عند التفكير في اللحام اليدوي، تتبادر غالباً صور أقواس ضوئية لامعة، شرارات تطير، ودخان يصعد. تشكّل هذه المشاهد صورة اللحام – غالباً ما يُنظر إليه كأنه خطير وخشن. لكن هذا التصور يختصر الواقع: في الواقع يمكن السيطرة بشكل جيد على المخاطر الظاهرة مثل إشعاع القوس، الرذاذ المعدني الساخن، أو دخان اللحام باستخدام معدات حماية حديثة ومعايير سلامة واضحة. العمال المحترفون في اللحام مجهزون جيداً – بخوذات، وقفازات وملابس حماية، التي تحميهم بثبات من العوامل الخارجية. ما يتمغس غالباً من تقديره هو الخطر غير المرئي: التيار الكهربائي.
حتى لحظة قصيرة من عدم الانتباه يمكن أن تترك عواقب وخيمة: نداء مفاجئ – انعطاف انعكاسي سريع واليد غير المحمية تمسك بالقطب الكهربائي. النتيجة: يصبح الجسم جزءاً من الدائرة. أحذية عمل عازلة أو حصيرة لحام من مطاط النيتрил تقطع التيار وتوفر حماية موثوقة.
يأخذ التيار الكهربائي في الجسم دائماً أقصر مسار بين موضع الدخول وموضع الخروج. إذا مر هذا المسار مثلاً عبر كلا اليدين، فإن التيار لا يعبر فقط الذراعين والجذع، بل يعبر أيضاً عن أعضاء حيوية مثل القلب – مع عواقب قد تكون قاتلة (رسم 1).
الحذر من جهد الخمول
بينما تكون الأجزاء التي تظل تحت جهد في الأجهزة الكهربائية التجارية محمية من التلامس، يوجد في لحام القوس مخاطر متزايدة: قد يتحول جهد الخمول إلى جهد لمس خطير – خصوصاً إذا لمس معاً العمل (الكتلة) والقطب أو الأجزاء غير المعزلة من حامل القطب. في مثل هذه الحالة يُشار إلى عبور التيار عبر جسم الإنسان.
بالنسبة لجهد الخمول، تُحدد حدود قصوى وفقاً لظروف الاستخدام. يبدأ الخطر الكهربائي على الإنسان عند وجود فولتات تفوق 25 فولت تيار متناوب (القيمة الفعالة) أو 60 فولت تيار مستمر، بشرط أن يكون هناك أيضاً تيار عالي بما يكفي.
حتى التيارات الصغيرة تشكل خطراً على الحياة
عندما يمر التيار الكهربائي عبر جسم الإنسان، فإنه يثير العضلات والأعصاب ونظام القلب والدورة الدموية. وتتنوع العواقب من تشنجات عضلية وتوقف التنفس إلى ما يسمى آثار التيار – حروقاً نقطية صغيرة عند نقاط الدخول والخروج من التيار. بمجرد أن تبلغ شدة التيار 30 ملي أمبير، يوجد خطر حاد على الحياة. وتكون «حد التحرر» بين 10 و15 mA للتيار المتناوب، وبحوالي 50 mA للتيار المستمر. إذا تجاوزت هذه العتبة، يمكن أن تكون التشنجات شديدة لدرجة أن الأشخاص المعنيين لا يستطيعون الإطلاق من الأجزاء الناقلة للتيار دون مساعدة خارجية – وهو مخاطر عالية بشكل خاص لعمال اللحام في يوم العمل.
يُعد التيار المتناوب أشد بكثير من التيار المستمر، لأنه يؤثر على نَظم ضربات القلب وقد يسبب الرجفان البطيني. وغالباً ما يُقلل من شأنه أن التيارات المتواضعة بين 1 و10 mA كافية لإحداث حركات
انعكاسية لا إرادية، والتي غالباً ما تؤدي إلى حوادث ثانوية. على سبيل المثال، قد تؤدي مثل هذه الاستجابات غير المسيطر عليها إلى السقوط من السُلَّم أو إلى إصابات أخرى.
إلى جانب شدة التيار، تلعب مدة التعرض دوراً حاسماً في مخاطر الإصابة. كلما طال استمرار تيار، كانت العواقب الصحية أشد. لهذا السبب من الضروري لعمال اللحام دائماً ارتداء معدات حماية مناسبة. في أوروبا يجب أن تتوافق قفازات اللحام مع متطلبات المعيار EN 12477، بينما يجب على أحذية العمل أن تحقق فئة الحماية S3 وفق EN ISO 20345.
كيف نحدد الخطر؟
تُعتمد شدة التيار (I) على الجهد المطبق (U) والمقاومة (R) وتتبع قانون أوم (U = R × I). إذا أردت حساب شدة التيار، يمكن اعتبار مقاومة الجسم (بدون معدات حماية) من يد إلى يد أو من يد إلى قدم تبلغ 1.000 أوم. إذا كان لدى جهاز اللحام جهد خمول قدره 50 فولت وفقاً لبطاقة النوع، فحسب قانون أوم (I = U / R) يمكن أن يمر تيار مميت قدره 50 mA عبر الجسم.
الحذر عند اللحام باستخدام عدة أجهزة لحام
عندما يعمل عمال اللحام المحترفون مع عدة أجهزة لحام على قطعة عمل واحدة أو على أجزاء موصَّلة تقنياً في آن واحد، قد تصل جهد اللمس الناتج – وخصوصاً جهد الخمول – إلى قيم عالية غير مقبولة. هذه الحالة الخطرة غالباً ما لا تكون واضحة فوراً.
«خصوصاً في مواقع البناء ليست هذه أمراً نادراً»، يروي فرانز بيشلر، مدرب اللحام في Fronius International. «في السابق كنا نحْمِل، غالباً قطعاً بطول أمتار بمقدار اثنين أو ثلاثة أشخاص – وحتى مع مكونات معقدة وبقطبية مختلفة أحياناً لتحقيق أفضل النتائج. عندما تكون الأرضيّة في مثل هذه الحالات غير سليمة، يمكن أن يمر الجهد المجمَّع عبر جسم عامل اللحام – مع عواقب تهدد الحياة مثل صعقة كهربائية، اضطرابات في ضربات القلب، أو حروق شديدة.»
عند اللحام بالتيار المتناوب (AC) تتأثر كل من قطبية دوائر التيار والاتصال الشبكي للأجهزة بالجهد الخمول الناتج. في ظروف غير مواتية يمكن أن يزداد جهد لمس التلامس حتى يصل إلى مجموع جميع جهود الخمول للأجهزة المستخدمة. لذلك من الضروري قبل بدء الأعمال قياس فرق الجهد بين فوهات اللحام أو حاملي القطب. يتم القياس بمقياس متعدد، مع وضع طرفي القياس مباشرة على فوهات اللحام (حاملي القطب) – (رسم 2).
لدى رب العمل واجب حماية وتزويد بالمعلومات
يمكن أن تمنع إجراءات الحماية الفعالة وقوع حوادث العمل. المسؤولية عن تنفيذها تقع أساساً على عاتق رب العمل. تشكل المعايير الدولية والتنظيمات – مثل ISO (المنظمة الدولية للتوحيد القياسي)، ASME (الجمعية الأمريكية لمهندسي الميكانيكا)، AWS (الجمعية الأمريكية للحام)، وDIN (المعهد الألماني للمعايير) – الأساس لبيئة
عمل آمنة.
يجب أن يكون عمال اللحام على علم دائماً بالمخاطر المحتملة. يجب اختيار المسافة بين نهايات اللحام بحيث يستبعد التماساً متزامناً مع محرقين أو حاملي قطب. إذا لم يكن ذلك ممكناً، يجب فصل مناطق العمل بجدران عازلة. بالإضافة إلى ذلك يجب من خلال القياسات المناسبة ضمان ألا يتجاوز مجموع الجهد الحد الأقصى المسموح به لجهد الخمول.
ماذا ينبغي ملاحظته أثناء اللحام؟
قبل البدء بالعمل يجب أن يضمن عمال اللحام أن أجهزة اللحام المستخدمة في حالة سليمة. Those التي لا تستخدم أو تبقى دون إشراف يجب إيقافها وفصلها عن الشبكة. يجب أن يعمل التشغيل دائماً وفقاً لفئة الحماية المذكورة على بطاقة الأداء مع مراعاة دليل التشغيل المعني.
الأجهزة المزوَّدة بفئة الحماية IP21 يجوز استخدامها فقط في أماكن داخلية جافة. للاستخدام في الهواء الطلق يجب أن تكون فئة الحماية IP23 على الأقل. يجب توصيل كابلات الأرض أقرب ما يكون إلى منطقة اللحام – إما مباشرة عند القطعة أو عند دعمها.
عند حدوث أي عطل يجب قطع التغذية فوراً، إما بإيقاف التشغيل أو بسحب قابس الشبكة. يجب الإبلاغ فوراً عن أي تلف في أجهزة اللحام أو في أسلاك الشبكة أو في حزم الخراطيم إلى إشراف اللحام. لا يجوز استخدام الأجهزة التالفة أو فتحها من تلقاء النفس – خصوصاً ليس بإزالة الغطاء الواقي.
مخاطر تيارات اللحام المنقولة
هذه المعاملة غير الصحيحة مع أجهزة اللحام يمكن أن تخلق مخاطر كبيرة. خصوصاً أخطاء توصيل أسلاك الأرض بشكل خاطئ أو وضع حوامل القطع الكهربائية بعناية مفرطة. يمكن أن تؤدي هذه الأخطاء إلى حرق قواطع الحماية أو أجهزة اللحام أو أجهزة كهربائية أخرى. وبما أن حجب الحماية غالباً ما لا يُرى من الخارج، فإنه يمثل مخاطر كبيرة للجميع الذين يعملون مع أجهزة تالفة.
أكثر الأسباب شيوعاً لانقطاع أسلاك الحماية وحدوث الحوادث الناتجة عنها هي التهوّر وفقدان الانتباه. أمثلة نموذجية: حوامل القطب غير المعزولة التي تُترك على جهاز اللحام، أو أدوات يدوية كهربائية تبقى على طاولة اللحام أثناء العمل (الرسومان 3 و4).
إلا أن من يلتزم بالإجراءات الوقائية المنصوص عليها في المعايير المعمول بها يمكنه حماية نفسه بشكل فعال من تيارات اللحام المتنقلة. يجب أن تكون عودة تيار اللحام (الأرض) مباشرة على قطعة العمل أو على دعمها – إما عبر الكلاب/مشابك أو باستخدام مساند مغناطيسية. لا يجوز استخدام أجزاء أخرى مثل قضبان معدنية أو سلاسل أو حبال جسر كمسار عودة.
إذا اضطُر القطع إلى اللحام وهو معلق من خطاف الكرين في حالات استثنائية، فلابد من عمل تغطية دقيقة – مثل حبال قماش جافة أو دوار عازل. إذا كانت سلال العمل المعلقة أثناء اللحام تُستخدم، يجب عزله بعزل مناسب. عند اللحام في الوقت نفسه واستخدام أدوات
كهربائية، يجب استخدام أجهزة محمية بعزل فقط.
العمل تحت جهد كهربائي مرتفع
في مواقع العمل ذات حرية حركة محدودة توجد مخاطر عالية للإصابة الكهربائية. وهذا خصوصاً عندما يعمل فنيو اللحام في وضعيات مقيدة—مثلاً جلوساً أو وضع الركوع—ويكونون على اتصال بأجزاء موصلة كهربائياً. كما أن المناطق المحاطة بمواد موصلة كهربائياً بالكامل أو جزئياً تحمل مخاطر. حتى لمس غير مقصود أو غير متعمد يمكن أن يسبب صعقات كهربائية.
لتقييم بسيط لما إذا كانت هناك زيادة في الخطر عند اللحام بالقوس، هناك معيار عام: إذا كان الفراغ الحركي بين الأجزاء الموصلة المقابلة أقل من مترين – طولاً، عرضاً، ارتفاعاً أو قطرًا – فهناك ارتفاع في الخطر الكهربائي.
يجب توخّي الحذر بشكل خاص في أماكن العمل الرطبة أو الرطبة جداً أو الساخنة. في مثل هذه البيئات قد ينخفض المقاومة الكهربائية للجلد والملابس الواقية والأدوات المستخدمة بفعل الرطوبة أو العرق بشكل واضح. وإذا كانت أماكن العمل “رطبة” تعني أن الملابس رطبة وموصلة للكهرباء، مما يزيد بشكل كبير من مخاطر حدوث حادث كهربائي.
إجراءات الحماية عند الخطر الكهربائي المرتفع
عند العمل تحت مخاطر كهربائية مرتفعة يجب استخدام أجهزة لحام مصرح بها فقط تحمل الرمز [S]. إضافة إلى ذلك، تقتضي الإجراءات حماية خاصة: يجب أن يحمي عامل اللحام نفسه من خلال مواد عازلة أو فواصل عن الأجزاء الموصلة كهربائياً وكذلك من أسطح أرضية وجدران رطبة.
إذا لم يكن مثل هذا الحاجز ممكناً بسبب مخاطر إضافية – مثل مخاطر السقوط – أو بسبب ظروف مكانية ضيقة، فلا يجوز العمل إلا بملابس عمل جافة وغير تالفة. وفي الحالات التي لا يمكن فيها الحفاظ على جفاف الملابس دائماً، كبيئة حارة، فقط استخدام أجهزة لحام بالقوس بالتيار المستمر مسموح عند اللحام اليدوي.
يجب أن يكون جهد الخمول للأجهزة المستخدمة منخفضاً قدر الإمكان، وفقاً لمهام اللحام وخصائص الأجهزة، ولا يجوز أن يتجاوز 75 فولت. لا يجوز وضع أجهزة اللحام في منطقة الخطر المباشرة. للتحكم عن بُعد في هذه الأجهزة يجب استخدام جهد حماية منخفض.
كما يجب التأكد من أن العمال في هذه الأعمال ليسوا وحدهم – وجود إشراف لحام مناسب واجب. اللحام تحت مخاطر كهربائية مرتفعة محصور فقط بمهنيين مؤهلين.
الملخص والاستنتاج
السلامة لها الأولوية القصوى في اللحام. يمكن أن يؤدي التعامل غير الصحيح مع أجهزة اللحام إلى عواقب وخيمة – خاصة من خلال جهوزة الخمول العالية، وتيارات اللحام المتنقلة أو عند العمل تحت مخاطر كهربائية مرتفعة. يمكن تقليل هذه المخاطر بشكل واضح من خلال الالتزام المستمر بإجراءات حماية مناسبة.
إيلاء اهتمام خاص مطلوب في أماكن العمل الرطبة، الرطبة جداً أو الساخنة، إذ قد تكون حماية الملابس والمعدات معرضة للضرر. عند حدوث أعطال، يجب اتخاذ إجراءات مناسبة فوراً لتجنب
