手溶接を思い浮かべるとき、しばしば輝くアーク、飛び散る火花、立ち上る煙のイメージが頭に浮かぶ。このような迫力ある光景は溶接のイメージを形作り、しばしば危険で荒々しいと見なされる。しかし、この見方は不足している。実際には、アーク放射、熱い金属の飛沫、そして溶接煙といった目に見えるリスクは、現代の保護具と明確な安全基準で非常にうまく制御できる。プロの溶接技術者は、ヘルメット、手袋、保護服で外部の影響から確実に守られている。ところが、しばしば過小評価されるのは見えない危険：電気そのものである。
ほんの一瞬の不注意ですら、重大な結果を招くことがあります。予期せぬ呼びかけに反射的に振り向き、保護されていない手が棒電極に触れてしまうと、体は電流回路の一部となる。絶縁性の作業靴やニトリルゴム製の溶接マットは、このような場合に電流の流れを遮断し、確実に保護します。
体内を流れる電流は、常に入射部と出射部の最短経路をとる。これが両手を通る経路であれば、電流は腕や上半身だけでなく、心臓などの生命を支える臓器をも貫通し、致命的な結果を招くことがある（図1）。
開放回路電圧に注意
市販の電気機器は、通電部を接触から守っていますが、アーク溶接ではリスクが高まります。開放回路電圧は危険な接触電圧へと変わる可能性があり、特に作業物（アース）と電極や絶縁されていない電極保持部品が同時に触れるとそうなりやすい。こうした場合、人間の体を通して電流が流れる「体内を通過する」現象が生じます。
開放回路電圧には、使用条件に応じて定められた上限値がある。人に対する電気的危険は、交流で実効値25ボルト以上、または直流で60ボルト以上で、同時に十分な電流が流れる可能性がある場合にすでに始まる。
小さな電流でも命に関わる危険がある
電流が人体を通過すると、筋肉・神経・心血管系に刺激を与える。筋肉の痙攣や呼吸停止から、いわゆる電流痕—入口と出口の部位に生じる小さな火傷—まで、影響はさまざま。30ミリアンペア以上の電流からは急性の生死の危機が生じる。離脱閾値は交流で10〜15 mA、直流では約50 mA。これを超えると、筋痙攣が強くなり、関与した人が電流を伴う部品を外部の助けなしに放すことが難しくなることがあり、作業現場の溶接作業者にとって特に高いリスクとなる。
交流は直流よりもはるかに危険であるとみなされることが多く、心拍リズムを乱し心室細動を誘発する可能性がある。さらに、1〜10 mA程度の小さな電流でさえ、不随意な反射運動を引き起こし、二次事故を招くことがある点はあまり認識されていない。例えば、こうした制御不能な反応が原因で、はしごからの転落や他の傷害につながることがある。
電流の大きさだけでなく、人体への作用時間も怪我のリスクを決定づける重要な要因である。電流の流れが長く続くほど、健康被害はより深刻になる。そのため、溶接技術者は常に適切な保護具を着用することが不可欠である。欧州では、溶接手袋は EN 12477 の規格要件に適合し、作業靴は EN ISO 20345 の S3
等級を満たすべきである。
危険はどのように特定するのか？
電流 I は、加えられた電圧 U と抵抗 R に依存し、オームの法則（U = R × I）に従う。電流を求めるには、保護具なしの人体の抵抗を手と手、または手と足の間で約1,000オームと仮定できる。溶接機の型番表示に開放回路電圧が50 Vとある場合、オームの法則（I = U / R）に従えば、体を通る致命的な電流は約50 mAになる可能性がある。
複数の溶接機を用いた溶接時の注意
同時に複数の溶接機を用いて一つの部材や導電性の部品を溶接する場合、発生する接触電圧—特に開放回路電圧—は過大な値に達することがある。この危険な状態は多くの場合、すぐには認識されない。
とりわけ、異なる極性で同時に溶接する場合はとりわけ顕著になる。直流溶接（DC）では、関与する溶接機の開放回路電圧が相乗して高い電圧値につながる可能性がある。
「現場ではそれは珍しいことではありません」とFranz Bichler、Fronius International の溶接トレーナーは語る。「以前は長さ数メートルの部品を二人または三人で溶接することがよくありました。複雑な部品では異なる極性で作業して、最適な結果を得ることもありました。そのような状況でアースが不良だと、溶接技術者の体を通じて合計される電圧が流れ、感電や心拍リズム障害、深刻な火傷といった致命的な結果を招くことがあります。」
交流（AC）での溶接では、回路の極性だけでなく機器の電源側の接続も、結果としての開放回路電圧に影響を与える。悪条件下では、接触電圧は使用機器のすべての開放回路電圧の総和にまで達することがあり得る。したがって、作業開始前に、溶接バー（または電極ホルダー）間の電圧を測定することが不可欠である。測定はマルチメーターを用い、両端子を直接溶接バー（電極ホルダー）に当てることで行う（図2）。
雇用者には保護と情報提供の義務
効果的な保護対策は作業災害を防ぐことができる。その実施責任は原則として雇用者にある。ISO（国際標準化機構）、ASME（American Society of Mechanical Engineers）、AWS（American Welding Society）、DIN（Deutsches Institut für Normung）といった国際規範は、安全な作業条件の基礎となる。
溶接技術者は、必ず潜在的な危険について情報を受けている必要がある。溶接端の間隔は、二つのバーナーや電極ホルダーに同時に触れることを防ぐように設定されなければならない。これが不可能な場合、作業エリアは絶縁壁で区分する必要がある。加えて、適切な測定により、総電圧が開放回路電圧の許容上限を超えないことを確認する。
溶接で注意すべき点は何ですか？
作業開始前に、使用する溶接機が良好な状態であることを溶接技術者は確認しなければならない。使用されないものや監視されないものは電源を切り、電源ネットから切り離すべきである。運転は常に定格表示に示された保護等級に従い、各操作マニュアルを遵守して行う。
IP21
の防護等級を有する機器は乾燥した室内でのみ使用すること。野外での使用には少なくとも IP23 が必要。接地用ケーブルはできるだけ溶接部位の近くにつなぐべきで、部材自体またはその載置部に直接接続する。
トラブルが発生した場合は、直ちに電源を遮断する。電源を切るか、ネットワークプラグを抜く。溶接機、電源ケーブル、ホースパックの損傷は直ちに溶接監督者へ報告する。故障した機器を使用し続けたり、勝手に開けたりすることは決してしてはならない。特に保護カバーを外すことは厳禁である。
移動した溶接電流による危険
不適切な溶接機の取り扱いは重大な危険を招く。特に誤接続されたアースケーブルや不注意で置かれた電極ホルダーが問題となる。こうした過ちにより、保護導体、溶接機、他の電気機器が焼損することがある。保護機構の断絶は外見だけでは通常わからないため、損傷した機器を扱う人全員にとって重大なリスクとなる。
現行の規範で定められた保護対策を守る人は、移動した溶接電流から効果的に身を守ることができる。溶接電流の戻り（アース）は、部材自体またはその載置部に直接接続して行うべきで、クランプで固定するか磁気吸着ポールを利用する方法がある。他の部材（金属棒、チェーン、クレーンロープなど）は戻り導体として使用してはならない。
作業対象を例外的にクレーンのフックに吊って溶接する必要がある場合は、乾燥した布紐や絶縁ロープなどで慎重に遮蔽を行う。作業中に吊り下げられた作業カゴが使われる場合には、適切な絶縁を施すこと。溶接作業と同時に電動工具を使用する場合には、保護絶縁された機器のみを使用する。
高電圧下での作業
動作を制限された作業場所では、電気的危険のリスクが高まる。特に、溶接技術者が膝をつくような姿勢で作業を行い、電気を導通する部品と接触する場合などは要注意。完全または部分的に導電材料に囲まれた区域も危険を伴う。偶発的な接触だけで感電につながることがある。
リスクの判断を簡便にする基準として、アーク溶接時の高リスクの有無を判断するのに「自由な動作空間」が、対向する導電部材間で2メートル未満であれば高電気危険性があると見なす。
特に濡れた、湿った、または暑い作業場では注意が必要。こうした環境では皮膚の電気抵抗、保護服、道具の導電性が湿気や汗によって著しく低下することがある。いわゆる「濡れている」状態とは、衣服が湿って導電性を帯び、感電事故のリスクを著しく高める作業場所を指す。
高電気危険性下での保護対策
高電気危険性の作業には、[S] マークの付いた認可済みの溶接機のみを使用すること。加えて、導電性部品や湿った床・壁から保護するため、絶縁材や間仕切りを用いて保護するなど特別な対策が必要である。
このような遮蔽が追加の危険（墜落リスク）や窮屈な空間条件のために不可能な場合には、乾燥で損傷のない作業服のみを着用して作業する。常時乾燥した衣服の確保が難しい場合（熱い環境など）には、アーク手溶接では直流機器のみを使用することが許される。
使用機器の開放回路電圧は、溶接作業と機器特性に応じて可能な限り低く保ち、75 Vを超えてはならない。溶接機は直近の危険区域には設置してはならない。これらの機器を遠隔操作する場合、保護用低電圧を使用すること。
さらに、このような作業では溶接工が一人で作業していないことを確実にする必要がある。適切な溶接監督が義務づけられている。高電気危険性下での溶接は、資格を有する専門家のみに限定される。
要約と結論
安全は溶接において最優先事項である。溶接機の不適切な取り扱いは高い開放回路電圧、帯電した溶接電流、または高電気危険性下での作業によって重大な結果を招く可能性がある。しかし、適切な保護対策を徹底することで、こうしたリスクを大幅に低減できる。
