in pressione, poi c’è il pericolo generale nell’uso delle macchine saldatrici, smerigliatrici e qualsiasi altro tipo di macchina che comunque comporta sempre un rischio.
Un’altra classificazione che può essere fatta è in base al tipo di esposizione a cui siamo sottoposti durante la saldatura, avremo quindi:
-Esposizione agli agenti chimici : questo tipo di rischio dipende dal tipo di processo che stiamo eseguendo, dal tipo di materiale base e di materiale di apporto che stiamo utilizzando e dall’ambiente di lavoro. L’esposizione agli agenti chimici possono provocare intossicazioni acute di tipo reversibile , questo quando si ha l’assorbimento di grandi quantità in un piccolo intervallo di tempo, o intossicazioni croniche sotto forma di malattie, che si hanno in presenza di un assorbimento lento di piccole quantità, quest’ultima tipologia è però più rara.
L’apparato respiratorio è la via di accesso preferenziale per l’inalazione di agenti gassosi quali ozono (irritante e nocivo a determinate concentrazioni) , ossidi di azoto (in grado di formare gas nitrosi ed acido nitrico) e fumi
(vapori metallici e loro composti : ossidi di ferro, nichel, manganese, piombo, zinco, alluminio) ; inalazione di prodotti derivanti dalla decomposizione di sgrassanti, lubrificanti e vernici presenti sui pezzi da saldare (monossido di carbonio,ammoniaca, fosgene).
Zinco e rame possono provocare febbre da fumi metallici con sintomi di bronchite acuta ed irritazione delle vie respiratorie,il piombo può causare anemia, ipertensione, aumento dei tempi di reazione l’ossido di carbonio in percentuale elevata determina il tipico avvelenamento con cefalea e malessere generale.
Il torio è un elemento radioattivo, spesso presente negli elettrodi TIG ( elettrodi toriati ), durante il normale uso non ci sono significativi rischi per la salute, i principali rischi si hanno nell’inalazione di polveri, e questo avviene principalmente nella riaffilatura degli elettrodi senza l’utilizzo di opportune protezioni.
Solventi e loro vapori oltre ad essere irritanti, sono tossici per fegato e reni, sono critiche quindi le saldature su pezzi verniciati.
Fumi, agenti gassosi, vapori dei solventi e proiezioni di materiali fusi possono provocare irritazioni e lesioni agli occhi.
-Esposizione agli agenti fisici : i rischi di tipo fisico possono essere dovuti a diverse cause, ad esempio alla presenza di zone ad alta temperatura, alla presenza di radiazioni, alla presenza di scorie che possono provenire sia da schizzi di metallo sia da schegge provenienti da lavorazioni di asportazione delle scorie sul cordone di saldatura, infine per la saldatura elettrica abbiamo il rischio dovuto alla presenza di elementi ad alta tensione.
Per quanto riguarda il rischio da fonti di calore la presenza di temperature molto elevate può provocare stress termico e scottature da contatto, il calore provoca anche l’emissione di radiazioni che possono essere di diverso tipo, nel caso di radiazioni di tipo ultra-violetto queste agiscono sulla pelle provocando delle scottature sulla pelle e delle microlesioni alla cornea che possono provocare dei problemi agli occhi, più o meno gli stessi rischi li abbiamo nel caso di radiazioni infra-rosso e radiazioni che rientrano nel campo del visibile.
Dalle scorie che si hanno sia durante il processo di saldatura sia nella fase di asportazione della scoria bisogna difendersi con dispositivi di protezione individuale.
Con riferimento al problema del rumore, sono ormai note le patologie derivanti dall’esposizione ad elevati livelli di inquinamento acustico;
analogamente, per quanto concerne le radiazioni elettromagnetiche, occorre mettere in relazione la loro pericolosità, con l’intensità, la durata dell’esposizione.
I pericoli derivanti dal rumore variano in funzione della sua intensità e delle frequenze (sono più dannose le alte). Il rumore diviene dannoso quando superiore agli 85 dB in ambiente chiuso. In funzione dei livelli e della durata dell’esposizione sono possibili rischi di sordità, che molto spesso è temporanea ma con la ripetuta sollecitazione sonora può anche divenire cronica. E’ quindi necessario predisporre, nel caso, opportuni pannelli fonoassorbenti, evitare vibrazioni eccessive dei pezzi, magari con l’impiego di supporti in legno, ruotare il personale soggetto ad alti livelli di inquinamento acustico, in modo da ridurre nel tempo l’esposizione a rumori particolarmente alti.
In condizioni operative normali sono trascurabili i rischi da esposizione a campi magnetici.
Bisogna prestare anche attenzione alla presenza di elementi in tensione, che nel caso il saldatore sia anche moderatamente sudato possono diventare molto pericolose.
Ci sono poi i rischi connessi allo specifico processo di saldatura che stiamo eseguendo, dal punto di vista dell’igiene e della sicurezza del lavoro le operazioni di saldatura risultano fortemente legate alla tipologia di processo e, nell’ambito del processo stesso, alle particolari condizioni con cui questo è impiegato; è pertanto indispensabile fornire indicazioni specifiche.
Nelle saldature con fiamma ossiacetilenica, o nella saldatura a gas in generale ( fiamma ossidrica ecc. ) abbiamo temperature più basse rispetto all’arco elettrico, con minore produzione di vapori metallici; presentano minori quantità di particelle proiettate (schizzi, spruzzi); originano ossido e biossido di azoto, con pericolosità legata al livello di ventilazione, alle dimensioni degli ambienti, al sistema di evacuazione fumi, quanto più efficienti sono questi sistemi tanto minore saranno i rischi legati a questa tecnica di saldatura. Data la pericolosità del combustibile utilizzato (l’acetilene), la legge prevede disposizioni particolari per le distanze minime tra gli impianti di combustione o gli apparecchi a fiamma ed i generatori gasogeni o le bombole, con particolare riferimento alla formazione di fiamme libere o alla presenza di corpi incandescenti.
Inoltre, per quanto riguarda le derivazioni di gas acetilene sono richiamati in modo esplicito i dispositivi di sicurezza da installare sui tubi e sui manometri e le loro caratteristiche minime (DPR547, art. 253).
Sono infine previste indicazioni di carattere generale per la movimentazione e lo stoccaggio dei recipienti dei gas compressi utilizzati (DPR 547, art. 254).
C’è un pericolo anche dovuto all’ossigeno che essendo inodore diviene pertanto estremamente pericoloso effettuare operazioni di saldatura senza un’adeguata ventilazione ambientale, perché altrimenti potremo avere pericolose concentrazioni di ossigeno.
L’ossigeno viene fornito in pressione (circo 200 atmosfere) fornito in bombole (solitamente di 50 litri) con l’ogiva colore bianco.
Se liberato in ambienti non ventilati : aumenta la velocità di combustione e la temperatura della fiamma; riduce la temperatura di accensione e l’energia d’innesco.
Per quanto riguarda l’acetilene viene fornito in pressione ( solitamente circa 15 atmosfere) fornito in bombole (5 Kg) con l’ogiva colore marrone rossiccio; è fornito in soluzione con l’acetone in quanto instabile a pressioni superiori a quella atmosferica, nel caso di fughe con concentrazioni nei limiti di infiammabilità, può esserci il rischio di incendio o di esplosione, l’inalazione ad alta concentrazione di acetilene in miscela con l’aria può causare asfissia; l’inalazione a bassa concentrazione può avere effetto narcotico, con nausea o perdita di coordinamento.
Per quanto riguarda le saldature ad arco elettrico abbiamo elevatissime temperature massime con sviluppo immediato di vapori metallici; la temperatura influisce anche sulle dimensioni del particellato ( sostanze additive che si volatilizzano) e sulla sua tossicità;si ha formazione di radiazioni UV ad alta energia, con possibilità di scissione dei legami molecolari di O2 ed N2 e formazione di composti tossici (biossido d’azoto,
ozono). Nel caso di elettrodo rivestito si ha che la composizione dei fumi è influenzata dal metallo d’apporto e dal tipo di rivestimento (acido, basico, cellulosico etc.), la quantità dei fumi dipende dal diametro dell’elettrodo, dall’intensità di corrente e dall’eventuale preriscaldamento delle lamiere di materiale base; particolarmente elevate risultano le quantità di fumi per gli elettrodi cellulosici.
Se abbiamo una saldatura con elettrodo metallico a parità di corrente si ha rispetto all’elettrodo rivestito, una maggiore emissione di radiazioni UV; le torce ed i relativi cavi richiedono quindi maggiore attenzione nell’uso rispetto al caso dell’elettrodo rivestito; presenta maggiori temperature massime (più vapori metallici), con radiazioni UV( ultra –violette ) più energetiche (più rischi di ozono e biossido d’azoto);l’assenza del rivestimento limita la formazione del particellato, la captazione dei fumi risulta più difficoltosa a causa del flusso di protezione dell’arco elettrico,essendo una tecnica particolarmente impiegata nella saldatura di acciai altamente legate , quindi con presenza di alte % di Cr, Ni con conseguente necessità di maggiore ventilazione ed aspirazione dei fumi, e quindi di un sistema di aspirazione più efficiente.
La saldatura TIG presenta più o meno gli stessi rischi di quella con elettrodo metallico con, in questo caso, una minore emissione di fumi.
Vediamo ora alcuni aspetti legislativi per quanto riguarda le procedure di sicurezza da eseguire in saldatura.
La Costituzione della Repubblica riconosce la tutela della salute e dell’integrità fisica come fondamentale interesse della collettività, attribuendole una priorità all’interno delle iniziative economico-imprenditoriali.
La legge ordinaria e le direttive dell’Unione Europea hanno recepito tali principi: essi rientrano nel quadro del DL 626/94 per quanto riguarda valutazione, previsione, eliminazione, riduzione, prevenzione.
Il datore di lavoro ha il diritto di esercitare il potere organizzativo nei limiti e nei vincoli imposti dalla legge, dopo avere osservato tutte le misure generali di tutela ed avere adottato tutte le misure di sicurezza specifiche, il datore di lavoro ha il diritto di pretendere la corretta esecuzione dei lavori affidati ai propri dipendenti.
A questo diritto del datore di lavoro, corrisponde l’obbligo per i collaboratori di operare con la diligenza richiesta dalla prestazione purchè siano stati opportunamente informati, formati, consultati ed adeguatamente istruiti. Il datore di lavoro deve mettere a disposizione dei suoi dipendenti macchine ed attrezzature adeguate alle condizioni ed alle caratteristiche del lavoro da svolgere ed idonee ai fini della sicurezza e della salute.
Nella scelta delle macchine ed in riferimento all’evoluzione tecnica, il datore di lavoro deve orientarsi verso quelle che garantiscono il livello di protezione più elevato (art. 3 DL 626/94).
Il datore di lavoro deve acquisire tutte le informazioni e le istruzioni d’uso, in relazione alla necessità di sicurezza delle macchine ed attrezzature; tali istruzioni devono essere trasferite in modo chiaro, efficace e comprensibile ai lavoratori interessati. Il datore di lavoro deve adottare i provvedimenti atti ad impedire o a ridurre lo sviluppo e la diffusione delle polveri, fumi e gas che si sviluppano durante l’operazione di saldatura possibilmente vicino al luogo dove si producono, deve cioè adottare dispositivi di aspirazione dei fumi e ventilazione, quando questo non può essere fatto in maniera efficiente per i lavoratori esposti al rischio di inalare gli
inquinanti, la protezione va integrata con appositi DPI (dispositivi di protezione individuale). L’aria aspirata è generalmente espulsa in atmosfera oppure può essere filtrata e riciclata, questo è possibile perché la saldatura è considerata un processo a ridotto impatto ambientale.
Il datore di lavoro deve disporre l’effettuazione delle lavorazioni pericolose possibilmente in luoghi separati, dove non c’è presenza di operatori non interessati alla saldatori.
E’ inoltre fatto obbligo dell’uso di schermi di intercettazione delle radiazioni nocive per altri lavoratori presenti nell’ambiente e non addetti alla saldatura, quando la saldatura non può essere effettuata in un posto separato. Per i lavoratori esposti al rischio di radiazioni nocive, devono essere forniti appositi DPI con particolare riferimento alla protezione degli occhi ed alla protezione dal calore.
E’ vietato eseguire operazioni di saldatura in condizioni di pericolo in particolare :
• Su recipienti o tubi chiusi
• Su recipienti o tubi aperti che contengono materie per le quali, sotto l’azione del calore, possano dar luogo ad esplosioni o reazioni pericolose
• Su recipienti o tubi aperti che abbiano contenuto materie le quali, nel passaggio in fase gassosa, possano dar luogo ad esplosioni o reazioni pericolose.
Bisogna sempre garantire un’efficiente ricambio di aria nei locali chiusi.
I cavi di saldatura devono essere posizionati in modo tale da non costituire pericolo o intralciare i passaggi.
Per le operazioni di smerigliatura da effettuare all’aperto è vietato alimentare l’utensile elettrico con tensione superiore a 220V .
Elenchiamo ora i principali dispositivi di protezione individuale.
Oltre alla protezione dell’apparato respiratorio e degli occhi, l’operatore deve essere dotato di indumenti che proteggano le parti del corpo esposte ad altri rischi, è dovere del lavoratore provvedere all’impiego corretto del DPI.
I possibili rischi, come già osservato, riguardano i saldatori o gli operatori e quanti concorrano indirettamente alle operazioni di saldatura. Oltre ai rischi direttamente o indirettamente collegati alle operazioni di saldatura esistono anche quelli legati al luogo e alle condizioni di lavoro (caduta di oggetti, schiacciamento degli arti, impigliamento degli arti in parti in movimento, lavori in quota etc.) ed al tipo di attrezzatura impiegata (elettricità, bombole di gas, tubazioni etc.).
La dotazione personale si compone generalmente di:
- occhiali dotati di protezioni laterali e filtri colorati, con grado di protezione scelto in funzione dell’intensità della radiazione o schermo facciale con filtro colorato per saldatura ad arco elettrico o sopratesta; si ricorda, a questo proposito, che sono in commercio da alcuni anni maschere a cristalli liquidi che si adattano in tempi brevissimi alle attuali condizioni di intensità luminosa evitando, di conseguenza, che il saldatore inneschi l’arco a maschera alzata e i frequenti movimenti normalmente compiuti con il collo per alzare od abbassare la maschera stessa;
- guanti di cuoio o materiale di caratteristiche equivalenti, resistenti alle particelle incandescenti, con protezione del polso e dell’avambraccio;
- scarpe di sicurezza con puntale protettivo e suola gommata per protezione di tipo elettrico;
- indumenti da lavoro di tipo ignifugo che a volte possono essere costituite da grembiuli e ghette di cuoio o materiale di caratteristiche equivalenti, resistenti alle particelle incandescenti;
- mezzi protettivi delle vie respiratorie (maschera o semimaschera con adeguato filtro), nel caso in cui non sia realizzabile un’adeguata eliminazione dei fumi di saldatura.
Per quanto concerne inoltre i rischi relativi al luogo ed alle condizioni di lavoro: elmetto protettivo in caso di caduta di oggetti o di possibile urto della testa contro oggetti ad altezza d’uomo; scarpe dotate di lamina antiperforazione, in caso di pericolo di perforazione del piede; cuffie o inserti auricolari in presenza di fonti di rumore; cinture di sicurezza per lavorazioni in quota o sulle navi; autorespiratori o mezzi idonei per operazioni in ambienti inquinati.
Oggi per ridurre al minimo i rischi si ricorre spesso a saldature automatiche, in questo modo si tende a minimizzare l’intervento umano per l’esecuzione di attività ripetitive e monotone, che comportano inevitabilmente una diminuzione della soglia di attenzione nei confronti delle prescrizioni di sicurezza da rispettare. Si ricorda, a questo proposito, che il datore di lavoro è tenuto per legge a valutare con la giusta considerazione le condizioni di lavoro dei propri dipendenti anche dal punto di vista della ripetitività e della monotonia delle fasi operative.
Per quanto concerne gli aspetti strettamente ergonomici che deve avere il posto di lavoro, così come avviene per altre tipologie di lavorazione, è possibile individuare alcune caratteristiche fondamentali che sono di seguito sintetizzate:
definizione di un’area di lavoro ottimale, intesa come spazio teorico nel quale il lavoratore può operare senza sforzi o movimenti inutili; la valutazione di tale spazio è fondamentalmente basata sulle misure antropometriche umane (per l’uomo e per la donna); nelle situazioni operative in cui non siano possibile creare condizioni ottimali è comunque necessario avvicinarvisi con provvedimenti mirati ai singoli elementi;
considerazione dei principali parametri fisiologici; il saldatore si trova spesso ad operare sotto ad un elevato carico termico, con elevati livelli di temperatura ed umidità relativa; risulta di fondamentale importanza quindi predisporre opportune turnazioni del personale e fornire un supplemento nell’apporto alimentare di acqua minerale e sali;
valutazione dei carichi e dei pesi gravanti sul saldatore in funzione delle posizioni assunte dagli arti e dalla colonna vertebrale durante le operazioni di lavoro; è possibile reperire nella letteratura tecnica interessanti indicazioni in materia;
scelta di strumenti ed apparecchiature di lavoro che risultino di facile impiego, senza costringere il loro utilizzatore a supplementi di fatica; si segnala, da questo punto di vista, l’opportunità di impiegare strumenti (analogici o digitali) di immediata e facile lettura ed organi di regolazione di semplice utilizzo.
Per quanto riguarda le saldatrici queste devono portare l’indicazione della tensione, dell’intensità e del tipo di corrente, della potenza (art. 269 DPR 547/55) .Devono essere dotate del marchio CE ,deve essere attuata un’idonea manutenzione per mantenerne il buono stato di conservazione e di efficienza. Le pinze porta elettrodi vanno protette da contatti accidentali con parti in tensione.
Le normative prevedono determinate indicazioni anche per quanto riguarda le bombole ,queste devono essere dotate d’idonea chiusura e protezione per evitare la fuoruscita del contenuto,devono possedere i necessari requisiti di resistenza e d’idoneità all’uso,il trasporto deve essere effettuato con mezzi atti ad assicurare la stabilità ed evitare urti pericolosi.
Le bombole in deposito o che alimentano posti fissi di saldatura, devono essere efficacemente ancorate per evitarne la caduta.
I locali di deposito non devono essere interrati ed all’interno è vietato fumare ed usare fiamme o scintille.
Non utilizzare fiamme libere per verificare la presenza di fughe di gas;
utilizzare acqua saponata o appositi prodotti ,non mettere bombole, riduttori o altre attrezzature necessarie alla saldatura a contatto con oli e grassi minerali.Le bombole contenenti acetilene devono essere mantenute in posizione verticale per evitare l’eventuale uscita di acetone e ovviamente non si devono fare rotolare.
Non devono essere esposte a sorgenti di calore (ad esempio il sole)devono essere protette da danneggiamenti fisici (urti) o chimici (corrosione).Le bombole di ossigeno e quelle di acetilene vanno tenute in locali separati, le bombole piene devono essere facilmente distinguibili da quelle vuote non usare i gas delle bombole per la pulizia di indumenti e pezzi.
Gli interventi che possono essere previsti per tutelare al meglio l’operatore dal punto di vista della presenza dei fumi possono essere :
• Di tipo preventivo : minimizzazione della quantità e della tossicità dei fumi.
• Di tipo protettivo individuale : indumenti, maschere, schermature
• Di tipo protettivo ambientale : captazione o diluizione, espulsione con eventuale depurazione dei fumi con impianti di tipo localizzato o generale.
Documentazione e certificazione del processo di saldatura
La richiesta dei mercati offre sempre più spesso alle imprese italiane operanti nel settore delle costruzioni saldate la possibilità di acquisire contratti di fornitura di manufatti i cui requisiti relativi alla progettazione, alla produzione e al controllo qualità sono solitamente prescritti in codici costruttivi, o regolamenti, richiamati di volta in volta nei documenti contrattuali.
Nello specifico, il codice ASME impone che le procedure di saldatura del manufatto siano preventivamente qualificate, affinché il processo produttivo possa essere pianificato ed eseguito mediante l'applicazione di variabili di saldatura predeterminate e di efficacia conosciuta.
Peraltro, le aziende che già operano in regime di qualità in accordo alle norme della serie UNI EN ISO 9000 ritrovano nelle prescrizioni del codice il concetto di "qualifica" che le suddette norme, anche se in termini generici, impongono per i cosiddetti "processi speciali", tra i quali si possono senz'altro annoverare le saldature.
In quest'ottica, il codice rappresenta un rigoroso indirizzo tecnico mediante il quale l'organizzazione può anche soddisfare, oltre ai requisiti contrattuali, l'esigenza di conformare il proprio sistema qualità ai dettami della serie UNI EN ISO 9000.
La presenza sia della norma tecnica (ASME) che della norma organizzativa (ISO 9000) consente di introdurre in azienda un sistema qualità la cui efficacia nasce dall’armonica applicazione di entrambe le norme, evitando sovrapposizioni o ripetizioni all’atto della predisposizione delle procedure e delle specifiche tecniche aziendali.
Secondo le prescrizioni del codice ASME, il costruttore deve preparare apposite "WPS" scritte. La WPS (Welding Procedure Specification) è una specifica di saldatura che permette di dare al saldatore le necessarie indicazioni per la produzione.
La WPS deve contenere le variabili essenziali e le variabili essenziali supplementari prescritte dal codice per processo di saldatura, nonché le eventuali variabili non essenziali. Per variabile essenziale si intende una variabile il cui cambiamento influenza le proprietà meccaniche (ad
La WPS deve contenere le variabili essenziali e le variabili essenziali supplementari prescritte dal codice per processo di saldatura, nonché le eventuali variabili non essenziali. Per variabile essenziale si intende una variabile il cui cambiamento influenza le proprietà meccaniche (ad