3. ZASADY DOBORU ŚRODKÓW OCHRONY OCZU I TWAZRY DO WYSTEPUJĄCYCH ZAGRAŻEŃ
Zasady doboru
Dobór środków ochrony oczu i twarzy jest zagadnieniem bardzo szerokim, szczególnie z uwagi na zróżnicowane zagrożenia wywołane szkodliwym promieniowaniem optycznym. W zależności od rodzaju źródła, jego intensywności oraz rozkładu widmowego promieniowania, do ochrony oczu stosowane są optyczne filtry ochronne, których właściwości opisane są przez cały szereg parametrów, które w szczegółowy sposób określają cechy filtrów. Metody dopasowania optycznych filtrów ochronnych do konkretnych zastosowań można odnaleźć w stosownych normach.
Ogólna zasada doboru środków ochrony głowy oczu i twarzy[1] [2] [3] jest taka sama, jak w odniesieniu do wszystkich pozostałych rodzajów środków ochrony indywidualnej, z tą tylko różnicą, że w przypadku środków ochrony oczu musi uwzględniać ewentualne wady wzroku użytkowników. Podsumowaniem wielu opisanych w literaturze metod, stanowiących podstawę prawidłowego doboru środków ochrony indywidualnej, może być zaproponowana przez autorów oryginalna, prosta metoda trójkąta C R S (C – charakterystyki ochron; R – zagrożenia/ryzyko występujące na stanowisku pracy; S – środek ochrony indywidualnej, którego charakterystyki odpowiadają zagrożeniom i ryzyku występującym w danym środowisku pracy), której schemat przedstawiono na rysunku 3-1.
Rys. 3-1. Schemat obrazujący ogólną zasadę doboru środków ochrony indywidualnej.
W schemacie przedstawionym na rysunku 3-1 wierzchołkami podstawy trójkąta są charakterystyki środków ochrony indywidualnej oraz zagrożenia i ryzyko występujące na stanowisku pracy. Oznacza to, że do prawidłowego doboru środków ochrony indywidualnej niezbędna jest podstawowa wiedza na temat cech, którymi charakteryzują się te środki oraz na temat zagrożeń występujących w danym środowisku pracy i wynikającego z tego ryzyka. Przeprowadzenie analizy zagrożeń i dokonanie oceny ryzyka jest pierwszym, koniecznym do wykonania działaniem przed przystąpieniem do procedury doboru środków ochrony indywidualnej. Bez tego etapu jakiekolwiek dalsze działania są nieprawidłowe. Szczegółowo przeprowadzona analiza zagrożeń oraz rzetelnie oceniony na tej podstawie poziom ryzyka zawodowego pozwalają na sporządzenie listy cech, którymi muszą charakteryzować się środki ochrony indywidualnej, aby materiały, z których są wykonane oraz kompletna konstrukcja ochrony, zapewniały realne zabezpieczenie przez zidentyfikowanymi zagrożeniami, adekwatnie do występującego poziomu ryzyka. Podczas sporządzania listy cech środków ochrony indywidualnej należy również uwzględnić wymagania indywidualne samych użytkowników oraz to, że dany środek ochrony indywidualnej może być stosowany jednocześnie z innym typem ochrony (kompatybilność).
W przypadku doboru środków ochrony oczu i twarzy bardzo duże znaczenie mają indywidualne wymagania użytkowników oraz kompatybilność stosowania wraz z innymi rodzajami środków ochrony indywidualnej. Indywidualne wymagania użytkowników środków ochrony oczu i twarzy odnoszą się głównie do wad wzroku (najczęściej są to wady refrakcji korygowane okularami korekcyjnymi lub soczewkami kontaktowymi) oraz stosowania implantów w postaci sztucznych soczewek wewnątrzgałkowych (ang. intraocular lenses – IOLs). Indywidualne wymagania użytkowników to także możliwość dopasowania ochrony do twarzy we właściwym położeniu, zapewniającym komfortowe użytkowanie, oraz – na co coraz częściej użytkownicy zwracają uwagę – odpowiedni wygląd. Zagadnienie kompatybilności dotyczy jednoczesnego stosowania środków ochrony oczu i twarzy wraz z innymi ochronami, takimi jak: przemysłowe hełmy ochronne, sprzęt ochrony układu oddechowego (sprzęt, który nie jest fabrycznie zintegrowany z ochroną oczu) oraz ochronniki słuchu (w postaci nauszników).
Prawidłowe podejście do procedury doboru środków ochrony oczu i twarzy musi uwzględniać również aspekty wynikające z praktyki. Podejście takie ma pomóc również w interpretacji norm, w których zawarte są wytyczne do doboru poszczególnych rodzajów środków ochrony oczu i twarzy. Dotyczy to wszystkich norm, niezależnie od obszaru geograficznego, z którego pochodzą. Procedura właściwego doboru środków ochrony oczu i twarzy nie może być przecież uzależniona od tego, czy w będziemy w niej brać pod uwagę wymagania norm europejskich, australijskich, bądź kanadyjskich.
Przykład doboru środków ochrony oczu i twarzy – prowadzenie prac spawalniczych[4] [5]
Omawiany przykład dotyczy środowiska przemysłowego oraz stanowiska pracy, na którym mogą pracować wyłącznie osoby z odpowiednimi kwalifikacjami, posiadające wiedzę o zagrożeniach występujących podczas wykonywanej pracy oraz obowiązkowo przeszkolone również w zakresie bezpieczeństwa (w tym stosowania środków ochrony indywidulnej).
Pomimo automatyzacji procesów spawalniczych (spawanie wykonywane przez roboty) procesy ręcznego spawania z wykorzystaniem szerokiego spektrum urządzeń i technologii spawalniczych są wciąż powszechnie stosowane. Budowa konstrukcji stalowych wchodzących w skład infrastruktury drogowej, morskiej lub przemysłowej wymaga zastosowania procesów spawalniczych wykonywanych ręcznie. Pierwszym etapem w analizie zagrożeń na spawalniczym stanowisku pracy jest określenie jakiego rodzaju technologia spawalnicza jest zastosowana oraz miejsce wykonywanej pracy. Niezależnie od zastosowanej technologii spawania, uwzględniając również techniki pokrewne spawaniu, jednym z najważniejszych czynników szkodliwych jest promieniowanie optyczne. Podczas procesów spawalniczych i w technikach pokrewnych emitowane jest promieniowanie widzialne (VIS), nadfioletowe (UV) i podczerwone (IR). Z tego względu podstawowym elementem, służącym do ochrony oczu podczas spawania, jest filtr spawalniczy. Podstawowy podział technologii spawalniczych to procesy spawania gazowego oraz spawanie łukowe i techniki pokrewne. Ilość promieniowania optycznego emitowanego podczas procesów spawalniczych, może być bardzo zróżnicowana. Zróżnicowanie to dotyczy, zarówno proporcji w ilości promieniowania w zakresach VIS, UV oraz IR, jak również mocy promieniowania w poszczególnych zakresach widmowych. Rzeczą powszechnie znaną jest to, że podczas spawania łukowego emitowana jest bardzo duża ilość światła. Jeśli oczy nie zostaną odpowiednio zabezpieczone przed promieniowaniem emitowanym podczas spawania łukowego, wystąpi natychmiastowy efekt olśnienia, co w konsekwencji może prowadzić do uszkodzenia wzroku. Podczas spawania gazowego również emitowane jest promieniowanie widzialne, lecz jego ilość jest znacznie mniejsza. Ilość emitowanego promieniowania podczas spawania łukowego zależy od takich czynników jak: natężenie prądu spawania, rodzaj zastosowanej techniki spawania (np. MIG, MAG, TIG), rodzaj zastosowanej elektrody oraz rodzaj materiału, z którego wykonane są spawane elementy. W przypadku spawania gazowego podstawowym czynnikiem wpływającym na ilość emitowanego promieniowania jest natężenie przepływu gazu. Filtr spawalniczy, który będzie odpowiedni do ochrony oczu podczas wykonywania określonych procesów spawalniczych, musi więc tłumić promieniowanie optyczne w taki sposób, aby w zależności od ilości emitowanego promieniowania optycznego, ilość promieniowania przechodzącego przez filtr (od strony oka) była bezpieczna. Im promieniowanie spawalnicze jest intensywniejsze, tym filtr powinien być ciemniejszy. Parametry przepuszczania promieniowania optycznego w odniesieniu do filtrów spawalniczych ustalane są na poziomie, który uwzględnia ilość promieniowania optycznego, która jest emitowana podczas określonych procesów spawalniczych. Wartości te opisane są w normach europejskich zawierających wymagania dla filtrów spawalniczych EN 169:2002[6], EN 379:2003+A1:2009[7] oraz nowych normach międzynarodowych ISO 16321-1:2021[8] i ISO 16321-2:2021[9]. W normie europejskiej EN 169: 2002 zawarte są również wskazówki do doboru oznaczenia filtru do określonej techniki spawania oraz parametrów zastosowanych w tej technice. W 2021 r. zakończono prace nad opracowaniem dokumentu ISO 19734:2021 Eye and face protection – Guidance on selection, use and maintenance[10], który zawiera wskazówki doboru wszystkich rodzajów środków ochrony oczu i twarzy, w tym filtrów spawalniczych. W tabeli 3-1 przedstawiono zestawienie oznaczeń filtrów spawalniczych, stosowanych podczas spawania łukowego i w technikach pokrewnych odpowiednich do zastosowanej techniki spawania według EN 169:2002.
Podczas spawania może wydzielać się również znaczna ilość pyłów, gazów oraz dymów spawalniczych. Rodzaj szkodliwej substancji zależy głównie od rodzaju spajanych materiałów. Jeśli stężenia pyłów, gazów lub dymów spawalniczych przekraczają dopuszczalne wartości, wraz z środkami ochrony oczu i twarzy, należy stosować sprzęt do ochrony układu oddechowego, który niejednokrotnie jest zintegrowany z osłonami spawalniczymi. Niezależnie od rodzaju spawania występują zagrożenia mechaniczne w postaci odprysków ciał stałych (metal, żużel). Odpryski te są niebezpieczne nie tylko dla oczu lecz również dla twarzy. Z tego względu ochrony spawalnicze mają formę tarcz, przyłbic lub gogli. Jeśli w środowisku pracy występują zagrożenia mechaniczne, które wymuszają stosowanie przemysłowych hełmów ochronnych, stosowane ochrony spawalnicze muszą mieć możliwość integracji lub bezkolizyjnego stosowania z hełmem. Podczas procedury doboru filtru spawalniczego należy uwzględnić również takie czynniki, jak oświetlenie stanowiska pracy oraz stan wzroku pracownika. Czynniki są oceniane w sposób subiektywny. Bardzo trudno jest skorelować zaciemnienie filtru spawalniczego z natężeniem oświetlenia stanowiska. Podczas spawania ilość emitowanego światła może być nieporównywalnie większa niż ilość światła emitowanego z oświetlenia samego stanowiska. Podobną trudność stanowi skorelowanie stanu wzroku pracownika z komfortem obserwacji spawanych elementów przez filtr. Zastosowanie przyłbic spawalniczych, wyposażonych w automatyczne filtry spawalnicze z możliwością regulacji stopnia zaciemnienia, pozwala na jego indywidualne dopasowanie do zastosowanej techniki spawania, warunków oświetlenia zewnętrznego oraz indywidualnych odczuć wzrokowych pracownika. W nawiązaniu do opisanej na wstępie tego rozdziału ogólnej zasady doboru środków ochrony indywidualnej (patrz Rys. 3-1), w tabeli 3-2 przedstawiono zestawienie zagrożeń oczu i twarzy podczas spawania łukowego, charakterystyki ochron oraz typ zastosowanego środka ochrony oczu i twarzy.
Z uwagi na stosunkowo dużą przestrzeń pomiędzy twarzą i wewnętrzna powierzchnią tarcz i przyłbic spawalniczych stosowanych do spawania łukiem, w przypadku większości opraw okularowych oraz osłon spawalniczych nie występuje problem z jednoczesnym stosowaniem okularów korekcyjnych. Problem ten występuje natomiast w odniesieniu do gogli odchylnych, stosowanych podczas spawania gazowego. Gogle tego typu, przylegają bezpośrednio do twarzy, utrzymywane na głowie za pomocą opasującej ją taśmy, uniemożliwiając jednoczesne użytkowanie okularów korekcyjnych. Jednym ze sposobów zapewnienia prawidłowej korekcji wzroku – jeśli jest to wymagane – jest umieszczenie wewnątrz gogli specjalnych uchwytów, służących do zamocowania soczewek korekcyjnych.
Spawanie gazowe wymaga zastosowania znacznie jaśniejszych filtrów niż większość technologii spawania łukowego. Niemniej jednak nadal występuje istotne zagrożenie szkodliwym promieniowaniem optycznym. W tabeli 3-3. przedstawiono zestawienie wymaganego oznaczenia filtrów spawalniczych, stosowanych podczas spawania gazowego w zależności od natężenia przepływającego gazu q (EN 169:2002).
Sporządzając listę zagrożeń oczu i twarzy podczas spawania gazowego należy zauważyć, że pomimo występowania zagrożeń o podobnym charakterze, ich skutki nie są aż tak duże, jak podczas procesów spawania łukowego. Podczas spawania gazowego występują bez wątpienia zagrożenia odpryskami ciał stałych. Charakter tych zagrożeń wymaga zastosowania ochrony oczu bez bezwzględnej konieczności osłony całej twarzy. Z tego względu podczas spawania gazowego wystarczające są zwykle ochrony oczu w postaci gogli. W szczególnych przypadkach, gdy specyfika wykonywanego procesu technologicznego powoduje występowanie zagrożeń w formie odprysków, które zagrażają również twarzy, konieczne będzie stosowanie ochrony całej twarzy. Doskonałym środkiem ochrony oczu i twarzy będzie wtedy przyłbica z automatycznym filtrem spawalniczym, który może zaciemnić się do poziomu wymaganego podczas spawania gazowego. W tabeli 3.4. przedstawiono zestawienie zagrożeń oczu i twarzy podczas spawania gazowego, charakterystyki ochron oczu oraz typ zastosowanego środka ochrony oczu i twarzy.
Prowadzenie prac spawalniczych wymaga niejednokrotnie udziału osób pomagających w wykonywaniu przez spawacza zadań (w szczególności podczas spawania łukowego). Osoby takie, określane mianem „pomocnik spawacza”, przebywają zwykle w dalszej odległości od źródła stanowiącego zagrożenie dla oczu i twarzy. Nie obserwują bezpośrednio procesu spawania. Ich oczy narażone są jednak na działanie szkodliwego promieniowania optycznego. W celu zapewnienia bezpieczeństwa osoby takie powinny być wyposażone w okulary ochronne dla pomocnika spawacza. Zaciemnienie filtrów spawalniczych, stosowanych w tego typu okularach, jest z reguły dużo niższe niż zaciemnienie filtrów spawalniczych stosowanych przez spawacza. Zawiera się ono w przedziale oznaczeń od 1.2/W1,2 do 5/W5 (EN 379:2003+A1:2009, ISO 16321-2:2021).
Reasumując przedstawioną powyżej analizę zagadnienia związanego z doborem ochron oczu i twarzy podczas wykonywania prac spawalniczych, należy stwierdzić, że:
- Podczas spawania łukowego i w technikach pokrewnych najistotniejszym czynnikiem decydującym o zaciemnieniu filtrów ochronnych jest natężenie prądu. W zależności od zastosowanej technologii używane są filtry o oznaczeniach od 9/W9 do 16/W16;
- Podstawowym typem ochrony oczu i twarzy podczas spawania łukowego i w technikach pokrewnych jest tarcza lub przyłbica spawalnicza. Aktualnie powszechnie stosowane są przyłbice spawalnicze z automatycznym filtrem spawalniczym;
- Podczas spawania gazowego najistotniejszym czynnikiem decydującym o zaciemnieniu filtrów ochronnych jest natężenie przepływającego przez palnik gazu. Stosowane są filtry o oznaczeniach od 1.2/W1,2 do 8/W8;
- Podstawowym typem ochrony oczu podczas spawania gazowego są odchylne gogle
- Zastosowanie tarcz i przyłbic spawalniczych w większości przypadków nie powoduje kolizji w stosowaniu okularów korekcyjnych;
- Podczas stosowania gogli spawalniczych niemożliwe jest jednoczesne stosowanie okularów korekcyjnych. Osoby wymagające korekcji wzroku muszą stosować gogle spawalnicze, których konstrukcja umożliwia wbudowanie szkieł korekcyjnych;
Osoby pomagające w wykonywaniu prac spawalniczych – dotyczy głownie spawania łukowego – powinny chronić oczy przed szkodliwym promieniowaniem optycznym. Filtry spawalnicze montowane w tych okularach mają oznaczenia od 1.2/W1,2 do 5/W5.
Literatura
- https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/appmanager/ciop/pl?_nfpb=true&_pageLabel=P17600564961351869251623&html_tresc_root_id=12125&html_tresc_id=12132&html_klucz=12125
- https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/appmanager/ciop/pl?_nfpb=true&_pageLabel=P30001831335539182278&html_tresc_root_id=31893&html_tresc_id=31893&html_klucz=19558
- Baszczyński K., Jachowicz M., Owczarek G., Szkudlarek J., Monografia: Head, Eye, and Face Personal Protective Equipement – New Trends, Practice and Applications, Series Editor: Danuta Koradecka, CRC Press, Taylor & Francis Group, p. 1-133,
- http://eksprv.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/91673/202102050613&BP_8_2020_Owczarek_Szkudlarek.pdf
- https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/appmanager/ciop/pl?_nfpb=true&_pageLabel=P14800170401346749845063&html_tresc_root_id=1899&html_tresc_id=1899&html_klucz=1887&htm
l_klucz_spis=1899&_prvPage=759 - EN 169: 2002 Ochrona indywidualna oczu. Filtry spawalnicze i filtry dla technik pokrewnych. Wymagania dotyczące współczynnika przepuszczania i zalecane stosowanie
- EN 379:2003+A1:2009, Ochrona indywidualna oczu – Automatyczne filtry spawalnicze
- ISO 16321-1:2021 Eye and face protection for occupational use — Part 1: General requirements
- ISO 16321-2:2021 Eye and face protection for occupational use — Part 2: Additional requirements for protectors used during welding and related techniques
- ISO 19734:2021 Eye and face protection – Guidance on selection, use and maintenance
[1]https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/appmanager/ciop/pl?_nfpb=true&_pageLabel=P17600564961351869251623&html_tresc_root_id=12125&html_tresc_id=12132&html_klucz=12125
[2]https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/appmanager/ciop/pl?_nfpb=true&_pageLabel=P30001831335539182278&html_tresc_root_id=31893&html_tresc_id=31893&html_klucz=19558
[3] Baszczyński K., Jachowicz M., Owczarek G., Szkudlarek J., Monografia: Head, Eye, and Face Personal Protective Equipement – New Trends, Practice and Applications, Series Editor: Danuta Koradecka, CRC Press, Taylor & Francis Group, p. 1-133, 2020.
[4] http://eksprv.ciop.pl/CIOPPortalWAR/file/91673/202102050613&BP_8_2020_Owczarek_Szkudlarek.pdf
[5]https://www.ciop.pl/CIOPPortalWAR/appmanager/ciop/pl?_nfpb=true&_pageLabel=P14800170401346749845063&html_tresc_root_id=1899&html_tresc_id=1899&html_klucz=1887&html_klucz_spis=1899&_prvPage=759
[6] EN 169: 2002 Ochrona indywidualna oczu. Filtry spawalnicze i filtry dla technik pokrewnych. Wymagania dotyczące współczynnika przepuszczania i zalecane stosowanie.
[7] EN 379:2003+A1:2009, Ochrona indywidualna oczu – Automatyczne filtry spawalnicze.
[8] ISO 16321-1:2021 Eye and face protection for occupational use — Part 1: General requirements.
[9] ISO 16321-2:2021 Eye and face protection for occupational use — Part 2: Additional requirements for protectors used during welding and related techniques.
[10] ISO 19734:2021 Eye and face protection – Guidance on selection, use and maintenance.