Die Fakten über Hex-Chrom-Rauch

Sechskantchrom entsteht beim Schweißen und anderen Arten von Warmarbeiten an Edelstahl und anderen chromhaltigen Metallen. Bilder zur Verfügung gestellt

Sechswertiges Chrom (Hex-Chrom) ist ein krebserregender Stoff, der bei verschiedenen Schweiß- und Metallbearbeitungsprozessen entsteht. Es ist für Einrichtungen unerlässlich, geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um die Mitarbeiter vor gefährlichen Hex-Chromdämpfen zu schützen.

Um dies zu erreichen, müssen Arbeitgeber mit den Gesundheitsproblemen im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber Dämpfen, den Methoden und Prozessen zur Herstellung von Sechskantchrom sowie akzeptablen technischen Kontrollen für Sicherheit und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften vertraut sein.

Laut einer Studie des National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) waren schätzungsweise 558.000 US-Arbeiter innerhalb eines Jahres am Arbeitsplatz sechswertigen Chromverbindungen in der Luft ausgesetzt. Die Exposition erfolgt im Allgemeinen bei Heißarbeiten wie dem Schweißen von Edelstahl und anderen chromhaltigen legierten Stählen. Die größte Zahl der Arbeitnehmer, die in der NIOSH-Studie als potenziell Hex-Chrom ausgesetzt identifiziert wurden, waren diejenigen, die in den Bereichen Kohlenstoffstahlschweißen, Edelstahlschweißen, Lackieren, Galvanisieren, Stahlwerken sowie Eisen- und Stahlgießereien arbeiteten.

Bei einer Reihe industrieller Prozesse zur Herstellung von Edelstahlteilen besteht das Risiko einer Hex-Chrom-Exposition, darunter Schweißen, thermisches Spritzen (Plasma, Lichtbogen und Verbrennung), Plasma- und Laserschneiden, Tauchbecken, Anodisierungs- und Galvanisierungslinien, Spritzlackierung usw Verhüttung von Ferrochromerz.

Die Exposition gegenüber Hex-Chrom kann durch Einatmen, Absorption über die Haut oder sogar durch orale Einnahme erfolgen, wenn Mitarbeiter ihre Hände nicht ausreichend waschen.

NIOSH betrachtet alle Hex-Chromverbindungen als berufsbedingte Karzinogene. Lungenkrebs stellt die größte mit der Exposition verbundene Gesundheitsgefahr dar, aber auch andere große Gesundheitsprobleme umfassen Geschwüre und Perforationen der Nasenscheidewand, Hautgeschwüre sowie allergische und irritative Kontaktdermatitis.

Im Körper angekommen, wirkt sich Hex-Chrom typischerweise auf die Organe aus, insbesondere auf die Atemwege. Das Einatmen hoher Mengen davon kann zu Reizungen der Nase und des Rachens führen. Zu den Symptomen können laufende Nase, Niesen, Husten, Juckreiz und ein brennendes Gefühl gehören. Wiederholter oder längerer Kontakt kann zur Entwicklung von Wunden in der Nase und damit zu Nasenbluten führen.

Weitere Probleme können Schäden an Schleimhäuten, Perforationen des Septumgewebes zwischen den Nasenlöchern und Schäden an der Lunge sein. Manche Menschen entwickeln Allergien gegen Hex-Chrom, so dass das Einatmen von Chromatverbindungen Asthmasymptome wie pfeifende Atmung und Kurzatmigkeit verursachen kann.

Menschen können auch eine allergische Reaktion auf ihrer Haut entwickeln, die als allergische Kontaktdermatitis bezeichnet wird. Dies geschieht durch den Umgang mit Flüssigkeiten oder Feststoffen, die sechswertiges Chrom enthalten. Sobald ein Mitarbeiter diese Allergie entwickelt, führt ein kurzer Hautkontakt mit dem Toxin zu Schwellungen und einem roten, juckenden Ausschlag, der bei längerer Exposition krustig wird und dicker wird. Eine allergische Kontaktdermatitis ist langanhaltend und verschlimmert sich bei wiederholtem Hautkontakt. Auch der Kontakt mit Schnittwunden und offenen Wunden kann zu Chromgeschwüren führen, die langsam heilen und Narben hinterlassen.

Die Occupational Safety and Health Administration (OSHA) legt den Standard für zulässige Hex-Chrom-Werte am Arbeitsplatz fest und setzt die Einhaltung durch, schreibt jedoch keine Lösungen zur Schadensminderung vor. Durch die Verordnung der OSHA vom Mai 2006 wurde die zulässige Belastung durch Hex-Chrom am Arbeitsplatz drastisch von 52 auf 5 Mikrogramm pro Kubikmeter (μg/m3) gesenkt, was einer Reduzierung um das Zehnfache entspricht. Genauer gesagt liegt der aktuell zulässige Expositionsgrenzwert (PEL) bei 5 μg/m3 im zeitgewichteten Durchschnitt (TWA) in einer 8-Stunden-Schicht.

Eine Deckenhaube fängt Staub und Dämpfe an der Quelle in Bereichen von 12 x 20 Fuß ein.

Der 2009 veröffentlichte OSHA-Standard für sechswertiges Chrom (3373-10) nennt drei Hauptkategorien technischer Kontrollen:

Trotz dieser technischen Kontrollen sind Arbeitgeber dafür verantwortlich, die Gefahren zu verstehen und die beste verfügbare Kontrolltechnologie (BACT) für ihren Betrieb zu entwickeln. Die Aufgabe der OSHA besteht darin, den Hex-Chrom-Standard durchzusetzen und die Einhaltung an Industriearbeitsplätzen zu überwachen.

OSHA schreibt vor, dass jedes Unternehmen, das Hex-Chrom während eines industriellen Prozesses erzeugt, die Luft überwachen muss, um die 8-Stunden-TWA-Exposition für jeden betroffenen Arbeiter zu bestimmen. OSHA bietet zwei Optionen zur Bestimmung der Exposition, die im Standard detailliert beschrieben sind:

Wenn Sie die geplante Überwachungsoption verwenden, müssen Sie zunächst und in regelmäßigen Abständen eine Expositionsüberwachung durchführen. Für Expositionen, die bei einem 8-stündigen TWA auf oder über dem OSHA-PEL von 5 μg/m3 liegen, muss die Expositionsüberwachung mindestens alle drei Monate durchgeführt werden.

Bei Expositionen, die bei oder über dem OSHA-Aktionsgrenzwert von 2,5 μg/m3 (8-Stunden-TWA) liegen, muss alle sechs Monate eine Expositionsüberwachung durchgeführt werden. Darüber hinaus muss eine Expositionsüberwachung immer dann durchgeführt werden, wenn sich Arbeitsprozesse oder Materialien ändern, die zu neuen oder zusätzlichen Expositionen gegenüber Hex-Chrom führen können.

Um die Luftqualität zu überwachen, tragen die Arbeiter eine kleine Luftpumpe und einen Filter, die ein abgemessenes Luftvolumen mit einer konstanten Durchflussrate ansaugen, um die Atmung zu simulieren. Das im Filter gesammelte Material liefert eine genaue Momentaufnahme der Belichtungsstufen.

Die geplante Überwachung erfolgt durch persönliche Luftprobenentnahme. Die Arbeiter tragen eine kleine Luftpumpe und einen Filter, die ein abgemessenes Luftvolumen mit konstanter Durchflussrate ansaugen, um die Atmung zu simulieren. Das im Filter gesammelte Material liefert eine genaue Momentaufnahme der Exposition gegenüber Hex-Chrom.

Unter Exposition versteht man die Schadstoffkonzentration, der ein Mitarbeiter ausgesetzt wäre, wenn er keine persönliche Schutzausrüstung, wie z. B. ein Atemschutzgerät, verwenden würde.

Alternativ ermöglicht die OSHA die leistungsorientierte Option, bei der die Exposition anhand einer beliebigen Kombination aus Luftproben, historischen Überwachungsdaten oder objektiven Daten geschätzt werden kann. Bei objektiven Daten handelt es sich um Luftüberwachungsdaten aus branchenweiten Erhebungen oder Berechnungen, die auf der Zusammensetzung oder den chemischen und physikalischen Eigenschaften eines Stoffes basieren und die Exposition der Mitarbeiter gegenüber Hex-Chrom im Zusammenhang mit einem bestimmten Produkt oder Material oder einem bestimmten Prozess, Betrieb oder einer bestimmten Aktivität belegen. Die Daten müssen die Bedingungen am Arbeitsplatz widerspiegeln, die den Prozessen, Materialarten, Kontrollmethoden, Arbeitspraktiken und Umgebungsbedingungen im aktuellen Betrieb des Arbeitgebers sehr ähnlich sind.

Unabhängig davon, welcher Ansatz für Ihre Situation der beste ist, verlangt die Norm, dass Sie eine genaue Aufzeichnung aller durchgeführten Luftüberwachungen führen.

Ein hocheffizienter Staubabscheider im Patronenstil ist die Art von Filtersystem, das Hex-Chrom am besten auffängt. Schlauchfilter und elektrostatische Abscheider älterer Bauart bieten in der Regel keine ausreichend hohe Filtrationseffizienz, um diese giftigen Verunreinigungen im erforderlichen Maß zu entfernen.

Spitzenabsaugsysteme. Diese Systeme erfassen Schweißrauch an der Spitze der Schweißpistole und entfernen so einen guten Prozentsatz des Rauchs.

Gehäuse und Hauben. Diese erfassen auch Staub und Dämpfe an der Quelle und werden typischerweise für mittelgroße Flächen mit einer Größe von 12 x 20 Fuß oder weniger verwendet. Gehäuse rund um Roboterschweißprozesse, die über eine ordnungsgemäße Luftzirkulation verfügen, fangen giftige Dämpfe ein und entfernen sie aus dem Raum. Hauben sollten so nah wie möglich an der Quelle des Hex-Chroms positioniert werden, um das Entweichen giftiger Dämpfe zu verhindern, und sie sollten zum Kartuschensammler geleitet werden.

Raumluft- oder allgemeine Luftreinigungssysteme. Diese Systeme werden häufig für die Versorgung größerer Bereiche gewählt, in denen aufgrund großer Schweißkonstruktionen, Laufkräne und großer Freiräume für den Materialtransport Einschränkungen bestehen. Sie können es einer Anlage ermöglichen, Dämpfe aus mehreren Vorgängen aufzufangen. Obwohl sie für allgemeine Schweißanwendungen beliebt sind, sind Umgebungssysteme allein im Allgemeinen nicht die bevorzugte Wahl für Sechskant-Chrom.

Die MERV-Skala soll die Worst-Case-Leistung eines Filters bei der Beseitigung von Partikeln im Bereich von 0,3 bis 10 Mikrometern darstellen. Je höher die MERV-Bewertung, desto größer ist der Prozentsatz der bei jedem Durchgang eingefangenen Partikel. Dieses Diagramm zeigt die Entfernungseffizienz von Filtern mit verschiedenen MERV-Bezeichnungen.

Umgebungssysteme blasen saubere Luft in den Arbeitsbereich, reduzieren die Rauchkonzentration und befördern die Dämpfe aus dem Raum, um in ein Patronenfiltersystem gesaugt zu werden. Sie verringern die Gesamtkonzentration gefährlichen Staubs im Raum, entfernen jedoch keine Dämpfe aus der Atemzone. Daher kann weiterhin ein persönlicher Atemschutz erforderlich sein. Darüber hinaus können Arbeiter Ventilatoren verwenden, um Dämpfe aus dem Atembereich wegzuleiten. Ein gut konzipiertes Umgebungssystem umfasst verstellbare Diffusoren, die es ermöglichen, saubere Luft in Richtung des Arbeitsplatzes zu leiten, die Rauchkonzentration zu reduzieren und auch für den Komfort der Arbeitnehmer zu sorgen.

Bei der Auswahl von Filtern zur wirksamen Erfassung von Hex-Chrom ist es wichtig, die Filtereffizienzmessungen zu verstehen und zu verstehen, wie sie sich unterscheiden.

Der Minimum Efficiency Reporting Value (MERV) ist eine Messskala, die 1987 von der American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) entwickelt wurde, um die Wirksamkeit von Luftfiltern zu vergleichen.

Die MERV-Skala, die von 1 bis 16 reicht, stellt die Worst-Case-Leistung eines Filters für den Umgang mit Partikeln im Bereich von 0,3 bis 10 Mikrometern dar. Je höher die MERV-Bewertung, desto größer ist der Prozentsatz der bei jedem Durchgang eingefangenen Partikel. Die beigefügte Tabelle zeigt die Entfernungseffizienz von Filtern mit verschiedenen MERV-Bezeichnungen.

Obwohl die MERV-Skala ein nützliches Hilfsmittel ist, sollten Sie sich bei der Auswahl von Staubabscheiderfiltern nicht allein auf sie verlassen. MERV-Bewertungen gelten nur für neue Filter, und die Effizienz von Staubabscheiderfiltern ändert sich während des tatsächlichen Gebrauchs stark.

Die Massendichteeffizienz, definiert als das Gewicht pro Luftvolumeneinheit, ist ein relevanterer Indikator für die OSHA-Konformität. Mithilfe dieser Messung könnte ein Filterhersteller beispielsweise garantieren, dass die Emissionen am Auslass des Staubabscheiders mit hocheffizienten Nanofasermedien 5 mg/m3 nicht überschreiten.

Die Partikelanzahleffizienz ist ein weiteres Maß, das auf der Partikelanzahl basiert und bei der Bewertung von Filtern in höheren Filtrationseffizienzbereichen nützlich ist. Beispielsweise fängt ein HEPA-Filter mit einem Wirkungsgrad von 99,97 % bei 0,3 Mikrometern 9.997 von 10.000 gleichgroßen Partikeln im Luftstrom ein.

Unabhängig von der Art des Kartuschen-Staubsammelsystems muss es mit einem HEPA-Sicherheitsüberwachungsfilter ausgestattet sein, der manchmal auch Endfilter, Sekundärfilter oder Nachfilter genannt wird.

Ein Filter mit der Bewertung MERV 15–16 entfernt Partikel aus der Luft bis zu einer Konzentration von 5 mg/m3. Diese Filtereffizienz erfüllt die meisten allgemeinen Anforderungen an die Luftqualität in Innenräumen. Der PEL für Hex-Chrom gemäß der OSHA-Norm beträgt jedoch 5 μg/m3 (nicht Milligramm) – 1.000-mal strenger, als ein MERV 16-Luftfilter zuverlässig erreichen kann.

Daher wird für Prozesse mit gefährlichen Metallen der Einsatz folgender Filtertypen empfohlen:

Sechskantchrom entsteht beim Schweißen und anderen Arten von Warmarbeiten an Edelstahl und anderen chromhaltigen Metallen.

Wie oben erwähnt, sind Filtereffizienzbewertungen nützlich für den Vergleich gleichartiger Produkte, sie garantieren jedoch keine OSHA-Konformität. Bitten Sie Ihren Filterlieferanten um eine schriftliche Garantie dafür, dass das System die Emissionen am Ventilatorauslass – also stromabwärts des sekundären HEPA-Filters – bei oder unter 5 μg/m3 hält. Ihr Lieferant sollte auch bereit sein, die Emissionsleistung der primären Staubabscheiderfilter zu garantieren. Seien Sie vorsichtig bei Anbietern, die keine schriftliche Garantie geben oder Ihnen sagen, dass die Verwendung eines HEPA-Filters für Hex-Chrom-Anwendungen unnötig ist.

Denken Sie daran, dass eine Filterleistungsgarantie kein Ersatz für die gemäß der OSHA-Hex-Chrom-Norm vorgeschriebenen Verfahren zur Überwachung der Luftqualität ist. Es kann jedoch dabei helfen, sicherzustellen, dass Sie die gewünschten Ergebnisse erzielen.