Rapport Kunnskapsstatus kjemisk eksponering ved varmt arbeid

Transkript

1 Rapport Kunnskapsstatus kjemisk eksponering ved varmt arbeid Rekvirent: Petroleumstilsynet Prof Olav Hanssens v Stavanger Dato: Utført av: SMH Eurofins Norge Nils Hanses vei Oslo i samarbeid med Sigrid lerbakk, X-lab Siri M. Hetland Yrkeshygieniker Mette Westby Yrkeshygieniker

2 Innholdsfortegnelse Innholdsfortegnelse...2 Forkortelser...4 Innledning - mandat og avgrensning...5 Litteraturgjennomgang...6 Metoder varmt arbeid...7 Innledning...7 Sveisemetoder...7 Sveising med dekkede elektroder (MMA/SMAW)...7 MIG/MAG-sveising (GMWA)...7 Rørtrådsveising (FCAW)...7 TIG-sveising (GTAW)...8 Plasmasveising (PAW)...8 Pulverbuesvising (SAW)...8 Sliping...8 Termisk skjæring...8 Gasskjæring...8 Plasmaskjæring...8 Termisk sprøyting...8 Kullbuemeisling...9 Lodding...9 Bløtlodding...9 Hardlodding...9 Røykgenerering ved sveiseprosesser...9 Sammensetning av røyk...11 Termisk sprøyting/metallisering...11 Eksponeringsforhold...12 Eksponeringsmålinger metallisering...13 Sveisehabitat...13 Arbeid i habitat...14 Arbeid i trange rom...14 Kjemikalier benyttet i forbindelse med varmt arbeid...14 Myndighetskrav...15 Prøvetakingsmetoder...16 Vurdering av eksponering ved bruk av data fra EXPO...17 Sak nr Varmt arbeid 2

3 Bearbeiding av data fra EXPO...18 Eksponeringsdata vurdert mot ulike variable...19 Total støvmengde...20 Nikkel...24 Jern...25 Mangan...25 Lodding...25 Konklusjon vurdering av eksponeringstall fra EXPO- varme arbeider...25 Helseeffekter...26 Innledning...26 Lungefunksjon...26 Astma...27 Metallfeber...28 Bronkitt...28 Pneumokoniose og fibrose...29 Luftveisinfeksjon og immunitet...29 Lungeødem...30 Lungekreft...30 Effekter på sentralnervesystemet...30 Konklusjon...31 Rapporterte yrkessykdommer knyttet til varmt arbeid (AT og PTIL)...31 Praksis knyttet til varmt arbeid ved norske bedrifter...33 Metoder benyttet ved varmt arbeid...33 Kjemikalier...34 Opplæring...34 Overvåking eksponeringsmålinger...34 Overvåking helsekontroller...35 Sveisehabitat...35 Oppsummering...35 Vurdering av kunnskapshull...36 Konklusjon og forslag til videre arbeid...37 Referanseliste...38 Regelverk...41 Oversikt over bedrifter med kontaktpersoner...41 Vedlegg 1 Spørreskjema...42 Sak nr Varmt arbeid 3

4 Forkortelser ADN Administrativ norm AT Arbeidstilsynet CPC Condensation Particle Counter EXPO Eksponeringsregister ved STAMI FCAW Fluxed Core Arc Welding FFR Fume Formation Rate GMAW Gas Metal Arc Welding GTAW Gas Tungsten Arc Welding IKAN Institutt for Kjemisk Analys Norden KAB Avdeling for kjemisk og biologisk arbeidsmiljø, STAMI MAG Metal Active Gas MIG Metal Inert Gas MMA Manual Metal Arc Welding NHL Nominelt Hygienisk Luftebehov NOA Nansjonal overvåking av arbeidsmiljø og helse PAW Plasma Arc Welding Ptil Petroleumstilsynet SAW Submerged Arc Welding SEM Scanning elektron mikroskop SPMS Scanning Mobility Particle Sizer STAMI Statens arbeidsmiljøinstitutt TIG Tungsten Inert Gas TLV Treasure Limit Value Sak nr Varmt arbeid 4

5 Innledning - mandat og avgrensning Bestillingen fra Petroleumstilsynet var å utarbeide en rapport som skal gi kunnskapsstatus på grunnlag av anerkjente kilder som skal dekke områdene: Eksponeringsdata ved varmt arbeid, vurdert opp mot de ulike metoder som blir brukt under varmt arbeid Spesifikt skal varmt arbeid ved bruk av habitat vurderes Vurdering av resultater fra eksponeringsmålinger og potensiell helserisiko, inkludert forekomst av sykdom Utarbeide jobb-eksponerings-matrise Gi en oversikt over kjemikalie/kjemiske komponenter og potensielle eksponeringskilder ved varmt arbeid; herunder samarbeide med Kjemisk Analys Norden AS, IKAN, som skal se spesifikt på termisk dekomponering Gi en kritisk vurdering av dagens praksis for overvåking og kontroll med arbeidstakere som arbeider med varmt arbeid Gi en vurdering av eventuelle kunnskapshull og behov for FoU-aktiviteter med sikte på å forebygge mulige senskader av kjemisk eksponering ved varmt arbeid For å svare på disse spørsmålene er det foretatt litteratursøk i vitenskapelige tidsskrifter for å få en oversikt over vitenskapelig litteratur som omhandler eksponering for sveiserøyk og aktuell forskning knyttet til dette temaet. Det er innhentet eksponeringsdata for varmt arbeid fra databasen EXPO som administreres av STAMI. Eksponeringsdataene er bearbeidet med tanke på å gi en oversikt over eksponeringsnivåene knyttet til metoder benyttet og material det er arbeidet på. Direktoratet for arbeidstilsynet og Petroleumstilsynet har gitt oversikter over innrapporterte arbeidsrelaterte yrkessykdommer knyttet til varmt arbeid de siste 2 årene. For å få et bilde av dagens praksis når det gjelder overvåking av arbeidstakere knyttet til varmt arbeid er flere bedrifter og bedriftshelsetjenester kontaktet. Det er utarbeidet et spørreskjema som grunnlag for innhenting av data. Spørreskjemaet er fulgt opp med telefonkontakt for nærmere utdyping av de enkelte punkter. Materialet er innhentet i perioden november 2006 til januar Denne rapporten sammenfatter resultatene av bearbeiding av de innhentede data. Det ble stilt midler til disposisjon med en ramme for gjennomføring av prosjektet på 6 ukeverk. Eksponeringsforhold og risiko forbundet med varmt arbeid på overflatebelagt materiale er heller ikke omtalt da dette område spesifikt er beskrevet i rapporten fra IKAN. Sak nr Varmt arbeid 5

6 Litteraturgjennomgang Det er foretatt et litteratursøk for å gjennomgå vitenskaplige publikasjoner innen området yrkeshygiene knyttet til varmt arbeid de siste 10 årene. Søket er foretatt av biblioteket på STAMI i OSH-ROM, en internasjonal database for yrkeshygienisk og arbeidsmedisinsk forskningslitteratur. Det er søkt på eksponering ed varmt arbeid innen områdene metall, sveising, hard- og bløt-lodding, skjæring/kutting, metallisering og sliping i perioden Resultatet viser at det ikke er publisert mange vitenskaplige artikler som omhandler eksponeringsnivåer knyttet til de ulike metoder for varmt arbeid. Artiklene som er publisert er i hovedsak case-studier foretatt på spesielle arbeidsoperasjoner. Smargiassi et.al (1) har utført en studie av manganeksponering for sveisere ved montering av deler til tunge gravemaskiner. Ti sveisere ble fulgt med personlig prøvetaking av total mangan og respirabelt mangan over en uke. Totalt ble det tatt 27 prøver av total mangan og 20 prøver av respirabelt mangan. Resultatene viste at 78% av målingene for totalt mangan lå over den gjeldene grenseverdi (TLV) fra ACGIH på 0,20 mg/m 3. Goujun et.al (2) har studert sammenhengen mellom eksponering for mangan endringer av mangan, jern, sink, kobber og bly i kroppvæsker samt den oksidative stress status for sveisere i en bilfabrikk. Eksponeringsmålingene er foretatt som stasjonære målinger inne i kjøretøyene i to perioder en måned imellom hver prøvetakingsrunde. Det er ikke oppgitt hvor mange prøver som er tatt. Resultatene antyder at den yrkeshygieniske eksponeringen sveisere utsettes for kan forstyrre homeostasen av sporelementer i den systemiske sirkulasjon og indusere oksidativt stress. Goldberg et al (3) har utført en studie av blyeksponering ved skjærebrenning og fjerning av nagler på bruer malt med blyholdig maling på tre forskjellige lokasjoner. Hensikten med undersøkelsen var å vurdere effekten av å fjerne malingen før skjærebrenning og å kapsle inn naglene før fjerning med hensyn på blyeksponering i forhold til eksponeringen ett sted hvor det ikke var tatt noen forhåndsregler før arbeidene startet. Totalt er det foretatt 111 personlige eksponeringsmålinger. Resultatene viste ingen forskjell i eksponering ved verken ved skjærebrenning eller fjerning av nagler ved disse to situasjonene. En undersøkelse er gjennomført av eksponering for bly ved skjærebrenning på stål malt med blyholdig maling og praktiske problemer med å fjerne malingen før skjærebrenning ble utført (4). Det ble foretatt personlige målinger på innsiden av sveishjelmen over to påfølgende dager på en arbeider. Varigheten av kuttearbeidene var henholdsvis 166 og154 minutter. Resultatene indikerer at blyeksponering ved varmt arbeid på materiale malt med blyholdig maling er svært høyt. En studie av Dennis et al (5) beskriver forholdet mellom UV-stråling, ozongenerering og Cr(VI)- dannelse i MIG-sveisisng målt som funksjon av dekkgass flowrate, sveisespenning, utstikklengde på elektroden og dekkgassammensetning. Undersøkelsene er foretatt med automatisk sveiserigg i et kammer under reproduserbare forhold. Teknikken som er beskrevet vil være nyttig i videre studier av ozon-generering og Cr(VI)-dannelse, og kan bli benyttet i undersøkelser teknisk kontroll for yrkeshygienisk eksponering ved MIG-sveising og andre sveiseprosesser som MMA og TIG. Rappaport (6) og Susi (7) har beskrevet en modell for oppgavebasert vurdering av eksponering for aerosoler og metaller ved sveising og skjærebrenning innen anleggbransjen. Vurderingen er basert på ca 200 personlige eksponeringsmålinger samlet inn i perioden Det er benyttet mixed models for å vurdere eksponeringen. Sak nr Varmt arbeid 6

7 Metoder varmt arbeid Innledning Varmt arbeid omfatter flere ulike metoder: sveising, sliping, termisk skjæring, termisk sprøyting, kullbuemeisling og lodding. Felles for alle disse metodene er at det utvikles forurensning i form av aerosoler og gasser til arbeidsatmosfæren som følge av de høye temperaturene i sveisepunktet og UV-stråling. Sammensetningen av den dannede aerosolen og hvilke gasser som dannes avhenger av hvilken metode som benyttes. Det finnes over 80 forskjellige prosesser innenfor området som kan betegnes som varmt arbeid, og ved hver prosess anvendes det et stort antall forskjellige legeringer og flussmidler for å beskytte substrat og sveiselegering fra kjemisk oksidasjon (8). Nedenfor er det gitt en beskrivelse av de mest benyttede metoder for varmt arbeid. Sveisemetoder Enkelte sveiseprosesser er utviklet for helt spesielle applikasjoner, mens andre er fleksible og dekker en rekke forskjellige sveiseaktiviteter. Selv om sveising først og fremst er brukt til sammenføyning av like og ulike metalldeler, benyttes metodene også i stor grad til reparasjons- og vedlikeholdsarbeider og oppbygging av slitte komponenter. Lysbueprosessene er den største og mest brukte gruppen av sveiseteknikker. Som navnet beskriver er varmekilden en elektrisk lysbue etablert mellom delene som skal sveises og en metallisk elektrode. Utstyret som benyttes kan variere i størrelse og kompleksitet, men den viktigste forskjellen mellom lysbueprosessene er den beskyttelsemetode som benyttes for å hindre oksidasjon og type tilsettmateriale som blir benyttet. Nedenfor er det gitt en kort beskrivelse av de mest brukte sveismetodene (9, 10, 11). Sveising med dekkede elektroder (MMA/SMAW) Sveising med dekkede elektroder, Manual Metal Arc Welding (MMA) eller Shield Metal Arc Welding (SMAW), er den eldste og mest allsidige av bueprosessene. Det benyttes en kort elektrode dekket med et gassgenererende materiale til beskyttelse mot oksidasjon. Elektroden forbrukes. Prosessen er mest brukt til jernlegeringer i stålstrukturer, skipsbygging og mekanisk industri. Til tross for at dette er en relativt langsom og lite produktiv prosess på grunn av hyppige elektrodeskift og slaggfjerning forblir den en av de mest fleksible teknikker og har fordeler på steder som er vanskelig tilgjengelig. Metoden benyttes ofte i forbindelse med vedlikeholds- og modifikasjonsarbeider. MIG/MAG-sveising (GMWA) I MIG (Metal Inert Gas)/MAG (Metal Active Gas)-sveising, Gas Metal Arc Welding (GMWA), er en lysbue opprettet mellom en kontinuerlig matet homogen tråd og arbeidsstykket. Lysbuen og sveisebadet er beskyttet av en strøm av inert (MIG) eller aktiv gass (MAG). Dekkgassene som benyttes er vanligvis argon (MIG) eller blanding av karbondioksid og en inert gass (MAG). Prosessen passer de fleste materialer og tråd er tilgjengelig for en lang rekke metallegeringer. MIG/MAG sveising er klart mer produktivt enn MMA. MIG/MAG sveising er en allsidig prosess hvor sveisegods kan avsettes ved høy hastighet og i alle sveisestillinger. Prosessen er i stor utstrekning brukt i produksjon fra tynnplater til medium platetykkelser og til aluminiumlegerte strukturer. Rørtrådsveising (FCAW) Rørtrådsveising, Flux Cored Arc Welding (FCAW), tilsvarer på det nærmeste MIG/MAG sveising. Elektroden som benyttes er rørformet og fylt med et pulver som har de samme egenskapene som et elektrodedekke. Rørtrådsveising kan utføres med og uten dekkgass. I dag utføres den oftest med dekkgass. Metoden egner seg svært godt for en rekke sveisoppgaver på bløtt stål og lavlegert stål. Sak nr Varmt arbeid 7

8 TIG-sveising (GTAW) Ved TIG (Tungsten Inert Gas)-sveising, Gas-Shielded Tungsten Arc Welding (GTAW), benyttes en ikke forbrukbar wolframelektrode. Elektroden, lysbuen og området som omgir det smeltede sveisebadet er beskyttet fra atmosfæren ved hjelp av en inert gass. Dersom tilsettmateriale er nødvendig blir det tilsatt i sveisebadets front. TIG sveising gir en ren sveis med høy kvalitet. TIG-sveising kan benyttes for nærmest alle metalltyper. TIG-sveising er i utstrakt grad benyttet til sveising av rustbestandig og syrefast stål, aluminium og aluminiumlegeringer, nikkellegeringer osv. Prosessen er i stor grad benyttet til kvalitetssammenføyninger i atom-, fly- og næringsmiddelindustrien, og er i stor utstrekning anvendt innen mekanisk industri gjenerelt. Plasmasveising (PAW) Plasmasveising, Plasma Arc Welding (PAW), er en videreutvikling av TIG-metoden for å øke produktiviteten. Ved denne metoden benyttes det også en ikke-smeltende wolframelektode. Forskjellen fra TIG-sveising er først og fremst at plasmasveising gir høyere temperatur. Ved plasmasveising benyttes to separate gassforsyninger, plasmagassen som strømmer omkring wolframelektroden og deretter danner plasmalysbuen og dekkgassen som beskytter sveisebadet. Prosessen benyttes ofte til kvalitetssveising innen fly/romfart, prosess, kjemisk og petroleumsindustrien. Pulverbuesvising (SAW) Ved pulverbuesveising, Submerged Arc Welding (SAW), opprettes buen mellom arbeidsstykket og enden av tråden med et dekke av pulver. Lysbuen er dermed skjult. Deler av pulveret smelter for å gi et beskyttende slagg til sveisebadet. Resten av pulveret samles opp for gjenbruk. Underpulversveising utføres i prinsippet med helautomatisk utstyr. På grunn av meget høy avsettsmengde passer prosessen der det er lange rette sveiser i horisontal stilling. Benyttes i stor utstrekkning til trykktankproduksjon, kjemiske fabrikker, store stålstrukturer, reparasjon, skipsbygging og offshoreindustri. Sliping Sliping benyttes for å planere overflaten på et materiale, fjerne overflatebelegg eller for å fjerne feil. Til sliping benyttes en slipeskive, som oftest av aluminiumoksid eller silisiumkarbid. Bindemidler kan være keramikk eller bakelitt, et kunststoff fremstilt av fenol og formaldehyd. Termisk skjæring Gasskjæring Ved gasskjæring benyttes oksygen og acetylen. Forutsetningen for å kunne benyttes gasskjæring er at metallet det skjæres på må kunne brenne i oppvarmet tilstand, metalloksidet må ha lavere temperatur enn metallet og metallet må ha lavere antenningstemperatur i rent oksygen enn smeltepunktet for metallet. Plasmaskjæring Gasser som benyttes ved plasmaskjæring er nitrogen, nitrogen/hydrogenblandinger og argon /hydrogenblandinger. Plasmatemperaturen ligger i området C. Ved plasmaskjæring smelter materialet det skjæres på. Metoden brukes for skjæring av aluminium, kobber, rustfritt- og syrefast stål samt annet høylegert stål, men kan også benyttes til skjæring av lavlegert stål. Termisk sprøyting Termiske sprøyteteknikker er et fellesbegrep for metallisering, metallsprøyting, sprøyteforsinking, flammesprøyting osv. Prosessen innebærer at det sprøytes smeltet eller varmt metall på en overflate. Varmekilden kan være en elektrisk lysbue, plasma eller en gassflamme. Tykkelsen på det påførte dekket kan variere fra 20µm til noen mm avhengig av prosessen og grunnmaterialet. Tilsettmaterialet foreligger som pulver eller tråd. Sak nr Varmt arbeid 8

9 Termisk sprøyting benyttes bl.a. til påføring av korrosjonsbeskyttelse, et sjikt for å øke konduktivitet, for å forsterke overflaten (slitesjikt), reparere skade på overflaten eller beskyttelse mot høye temperaturer. Kullbuemeisling Kullbuemeisling er en brennemetode hvor det benyttes en elektrode av karbon omgitt av en kobbermantel. Grunnmaterialet smelter og blåses bort med trykkluft som tilføres gjennom et hull i elektrodeholderen. Metoden benyttes bl.a. til å brenne baksveis i fuger og til å fjerne overflødig materiale. Lodding Lodding er en sammenføyingsmetode der to metallstykker varmes opp og settes sammen med et tilsatsmateriale som har lavere smeltetemperatur enn metallstykkene som skal sette sammen. De vanligste hovedgruppene er bløtlodding og hardlodding. Bløtlodding Prosessen kalles bløtlodding når smeltepunktet for tilsatsmaterialet er under 450 C. Tilsatsmaterialet består som regel av like mengder tinn og bly. Metoden anvendes til lodding av elektriske kretser ved C. Metoden kan også anvendes til lodding av kobberrør. Hardlodding Prosessen kalles hardlodding (slaglodding, kapillarlodding) når smeltepunktet for tilsatsmaterialet er over 450 C. Opp til 1000 C kalles prosessen lavtemperatur hardlodding, og over 1000 C kalles prosessen høytemperatur hardlodding. Tilsettmaterialet er legeringer av kobber, sølv og sink i forskjellige mengder. Røykgenerering ved sveiseprosesser Ved sveising produseres gasser og aerosoler sammensatt av et komplekst spekter av metaller, metalloksider og andre kjemiske forbindelser som fordamper fra enten grunnmaterialet, sveiseelektroden eller flussmiddelet. Konsentrasjonene i operatørenes pustesone avhenger av i stor grad av hvilke metode som benyttes, og er betydelig lavere enn det konsentrasjonen direkte i røyken som dannes i nærsonen. Ved sveising genereres røyk i et konsentrasjonsområde på mg/m 3 i varmesøylen som dannes direkte over sveisepunktet. Ved de ulike metodene utvikles det aerosoler i varierende mengde. Mengde aerosol som utvikles avhenger av følgende faktorer: Sveisemetoden som benyttes; røykutviklingen er større for metoder hvor det benyttes dekkede elektroder og rørtråd med flussmiddel sammenliknet med metoder hvor det anvendes rene metall elektroder Sammensetningen av elektroden; noen elektroder har flussmiddel som dekomponerer og danner beskyttelsesgass ved sveisingen Sveisestrømmen; Generelt øker røykutviklingen med økende strømstyrke. Økningen varierer avhengig av hvilken elektrode som benyttes Buespenningen eller buelengden; avhenger av type elektrode, sveiseprosess og strømforsyningen. Generelt kan man si at økt buespenning, og dermed økt buelengde, resulterer i økt røykgenerering Overflatebehandling av materialet det sveises på Dekkgass For å karakterisere den relative renheten til en sveisemetode benyttes begrepet fume formation rate (FFR). Tidligere ble dette definert som masse aerosol samlet opp på et filter per tidseneht. (12). Parametre som legeringstype, buespenning og elektrodeutstikk ble variert for å bestemme deres effekt på FFR. For eksempel varierte FFR for MIG/MAG-sveising (GMAW) fra 0,035 til 0,37 g/min avhengig av legering og buespenning. Ved rørtrådsveising (FCAW) derimot, genereres høyere konsentrasjoner med FFR-verdier i området 0,75-2,5 g/min. Sak nr Varmt arbeid 9

10 United States Enviromental Protection Agency (EPA) (9) har valgt en annen tilnærming til definisjon av FFR. De definerer FFR som massen av røyk som dannes i forhold til masse av elektrode som forbrukes. Emisjonen er beregnet fra en emisjonsfaktor og mengden av elektrode som blir forbrukt. Tabell 1 viser en oversikt over FFR ved ulike sveisemetoder. Tabell 1. Fume Formation Rate relatert til sveiseprosesser (9) Prosess Dekkgass Fume Formation Rate, FFR g/min g/kg avsatt TIG, plasma Ar eller 95% Ar + 5% H 2 0,005 max. - MIG/MAG 98% Ar + 2% O 2 0,10 / 0,50 3,0 / 6,0 Rørtrådsveising Ingen, selvdekkende 0,40 / 0,60 2,0 / 3,0 Dekkede elektroder, MMA Ingen, selvdekkende 0,15 / 0,30 3,5 / 8,0 Pulverbuesveising Ingen, pulverdekke 0,005 max 0,08 max Det er vanskelig å gi noen eksakte verdier for hvor store mengder sveiserøyk som genereres ved de ulike metoder og dermed som operatørene eksponeres for. Dette skyldes at røykutviklingen varierer med en rekke faktorer som nevnt tidligere i dette avsnittet. I tabell 2 er det gitt en oversikt over de vanligste metodene som benyttes ved varmt arbeid og noen tekniske aspekter ved de enkelte metodene. Det er gitt en relativ beskrivelse av røykmengden som genereres ved de ulike metodene. Oss bekjent finnes ingen internasjonale registre som gir en oversikt over eksponeringsnivåer knyttet til de ulike sveismetoder og teknikker. Det er ikke mulig å gi konkrete estimater for eksponering for sveiserøyk ved de ulike metoder av de tidligere nevnte årsaker og fordi eksponeringen varierer betydelig fra dag til dag for den enkelte operatør og mellom operatører som utfører tilsvarende arbeidsoperasjoner. Dette kan blant skyldes lokale forhold så som utforming av arbeidssted, ventilasjonsforhold, bruk av punktavsug, værforhold og ulikheter i måte å utføre arbeidet på. Tabell 2. Tekniske aspekter ved noen vanlige metoder som benyttes ved varmt arbeid (9, 10, 11) Metode Anvendelse Dekkmateriale Temperatur Røyk/aerosolutvikling SVEISEMETODER MMA Generell anvendelse Flussmiddel C Høy MIG/MAG (GMWA) Høy Dekkgass, C Moderat Rørtråd (FCAW) produksjon/automatisering Høy produksjon/ automatisering; eg. MIG/MAG med flussfylt rørtråd inert og aktiv Flussmiddel alene eller i kombinasjon med dekkgass C Høy (uten dekkgass) Moderat (med dekkgass) TIG (GTAW) Høy presisjon Inert dekkgass C Lav Plasma (PAW) Kvalitetssveising Dekkgass C Moderat/høy Pulver (SAW) Horisontal sveising, høy Flussmiddel C Lav produksjon SLIPING Planering og fjerning av C Høy overflatebelegg Gasskjæring Skjæring av lavlegert stål C Moderat Plasmaskjæring Skjæring av alle typer C Høy legering TERMISK Overflatebelegging - Høy SPRØYTING KULLBUEMEISLING Brenne baksveis, fjerning - Høy av materiale LODDING - Bløtlodding Elektriske kretser, Flussmiddel <450 C Lav kobberrør Hardlodding Sammenføying av ulike legeringer Flussmiddel >450 C Moderat I forrige utgave av Arbeidstilsynets forskrift om Luftforurensning ved buesveising, 1982, ble det i kapittel 3 stilt krav til klassifisering og merking av dekkede elektroder. Klassifisering og merking skulle Sak nr Varmt arbeid 10

11 utføres i overensstemmelse med gjeldende Norsk Standard NS Dekkede elektroder ble klassifisert i røykklasser i henhold til nominelt hygienisk luftbehov, NHL m 3 /h. Røyklasseinndelingen gikk fra 1 7 med 1 som klassen med lavest NHL. Alle produktinformasjonsblad og elektrodepakker var merket med røykklasse. Som en følge av EU-tilpasningen ble dette kravet fjernet ved endring av forskriften om varmt arbeid, best.nr. 551, Årsaken var at det i henhold til EU-lovgivningen ikke er tillatt å stille slike produktkrav av konkurransehensyn. Imidlertid er det beskrevet i kommentarer til 7 i forskriften om Varmt arbeid at Sveiseelektroder klassifiseres i røykklasser avhengig av det yrkeshygieniske luftebehovet. Et produktinformasjonsblad som er utarbeidet av produsenten og som inneholder opplysninger om røykklasse, advarselstekst med mer, bør finnes tilgjengelig på arbeidsplassen. I praksis finnes ikke denne informasjonen i produktinformasjonsblad i dag. Bakgrunnen for dette er at klassifiseringen ikke følges opp av produsenter eller importører så lenge dette ikke er lovpålagt. Det skal derimot foreligge HMS-datablad for alle sveiseelektroder med beskrivelse av helsefare forbundet stoffer som frigis til arbeidsatmosfæren ved bruk. Sammensetning av røyk Hovedmengden av forurensingene i sveiserøyk stammer fra elektroden som benyttes og som delvis fordamper i sveiseprosessen, mens bare en liten del kommer fra sprut av partikler og fra sveisebadet. Elektrodedekke, dekkgass, flussmiddel, grunnmateriale og maling eller annen overflatebehandling bidrar også til sammensetningen av røyken. Komponenter fra grunnmaterialet kan bli endret i prosessen, enten termodynamisk i sveisesonen eller ved fotokjemiske prosesser drevet av UV-stråling som emitteres under sveiseprosessen. Fordampet metall reagerer med luft under dannelse av metalloksider som kondenserer og danner røyk som primært består av respirable partikler. Partikkelstørrelsesfordelingen av sveiserøyk er en viktig faktor ved vurdering av farepotensialet ved røyken fordi det er en indikasjon på hvor langt ned i luftveiene partiklene kan penetrere. Morfologisk karakterisering av sveiserøyk viser at mange av partiklene er i det ultrafine området (aerodynamisk diameter på 0,01-0,1µm), og at de aggregeres sammen under dannelse av lengre kjeder av primære partikler (13). Denne agglomereringen blir forsterket av de turbulente betingelsene som er et resultat av varmen som genereres i sveiseprosessen og dermed gir økende partikklebevegelse og muligheter for partikkelkollisjon. Aerosolene som produseres ved MIG/MAG-sveising er vesentlig forskjellige fra aerosoler produsert ved rørtådsveising. Aerosolene som genereres fra MIG/MAG-sveising danner kjedeliknende strukturer (12) mens partikkelmorfologien til aerosoler generert ved rørtrådsveising er mer kompleks. Her dannes både kjedeliknende strukturer og sfæriske strukturer (14). Tidligere studier har primært fokusert på karakterisering av aerosoler basert på massebestemmelser (FFR og kaskadeimpaktorteknikker) fordi gjeldende standarder for sveiserøyk er vektbasert. Dette er ikke tilstrekkelig hvis den toksikologisk signifikante parameter er antall ultrafine partikler og overflateareal. Fordi antall partikler og overflateareal per masseenhet øker med avtagende partikkelstørrelse i aerosolen vil tilstedeværelse av ultrafine partikler i aerosolen være av økende signifikans dersom andre eksponeringsmål enn masse skal vurderes. Zimmer et.al (13) har benyttet partikkeltellingteknikker for ultrafine partikler i en laboratoriestudie ved GMAW- og FCAW-sveising som viser at valg av legeringstype hadde en vesentlig effekt på størrelsesfordelingen av antallet partikler, morfologi og kjemiske aspekter av sveiserøyken. Målingene ble foretatt med Condensation Particle Counter, CPC og Scanning Mobility Particle Sizer, SPMS. Termisk sprøyting/metallisering Metallisering er en velkjent metode for korrosjonsbehandling. Metoden er benyttet innen en rekke bransjer så som elektronikkindustri, maskinindustri, bilindustri, flyindustri og tilvirkning av verktøy. Metallisering i stor målestokk av oljeinstallasjoner ble første gang tatt i bruk ved Aker Verdal i forbindelse med bygging av Sleipner plattformen vinter/vår 92, selv om verftsbransjen tidligere har benyttet tilsvarende metode for metallisering ved korrosjonsbeskyttelse av flammebom, gangveier, vinsjer med mer. Kokstad bedriftshelsetjeneste har gjennomført helse- og miljøovervåking ved metalliseringsarbeid ved en rekke ulike prosjekter (15) knyttet til bygging av plattformer til Nordsjøen. Resultatene av disse undersøkelsene er rapportert i egne rapporter. Kartleggingen var støttet av NHO`s Arbeidsmiljøfond for 1993 og Kartleggingene er foretatt ved lysbuesprøyting ved metallisering med aluminium. Ved lysbuesprøyting trekkes to identiske metalltråder fra en trådspole frem til sprøytepistolen hvor de ledes gjennom Sak nr Varmt arbeid 11

12 kontaktrør. Tråden kortsluttes og det dannes en lysbue som smelter metalltråden. Temperaturen i denne lysbuen er på C. Trykkluft sørger for at det smeltede metallet sprøytes mot overflaten som skal belegges. Sprøyteavstanden er ca 20 cm, og er viktig for å oppnå et godt resultat (dvs spesifikk tykkelse på metallfilm og god vedheft). Termisk sprøyting er benyttet som korrosjonsbeskyttelse i maritimt miljø, eksempelvis oljeinstallasjoner og deler til denne industrien. Her brukes det metallisering ved lysbuesprøyting. Metalliseringstråden som benyttes er en legering av Al og Mg eller av Zn ved sinkmetallisering. Eksponeringsforhold I veiledningen til sveiserøykforskriften fra AT er det gitt en oversikt over de ulike metaller og metallforbindelser operatørene kan bli eksponert for ved ulike former for varmt arbeid. Hvilke grunnstoffer og oksider av disse en eksponeres for er avhengig av hvilke legering det arbeides på. I veiledningen gis det også en kort beskrivelse av helserisiko forbundet med de enkelte metaller og metallforbindelser. Tabell 3. Oppsummering av utvalgte metoder for varmt arbeid og spesielle eksponeringsforhold ved de enkelte metodene. Metode Eksponering MMA Cr(VI) ved sveising på rustfritt/syrefast stål. Fluorider fra flussmiddelet, basiske elektroder MIG/MAG/TIG O 3 og NO-NO 2, særlig ved sveising på rustfritt/syrefast stål og aluminium, CO dersom CO 2 benyttes som dekkgass Rørtråd, selvdekkende Stor røykutvikling, Plasma NO x, CO, CO 2, noe O 3, stor røykmengde Pulverbuesveising/- skjæring Anses å være metoden med beste miljøegenskaper. Evt. gasser kan være CO, CO 2, HF og NO x Sliping Støvproblem Gasskjæring NO x, særlig hvis gassflammen brenner i friluft. Termisk buesprøyting Aerosoler med sammensetning som materialet som benyttes. Kullbuemeisling Stor aerosolmengde, Cu fra kobberbelegget rundt elektroden, CO, CO 2 og NO x Lodding HF, BF 3, salter og oksider av Ca, Na, F og B. Zn, Ag, Pb Ved enkelte av metodene utvikles det gasser som ozon, O 3, nitrogenmonoksid og nitrogendioksid, NO-NO 2 og karbonmonoksid og karbondioksid, CO/ CO 2. Nitrogenoksider, NO x, dannes ved direkte oksidasjon av atmosfærisk nitrogen. Reaksjonen foregår i to trinn. Nitrogenmonoksid, NO, dannes ved reaksjon mellom nitrogen og oksygen i luften ved temperaturer over 1200 C, og øker med økende temperatur. Nitrogenmonoksid reagerer videre med oksygen og danner nitrogendioksid, NO 2, en gass som kan gi irritasjoner i luftveiene og i verste fall forårsake lungeødem. De høyeste konsentrasjoner dannes ved MIG/MAG og TIG-sveising og ved plasmasveising og skjæring. Administrativ norm for NO 2 er i dag 2 ppm, men som nevnt tidligere er denne normen foreslått senket ved neste revisjon av ADN. Dannelse av ozon avhenger av bølgelengde og intensiteten på UV-strålingen som genereres i lysbuen. Dette er igjen påvirket av hvilket materiale det sveises på, type elektrode og dekkgass som benyttes, sveiseprosess og sveisebetingelser som spenning og strøm. Ozon er ustabil i luft og dekomponering akselereres av sveiserøyken. I tabell 3 er det angitt ved hvilke prosesser dannelse av ozon forekommer. De høyeste konsentrasjoner forekommer ved sveising på rustfritt og syrefast stål og aluminium. Ozon er en etsende gass som angriper slimhinner og cellemembraner. Administrativ norm for ozon er 0,1 ppm. David C. Sylvain (16) viser i en undersøkelse av ozoneksponering ved MIG-sveising og plasmaskjæring at konsentrasjon av ozon i operatørenes pustesone overskrider den administrative norm på 0,1 ppm. Bakgrunnen for denne undersøkelsen var at en gruppe sveisere opplevde plager som tetthet i bryst, tørrhoste og irritasjoner i hals og bronkier i forbindelse med disse arbeidsoperasjonene. En tilsvarende undersøkelse er gjort ved TIG- og MIG-sveising på oljekjølere av aluminium Burr et al (17) Disse sveiserne rapporterte tilsvarende symptomer som beskrevet over. Sak nr Varmt arbeid 12

13 Resultatene fra de innledende kartleggingene viste en korttidseksponering (5 min) for ozon på 0,7 ppm ved MIG-sveising. Ved TIG-sveising lå nivåene i området <0,05-0,1 ppm. Dette viser at eksponering for ozon kan medføre en betydelig risiko ved enkelte prosesser. For å redusere mengde ozon som dannes ved sveisemetoder med dekkgass har AGA utviklet en serie med MISON beskyttelsesgasser med den hensikt å holde dannelse av ozon på et lavt nivå samtidig som optimal ytelse holdes intakt. Felles for alle MISON-gassene er at de inneholder en liten mengde nitrogenmonoksid, NO. NO reagerer raskt med ozon, O 3, under dannelse av oksygen, O 2, og nitrogendioksid, NO 2. Det reklameres med at MISON-gassene angriper problemet ved kilden slik at foruresningen elimineres i samme øyeblikk som den dannes. I virkeligheten tilsettes det her en forurensning til gassen som kan øke konsentrasjonen av NO 2. Ved SINTEF ( 18) ble det foretatt en laboratorieundersøkelse med målsetting å undersøke hvorvidt tilsetning av NO til dekkgass gir en reell effekt. Resultatene viste at bruk av MISON (Ar med ca 270 ppm NO) ga en høyere konsentrasjon av NO 2 i nærsonen enn bruk av ren Ar, men en reduksjon av ozon i nærsonen på opptil 90%. Rapporten konkluderer med at ut fra en vurdering av ozonets helsemessige virkninger vil en reduksjon av emisjon fra nærsonen rundet lysbuen ved hjelp av NO-tilsetning til dekkgassen ha en gunstig effekt på sveiserens eksponeringsnivå for ozon. Karbondioksid, CO 2, og karbonmonoksid, CO, dannes ved nedbryting av organiske forbindelser og fra uorganiske karbonater i elektrodekket. CO kan dannes dersom dekkgassen som benyttes er CO 2 eller en blanding av Ar og CO 2. Ved høye temperaturer kan CO 2 reduseres til CO. Administrativ norm for CO er 25 ppm. I fotnoten til normen for karbonmonoksid, CO, heter det at den såkalte tommelfingerregelen for kortvarige overskridelser ikke er egnet. Kortvarige overskridelser bør ikke overskride 100 ppm. Eksponeringsmålinger metallisering I kartleggingene foretatt av Teknologisk Institutt er det foretatt målinger både utenfor og innenfor åndedrettsvern. Resultatene viser at metallisering fører til en ekstremt høy forurensning av metallstøv og røyk. Høyeste konsentrasjon av total støvmengde kan ligge opp til 200 ganger administrativ norm, særlig ved arbeid i lukkede rom. avhengig av arbeidsintensitet og produksjonshallens ventilasjonseffektivitet. Personbårne målinger utenfor åndedrettsvernet viste NO 2 -konsentrasjoner på 0,3-1,8 ppm (ADN er 2, T). Det er påvist lave konsentrasjoner av NO (<0,9ppm, ADN 25ppm). Det er ikke påvist ozonkonsentrasjoner ved bruk av Dräger-rør i avstand på 0,5 m fra lysbuen ved metallisering. Det vil si at konsentrasjonen ligger under ADN, deteksjonsgrensen for metoden. Målinger foretatt innenfor åndedrettsvern viste konsentrasjoner av total støvmengde og alle bestemte metaller på under 1/10 av administrativ norm. Aerosolen er også undersøkt med SEM. Disse undersøkelsene indikerer at partikkelstørrelsene er liten slik at de kan trenge gjennom et P3-filter. Det kreves åndedrettsvern med høy beskyttelsesfaktor ved metalliseringsarbeid. Sveisehabitat Sveisehabitat har vært i bruk siden 2001, og i følge leverandørene er etterspørselen økende. Tidligere har habitat i hovedsak blitt brukt offshore, men i dag benyttes de også i økende grad i varme områder også på land. Sveisehabitat benyttes hovedsakelig dersom det skal utføres varmt arbeid i miljøer hvor det kan være eksplosjonsfare og slikt arbeid ikke kan utføres uten at større nedstengninger foretas. Habitat benyttes også for å skape gode forhold for å kunne utføre overflatebehandling hvor det ellers er vanskelig å opprettholde ønsket temperatur, for eksempel ved maling av skip og offshoreinstallasjoner. Sveisehabitat er produsert av flammehemmende materiale. Standard størrelse på dukene er 2*2 m som monteres sammen ved hjelp av glidelås og forsegles med borrelås for å oppnå den ønskede størrelse og fasong på habitatet. Habitater er utstyrt slik at det kan påmonteres en luftsluse. Slusen brukes spesielt ved varmt arbeid av lengre varighet og dersom det arbeider mer enn en person i Sak nr Varmt arbeid 13

14 habitatet. Ved hjelp av slusen kan man gå inn og ut av habitatet uten at trykket faller og dermed unngår man at arbeidet stanses. Etter montering blåses habitatet opp med luft. Det skal alltid være overtrykk i habitatet. Habitater monteres alltid av personell som har spesialkunnskap om dette og som også har kunnskap om drift av habitater. Luften tilføres ved hjelp av vifter. Det er viktig at luftinntaket er plassert i et uklassifisert område, det vil si at luften ikke er forurenset med eksplosjonsfarlige stoffer. Det er også mulig å benytte luft fra tilgjengelig trykkluftanlegg til å tilføre luft. Luftinntaket skal være kontinuerlig gassovervåket. Det skal alltid være et overtrykk på 5 mmvs inne i habitatet. Trykket skal ikke være lavere enn 2,5 mmmvs. De fleste habitat er ikke utstyrt med avsugsvifte. I disse tilfeller ledes luften ut gjennom utettheter i habitatduken. I andre tilfeller blir luften ført kontrollert ut ved hjelp av en avsugsvifte. Den forurensede luften føres da til områder hvor den ikke forurenser nærområdet rundt arbeidsstedet. Det er ikke tilgjengelig punktavsug i habitat. I rørduken er det en selvlukkende aluminiumsdør med vindu og et manometer slik at overtrykket kan overvåkes konstant. En av veggene i habitatet er utstyrt med en stor glidelås i fluoriserende farge som går fra gulv til tak for å fungere som nødutgang. Ved bruk av store habitater kan flere vegger utstyres med nødutganger. Arbeid i habitat I gjeldene regelverk for overvåking av arbeidstakere er ikke arbeid i habitat spesielt beskrevet, men virksomheter som bruker habitat har egne retningslinjer for arbeid i habitat. Disse retningslinjene omfatter både sveisere ansatt i operatørselskapene og for kontraktører. Retningslinjene inneholder typisk krav til selve habitatet og krav til gjennomføring av sikker jobb analyse (SJA), krav til utfylling av sjekklister som skal kvitteres ut før arbeidet starter samt krav til sikkerhet under arbeidet. Ved arbeid i habitat skal det alltid være sikkerhetsvakt/brannvakt til stede. Sikkerhetsvakten skal ha tilsyn med overtrykket og overvåke arbeidsstedet. Varmt arbeid i habitat fører til et ekstremt arbeidsmiljø med høye konsentrasjoner av aerosoler og gasser fra arbeidet som utføres. Det stilles derfor krav til at alle som jobber i sveisehabitat skal benytte trykkluftforsynt åndedrettsvern. Maksimal arbeidstid ved varmt arbeid i habitat er 3 timer sammenhengende, men dette varierer mellom de ulike selskapene. Som regel anbefales det ikke å arbeide lengre enn en time sammenhengende. Det er ikke foretatt eksponeringsmålinger knyttet til varmt arbeid i habitat så langt vi har klart å avdekke, verken utenfor eller inne i det trykkluftforsynte ånderettsvernet. Arbeid i trange rom Ved varmt arbeid i trange rom kan luften fortrenges slik at det oppstår oksygenmangel. I 2006 omkom tre personer i samme ulykke som følge av oksygenmangel ved arbeid i tanker. Ulykkene skjedde ikke i forbindelse med varmt arbeid, men slike situasjoner kan oppstå når det utføres sveisearbeid med dekkgass. Dette kan føre til bevisstløshet for operatøren og i ytterste konsekvens ha fatal utgang. Det er mange situasjoner ved bygging av plattformmoduler, f.eks i dobbeltbunn, og ved skipsbygging der arbeid i trange rom kan forekomme. Ved arbeid i trange rom må det finnes særskilte rutiner som sikrer operatøren mot oksygenmangel. Operatørene bør ha registrerende oksygenmåler som gir lyd- og lysalarm ved for lavt oksygeninnhold. I prinsippet er det viktig å fjerne forurensningene som dannes ved kilden, og så sant det mulig må det benyttes punktavsug ved slikt arbeid. Dersom dette ikke er mulig av plasshensyn må det benyttes åndedrettsvern med frisklufttilførsel. Så sant det er praktisk mulig bør det være sikkerhetsvakt eller to operatører sammen ved slikt arbeid. Kjemikalier benyttet i forbindelse med varmt arbeid Korrosjonsbestandigheten til rustfritt stål skyldes at det dannes en oksidfilm på ståloverflaten. Dersom oksidlaget ødelegges, for eksempel ved sveising, kan dette resultere i korrosjon. Det finnes Sak nr Varmt arbeid 14

15 forskjellige kjemiske overflatebehandlingsmetoder som kan benyttes for å beskytte stålet mot korrosjon. To av disse er pikling og passivering. Ved pikling fjernes et tynt lag av metallet fra overflaten av rustfritt stål. Prosessen benyttes for å etse bort fargelaget på stålet som dannes ved sveising hvor ståloverflatens krombelegg er blitt redusert. Blandinger av salpetersyre, HNO 3, og flussyre, HF, blir vanligvis brukt for pikling av rustfritt stål. Kommersielt tilgjengelige blandinger består av opp til 25% HNO 3, og 8% HF. Oksidasjon foregår vanligvis naturlig på overflaten av rustfritt stål, men i noen tilfeller er det likevel nødvendig å fremme prosessen med oksiderende syrebehandling. I motsetning til ved pikling, fjernes ikke metall fra overflaten ved denne behandlingen. Kvaliteten og tykkelsen på oksidlaget blir raskt bygget opp gjennom denne syrebehandlingen. Vanligvis benyttes salpetersyre, HNO 3, til denne prosessen. Produktene som benyttes til passivering inneholder opp til 50% HNO 3, og kan også inneholde andre oksidasjonsmidler så som natriumdikromat. Disse metodene benyttes fortrinnsvis i verksted, men også i noen grad offshore. Ved prosessene avfettes overflaten, ofte med rødsprit. Pasta eller flytende væske som inneholder syrer blir lagt på metallet. Prosessene avsluttes med at overflaten rengjøres med vann. Det er utarbeidet interne retningslinjer for vernetiltak i forbindelse med disse prosessene. I tillegg gir leverandørene av utstyr og kjemikalier veiledning og retningslinjer for bruk. Ut over dette opplyser de forespurte bedrifter at det stort sett benyttes rødsprit som avfettingsmiddel i forbindelse med varmt arbeid. Myndighetskrav Arbeidstilsynet (AT) og Petroleumstilsynet (Ptil) stiller i sine regelverk krav til virksomhetene vedrørende overvåking av kjemiske eksponering ved varmt arbeid. Aktuelle lover, forskrifter, veiledninger og orienteringer er: nr 62: Lov om arbeidsmiljø, arbeidstid og stillingsvern mv. (arbeidsmiljøloven) NORSOK-standard S-002N: Arbeidsmiljø Forskrift om vern mot eksponering for kjemikalier (Kjemikalieforskriften), Best nr. 566 Veiledning til forskrift om utføring av aktiviteter i petroleumsvirksomheten (Aktivitetsforskriften) Forkrift om sveising termisk skjæring, termisk sprøyting, kullbuemeisling, lodding og sliping (Varmt arbeid), Best nr 551 Veiledning til forskrift om varmt arbeid, Best nr 560 Arbeid i trange rom, Best nr 168 Administrative normer for forurensning i arbeidsatmosfæren, Best nr 361 Kartlegging og vurdering av eksponering for kjemiske stoffer og biologiske forurensninger i arbeidsatmosfære, best nr 450 I regelverket stilles det krav om at arbeidsgiver skal kartlegge og dokumentere forekomsten av kjemikalier og vurdere enhver risiko for arbeidstakernes helse og sikkerhet forbundet med disse. En slik risikovurdering skal bl.a. omfatte en vurdering av om arbeidsprosesser og arbeidsutstyr er hensiktsmessig, antall arbeidstakere som antas å bli eksponert, eksponeringstype, nivå, varighet, hyppighet og eksponeringsveier, grenseverdier og administrative normer, effekt av tiltak samt skader, sykdommer, arbeidsulykker og tilløp til slike ulykker. På bakgrunn av risikovurderingen skal det iverksettes tiltak for å fjerne helse- og sikkerhetsrisikoer eller sørge for at den reduseres til et fullt forsvarlig nivå. Dersom disse tiltakene ikke er tilstrekkelige, skal arbeidsgiver sørge for å fjerne eller redusere risikoen til et fullt forsvarlig nivå ved å iverksette følgende tiltak i prioritert rekkefølge: 1. Utforme egnede arbeidsprosesser og rutiner for teknisk kontroll, og benytte hensiktsmessig utstyr og materialer 2. Iverksette kollektive vernetiltak ved risikokilden, herunder ventilasjon 3. Iverksette personlige vernetiltak og tildele personlig verneutstyr når eksponering ikke kan unngås på andre måter Ved særlig fare for liv og helse skal det utarbeides skriftlig arbeidsinstruks. Sak nr Varmt arbeid 15

16 Dersom arbeidsgiver ikke kan dokumentere at forurensningen i arbeidsatmosfæren er på et fullt forsvarlig nivå, skal det gjennomføres regelmessige målinger. Slike målinger skal også gjennomføres når det er foretatt endringer i virksomheten som kan øke arbeidstakernes eksponering for kjemikalier. I orientering med best nr. 450 fra AT er det gitt retningslinjer for hvordan man skal gå frem for å utføre yrkeshygieniske eksponeringsmålinger av kjemiske forurensninger i arbeidsatmosfæren. Det er også beskrevet retningslinjer for vurdering av resultater i henhold til administrative normer, ADN. Orienteringen baserer seg bl.a. på rekke europeiske standarder som omhandler krav satt til yrkeshygieniske kartlegginger av kjemiske forurensninger. Disse er oppført i referanselisten i publikasjonen. Administrative normer, ADN, ligger til grunn for vurdering av arbeidsmiljøstandarder der luften er forurenset av kjemiske forurensninger. Normene angir vanligvis høyeste akseptable gjennomsnittskonsentrasjon over et 8 timers skift. Innen offshore-relatert virksomhet er arbeidstiden vanligvis 12 timer. I henhold til Aktivitetsforskriften benyttes en sikkerhetsfaktor på 0,6 ved beregning av ADN for å korrigere for en arbeidstid på 12 timer. Administrative normer revideres jevnlig, og ved førstkommende revisjon av ADN vil bl.a. normene for mangan, Mn, og nitrogendioksid, NO 2, vurderes. Dette er to stoffer operatører som arbeider med varmt arbeid kan bli eksponert for. I dag er normene for disse forbindelsene som følger: Mn og uorganiske Mn-forbindelser, beregnet som Mn: 2,5 mg/m 3 Mn (røyk), beregnet som Mn: 1 mg/m 3 Nitrogendioksid: 3,6 mg/m 3 / 2ppm T I høringsutkast fra AT i 2004 er følgende endringer foreslått: Mn og uorganiske Mn-forbindelser, beregnet som Mn, inhalerbar fraksjon: 1 mg/m 3 R Mn og uorganiske Mn-forbindelser, beregnet som Mn, respirabel fraksjon: 0,1 mg/m 3 R Nitrogendioksid: 1,1 mg/m 3 / 3,5 mg/m 3 T 0,6 ppm / 1,8 ppm T Normen for Mn er merket med R, det vil si at Mn betraktes som reproduksjonsskadelig. Det har tidligere ikke vært norm for inhalerbart Mn, men denne normen kan sammenliknes med den nåværende norm på 2,5 mg/m 3. Normen for Mn røyk kan sammenliknes med normen for Mn i respirabel fraksjon. Forslaget til endring av normene for Mn innebærer en betydelig reduksjon av eksisterende normer. Normen for NO 2, er merket med T som betyr at dette er en takverdi. Det betyr at normen er en maksimalverdi som ikke skal overskrides. Det er forelått det å senke normen for NO 2 til 0,6 ppm, gjennomsnitt over 8 timer. I tillegg foreslås det innført en korttidsnorm på 15 min på 1,8 ppm. For å understreke hvor viktig det er at denne normen ikke overskrides, foreslås dette som en ny takverdi for NO 2. Også dette er en betydelig reduksjon i forhold til tidligere norm. Prøvetakingsmetoder En av faktorene som er av betydning for om inhalerte partikler fra en aerosol kan forårsake helseskade er partikkelstørrelsen. Partikkelstørrelsene kan defineres ved partiklenes aerodynamiske diameter, d ae, som er avhengig av partiklenes tetthet, form og størrelse. Ved prøvetaking av aerosoler, en felles betegnelse på finfordelte partikler av fast stoff eller væske i luft, er følgende biologisk relevante partikkelfraksjoner av interesse: Inhalerbar fraksjon: Massefraksjon av det totale antall partikler som kan inhaleres gjennom nese og munn Thorakal fraksjon: Massefraksjonen av partikler som kan passere forbi nese og munn Respirabel fraksjon: Massefraksjonen av partikler som kan trenge ned til terminale bronkiolene og lungeblærene. I NS-EN 481 er fraksjonene definert med formler som beskriver andelen som inngår i de ulike fraksjonene som funksjon av d ae. Inhalerbar fraksjon kan som en tilnærmelse beskrives som partikler med d ae < 100 µm, torakal fraksjon < 30 µm og respirabel fraksjon < 10 µm. Sak nr Varmt arbeid 16

17 Ved prøvetaking av aerosoler må det tas hensyn til hvilken av disse fraksjonene som relevant med tanke på vurdering av helsefare, og velge utstyr som tilfredsstiller kravene til oppsamlingseffektivitet for de ulike fraksjonene. Ved prøvetaking av aerosoler er den tredelte plastkassetten pakket med et filter med porestørrelse på 0,8 µm til prøvetaking av såkalt totalstøv benyttet. Luftgjennomstrømningen skal justeres til 2 l/min, og kassetten benyttes i lukket versjon. Denne kassetten har en oppsamlingseffektivitet som ikke tilfredsstiller kravene til noen av de nevnte fraksjoner. Studier av oppsamlingseffektiviteten til denne kassetten viser at den overestimerer oppsamling av torakal fraksjon og underestimerer oppsamling av inhalerbar fraksjon. En eventuell innføring av normer for inhalerbar og respirabel aerosol for Mn medfører at det skal benyttes prøvetakingsutstyr med oppsamlingseffektivitet for disse fraksjonene dersom resultatene skal sammenliknes med de administrative normer. For prøvetaking av sveiserøyk betyr dette at det må benyttes syklon med oppsamlingseffektivitet som tilfredsstiller kravene til oppsamling av respirabel fraksjon. Dette vil være en fordel fordi sveiserøyk i hovedsak består av respirable partikler. Ofte er det slik at en sveiseoperatør i tillegg til å utføre sveisearbeider, også sliper på materialet det arbeides på. Slipeprosesser genererer en stor andel grove partikler som vil bli fanget opp med det tradisjonelt benyttede prøvetakingsutstyret. De grove partiklene gir et vesentlig bidrag til konsentrasjonen av den oppsamlede aerosol fordi analysemetoden er basert på gravimetri. Ved bruk av syklon til prøvetaking vil disse grove partiklene bli skilt ut, og det endelige resultatet vil være et mål for den reelle konsentrasjonen av sveiserøyk. Vurdering av eksponering ved bruk av data fra EXPO EXPO er en SQL database basert på Oracle. Basen inneholder opplysninger om alle prøvene som analyseres på organisk-, aerosol- og uorganisk gruppe ved Avdeling for kjemisk og biologisk arbeidsmiljø, KBA, ved STAMI. Dette gjelder både serviceprøver og prøver fra prosjektarbeid. I dag er det registrert ca måleresultater fra ca prøver. Prøvene kommer fra mer enn 5000 forskjellige bedrifter. Ca. 50 % av prøvene er luftprøver (løsemidler, aerosoler og uorganiske gasser), 45 % er biologiske (urin- og blodprøver) og 5 % er materialprøver. Systematisk registrering startet i Senere er også målinger fra 1984 lagt inn. I tillegg til dette er det registrert en del styrenmålinger fra før Dette er målinger som er tatt i forbindelse med en målekampanje Arbeidstilsynet (AT) hadde i GUP bransjen på 1970 og 80-tallet. Alle STAMI s analyser fra tannlegearbeid helt tilbake til 1960-tallet er også registrert i basen. Det har hele tiden vært et langsiktig mål å utvide EXPO til også å inneholde arbeidsrelaterte analyser fra andre laboratorier enn STAMI. Noen slike målinger er registrert i forbindelse med AT s kampanjer. Målet har vært, og er fremdeles, å etablere en landsdekkende nasjonal database for yrkeshygieniske målinger. Dette målet er styrket ved opprettelsen av Nasjonal overvåking av arbeidsmiljø og helse, NOA, som skal samle, analysere og formidle informasjon om arbeidsmiljø og arbeidsrelaterte helseskader i Norge. Hensikten er å overvåke feltet og følge trender over tid, og dermed gi grunnlag for myndighetenes og arbeidslivets prioriteringer. For at man skal kunne lage riktige tidstrendanalyser for eksponering generelt, er det viktig at basen inneholder et representativt utvalg av de målinger som utføres. Dessverre har antall prøver vært avtakende i de senere årene. Både antall analyseserier og antall prøver har falt. Spesielt har antallet serviceprøver falt dramatisk fra 1985 og til i dag. I 1985 var det gratis å analysere arbeidsmiljøprøver, og det var bare STAMI og landsdelslaboratoriene som utførte slike analyser. Senere, da man begynte å ta betalt, ble det etablert flere laboratorier som tar sin del av de norske prøvene. Nedgangen av antall serviceprøver i EXPO skyldes sannsynligvis ikke bare at STAMI får en mindre andel av prøvene, men også at det foretas færre målinger. Den største begrensningen ved bruk av EXPO data er at det ikke er nok data, ikke bare fordi prøvene kun er fra STAMI, men også fordi det er mange komponenter som ikke måles. Det tar tid å utvikle analysemetoder, så nye stoffer som innføres i industrien vil ikke nødvendigvis fanges opp av de målingene som foretas. Sak nr Varmt arbeid 17

18 EXPO s styrke er muligheten for gjenfinning av analysedata. Det kan søkes etter de innlagte dataene i en hvilken som helst kombinasjon. Det er mulig å lage tidstrender og å finne igjen data etter mange kriterier. Dette er svært nyttig for eksempel når man i forbindelse med pasientutredninger ønsker å vite hva som er målt i forbindelse med en spesiell type arbeid. Uten EXPO kan man vanskelig finne tilbake til slike målinger. EXPO gjør det også mulig å finne steder med høye måleverdier for komponenter eller grupper av komponenter over tid. Man kan både sortere høye måleverdier etter bransje, bedrift og arbeidsoperasjon eller sted. EXPO har konsesjon fra Datatilsynet til å lagre personopplysninger som navn og fødselsdato for den personen prøven gjelder. Bearbeiding av data fra EXPO I EXPO er det mulig å registrere følgende data for hver enkelt prøve som legges inn: Prøvenummer, bransje, saksnummer, begrunnelse for prøvetakingen, beskrivelse av bedriften der prøvene er tatt, bedrift (kodet med nummer), årstall for prøvetaking, prøvedato, person (kodet med nummer), korttids/langtidsprøver, stasjonære/personlige prøver, arbeidsforholdene under prøvetaking, om det er benyttet verneutstyr, arbeidsbeskrivelse, arbeidsoperasjon, arbeidssted, miljøfaktor, prøvetakingstid. Etter dette kommer analyseresultater fordelt på alle de komponenter som STAMI analyserer/har analysert. For varmt arbeid på metaller vil dette være total støvmengde, sveiserøyk, respirabelt støv og de enkelte grunnstoffer som er aktuelle i denne typen prøver. Vi har mottatt følgende oversikter fra STAMI: Prøvetaking av aerosoler, gravimetrisk bestemmelse og analyse av uorganiske elementer fordelt på NACE-koder (bransjenes hovednivåer) Prøvetaking av aerosoler, gravimetrisk bestemmelse og analyse av uorganiske elementer fordelt på sveisemetoder, slik det er registrert inn på databasen. Bare lodding fordelt på 2 intervaller av årstall Alle luftprøver etter 1999 og sveiserøykprøver før 2000 Prøver uten uorganiske elementer Prøver med plasma og lodding som arbeidsoperasjon/beskrivelse, samt en oversikt over prøver registrert på rørleggere. Prøver med NACE-kode 35 (produksjon av andre transportmidler) Bearbeiding av data fra EXPO er foretatt på følgende måte: Excel er benyttet til samling, systematisering, sortering og pivotering av data. Sigmaplot ble benyttet til å lage boksplot. Eksponeringsdata for alle arbeidsoperasjoner som kan sies å være varmt arbeid er samlet i én matrise der hver enkelt prøve er en rad og kolonnene representerer variablene (se tidligere i dette avsnittet) og det enkelte analyseresultat. Eksponeringsdata for varmt arbeid på plast og ikke-metall ble skilt fra eksponerings-data fra varmt arbeid på metall. Analyseresultater angitt med mindre enn deteksjonsgrensen ble omgjort til halvparten av deteksjonsgrensen. Det ble satt inn 3 nye kolonner i matrisen; metode (sveisemetode etc.), material (type material som varmt arbeid er utført på) og kombinasjon (det vil si kombinasjoner av ulike typer varmt arbeid eller ikke). Etter beste skjønn ble data for de tre kolonnene fylt inn etter opplysninger fra kolonnene om arbeidsforhold, arbeidsbeskrivelse, arbeidsoperasjon, arbeidssted og miljøfaktor. Kolonnene ble fylt ut med data fra valideringslister med følgende valgmuligheter: Sak nr Varmt arbeid 18

19 Material Sveisemetode Kombinasjon Aluminium Automat/Robot Bakgrunn Epoksybelagt Dekkede elektroder Bare skjæring Galvanisert Dekkgass Bare sliping Loddetinn Hardlodding/el. buesveis Bare sveising Malt Stål Kullbuemeisling Diverse annet ikke varmt arbeid Oljebelagt stål Mantelsveis Fresing Primet stål MIG/MAG Innenfor sveisemaske Rustfritt Pulversveis Skjæring og sliping Støpejern Rørtråd Sveising og skjæring Stål og aluminium Skjærebrenning Sveising og sliping Svart stål Termittsveis Sveising, sliping og skjæring Syrefast TIG Titan Uspesifisert Undervannssveising Uspesifisert Ikke sveising Det ble valgt å bruke valideringslister for å få en feilfri inntasting slik at det senere var enklere å sortere og lage oversikter basert på de inntastede data. For kolonnen kombinasjon ble bare sveising satt inn når det ikke var nevnt andre metoder for varmt arbeid i registreringen og sveiserøyk var miljøfaktoren. Kolonnene med data fra total støvmengde, støv og sveiserøyk ble slått sammen til én kolonne. Resultater fra respirabelt støv ble stående i egen kolonne. Kvaliteten på statistikk basert på data fra EXPO begrenser seg i stor grad til kvaliteten på dataene som er lagt inn i EXPO. Dataene bærer preg av å være lagt inn med varierende standardisering, samt at opplysninger fra prøvetaker har vært av svært ujevn kvalitet. Det er derfor store datamengder hvor metode og materialer er ukjent. For eksempel mangler over halvparten av alle prøvene en spesifikasjon på hvilken sveisemetode som har vært brukt, dette går utover kvaliteten på de statistiske beregningene. Statistikken fra dataene der metoder og materialer faktisk er spesifisert blir derfor også noe usikker. Kvaliteten på grupperingene stasjonær og personlig prøvetaking er bedre for STAMI har helt siden starten av bruken av EXPO hatt et prøvetakingsskjema der innsenderen må velge om prøvetakingen er personlig eller stasjonær med en kode, og disse opplysningene blir for alle prøver entydig registrert i EXPO. Eksponeringsdata vurdert mot ulike variable Analysene av dataene er gjort for å få en oversikt over eksponering fordelt på materialer, metoder, og kombinasjoner av varmt arbeid. Det understrekes at dataene er hentet fra STAMI s registrerte data Det finnes et ukjent antall målinger i industrien i Norge i tillegg til disse dataene. Alle statistiske tall er beheftet med usikkerhet, både på grunn av svært varierende kvalitet på tallgrunnlag og våre egne tolkninger i analysene av dataene. Alle de etterfølgende beregningene er basert på tall for personlig eksponering. Stasjonære målinger er utelatt bortsett fra i den overordnede oversikten over datamaterialet. Overordnet Det er registrert 3530 prøver i EXPO når det gjelder eksponeringsdata for varmt arbeid på metaller av disse er tatt som personlige målinger. Ca. 56% av disse målingene er tatt med ukjent metode for varmt arbeid og ca. 62% er tatt ved varmt arbeid på ukjent materiale. Ca 38% av de personlige målingene er tatt ved arbeid både med ukjent metode for varmt arbeid og ukjent materiale som det utføres varmt arbeid på. Habitat er ikke nevnt i datagrunnlaget fra EXPO. Sak nr Varmt arbeid 19

20 Fordeling av målinger på sveisemetoder Ca. 28% av de personlige målingene er tatt ved andre varmt-arbeid-metoder enn sveising alene. Ca. 41% av de personlige målingene er tatt ved sveising med ukjent metode. Det er MIG/MAG som dominerer som sveisemetode i datagrunnlaget, ca. 12% av alle prøvene der sveising er eneste metode for varmt arbeid. Deretter kommer TIG og rørtrådsveis med 6-7% hver. Fordeling av målinger etter materiale det er arbeidet på Ca. 62% av alle målinger som er tatt som personlige målinger er utført på ukjent materiale. Ca. 19% av målingene er utført ved varmt arbeid på svart stål, ca. 9% på aluminium og ca. 4% på rustfritt. Det er omtrent samme fordeling når man teller opp målingene som er foretatt kun ved sveising. Fordeling av målinger på andre metoder for varmt arbeid enn bare sveising Det er registrert 765 personlige målinger som er tatt ved andre metoder for varmt arbeid, kombinasjoner av disse eller kombinasjoner av disse med sveising. Disse fordeler seg på følgende måte: sveising og sliping ca. 67% bare sliping ca. 11% lodding ca. 8% bare skjæring ca. 6% sveising og skjæring ca. 4% sliping og skjæring i kombinasjon med sveising ca. 2% hver Termosprøyting er spesifisert som metode i 4 av prøvene i EXPO. På grunn av det beskjedne tallmaterialet er ikke termosprøyting tatt med i noen statistikker. Ca. 90 av de 3037 målingene er diverse annet relatert til varmt arbeid, og der sveiserøyk er angitt som miljøfaktor. Total støvmengde I 3010 av alle de registrerte prøvene (personlige og stasjonære) er total støvmengde gravimetrisk bestemt. Gjennomsnittlig støvkonsentrasjon for disse er 3,6 mg/m 3. Tilsvarende er det 2632 personlige prøver med gjennomsnittlig støvkonsentrasjon på 3,8 mg/m 3. I 19 av prøvene er støvmengden bestemt som respirabelt støv, for 16 av disse er metode og materiale ukjent. Gjennomsnittskonsentrasjonen for disse 19 prøvene er 1,5 mg/m 3. Siden registreringene i EXPO er gjort siden 1983 er det interessant å se utviklingen av den totale støvkonsentrasjonen i de prøvene (personlige og stasjonære) som er tatt for å vurdere om forholdene har endret seg med tiden. Figur 1 viser denne utviklingen. Antallet prøver varierer mye fra år til år. Det store antallet prøver tatt i 2005 sammenliknet med øvrige år antas å være et resultat av AT kampanje vedrørende kjemisk helsefare som ble gjennomført i perioden Den heltrukne linjen viser ADN for sveiserøyk på 5 mg/m 3. Resultatene viser at det ikke har vært noen markert nedgang i konsentrasjonen av total støvmengde i prøver tatt ved varmt arbeid i perioden fra 1983 til Sak nr Varmt arbeid 20