粉塵を効果的に管理することは、中小規模の店舗にとっては課題となる場合があります。以下は、空気品質管理に関して中小規模の溶接工場のマネージャーからよく寄せられる質問への回答です。Getty Images
溶接、プラズマ切断、レーザー切断では、一般にヒュームと呼ばれるヒュームが発生します。これは、小さな乾燥固形物からなる浮遊粉塵粒子で構成されています。この粉塵は、空気の質を低下させ、目や皮膚を刺激し、肺を損傷し、表面に付着すると危険となる可能性があります。
加工ヒュームには、酸化鉛、酸化鉄、ニッケル、マンガン、銅、クロム、カドミウム、酸化亜鉛が含まれる場合があります。また、一部の溶接プロセスでは、二酸化窒素、一酸化炭素、オゾンなどの有毒ガスが発生します。
職場の粉塵や煙霧を適切に管理することは、作業員、設備、環境の安全にとって重要です。粉塵を捕捉する最良の方法は、粉塵を空気から除去して屋外に排出し、きれいな空気を屋内に戻す収集システムを使用することです。
しかし、コストやその他の優先事項により、粉塵を効果的に管理することは中小規模の店舗にとっては課題となる場合があります。これらの施設の中には、店舗に集塵システムが必要ないことを前提として、粉塵や排気ガスを独自に制御しようとする施設もあります。
始めたばかりの企業であっても、長年ビジネスを行っている企業であっても、空気品質管理に関して中小規模の溶接工場のマネージャーからよく寄せられる質問への回答に興味があるかもしれません。
まず、健康リスクと軽減計画を積極的に作成します。たとえば、産業衛生評価は、粉塵中の有害な要素を特定し、暴露レベルを決定するのに役立ちます。この評価には、アプリケーションによって生成される粉塵粒子に対する労働安全衛生局 (OSHA) の許容暴露限界 (PEL) を確実に満たすための施設の評価が含まれる必要があります。
金属加工施設特有の粉塵やヒュームの特定に経験のある産業衛生士または環境工学会社を推薦できるかどうか、集塵装置のサプライヤーに問い合わせてください。
きれいな空気を施設に再循環させる場合は、OSHA PEL が設定した汚染物質の運用制限値を下回っていることを確認してください。屋外で空気を排出する場合は、環境保護庁 (EPA) の有害大気汚染物質に関する国家排出基準に準拠する必要があることに注意してください。
最後に、集塵システムを設計するときは、集塵とヒューム除去の 3 つの C (捕捉、搬送、封じ込め) に従って安全な溶接作業場を作成する必要があります。通常、この設計には、何らかのタイプのヒューム捕捉フードまたは方法、捕捉ポイントへのダクト接続、コレクターに戻るダクトの適切なサイズ設定、およびシステムの容積と静電気に対処できるファンの選択が含まれます。
これは、溶接施設の外側に設置されたカートリッジ産業用集塵機の例です。画像: Camfil APC
お客様の運用に合わせて設計された集塵システムは、有害な大気汚染物質を捕捉、搬送、封じ込める実証済みのエンジニアリング制御です。高効率のカートリッジ フィルターと二次フィルターを備えた乾式媒体集塵機は、吸入性粉塵粒子の捕集に適しています。
ソースキャプチャシステムは、小さな部品や治具の溶接を伴うアプリケーションで一般的です。通常、これらにはヒューム抽出ガン (吸引チップ)、柔軟な抽出アーム、スロット付きヒュームフードまたはサイドシールド付きの小さなヒューム抽出フードが含まれます。これらは通常、ワークフローの中断を最小限に抑えながらアプリケーション固有になるようにカスタマイズされます。
エンクロージャとキャノピー カバーは、通常、設置面積が 12 フィート x 20 フィート以下のエリアで使用されます。フードの側面にカーテンまたは硬い壁を追加して、コンパートメントまたはエンクロージャを作成できます。ロボット溶接セルの場合、多くの場合、アプリケーション全体にわたって完全なエンクロージャを使用することができます。これは、単アームおよび双アームの溶接ロボットと多軸プラズマ切断ロボットに当てはまります。
アプリケーションが前に概説した推奨事項と互換性がない場合、施設全体ではないにせよ、ほとんどの煙を除去する環境システムを設計できます。発生源捕捉、エンクロージャ、フードから周囲収集に至るにつれて、必要なエアフローが大幅に増加し、システムの価格も上昇することに留意してください。
多くの中小規模の店舗では、煙を制御するためにドアや窓を開けたり、独自の排気システムを作成したりするなど、お金を節約できる DIY 方法を試した後でのみ対応する傾向があります。問題は、不快な煙が最終的により大きな問題となり、エネルギーコストが増加したり、施設内に危険なほど高い負圧が発生したりしながら、これらの方法を圧倒する傾向があることです。
最初に行う必要があるのは、施設内で最も一般的な問題が発生する場所を見つけることです。これは、プラズマテーブルのヒューム、フリーハンドアークガウジング、または作業台での溶接である可能性があります。そこから、最も多くの煙が発生するプロセスに最初に取り組みます。発生する煙の量によっては、ポータブルシステムが問題を解決するのに役立つ場合があります。
作業員の有害なガスへの曝露を減らす最善の方法は、施設向けのカスタム システムの特定と作成を支援できる高品質の集塵機メーカーと協力することです。通常、これには、一次カートリッジ フィルターと高効率の二次安全フィルターを備えた集塵システムの設置が含まれます。
各用途に合わせて選択する一次フィルター媒体は、粉塵の粒子サイズ、流れ特性、量、分布に基づいて選択する必要があります。HEPA フィルターなどの二次安全監視フィルターは、粒子捕捉効率を 0.3 ミクロン以上に高め (PM1 の高い割合を捕捉)、一次フィルターが故障した場合に有害なヒュームが空気中に放出されるのを防ぎます。
すでに煙管理システムを導入している場合は、それが適切に機能していないことを示す状況がないか店舗を注意深く監視してください。いくつかの警告サインは次のとおりです。
溶接イベントの後は、一日中濃くなり、空中に漂う煙の雲に注意してください。ただし、煙が大量に蓄積しても、必ずしも抽出システムが適切に動作していないことを意味するわけではなく、現在のシステムの能力を超えている可能性があります。最近生産量を増やした場合は、現在の設定を再評価し、活動の増加に対応する変更を加える必要があるかもしれません。
粉塵や煙を適切に管理することは、作業員、機器、作業場環境の安全にとって非常に重要です。
最後に、従業員の意見に耳を傾け、観察し、質問することが常に重要です。従業員は、現在のエンジニアリング制御が施設内の粉塵を効果的に管理しているかどうかを知らせ、改善の余地があることを示唆してくれるでしょう。
中小企業向けの OSHA 規則は、特にどの規則に従う必要があり、どの規則が免除されるかを知る場合には複雑になる場合があります。多くの場合、小規模店舗は、従業員が苦情を申し立てるまでは、OSHA 規制の目をかいくぐることができると考えています。明確にしておきますが、規制を無視しても、従業員の健康リスクが排除されるわけではありません。
OSHA の一般責任規定のセクション 5(a)(1) によると、雇用主は職場の危険を特定し、軽減しなければなりません。これは、雇用主が施設内で発生するすべての危険 (粉塵) を特定する記録を保管しなければならないことを意味します。粉塵が可燃性および爆発性の場合、粉塵管理は全米防火協会の基準に従って実行する必要があり、そうでない場合は、検査記録を保管する必要があります。
また、OSHA は、溶接や金属加工による浮遊粒子状汚染物質の PEL 閾値も設定しています。これらの PEL は、注釈付き PEL 表にリストされている溶接や金属加工のヒュームに含まれる粉塵を含む、数百の粉塵の 8 時間の時間加重平均に基づいています。初期の大気モニタリングで、暴露レベルが対策レベルを超えていることが示された場合、施設のオペレーターは、OSHA に基づく追加要件を実装する必要があります。
前述したように、煙は目や皮膚を刺激する可能性がありますが、さらに有毒な影響にも注意する必要があります。
直径 10 ミクロン以下 (≤ PM10) の粒子状物質 (PM) は気道に到達する可能性がありますが、2.5 ミクロン以下 (≤ PM2.5) の粒子は肺の奥深くまで侵入する可能性があります。直径 1.0 ミクロン以下 (≤ PM1) の吸入性粒子は肺関門を通過して血液系に侵入する可能性があるため、より大きな被害を引き起こします。
PM に定期的に曝露されると、肺がんなどの呼吸器疾患のリスクが増加します。溶接や金属加工で発生する粒子の多くはこの危険範囲内にあり、危険の性質と重大度は処理される材料の種類によって異なります。ステンレス鋼、軟鋼、アルミニウム、亜鉛メッキ、またはその他の材料を使用するかどうかに関係なく、材料安全データシートは健康リスクを特定するための良い出発点となります。
マンガンは溶接ワイヤの主な金属であり、頭痛、疲労、だるさ、脱力感を引き起こす可能性があります。マンガンの蒸気に長時間さらされると、神経学的問題を引き起こす可能性があります。
クロム含有金属の溶接中に生成される発がん性物質である六価クロムに曝露すると、短期的な上気道疾患や目や皮膚の炎症を引き起こす可能性があります。
亜鉛めっき鋼板の熱間加工で生じる酸化亜鉛は、週末や休日後などの勤務時間外に、重度のインフルエンザのような症状を伴う短期的な病気である金属ヒューム熱を引き起こす可能性があります。
すでに煙管理システムを導入している場合は、一日中濃くなる煙など、システムが適切に機能していないことを示す状況がないか店舗を注意深く監視してください。
ベリリウム曝露の兆候や症状には、息切れ、咳、疲労、体重減少、発熱、寝汗などがあります。
溶接および熱切断作業では、適切に設計および維持された集塵システムにより、従業員の呼吸器疾患が防止され、施設が現在の空気品質要件に準拠した状態に保たれます。
はい。煙を含んだ空気が熱交換器や冷却コイルを覆う可能性があり、HVAC システムの頻繁なメンテナンスが必要になる可能性があります。溶接ヒュームが標準の HVAC フィルターに侵入し、加熱システムの故障や空調の凝縮コイルの詰まりの原因となる可能性があります。HVAC システムの継続的なサービスは高価になる可能性がありますが、システムの機能が低下すると作業員に危険な状態が生じる可能性があります。
シンプルですが重要な安全規則は、ダスト フィルターが増えすぎる前に交換することです。次のいずれかに気付いた場合は、フィルターを交換してください。
長寿命カートリッジ フィルターの中には、次の交換までに 2 年以上使用できるものもあります。ただし、粉塵負荷が大きい用途では、フィルターをより頻繁に交換する必要があることがよくあります。
カートリッジ コレクターに適した交換用フィルターを選択することは、システムのコストとパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。カートリッジ コレクター用の交換用フィルターを購入する場合は注意してください。すべてのフィルターが同じではありません。
多くの場合、購入者は最高の価格にこだわることがよくあります。しかし、定価はカートリッジ フィルターを購入するための最良のガイドではありません。
全体として、適切な集塵システムであなたとあなたの従業員を保護することは、中小企業の繁栄に大いに役立ちます。
WELDER (以前は Practical Welding Today でした) は、私たちが毎日使用し、作業している製品を製造する実際の人々を紹介しています。この雑誌は、20 年以上にわたって北米の溶接コミュニティに貢献してきました。
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