Rapport nr Artificiell optisk strålning i svensk industri. Martin Lindahl Swerea och Stefan Källberg SP

Transkript

1 Rapport nr Artificiell optisk strålning i svensk industri Martin Lindahl Swerea och Stefan Källberg SP

2 Swerea SWECAST AB Box 2033, Jönköping Telefon Telefax , Swerea SWECAST AB

3 Swerea SWECAST AB Projekt nr Projekt namn 1864 ARTOP-Artificiell optisk strålning i svensk industri Status Öppen Författare Rapport nr Datum Martin Lindahl, Swerea och Stefan Källberg, SP _ Sammanfattning ARTOP Artificiell optisk strålning i svensk industri är ett forskningsprojekt finansierat av AFA försäkringar. Projektutförare är Swerea SWECAST och SP, Sveriges Tekniska Forskningsinstitut. Bakgrunden är att Arbetsmiljöverkets föreskrift AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning trädde i kraft 2010 och många har upplevt den som svårgreppbar och att det krävs expertkunskap för att bedöma risker för optisk strålning. På initiativ av Teknikföretagen bildades en samarbetsgrupp där potentiella riskkällor lokaliserades. Sannolikt finns risker vid arbete i svetsverkstäder, gjuterier, stålverk och glasbruk. I projektet har genomförts referensmätningar från representativa arbetsmoment inom branscherna svets, gjuteri, stålverk och glasbruk. Mätningar vid gjuterier och stålverk visar att det föreligger risk för exponering av ögon över gränsvärden för IR-strålning vid synkrävande arbetsuppgifter med varma material. Exempel på arbetsmoment med höga exponeringar är slaggning, tappning, provtagning, måttagning och gjutning. Vid svetsning uppnås snabbt exponeringar över gränsvärden för UV-strålning för oskyddad hud och ögon. Resultaten från mätningarna har varit underlag för att skapa användarvänliga vägledningar, rekommendationer om personlig skyddsutrustning och checklistor som kommer att finnas tillgängliga hos Prevent och via företagshälsovårdens kanaler. Resultaten från mätningar och framtagandet av vägledningsmaterial har kommunicerats genom seminarier och artiklar i branschtidningar. Summary ARTOP - Artificial optical radiation in Swedish industry is a research project funded by AFA Insurance. Project performers are Swerea SWECAST and SP Technical Resarch Instiute of Sweden. The background is legislation from the Work Environment Authority. AFS 2009:7 Artificial Optical Radiation came into force in 2010, and many have experienced it inaccessible that requires expert knowledge to assess the risks of optical radiation. On the initiative of the Engineering Industries a joint working group was formed where potential hazards were identified. Risks are likely to be found when working in welding shops, foundries, steel mills and glassworks. The project has carried out reference measurements from representative operations within industrial welding, foundries, steel mills and glassworks. Measurements at foundries and steel mills show that there are risks for exposure above exposure limits for infrared radiation to the eyes at visually demanding tasks with warm materials. Examples of operations with high exposures are slagging, tapping, sampling and casting. When welding, exposures over limits for UV radiation are reached quickly on unprotected skin and eyes. The results of the measurements and the development of guidance material has been communicated through seminars and articles in trade magazines. The results of the measurements have been the basis for creating userfriendly guide recommendations on personal protective equipment and checklists that will be available through Prevent and OHS channels.

4 Swerea SWECAST AB Rapport nr _

5 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Innehållsförteckning 1 TILLKOMST INLEDNING SYFTE OCH MÅL SYFTET MED PROJEKTET KOMMUNIKATIONSPLAN PROJEKTMÅL METOD MÄTMETOD FÖR IR-STRÅLNING, VÄRMESTRÅLNING MÄTMETOD FÖR UV-STRÅLNING I LABORATORIEMILJÖ MÄTMETOD FÖR UV-STRÅLNING VID SVETSINDUSTRIER MÄTMETOD FÖR PERSONLIG SKYDDSUTRUSTNING (ÖGONSKYDD) METOD FÖR FRAMTAGANDE AV CHECKLISTA METOD FÖR FRAMTAGANDE AV VÄGLEDNINGAR MATERIAL FÖLJANDE VERKSAMHETER HAR BESÖKTS FÖR PROJEKTETS MÄTNINGAR FÖLJANDE PERSONLIG SKYDDSUTRUSTNING HAR TESTATS UNDERLAG FÖR FRAMTAGANDET AV CHECKLISTOR GENOMFÖRANDE MÄTNINGAR OCH MÄTBETINGELSER FRAMTAGANDE AV CHECKLISTOR FRAMTAGANDE AV VÄGLEDNINGAR SEMINARIER OCH WORKSHOPS ARTIKLAR RESULTAT MÄTRAPPORTER IR-STRÅLNING UV-STRÅLNING PERSONLIG SKYDDSUTRUSTNING VÄGLEDNINGAR CHECKLISTOR SEMINARIER OCH WORKSHOPS ARTIKLAR AVVIKELSER I PROJEKTET UTIFRÅN PROJEKTBESKRIVNINGEN INSATSER SOM PLANERAS FÖR ATT RESULTATEN SKA KOMMA TILL PRAKTISK ANVÄNDNING I ARBETSLIVET TILLGÄNGLIGHET VIA LÄNKAR PÅ HEMSIDOR DISKUSSION SLUTSATS FORTSATT ARBETE REFERENSER... 14

6 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Bilageförteckning Antal sidor Bilaga 1 Rapportexempel 6 Bilaga 2 Vägledning för bedömning av risker med varma material 6 Bilaga 3 Vägledning för bedömning av risker med svets 7 Bilaga 4 Checklista för optisk strålning 4 Bilaga 5 Checklista för laser 6

7 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ 1 Tillkomst Projektet har varit ett forskningsprojekt finansierat av AFA försäkringar. Utförare var Swerea SWECAST och SP Sveriges Tekniska Forskninsinstitut. Budget för projektet är tkr. Den 27 april 2010 trädde Arbetsmiljöverkets föreskrift AFS 2009:7[1] Artificiell optisk strålning i kraft med syfte att skydda arbetstagares ögon och hud mot strålning samt förebygga relaterade risker. Föreskriften bygger på Europaparlamentets och rådets direktiv 2006/25/EG om minimikrav för arbetstagares hälsa och säkerhet vid exponering för risker som har samband med artificiell optisk strålning i arbetet. Föreskriften upplevs även av erfarna arbetsmiljöingenjörer som svårgreppbar och den generella uppfattningen är att det krävs expertkunskap för att på ett korrekt sätt bestämma olika typer av icke-triviala strålkällors eventuella risker, en kunskap som normalt inte finns enkelt tillgänglig på berörda arbetsplatser. Den guide som tagits fram inom EU omfattar exempelvis inte svetsning och gjutning. Frågeställningen initierades vid Swerea SWECAST s arbetsmiljökonferens våren 2010 och konkretiserades under hösten i dialog mellan arbetsmiljöingenjörer på ett antal större företag och ett flertal intressentgrupper (Teknikföretagen, Industriarbetsgivarna, Svetskommissionen, Gjuteriföreningen, IF Metall, Arbetsmiljöverket). Behovet av ett samlat grepp om dessa frågor blev då tydligt. På initiativ av Teknikföretagen har därför en referensgrupp bildats med representanter från olika branscher, fackförbund och myndigheter. Gruppen består av Björn Hammar (Teknikföretagen), Lars-Erik Folkesson (IF Metall), Cecilia Andersson (Industriarbetsgivarna), Mathias Lundin (Svetskommissionen), Per Nylén (Arbetsmiljöverket), Professor Per Söderberg (Akademiska Sjukhuset i Uppsala), Thomas Östling och Martin Witt (Scania CV AB), Britt-Marie Larsson (Prevent), Stefan Källberg och Mikael Lindgren (SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut) samt Peter Nayström och Martin Lindahl (Swerea SWECAST). Under diskussionerna i referensgruppen har lokaliserats ett flertal potentiellt riskabla strålkällor som med vissa variationer finns på många ställen inom svensk industri (verkstad, stålverk, gjuterier, glasbruk m.fl.). För såväl små som stora företag skulle därför en samordnad utvärdering och riskbedömning av sådana strålkällor underlätta för arbetsgivarna att bedöma risker och vid behov förbättra arbetsmiljön. I arbetet har också ingått bedömningen hur väl den använda skyddsutrustningen (främst ögonskydd) fungerar mot aktuell strålning [2][3]. 2 Inledning Det är arbetsgivarens ansvar att säkerställa att arbetstagarna inte riskerar att utsättas för potentiellt skadlig strålning och i många fall kan detta vara komplicerat att genomföra på grund av brist på mätdata och vägledning. För vissa typer av strålkällor (så kallade triviala källor) som exempelvis lysrör, bildskärmar och glödlampor kan man i normalfallet anse att inga gränsvärden överskrids. För andra typer av icke-triviala strålkällor, exempelvis metallsmältor, svetsbågar, glassmältor och lasrar, måste en mer omfattande riskbedömning oftast göras. Den biologiska effekten på öga och hud för en viss typ av strålning beror huvudsakligen på våglängd, intensitet och exponeringstid varför alla dessa parametrar måste tas i beaktande. Förutom rent praktiska svårigheter att mäta 1

8 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ många typer av strålning korrekt (instrumentering, metod, med mera), behöver man också när det gäller kortvågig strålning (UV, blåljus) känna till strålningens spektralfördelning för att korrekt kunna bedöma den biologiska effekten. Tidigare forskning och mätningar visar att det förekommer höga nivåer av UVstrålning, framför allt vid äldre och okapslade UV-härdningsugnar, svetsning utan skydd och vid UV-sterilisering[4]. EU-guiden ger rekommendationer om bedömning av olika riskkällor [5]. I guiden finns rekommendationer om kravstandarder för personlig skyddsutrusning för laser och svetsning. Det saknas rekommendationer för hur bedömning av risker ska kunna genomföras vid gjuteriarbete och svetsning. Rekommendationen vid stålbearbetning är att arbetsmetoder under varma förhållanden ska begränsas till 15 minuter, med obligatoriskt byte av verksamhet. Även om exempel tas upp i guiden så är det en hög teknisk nivå som kräver specialkunskaper. Det finns ett antal studier på olika mätningar av UV-strålning vid svetsning. IFA (den tyska motsvarigheten till arbetsmiljöverket) har gjort UV-mätningar vid olika svetsmetoder, strömstyrkor och material[6]. Mätningarna visar nivåerna i olika våglängdsområden vid svetsning med MIG, MAG, TIG och MMA men saknar konklusion om hur nivåerna förhåller sig till risker under arbetet. Slineys bok [9] innehåller omfattande svetsmätningar med diskussion om risker och nivåer, men ger ingen praktisk vägledning till hur exponeringstider förhåller sig till gränsvärden enligt AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning. Det saknas praktiska vägledningar till att bedöma risker i arbetssituationer, både vid svetsning och för olika situationer med arbete med varma material som gjuteri och stålverksarbete. Det är därför angeläget att ta fram användbara modeller som kan användas för praktiska bedömningar av nivåer av optisk strålning. 3 Syfte och mål 3.1 Syftet med projektet - Att underlätta för svenska företag att implementera och följa AFS 2009:7 - Att skapa förutsättningar för företagen att kunna säkerställa att ingen exponeras för skadliga nivåer av optisk strålning - Att genomföra och rapportera referensmätningar från representativa arbetsmoment och exponeringsscenarier inom olika branscher - Att skapa checklistor för företagens dagliga arbete kring optisk strålning - Att skapa vägledning vid val av allmänna skydd och lämplig personlig skyddsutrustning - Att sprida kunskap om riskerna med artificiell optisk strålning - Att anpassa rekommendationer och checklistor till behoven i såväl fåmansbolag som i stora företag. 3.2 Kommunikationsplan Projektet har haft som mål att leverera: - Seminarier på minst tre platser i landet tillsammans med respektive branschorganisation. Branschorganisationerna arrangerar seminarierna och projektets partners ansvarar för innehållet. 2

9 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ - Resultatrapporter från genomförda mätningar/beräkningar - Informationsmaterial - Branschanpassade checklistor (pedagogiska och användarvänliga i företagens dagliga verksamhet). Här har branschorganisationerna varit mycket tydliga att checklistorna måste vara anpassade efter de förutsättningar som råder på små och medelstora företag, SMF. - Rekommendationsmaterial kring lämpliga personliga skyddsutrustningar för olika personalkategorier och för olika källor till artificiell optisk strålning - Minst 4 artiklar + notiser i tidskrifter för resp. bransch. 3.3 Projektmål De övergripande resultaten kommer att visa sig genom att företag där det förekommer artificiell optisk strålning får bättre förutsättningar att säkerställa att personal och besökande inte utsätts för skadliga strålningsnivåer. Framtagna checklistor och rekommendationer av åtgärder, alternativt personliga skyddsutrustningar, kommer att underlätta för, såväl stora som små, företag att leva upp till kraven i AFS 2009:7. Arbetsmiljöverkets tillsynsarbete kommer att underlättas avsevärt genom att olika exponeringsscenarier och personliga skyddsutrustningar finns utredda och dokumenterade. 4 Metod Huvudsakligen har två olika typer av mätningar utförts beroende på typ av strålkälla. UV- och kortvågig strålning mättes spektralt med en spektrometer, då det krävdes kännedom om strålningens spektralfördelning för att göra en korrekt bedömning av riskerna (med hjälp av viktningskurvor i föreskrifter och direktiv). IR- och värmestrålning mättes generellt med en bredbandig radiometer (eventuellt i kombination med olika typer av strålningsfilter) då nödvändig information om aktuellt spektra ofta kunde beräknas med tillräcklig noggrannhet. 4.1 Mätmetod för IR-strålning, värmestrålning Den integrerade irradiansen (instrålningstätheten) hos strålningen uppmättes med en kalibrerad bredbandig detektor ansluten till en radiometer. Detektorarean var 201 mm². Detektorn monterades på lämpligt avstånd från respektive värmekälla varefter mätdata lagrades under en viss tidsperiod. Med uppgifter om aktuell temperatur på värmekällan och en antagen svartkroppliknande spektralfördelning beräknades andelen strålning i det aktuella våglängdsområdet för gränsvärden ( nm enligt AFS 2009:7). Baserat på typiska nivåer och daglig exponeringstid för personalen gjordes riskbedömningar för de olika momenten. Mätinstrument: Radiometer Ophir Pulsar 2 med detektor 10A-P-V2-SH. 4.2 Mätmetod för UV-strålning i laboratoriemiljö Irradiansen från svetsstrålningen mättes i våglängdsområdet 200 nm ca 890 nm med en arrayspektrometer vars mätsensor var placerad 1,5 m från svetspunkten riktad ca 40 nedåt i riktning mot svetspunkten. I samtliga fall eftersträvade svetsaren en så stabil och jämn svetsning som möjligt med en för mätsensorn oskymd svetspunkt. Svetsförloppet samplades kontinuerligt med spektrometern med integreringstider anpassade till aktuell strålningsnivå (0,1 s 1 s). De slutliga 3

10 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ resultaten baseras på medelvärden över cirka s svetsning (10-80 samples) och kan anses representativa för oskymd direktstrålning från kontinuerlig svetsning. Spektrometerns responsivitet bestämdes innan mätningarna med hjälp av irradiansnormaler (deuteriumlampa och 1000 W FEL-lampa) på SP i Borås. Mätinstrument: Spektrometer Ocean Optics USB2000 UV-VIS. 4.3 Mätmetod för UV-strålning vid svetsindustrier Spektral irradians från strålningen mättes i våglängdsområdet ca 200 nm 890 nm med en arrayspektrometer. Som komplement till detta mättes strålningen med en bredbandig radiometer över en längre tid för respektive arbetsmoment. 4.4 Mätmetod för personlig skyddsutrustning (ögonskydd) Laboratoriemätning: Ögonskyddens spektrala transmittans mättes i våglängdsområdet nm i steg om 10 nm med en spektrofotometer Perkin-Elmer Lambda 900. Baserat på uppmätta värden beräknades viktad transmission för strålningen från ett varmt ämne approximerad med strålningsfördelningen från en ideal svartkropp med samma temperatur (Planck-strålning) [12]. Denna beräkning gjordes i våglängdsområdet nm vilket överensstämmer med området för gränsvärden för IR-strålning i arbetslivet enligt AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning. Dessutom beräknades den visuella transmissionen (380 nm 780 nm) för respektive ögonskydd baserat på ovan nämnda Planck-strålning, samt för CIE ljuskälla A (glödljus). Kontrollmätningar hos företag: Vid mätning av värmestrålningen från smälta/hett ämne placerades ögonskydden framför detektorn och den totala dämpningen i signal noterades. Då de flesta ögonskydd baseras på plast (polykarbonat) som inte har någon transmission över ca 3000 nm kan man anta att all strålning som kommer igenom ögonskyddet faller inom det aktuella område för gränsvärden. 4.5 Metod för framtagande av checklista Frågorna i checklistan ska svara mot kraven i AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning. Checklistorna har tagits fram genom diskussioner av frågeställningar i referensgruppen och arbetsgrupper, samt har skickats ut på remiss till företag för att få förbättringsförslag. 4.6 Metod för framtagande av vägledningar Vägledningsmaterialets innehåll och utformning har tagits fram genom diskussioner i referensgruppen. Det tekniska innehållet baseras på slutsatser från mätningar som är genomförda i projektet. Materialet har också skickats ut på remiss till företag för att få förbättringsförslag. 5 Material 5.1 Följande verksamheter har besökts för projektets mätningar. Gjuterier (järn, stål, icke järnmetall). Här antas strålningskällorna huvudsakligen vara smält eller uppvärmd metall (IR- och värmestrålning) samt framställning av segjärn genom behandling med magnesium, men även svetsning och användning av skärbrännare förekommer vanligtvis. 4

11 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Tre järnverk har besökts: Federal Mogul, Sandvik SRP och Åkers Sweden AB, Stålverk. Genom att följa stålets väg i processen kan strålningsriskerna vid de olika momenten klargöras. Fem järn och stålverk har besökts: Outokompu, 3 Ovako anläggningar och SSAB. Verksamheter med svetsning inklusive omfattande tester i laboratoriemiljö hos ESAB. Riskerna med svetsstrålning är välkända men genom mätningar i olika miljöer, med olika tekniker, strömmar, skyddsgaser och material kommer mer generella slutsatser vad gäller skyddsbehov, säkerhetsavstånd samt hur effektiva olika typer av enklare ögonskydd är mot strålningen. Tre svetsanläggningar har besökts: ESAB, Ekenäs Mekaniska och Ferruform. Glasbruk (konstglas). Även här antas riskerna huvudsakligen utgöras av IR- och värmestrålning från glassmältor som vid långvarig exponering kan ge upphov till så kallad glasblåsarstarr. Målerås glasbruk har besökts. Övrig verksamhet (oförstörande provning med UV-ljus samt några provmätningar inom lackindustrin för att undersöka om UV-lackering kan vara ett problemområde). Besök har gjorts vid Igelfors bruk och SNA Europe. 5.2 Följande personlig skyddsutrustning har testats I laboratoriemiljö har följande ögonskydd testats: Visir: 5 guldpläterade och 2 med grönt glas. Svetsglas: 18 olika glas med varierande täthetsgrad från 1,7 8. Övriga skyddsglas: 5 vanliga skyddsglasögon och 2 IR-laserskyddsglasögon På företagen har mätningar gjorts på den skyddsutrustning som används av personalen i produktionsmiljö. 5.3 Underlag för framtagandet av checklistor Underlag för framtagandet av checklistor är AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning. 6 Genomförande Det operativa arbetet har genomförts i samarbete mellan Swerea SWECAST och SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut tillsammans med deltagande företag. Referensgruppen har haft sju möten på Teknikföretagen i Stockholm. Vid mötena har genomförts planering av aktiviteter, diskussion och uppföljning av mätningar, framtagande av checklistor och vägledningsmaterial. Branschspecifika arbetsgrupper från referensgruppen har arbetat med framtagande av checklistor. Diskussioner har genomförts vid telefonmöten, referensgruppsmöten och genom mailkorrespondens. 6.1 Mätningar och mätbetingelser Mätningarna på företagen har genomförts över valda arbetsmoment som har bedömts som kritiska och representativa. 5

12 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Detaljer som hanterades, svetsströmmar och gjuttemperaturer som gällde vid mättillfället är inte nödvändigtvis representativa för en hel arbetsdag eller andra moment. Dock, baserat på tänkbar exponeringstid för personer runt aktuellt moment och aktuella mätningar bör resultaten kunna ge en god bild över huruvida gränsvärden riskerar att överskridas även i andra fall. Följande antaganden och begränsningar har kommit att till viss del påverka resultaten vid mätningar vid värmestrålning: 1. Arbetsavstånd, exponeringstider samt personalens position i relation till mätpositionen. 2. Uppmätt strålning följer avståndslagen för punktkälla (kvadratiskt avtagande). 3. Strålningens spektrala innehåll uppskattas med Planck s strålningslag. 4. Effektiv temperatur (för punkt 3 ovan) blir något lägre än smältans temperatur eftersom även viss strålning från omgivande varma ytor ingår i uppmätta värden. Punkt 1 och 2 gäller även svetsstrålning, här påverkar även aktuella strömmar och material. 6.2 Framtagande av checklistor Referensgruppen har medverkat i utformningen och framtagandet av checklistor. Frågorna är utformade för att svara mot de krav som ställs i förskriften Artificiell optisk strålning AFS 2009:7. Initialt togs ett förslag på frågebatteri för hela föreskriften fram. I referensgruppen bildades mindre arbetsgrupper för att ta fram branschspecifika checklistor (gjuteri och stål, glas, svets och laser) där ett urval av lämpliga frågeställningar från frågebatteriet valdes ut. Frågorna har formulerats för att passa den modell som Prevent använder till sina checklistor. Om frågan kan besvaras med Ja uppfylls frågeställningen. Om frågan besvaras Nej behöver frågan utredas vidare. En kolumn för Ej relevant ska finnas med för de fall frågan inte är aktuell för verksamheten. En riskbedömning görs enligt klassning av låg risk, medelrisk eller hög risk. Kolumner för att ange åtgärd, ansvarig, klart och efterkontroll ska finnas med för att den också ska kunna fungera som handlingsplan. 6.3 Framtagande av vägledningar Referensgruppen har medverkat i utformning av och innehåll i vägledningarna. Vid referensgruppsmötena har resultat och bedömningar från mätningar presenterats och diskuterats. Olika modeller och förslag på hur underlaget ska göras användarvänligt har successivt tagit form fram till den modell som nu finns i vägledningarna. I referensgruppen har också diskuterats och beslutats om övrigt innehåll och omfång av vägledningsmaterialet. Målet har varit att skapa en vägledning som är användarvänlig för brukaren. Vägledningen ska ge en kort introduktion om vad optisk strålning är, var i arbetssituationen optisk strålning kan förekomma och när det kan finnas risk för skadlig exponering. Användaren av checklistan skall kunna uppskatta strålningsnivåer i aktuella arbetsmoment i förhållande till aktuella gränsvärden. I förekommande fall kan vägledningen ge information om säkerhetsavstånd och skyddsutrustning. 6

13 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ 6.4 Seminarier och workshops Seminarier och workshops har anordnats tillsammans med respektive branschorganisation samt vid arbetsmiljömässan Gilla Jobbet. Syftet har varit att informera om projektet som bakgrund, risker, upplägg, preliminära resultat och åtgärdsförslag, samt förslag på hur man ska kunna arbeta praktiskt med frågorna i verksamheten genom riskbedömningar. 6.5 Artiklar Artiklar om projektet har publicerats i branschtidningarna Svetsen och Gjuteriet samt i tidsskrifterna Arbetsliv och Verkstäderna. 7 Resultat 7.1 Mätrapporter Totalt har 15 rapporter skrivits och levererats till de företag där mätningar har genomförts. I varje rapport finns beskrivet mätförutsättningar, aktuell mätmetod, mätresultat samt slutsatser av genomförda mätningar och i förekommande fall även förslag på åtgärder och personlig skyddsutrustning. En fullständig exempelrapport finns i Bilaga IR-strålning Resultaten från mätningar av värmestrålning i gjuterier, stålverk, smedjor och glasbruk visar entydigt att det finns risk för att gränsvärdena snabbt överskrids vid exponering för öppna smältor. Störst risk för skadlig exponering finns när det är ett synkrävande arbete i kombination med öppen och synlig smälta eller upphettat ämne. I praktiken kommer strålningsnivån som en arbetstagare utsätts för i huvudsak bero på tre faktorer: 1. Storleken (ytan) på det strålande objektet, ju större yta desto mer strålning. 2. Temperaturen på objektet, ju högre temperatur desto mer strålning. 3. Avståndet till objektet, ju längre avstånd desto mindre strålning. Genom att mäta eller uppskatta värden på ovanstående tre faktorer kan man bestämma vilken strålningsnivå som föreligger vid ett visst arbetsmoment och utifrån denna komma fram till vilken exponeringstid som är tillåten, alternativt hur mycket strålningen måste dämpas med ögonskydd för att inga gränsvärden skall överskridas. I tabellerna 1-4 nedan finns exempel på hur resultaten av mätningar av värmestrålning redovisats i respektive rapport till företagen. 7

14 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Tabell 1. Uppmätt irradians på gjuteri (smälta C, effektiv temperatur ca 1300 C). Moment Öppen ugn (lock av för tillsatser) Typiskt arbetsavstånd (m) Total irradians (W m -2 ) Irradians nm (W m -2 ) Uppskattad exponeringstid (max, arbetsdag 8h) 4, ggr á 3 min Slaggning 2, ggr á 5 min Tappning 3, ggr á 3 min Gjutning 1, ggr á 3 min Tabell 2: Uppmätt transmission för ögonskydd som finns tillgängliga på arbetsplatsen, samt typisk tillåten exponeringstid för ovanstående strålning (per arbetsdag 8 h). Ögonskydd Uppmätt transmission (för total strålning) Exponeringstid med ögonskydd per arbetsdag 1. Guldvisir Protector FOCO 3G 2. Tonade ögonskydd 4 A 1 DIN GS Klara ögonskydd AH 166, Z87.1 < 1 % 8 h < 1 % 8 h 28 % 15 s Tabell 3. Aktuella gränsvärden för våglängdsområdet 780 nm 3000 nm (IRA och IRB) för några olika exponeringstider (per arbetsdag 8h): Gränsvärde Risk Exponering Index AFS (W/m 2 ) 10 s m. E IR = t -0,75 = s m s m. 170 > 1000 s n. E IR = 100 Ögon - brännskada på hornhinnan samt katarakt Tabell 4: Exempel på beräknade säkerhetsavstånd och exponeringstider för oskyddat öga respektive med klara ögonskydd (slaggning). Förutsättning Säkerhetsavstånd i meter för olika exponeringstider per arbetsdag Exponeringstid per arbetsdag på 10 meter 1 min 3 min 10 min >17 min Oskyddat öga min Klara ögonskydd min 8

15 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ 7.3 UV-strålning Resultaten från mätningarna visar att alla typer av svetsning och relaterade metoder avger optisk strålning som riskerar att skada både ögon och hud. Oskyddade personer som på nära håll exponeras från ljusbågen från en svetspunkt riskerar att på kort tid utsättas för strålningsnivåer överstigande gällande gränsvärden i AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning. Speciellt förrädiska är situationer där personer som vistas i närheten av en svetsarbetsplats men inte utför själva svetsarbetet, ibland omedvetet, utsätts för strålningen (så kallad kompisexponering). På ett visst avstånd från en svetspunkt kommer exponeringen från svetsstrålningen i huvudsak bero på följande faktorer: 1. Svetsmetod, material, rökutveckling/utsug, bågtid. 2. Svetsström, ju högre ström desto mer strålning. 3. Avståndet till svetspunkten, ju längre avstånd desto mindre strålning. I tabell 5 nedan visas exempel på aktuella gränsvärden som anges i en typisk svetsrapport. Tabell 5. Gränsvärden enligt AFS 2009:7 som kan vara aktuella för svetsstrålning. Index a. och b. gäller per arbetsdag (8 h) medan index e. gäller för tiden t s. Index AFS Våglängdsområde (nm) Viktning Gränsvärde Risk a S(λ) H eff = 30 J/m 2 Ögon och hud fotokeratit, erytem, hudcancer m fl b H UVA = 10 4 J/m 2 Öga (lins) - kataraktogenes e B(λ) E B = 100/t W/m 2 Öga (näthinna) - fotoretinit 1 Gäller endast stadig fixering av små källor. Maximal tid som ögat kan stirra överstiger normalt inte 100 s. För samtliga inom projektet studerade svetsmetoder har det varit index a. enligt ovan som satt gränsvärdet, även om strålningen också innehållit synligt ljus. Nedan visas exempel på mätning som gjorts vid en arbetscykel på en arbetsplats på svetsverkstad, som visar aktuella max- och medelstrålningsnivåer vid manuell MAG-svetsning vid A. Mätningarna utfördes i några olika positioner i riktning mot en korridor. Då personal normalt sett inte vistas oskyddat i anslutning till svetsplatsen utan endast passerar förbi i korridoren bedöms riskerna för överskridna gränsvärden som relativt små. 9

16 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Tabell 6. Max- och medelnivåer och tillåtna exponeringstider. Loggtid = 18 min (sju detaljer). Irradians (W/m 2 ) Tillåten exponeringstid (s) Position Exp. E eff (a.) E UVA (b.) E B (e.) a. b. e. I korridor på avstånd 4 m Max 0,183 0,226 0, > 8 h 1229 Medel 0,0105 0,0130 0, > 8 h > 8 h Relativ strålningsnivå 1 0,8 0,6 0,4 0, Tid (min) Figur 1. Strålningens variation över tiden. 7.4 Personlig skyddsutrustning För att inte överskrida gränsvärden för värmestrålning behöver personalen som arbetar i direkt närhet av kraftigt uppvärmda material, smältor eller ugnar i de allra flesta fall använda ögonskydd och arbetskläder som effektivt dämpar värmestrålningen [1][2][3]. Svetsande personal behöver i princip alltid använda heltäckande klädsel och ansiktsvisir, ofta i kombination med andningsskydd, för att få ett tillräckligt bra skydd. Enklare skyddsglasögon bör användas av personer som vistas i närheten av en svetsarbetsplats, dels för att få skydd mot partiklar och gnistor, men också för att på ett effektivt sätt skydda ögonen mot UV-strålning. Generellt gäller att utrustningen skall vara CE-märkt och i övrigt korrekt märkt enligt gängse normer som skyddsgrad, tillverkare etc. samt i gott skick. 7.5 Vägledningar Vägledningarna för varma material och svets som arbetats fram i projektet redovisas i bilagorna 2 och 3. Vägledningarna har lagts upp på Prevents hemsida under ett nytt ämne Ämnesområden/Fysiska faktorer/optisk strålning. Länkning till vägledningarna kommer också att göras från Prevents hemsida Bransch/gjuteri och Bransch/stålindustri. 7.6 Checklistor Checklistorna för optisk strålning och laser som arbetats fram i projektet redovisas i bilaga 4 o 5. Frågorna i checklistorna har överförts av Prevent till deras mall och sedan lagts upp på Prevents hemsida under Ämnesområden/Fysiska faktorer/optisk strålning [7]8]. Checklistorna kommer även att finns under Checklistor arbetsmiljö/ämnen. 10

17 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ 7.7 Seminarier och workshops Följande seminarier och workshops har genomförts: Gilla Jobbet i Älvsjö 25 oktober Medverkan med mini-seminarie om optisk strålning och projektet. Cirka 40 åhörare. Svetslärarutbildning i Stockholm 4 januari Deltagande med föreläsning om optisk strålning vid årliga svetslärarutbildningen. Cirka 100 deltagare. Stålindustrins arbetsmiljögrupp Hällefors 17 april Deltagande vid årliga mötet med stålindustrins arbetsmiljögrupp, föredrag om optisk strålning och projektet. Cirka 25 deltagare. Fogningsdagarna i Västerås 25 april Deltagande med föreläsning och optisk strålning. Cirka 100 deltagare. Gjuteri 2013 Jönköping 7 maj Deltagande med workshop under Svenska Gjuteriföreningens årliga konferens. Presentation av projektet. Cirka 75 deltagare. 7.8 Artiklar Artiklar om projektet har publicerats i: Gjuteriet, nummer 8, Mässnummer Arbetsmiljö/miljö. Gjuteriet, nummer. 6-7, Rensning, bearbetning, ytbehandling. Arbetsliv, notis i Arbetsliv samt utskick i Prevents nyhetsbrev 19/ Svetsen, nummer 3, Material. Artikel om projektet kommer även att publiceras i Verkstäderna nummer 10, Fogningsteknik. 8 Avvikelser i projektet utifrån projektbeskrivningen Endast 1 av planerade 2-3 glasbruk har besökts. Mätningar har genomförts i ett konstglasbruk och detta har bedömts vara representativt för dessa företag. Då den enda floatglas tillverkningen kommer att läggas ner försvinner denna verksamhet från svenska marknaden. Bedömningen har gjorts att mätningar där inte skulle tillföra något då det praktiskt inte går att tillämpa resultaten av dessa. Endast 3 av planerade 5-7 svetsmätningar har genomförts. I projektet har mycket omfattande mätningar i verkstadsliknande laboratoriemiljö gjorts på ESAB, där ett stort antal svetsmetoder, strömmar och material kunde testas. Resultaten därifrån bedömdes ge ett bra underlag för framtagande av vägledningar och för allmängiltiga uppskattningar av strålningsnivåer. Efter omfattande mätningar på två företag gjordes bedömningen att behovet inte fanns att göra ytterligare mätningar. 9 Insatser som planeras för att resultaten ska komma till praktisk användning i arbetslivet 9.1 Tillgänglighet via länkar på hemsidor Vägledningar och checklistor är tillgängliga hos Prevent och på Prevents hemsida under ett nytt ämne Ämnesområden/Fysiska faktorer/optisk strålning. Länkning till vägledningarna kommer görs från Prevents hemsida Bransch/gjuteri och 11

18 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Bransch/stålindustri. Checklistorna finns även under Checklistor arbetsmiljö/ämnen. Vägledningar och checklistor bör även göras tillgängliga för företagshälsovården. Kontakter är tagna för att göra dessa tillgängliga via företagshälsovårdens kanaler, Arbetsmiljömedicin, FHVmetodik, Kompetenscentret för företagshälsovård och Fhv.nu. 10 Diskussion Projektet har utförts genom besök på ett flertal olika företag och har innefattat både generella bedömningar av aktuell risknivå (exponeringstider, skyddsutrustning, avskärmningar m.m.) samt uppmätning av aktuell strålning vid olika arbetsmoment. Resultaten har därefter analyserats i enlighet med arbetsmiljöföreskriften och det underliggande direktivet vilket bland annat innefattar beräkningar baserat på aktuella våglängder och exponeringstider. I samband med företagsbesöken har också den befintliga skyddsutrustningen som använts (huvudsakligen ögonskydd) utvärderats, dels vad gäller skick, märkning, klassning eller liknande (enligt relevanta standarder för ögonskydd som t.ex. EN 166, EN 172), men även genom praktiska mätningar av transmission för aktuella strålkällor. Uppmätta nivåer har relaterats till relevanta gränsvärden i AFS 2009:7. Exponeringsgränserna bestäms huvudsakligen av den ultravioletta delen av våglängdsområdet men även gränsvärden relaterade till s.k. blåljusskada har beräknats. Notera att området 180 nm 200 nm som ligger utanför aktuellt mätområde skall ingå i index a. enligt AFS. Dock, med hänsyn till den aktuella viktningskurva S(λ) och det begränsade området bedöms detta ha försumbar inverkan på resultaten. Säkerhetsavstånd för oskyddad exponering har beräknats under en viss tid av aktuell svetsstrålning per arbetsdag (8 h). Avståndet har beräknats baserat på antagandet att strålningen (irradiansen) avtar med kvadraten på avståndet, ett antagande som gäller för punktkällor och för våglängder som inte dämpas nämnvärt i luften. I vissa fall har resultaten räknats om för att motsvara exponering på platser där oskyddad personal kan tänkas befinna sig, dvs. den rapporterade positionen skiljer sig från mätavståndet. Baserat på uppmätta eller beräknade nivåer har riskbedömningar gjorts för oskyddad personal som kan tänkas exponeras för strålning. I föreskriften AFS 2009:7 finns ett avsnitt med krav som enbart berör laser. Det beslutades därför i referensgruppen att sammanställa en separat checklista för laser. Vid framtagande av checklistor för respektive bransch (gjuteri, glas och svets) blev det vid jämförelse små skillnader när de olika branschförslagen var klara. I referensgruppen beslutades därför att sammanställa en gemensam checklista för olika typer av optisk strålning. Tanken med att bara ha en checklista är att det ska vara enkelt att hantera för användaren. Målet med vägledningen är att man steg för steg systematiskt ska kunna följa och bedöma de faktorer som påverkar exponeringen. Dels finns beskrivande text, dels finns exempel på hur man ska använda diagrammen för att uppskatta risk för exponering i förhållande till aktuella gränsvärden. Diagrammen i vägledningarna har tagits fram genom en kombination av teoretiska beräkningar och praktiska mätningar som är gjorda hos de besökta företagen. De 12

19 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ är begränsade till ett antal kurvor som skall vara lätta att använda även utan expertkunskap. Diagrammen är att betrakta som approximativa, men bedöms ändå ge tillräckligt bra uppskattningar för de flesta situationer, speciellt med tanke på alla parametrar som kan påverka i verkliga situationer. Även den mänskliga faktorn påverkar slutresultatet vid bedömning av exponering för optisk strålning. Det är många faktorer som ska uppskattas vid bedömningen, som avstånd till strålkällan, tid för exponering, temperaturer på materialet, varierande strömstyrkor och olika material som hanteras. Alla dessa osäkerhetsfaktorer medför att det inte kan bli exakta bedömningar utan är att betrakta som närmevärden. Om en mer detaljerad undersökning behövs kan man anlita expertis för bedömningen från exempelvis SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut. Rekommendationer om skyddsutrustning baseras på de resultat som erhållits genom mätningar i laboratoriemiljö och i produktion. Materialen har delats ut vid seminarier och skickats ut till valda företag genom branschföreträdare i referensgruppen.en svårighet har varit att få in kritiska synpunkter på utformningen av checklistorna och vägledningsmaterialet. En förklaring kan vara att området optisk strålning är svårbegripligt och abstrakt för många. Det kan vara tillräckligt krävande att sätta sig in i materialet om optisk strålning, och därmed vara svårt att tänka kritiskt på utformningen av innehållet. 11 Slutsats Slutsatser av mätningar och beräkningar av de arbetsmoment som är undersökta visar att det finns risk för exponering över gällande gränsvärden. Kritiska arbetsmoment vid exponering för värmestrålning (IR) är främst vid synkrävande arbete vid varma material. Vid precisionsarbete är det svårt att använda ögonskydd då skyddsglasen skärmar av så mycket att det blir svårt att utföra arbetsuppgifterna. Arbetsmoment som kan innebära risk för exponering vid gjuterier och stålverk är slaggning, tappning, gjutning, provtagning och kontrollmätningar. Vid glasbruk finns risker vid arbeten med avgjutning och formning av smält glas, samt vid hantering i glasugnar och värmeugnar. Samtliga testade bågsvetsmetoder ger höga strålningsvärden och kräver effektiv personlig skyddsutrustning för svetsare och personer i direkta omgivningen. Störst andel UV-strålning uppstår vid MIG-svetsning vilket kräver extra uppmärksamhet. 12 Fortsatt arbete Under projektets gång har diskuterats möjligheten att mäta kritiska moment med PIMEX-metoden, men det har inte rymts inom ramarna för detta projekt. PIMEX är en metod för arbetsmiljömätning som bygger på en kombinerad användning av video och mätdata. Att göra annars osynliga arbetsmiljöfaktorer synliga, att visualisera dem, är i många sammanhang ett mycket värdefullt hjälpmedel för att effektivt minska arbetsmiljörisker. Ett moment som skulle vara intressant att mäta är i vilket omfattning ofrivillig exponering av svetsstrålning sker till arbetskamrater och besökare, så kallad kompisexponering. 13

20 Swerea SWECAST AB Rapport nr _ Det skulle också vara intressant att utveckla en mobiltelefonapp för att göra materialet mer tillgängligt och användarvänligt. Det praktiska underlaget som tagits fram inom projektet skulle lämpa sig mycket väl för att utveckla en APP för mobiltelefoner, vilket skulle göra materialet mera tillgängligt. Förslagsvis skulle man kunna knappa in aktuella värden och därmed också kunna få en snabbare och mer precis uppskattning. Vid projektansökan var det inte så vanligt med appar, men senaste tiden har marknaden och intresse för detta ökat markant. Det finns också behov att översätta resultaten för internationell spridning, intresse har framförts från olika branschorganisationer inom EU. 13 Referenser [1] Arbetsmiljöverket, AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning [2] Arbetsmiljöverket, AFS 2001:3 Användning av personlig skyddsutrustning. [3] Arbetsmiljöverket, Din personliga skyddsutrustning en väg till säkrare arbete, H 349. [4] BGIA-Report 3/2007, UV-Strahlenexpositionen an Arbeitsplätzer. [5] EU-guide Icke bindande handbok för god praxis avseende tillämpning av direktiv 2006/25/EG. [6] IFA-Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung, Emission of UV-radiation during arc welding (2011). [7] Prevent, checklistor, riskbedömning optisk strålning. [8] Prevent, checklistor, riskbedömning laser. [9] Sliney, D., Wolbarsht, M., Safety with lasers and Other Optical Sources. Plenum Press, New York and London, [10] SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, SP rapport 2013:36, Artificiell optisk strålning i svensk industri. [11] Svetsarätt - Hemsida med fakta om svetsning, säkerhet och hälsa (Svetskommisionen) [12] Zissis, George J., The Infrared and Electro-Optical Systems Handbook, Volume 1. SPIE Optical Engineering Press, Bellingham, WA, USA. 14

21 RAPPORT Bilaga 1 Kontaktperson Datum Beteckning Sida Stefan Källberg Exempelrapport 1 (3) Mätteknik stefan.kallberg@sp.se Gjuteriföretag Mätning av optisk strålning i gjuteri (2 bilagor) SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut har utfört mätning av optisk strålning på ert gjuteri. Uppmätta strålningsnivåer har relaterats till gränsvärden i AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning. Identifiering Optisk strålning från smältor i gjuteri Se bilder i bilaga 1. Mätdatum Mätförutsättningar Mätningar gjordes vid de moment som bedömts som särskilt kritiska med avseende på den värmestrålning som personal kan tänkas utsättas för. Uppmätta nivåer har relaterats till aktuella gränsvärden i AFS 2009:7. Följande antaganden och begränsningar kommer till viss del påverka resultaten: 1. Arbetsavstånd, exponeringstider samt personalens position i relation till mätpositionen. 2. Uppmätt strålning följer avståndslagen för punktkälla (kvadratiskt avtagande). 3. Strålningens spektrala innehåll uppskattas med Planck s strålningslag. 4. Effektiv temperatur (för punkt 3 ovan) blir något lägre än smältans temperatur eftersom även viss strålning från omgivande varma ytor ingår i uppmätta värden. Mätinstrument: Radiometer Ophir Pulsar 2 med detektor 10A-P-V2-SH, SP inv.nr Mätmetod Den integrerade irradiansen (instrålningstätheten) hos strålningen uppmättes med en bredbandig detektor ansluten till en radiometer. Detektorarean var 201 mm 2. Mätvärden samplades varje sekund under den tid som respektive moment pågick. Dessutom kontrollerades ett antal olika ögonskydd/visir som används vid arbetsplatserna genom att hålla dessa framför detektorn och jämföra irradiansen med resp. utan skydd. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Postadress Besöksadress Tfn / Fax / E-post Detta dokument får endast återges i sin helhet, om inte SP i förväg SP Box BORÅS Västeråsen Brinellgatan BORÅS info@sp.se skriftligen godkänt annat.

22 RAPPORT Datum Beteckning Sida Exempelrapport 2 (3) Mätresultat I tabell 1 presenteras maximalt uppmätta medelirradianser över 60 s vid typiska arbetsavstånd från de moment som bedömts som mest kritiska med avseende på strålning. Notera att resultaten är att betrakta som ungefärliga då både strålning, exponeringstid och arbetsavstånd varierar. Som riktlinjer betraktat bedöms dock nivåerna som rimliga. Tabell 1. Uppmätt irradians på gjuteri (smälta C, effektiv temperatur ca 1300 C). Typiskt Total irradians 1 Irradians Uppskattad Moment arbetsavstånd nm 2 exponeringstid (m) (W m -2 ) (W m -2 ) (max, arbetsdag 8h) Öppen ugn (lock av för tillsatser) 4, ggr á 3 min Slaggning 2, ggr á 5 min Tappning 3, ggr á 3 min Gjutning 1, ggr á 3 min 1 Beräknat från uppmätt värde med hjälp av avståndslagen för punktkälla 2 Ungefärligt värde baserat på Planck s strålningslag (ca 60 % av total strålning för den aktuella mätsituationen) Tabell 2: Uppmätt transmission för ögonskydd som finns tillgängliga på arbetsplatsen, samt typisk tillåten exponeringstid för ovanstående strålning (per arbetsdag 8 h). Ögonskydd 1. Guldvisir Protector FOCO 3G 2. Tonade ögonskydd 4 A 1 DIN GS Klara ögonskydd AH 166, Z87.1 Uppmätt transmission (för total strålning) (%) Exponeringstid med ögonskydd per arbetsdag 1 <1% 8 h <1% 8 h 28% 15 s 1 Beräknat baserat på 8000 W/m 2 enligt tabell 1 med gränsvärde enligt fall m. i tabell 3. Notera att total irradians har använts då i princip ingen strålning >3000 nm går igenom de aktuella ögonskydden (polykarbonatplast). Tabell 3. Aktuella gränsvärden för våglängdsområdet 780 nm 3000 nm (IRA och IRB) för några olika exponeringstider (per arbetsdag 8h): Exponering Index Gränsvärde AFS W/m 2 10 s m. E IR = t -0,75 = s m s m. 170 > 1000 s n. E IR = 100 Risk Ögon - brännskada på hornhinnan samt katarakt SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

23 RAPPORT Datum Beteckning Sida Exempelrapport 3 (3) Tabell 4: Exempel på beräknade säkerhetsavstånd och exponeringstider för oskyddat öga respektive med klara ögonskydd (slaggning). Förutsättning Säkerhetsavstånd i meter för olika exponeringstider per arbetsdag Exponeringstid per arbetsdag på 10 meter 1 min 3 min 10 min >17 min Oskyddat öga min Klara ögonskydd min Slutsatser: Vid uppmätta strålningsnivåer kommer aktuella gränsvärden fort överskridas vid arbete i närheten av smältugnen. Fullgott skydd mot optisk strålning fås genom att använda guldvisir (1) eller tonade ögonskydd (2). För att uppfylla gränsvärden i AFS 2009:7 bör liknande ögonskydd även användas av personal/besökare som under en arbetsdag befinner sig inom ca 5 m från ugnen vid de aktuella momenten och som kan tänkas titta in i eller vara vända mot strålningskällan under mer än någon minut. För tillfälliga besökare som under kortare tid exponeras för strålningen rekommenderas ett säkerhetsavstånd på åtminstone 10 meter, eventuellt i kombination med klara ögonskydd, för att säkerställa att exponeringsnivåerna inte överstiger aktuella gränsvärden. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Mätteknik - Kommunikation Utfört av Signature_1 Stefan Källberg Signature_2 Bilagor Bilder från gjuteriet Diagram över uppmätt strålningsnivå samt gränsvärden SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

24 RAPPORT Datum Beteckning Sida Exempelrapport 1 (2) Bilaga 1 Bilder på aktuella moment och mätningar Slaggning (stativ med detektor till vänster och framtill i bild, avstånd detektor- ugn ca 7 m) Tappning ugn (stativ med detektor till vänster i bild, avstånd detektor- smälta ca 4,5 m SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

25 RAPPORT Datum Beteckning Sida Exempelrapport 2 (2) Bilaga 1 Gjutning Ögonskydd SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

26 RAPPORT Datum Beteckning Sida Exempelrapport 1 (1) Bilaga 2 Diagram över uppmätta strålningsnivåer samt gränsvärden Öppet ungslock 4 m Slaggning 2,5 m Tappning 3 m Gjutning 1 m Gränsvärde t <= 1000 s Tid [minuter] Irradians (strålningstäthet) 780 nm nm [W/m^2] SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

27 1 Vägledning för bedömning av risker med optisk strålning från varma material Inledning Alla varma material och källor avger optisk strålning som vid höga nivåer och/eller långvarig exponering riskerar att överstiga gällande gränsvärden enligt AFS 2009:7 Artificiell Optisk Strålning. Branscher och arbeten där höga nivåer av strålning, huvudsakligen i form av värmestrålning ( infrarött ljus, IRstrålning), ofta förekommer är t ex: Gjuterier (exponering från smält metall från smältugnar, vid gjutning och heta ämnen) Stålverk (som för gjuterier) Glasbruk (exponering från glasugnar och smält/upphettat glas) Smedjor (exponering från ugnar och heta ämnen) Vid arbete i anslutning till värmekällor enligt ovan krävs oftast att personalen använder effektiva ögonskydd eller begränsar exponeringen till väldigt korta tider för att undvika att gränsvärden överskrids. Det är värt att notera att gränsvärdet vanligtvis sätts av nivån på den strålning som når arbetstagarens ögon. Det är därför inte nödvändigt att man stirrar in i värmekällan utan det räcker att strålningen på något sätt når ögat. Detta dokument ger en praktisk vägledning för att säkerställa att aktuella gränsvärden inte överskrids vid olika kritiska arbetsmoment, samt informerar om egenskaper för olika typer av ögonskydd. Gränsvärden för värmestrålning (IRA, IRB) Gränsvärden för olika typer av optisk strålning finns angivna i AFS 2009:7 (tabell 1.1 i bilaga 1). Nedan anges de tre exponeringsfall som huvudsakligen gäller för strålning från varma ugnar, heta ämnen, smältor och liknande. För en fördjupning i området hänvisas den intresserade direkt till AFS 2009:7 men notera att detta inte är nödvändigt för att nyttja denna vägledning! Tabell 1. Gränsvärden för våglängdsområdet 780 nm 3000 nm (IRA och IRB). Utdrag ur AFS 2009:7. Exponeringstid t Gränsvärde Risk t 1000 s E IR = t -0,75 [W/m 2 ] Ögon brännskada på hornhinnan samt katarakt t > 1000 s E IR = 100 [W/m 2 ] t < 10 s H skin = t 0,25 [J/m 2 ] Hud - brännskada I praktiken kommer strålningsnivån som en arbetstagare utsätts för till stor del bero på följande tre faktorer: 1. Storleken (ytan) på värmekällan strålningen är proportionell mot arean 2. Temperaturen på källan strålningen är proportionell mot temperaturen upphöjt till fyra 3. Avståndet till källan strålningen är omvänt proportionell mot avståndet i kvadrat Genom att mäta eller uppskatta värden på ovanstående tre faktorer kan man bestämma ungefär vilken strålningsnivå som föreligger 1 vid ett visst arbetsmoment och utifrån denna komma fram till vilken exponeringstid som är tillåten, alternativt hur mycket strålningen måste dämpas med ögonskydd för att inga gränsvärden skall överskridas. 1 För strålningen från en ideal svartkropp och punktkälla gäller att irradiansen E = (A T 4 ) / ( r 2 ) [Wm -2 ], där A = area hos svartkroppen [m 2 ], = Stefan-Bolztmanns konstant 5, [Wm 2 K 4 ], T =svartkroppens temperatur [K] och r = avståndet från svartkroppen [m]. I detta dokument har diagram 1 baserats direkt på detta samband, medan det i diagram 2 antagits en emissivitet på 0,5.

28 Strålningsnivå (W/m 2 ) 2 Uppskattning av strålningsnivåer och exponeringstider Med viss kännedom om förutsättningar enligt tidigare avsnitt kan man med hjälp av följande tre diagram komma fram till goda uppskattningar om strålningsnivåer och gränsvärden för en viss typ av verksamhet eller ett visst arbetsmoment. Om skyddsbehov föreligger, dvs. gränsvärden överskrids, kan informationen om olika typer av skyddsglasögon användas för att välja lämpliga ögonskydd som dämpar strålningen till acceptabla nivåer. Se även exempel på nästa sida. Gör så här: 1. Uppskatta ytan på aktuellt ämne, ugn eller smälta. Här avses den effektiva arean, dvs. den del som projiceras mot operatörens ögon. För långsmala ämnen (rör, valsämnen och liknande) där längden på ämnet är betydligt större än arbetsavståndet, kan den effektiva arean uppskattas enligt vidstående figur. 2. Bestäm genomsnittligt arbetsavstånd och exponeringstid. Exponeringstiden är den totala tiden ett visst arbetsmoment utförs under en arbetsdag och där operatören är vänd mot värmekällan. 3. Baserat på area och avstånd, läs av strålningsnivå i det diagram (1 eller 2) som ligger närmast aktuell temperatur. 4. Utgående från avläst strålningsnivå, läs av diagram 3 över gränsvärden och bestäm den exponeringstid som svarar mot aktuell strålningsnivå. 5. Om den avlästa tiden är mindre än uppskattade exponeringstid/dag måste lämpliga ögonskydd användas för att minska strålningen till godkänd nivå. Diagram 1. Strålning från källa med temperaturen 1100 C (ex. glasugn, glödgad metall mm) IR-strålning ( nm) vid 1100 C dm 2 4 dm 2 10 dm 2 25 dm Arbetsavstånd från ugn eller varmt material (i meter)

29 Total exponeringstid / arbetsdag 8h (i minuter) Strålningsnivå (W/m 2 ) 3 Diagram 2. Strålning från smälta med temperaturen 1550 C (typiskt smält järn eller stål) IR-strålning ( nm) vid 1550 C dm 2 25 dm 2 50 dm dm Arbetsavstånd från smältugn eller skänk (i meter) Diagram 3. Tillåten exponeringstid enligt AFS 2009:7 vid viss strålningsnivå. För tider längre än 17 minuter (1000 s) gäller gränsvärdet 100 W/m Gränsvärden för IR-strålning Strålningsnivå (W/m 2 ) 2000

30 Strålningsnivå (W/m 2 ) Total exponeringstid / arbetsdag 8h (i minuter) 4 Exempel 1. Manuell slaggning av gjutjärn, 3 tons skänk, arbetsavstånd 3 m, järntemperatur 1500 C. Skänken har en diameter på 8 dm och lutas ca 45 under slaggningen. Den effektiva arean av smält järn som personalen exponeras från blir därför något mindre än skänkens area och uppskattas i detta fallet till 40 dm 2. Slaggningen görs 3 gånger per dag och pågår ca 2 minuter varje gång. Riskanalys: Se nedanstående figurer. Från diagram 2 kan ungefärlig strålningsnivå på 3 meters avstånd läsas av till ca 3000 W/m 2 genom att ta värdet mellan röd och grön kurva vid 3 meter (motsvarande aktuell skänkarea). Ur diagram 3 kan man avläsa gränsvärdet för den totala exponeringstiden (6 minuter per arbetsdag) som är drygt 200 W/m 2. Man behöver alltså dämpa strålningen minst 15 gånger, från 3000 till 200 W/m 2, för att inte överskrida gränsvärdet. Med tanke på arbetets art rekommenderas guldpläterade visir eller annat visir med täthetsgrad 4 eller mer (se följande stycke om personlig skyddsutrustning) IR-strålning ( nm) vid 1550 C 18 Gränsvärden för IR-strålning dm 2 25 dm 2 50 dm dm Arbetsavstånd från smältugn eller skänk (i meter) Strålningsnivå (W/m 2 ) 2000 Exempel 2. Arbete i anslutning till varm ugn med i- och urplockning av detaljer för glödgning Ugnen är 1100 C och har en öppningsarea på 3 dm 2. Varje dag hanteras över 500 detaljer av samma operatör och varje detalj medför en ögonexponering av värmestrålning från ugnen under 4 sekunder på avståndet 1 meter från ugnsöppningen. Riskanalys: Från diagram 1 (se vidstående figur) kan strålningsnivån på det aktuella arbetsavståndet uppskattas till ca 1000 W/m 2 genom att läsa av värdet mellan blå och röd kurva vid 1 meter (motsvarande aktuell ugnsöppning). I exemplet är den totala exponeringstiden under en arbetsdag 2000 s och från diagram 3 (och tillhörande diagramtext) framgår att gränsvärdet är 100 W/m 2 för alla tider längre än 1000 s. Operatören behöver därför använda ögonskydd som tar bort minst 90 % av värmestrålningen, t.ex. svetsfilter med täthetsgrad 3 eller mer.

31 5 Skyddsutrustning För att inte överskrida gränsvärden behöver personal som arbetar i direkt närhet av kraftigt upphettade material, smältor eller ugnar i de allra flesta fall använda ögonskydd som effektivt dämpar värmestrålningen. Undantag kan gälla för mycket små objekt, långa avstånd eller mycket korta exponeringstider men oftast krävs någon form av skydd. Det är också värt att notera att verksamheten ofta ställer krav på annan typ av skyddsutrustning, t.ex. flamsäkra kläder och hörselskydd. Generellt gäller att utrustningen ska vara CE-märkt och i övrigt korrekt märkt enligt gängse normer (skyddsgrad, tillverkare etc.) samt i gott skick. Tabell 2. Standarder för olika typer av skyddsutrustning (gjuterier och liknande verksamheter). Skyddskläder EN ISO Skyddskläder för användning vid gjuteriarbete Klass A: Begränsad flamspridning Klass B: Värmegenomgång vid påverkan av flamma Klass C: Strålningsvärme Klass D: Stänk av smält aluminium Klass E: Stänk av smält järn Ögonskydd EN 166 EN 169 EN 171 Skyddsglasögon allmänna specifikationer Svetsfilter Filter för skydd mot IR-strålning Handskar EN 388 EN 407 Mekanisk risk, Prestandanivåer 1-4 Termisk risk, Prestandanivåer 1-4 Skyddsskor EN ISO Högsta skyddsklass S3, värmetålig sula (HRO) Metalliserade damasker Skyddshjälm EN 397 Finns med skydd mot smält metall (MM) och värmetålighet (+150 C) Andningsskydd EN 143 Partikelfilter, klass P1, P2 och P3 EN Fläktassisterade filterskydd, klass TH1, TH2 och TH3 Hörselskydd EN 352 Kåpor eller proppar När det gäller ögonskydd är det tyvärr i många fall svårt att veta hur väl en viss typ av skyddsglasögon eller visir skyddar mot värmestrålning eftersom de standarder som finns för ögonskydd (främst EN 169 för svetsfilter och EN 171 för IR-filter) ännu inte harmoniserar helt med AFS 2009:7 när det gäller våglängdsområden. Uppgifterna i tabell 3 nedan och efterföljande rekommendationer baseras på mätningar på ett stort antal skydd som för närvarande används i industrin och som finns tillgängliga på marknaden. Det är dock värt att notera att det kan förekomma andra motsvarande typer av ögonskydd med delvis annan prestanda, så vid kritiska moment eller specifika krav bör skyddsgraden utredas vidare genom t.ex. kontakter med tillverkare. Tabell 3. Sammanfattning av uppmätt skyddsgrad för olika typer av ögonskydd 2 Typ av skydd Andel värmestrålning resp. synligt ljus som går igenom (%) Vid 1100 C Vid 1550 C Synligt ljus Guldvisir Svetsglas täthet Svetsglas täthet Svetsglas täthet Svetsglas täthet Laserskydd IR Klara polykarbonat Notera att angivna intervall baseras på uppmätta värden på stickprov av ögonskydd från olika tillverkare och inte nödvändigtvis överensstämmer med de gränser och intervall som anges i standarderna för svetsfilter och IR-filter. Det finns heller inga garantier att ögonskydd från andra tillverkare uppfyller dessa värden.

32 6 Guldbelagda visir Ger ett närmast hundraprocentigt skydd mot värmestrålning och rekommenderas för de flesta tillämpningar där man arbetar under kraftig hetta. Visiren tar också bort en stor del av det synliga ljuset (ofta %) och kan därför upplevas som väl mörka i vissa situationer, men guldvisir klassade enligt EN 171 med filterbeteckningen 4-4 kan släppa igenom upp till ca 8 % och ändå ge fullgott skydd mot värmestrålning. Svetsglas Svetsglas med tillräcklig täthetsgrad kan i många fall ge ett bra skydd även mot värmestrålning men relativt stora individuella variationer finns mellan olika tillverkare och filtertyper. En högre täthetsgrad upplevs som mörkare men behöver nödvändigtvis inte ge bättre skydd mot värmestrålning än ett med lägre täthetsgrad. Dock har samtliga undersökta skydd med täthetsgrad 4 eller högre visat sig vara mycket effektiva mot värmestrålning. Laserskyddsglasögon Vid vissa arbetsmoment kan det krävas hög ljusgenomsläpplighet med ändå en mycket hög dämpning av värmestrålningen. Detta kan gälla t.ex. kontrollmätningar på större glödgade detaljer eller liknande arbetsmoment som kräver goda ljusförhållanden. I dessa fall finns s.k. laserskyddsglasögon att tillgå med hundraprocentigt skydd mot värmestrålning men med en ljusgenomsläpplighet på ca 70 %. Exempel på tillverkare som har detta i sitt sortiment är Laservision (filter TK205), Thorlabs (filter LG11) och Honeywell (filter 96). Övriga ögonskydd Klara polykarbonatvisir, solglasögon och andra typer av färgade, tonade eller klara omärkta plastglas ger alltid ett visst skydd mot aktuell värmestrålning (minst ca 50 %) men eftersom det inte går att bedöma hur effektivt skyddet är utifrån hur mörkt glaset är rekommenderas normalt inte denna typ av filter mot värmestrålning. Referenser AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning ( EU-guide - Icke-bindande handbok för god praxis avseende tillämpningen av direktiv 2006/25/EG ( Checklista - Riskbedömning optisk strålning ( AFS 2001:3 Användning av personlig skyddsutrustning ( Din personliga skyddsutrustning, Arbetsmiljöverket (H349) SP rapport 2013:36 Artificiell optisk strålning i svensk industri (

33 1 Vägledning för bedömning av risker med optisk strålning från svetsning Inledning Alla typer av svetsning och relaterade metoder (kolbågsmejsling, plasmaskärning m.fl.) avger optisk strålning ( ljus ) som riskerar att skada både ögon och hud. Oskyddade personer som exponeras för ljusbågen från en svetspunkt riskerar att på kort tid utsättas för strålningsnivåer som överstiger gällande gränsvärden enligt AFS 2009:7 Artificiell optisk strålning. Speciellt förrädiska är situationer där personer som vistas i närheten av en svetsplats men inte själva utför svetsarbetet, ibland omedvetet, utsätts för strålningen (så kallad kompisexponering). Svetsarbetsplatser bör alltid i möjligaste mån avskärmas genom draperier, skärmar eller liknande, men i de fall detta inte är praktiskt genomförbart är detta dokument tänkt att ge en vägledning för att uppskatta säkerhetsavstånd och exponeringstider som säkerställer att oskyddade personer inte utsätts för strålning som överstiger gränsvärden. Dokumentet täcker in de vanligast förekommande bågsvetsmetoderna (TIG, MMA, MAG och MIG) som samtliga avger relativt höga nivåer av osynlig UV-strålning från svetsbågen. Att tänka på Använd personlig skyddsutrustning. Svetsande personal ska alltid använda lämpligt anpassad och oftast heltäckande skyddsutrustning (se avsnittet om skyddsutrustning). Tillverkare och leverantörer tillhandahåller information om vilket typ av utrustning som krävs för olika svetsmetoder. Skydda ögonen. För UV-strålning gäller enligt AFS 2009:7 samma gränsvärden för ögon och hud, men man bör ändå vara särskilt försiktig med ögonen då smärtsamma tillstånd som svetsblänk (fotokeratit) fort kan uppkomma hos oskyddade ögon som exponeras. Alla typer av skyddsglasögon med plastlinser ger normalt ett mycket bra skydd mot UV-strålning! Upplevd intensitet är inget bra underlag för riskbedömning. Det finns alltså inte någon självklar koppling mellan upplevd intensitet från en svetspunkt och riskerna med strålningen. Som exempel kan nämnas att ljusbågen vid MMA-svetsning innehåller en relativt sett stor andel synligt ljus jämfört med t.ex. MIG-svetsning. Detta innebär att man vid samma svetsström kommer uppleva strålningen vid MMA-svetsning som betydligt intensivare än strålningen vid MIG-svetsning, trots att den senare innehåller betydligt mer skadlig UV-strålning. Olika svetsmetoder ger olika mycket UV-strålning. Vid en viss svetsström är MIG-svetsning den bågsvetsmetod som ger mest UV-strålning och som alltså kräver längst säkerhetsavstånd för oskyddad personal. Även MAG avger en relativt stor andel UV-strålning, medan TIG och MMA är ungefär likvärdiga ur risksynpunkt och något beskedligare än både MIG och MAG då UVinnehållet i strålningen är lägre. Bland övriga svetsrelaterade metoder är kolbågsmejsling ( air gouging ) ungefär jämförbar med MMA, medan plasmaskärning innehåller en relativt liten andel UV-strålning och därför inte är lika riskabel. Trots detta är det viktigt att komma ihåg att skydda ögonen och inte i onödan stirra in i svets- eller skärpunkter eftersom även intensivt synligt ljus irriterar och riskerar att skada ögonen!