När man tänker på manuell svetsning uppstår ofta bilder av gnistrande ljusbågar, flygande gnistor och stigande rök. Imponerande scener som dessa formar bilden av svetsning – ofta uppfattad som farlig och rå. Men den bilden är alltför förenklad: Faktiskt går synliga risker som ljusbågsstrålning, heta metallstänk eller svetsrök mycket bra att bemästra med modern skyddsutrustning och tydliga säkerhetsstandarder. Professionella svetsare är väl utrustade – med hjälmar, handskar och skyddskläder som de pålitligt skyddar mot yttre påverkan. Vad som dock ofta underskattas är den osynliga faran: den elektriska strömmen.
Redan en kort stund av ouppmärksamhet kan få allvarliga konsekvenser: Ett oväntat tillrop – en reflexmässig vändning och den oskyddade handen griper efter elektrodstav. Följd: Kroppen blir en del av kretsen. Isolerande arbetsskor eller en svetsmatta av nitrilgummi bryter i sådana fall strömflödet och skyddar pålitligt.
Elektrisk ström tar i kroppen alltid den kortaste vägen mellan inträdes- och utträdesstället. Om den färdas till exempel genom båda händerna passerar strömmen inte bara armar och överkropp utan även livsviktiga organ som hjärtat – med potentiellt dödliga konsekvenser (Skiss 1).
Varning för tomgångsspänningen
Medan hos kommersiella elektriska apparater är de spänningsförande delarna skyddade mot beröring, finns det vid ljusbågsvetsning en ökad risk: Tomgångsspänningen kan bli en farlig beröringsspänning – särskilt när arbetsstycket (jord) och elektroden eller otillräckligt isolerade delar av elektrodhållaren samtidigt berörs. I ett sådant fall talar man om en ”genomströmning” av människokroppen.
För tomgångsspänningen gäller – beroende på användningsförhållanden – fastställda högsta gränser. En elektrisk fara för människan börjar redan vid spänningar över 25 volt växelström (effektivt värde) eller 60 volt likström, förutsatt att samtidigt ett tillräckligt hög strömflöde är möjligt.
Även små strömstyrkor är livsfarliga
När elektrisk ström passerar genom människokroppen, verkar den irriterande på muskler, nerver och det hjärt-kärlsystemet. Möjliga konsekvenser sträcker sig från muskelkramper och andningsstillestånd till så kallade strömmärken – små, punktformiga brännskador vid strömmens inträdes- och utträdespunkter. Redan vid en strömstyrka på 30 milliampere råder akut livsfara. Lossläppgränsen ligger vid växelström mellan 10 och 15 mA, vid likström cirka 50 mA. Om denna tröskel överskrids kan muskelkramperna bli så starka att drabbade personer inte längre kan släppa ledande delar utan yttre hjälp – ett särskilt stort hot för svetsfackpersonal i arbetsvardagen.
Växelström anses vara betydligt farligare än likström eftersom den kan påverka hjärtats rytm och orsaka ventrikelflimmer. Ofta underskattas också att
redan låga strömstyrkor mellan 1 och 10 mA räcker för att framkalla ofrivilliga reflexrörelser, som ofta leder till sekundära olyckor. Till exempel kan sådana okontrollerade reaktioner leda till fall från stege eller andra skador.
När det gäller risker med strömstyrka spelar även varaktigheten av exponeringen en avgörande roll för skaderisken. Ju längre strömflödet varar, desto allvarligare blir de hälsomässiga konsekvenserna. Av den anledningen är det viktigt för svetsfackpersonal att alltid bära lämplig skyddsutrustning. I Europa måste svetsvantar uppfylla kraven i normen EN 12477, medan arbetsskor bör uppfylla skyddsklass S3 enligt EN ISO 20345.
Hur bedömer man faran?
Styrkan (I) beror på den tillämpade spänningen (U) och motståndet (R) och följer Ohms lag (U = R x I). Vill man bestämma strömstyrkan kan ett kroppens motstånd (utan skyddsutrustning) mellan hand till hand eller hand till fot uppskattas till 1 000 ohm. Har svetsutrustningen enligt typmärket en tomgångsspänning på 50 V, kan enligt Ohms lag (I = U / R) en livsfarlig ström på 50 mA passera genom kroppen.
Varning vid svetsning med flera svetsmaskiner
Om svetsfackpersonal samtidigt arbetar med flera svetsmaskiner på ett arbetsstycke eller på ledande sammanlänkade byggdelar, kan den uppkomna beröringsspänningen – särskilt tomgångsspänningen – uppnå otillåtligt höga värden. Denna farliga situation är ofta inte uppenbar omedelbart.
”Speciellt på byggarbetsplatser är det inte ovanligt,” säger Franz Bichler, svetsinstruktör vid Fronius International. ”Tidigare svetsade vi ofta meterlånga komponenter två eller tre personer – även med olika polaritet vid komplexa komponenter för att uppnå optimala resultat. Om jordningen i sådana situationer är felaktig kan den sammanlagda spänningen passera genom svetsfackpersonalens kropp – med livsfarliga följder som elstöter, hjärtarytmstörningar eller svåra brännskador.”
Vid svetsning med växelström (AC) påverkar både polningen av kretsarna och nätanslutningen av utrustningen den resulterande tomgångsspänningen. Under ogynnsamma förhållanden kan beröringsspänningen stiga till summan av alla tomgångsspänningar hos de använda enheterna. Därför är det nödvändigt att före arbetets början mäta spänningen mellan svetsbrennare och elektrodhållare. Mätningen görs med ett multimeter, där båda mätspetsarna sätts direkt på svetsbrennare (elektrodhållare) – (Figur 2).
Arbetsgivare har skydds- och informationsplikt
Effektiva skyddsåtgärder kan förebygga arbetsolyckor. Ansvar för deras genomförande ligger i grunden hos arbetsgivaren. Internationella normer och föreskrifter – till exempel ISO (International Organization for Standardization), ASME (American Society of Mechanical Engineers), AWS (American Welding Society) och DIN (Deutsches Institut für Normung) – utgör grunden för
säkra arbetsvillkor.
Svetsfackpersonal måste i varje fall informeras om de potentiella farorna. Avståndet mellan svetsändarna är så att samtidig kontakt med två brännare eller elektrodhållare utesluts. Om detta inte är möjligt, ska arbetsområdena separeras med isolerande avskärmningar. Dessutom måste genom lämpliga mätningar säkerställas att summan av spänningarna inte överskrider det tillåtna högsta värdet för tomgångsspänningen.
Vad bör man tänka på vid svetsning?
Innan arbetena påbörjas måste svetsfackpersonal säkerställa att de använda svetsutrustningarna är i felfritt skick. De som inte används eller lämnas utan uppsikt ska slås av och kopplas från nätet. Driften ska alltid ske i enlighet med den skyddsgrad som anges på effektetiketten – med hänsyn till respektive bruksanvisning.
Utrustning med skyddsklass IP21 får endast användas i torra inomhusområden. För utomhusbruk krävs minst skyddsklass IP23. Jordkabeln ska anslutas så nära svetsområdet som möjligt – vare direkt vid arbetsstycket eller vid dess stöd.
Vid störningar måste spänningsförsörjningen avbrytas omedelbart, antingen genom att slå av eller dra ur nätstecket. Skador på svetsutrustning, nätledningar eller slangpaket ska omedelbart meddelas till svetsövervakningen. Defekta enheter får under inga omständigheter användas vidare eller öppnas på egen hand – särskilt inte genom att ta bort skyddskåpan.
Fara för förskjutna svetsströmmar
En oaktsam hantering av svetsutrustning kan medföra betydande faror. Särskilt kritiska är felaktigt anslutna jordkablar eller vårdslöst förlagda elektrodhållare. Sådana fel kan leda till att skyddsledare, svetsutrustning eller andra elektriska apparater brinner igenom. Eftersom skyddsavbrott ofta inte syns utåt, utgör de en betydande risk för alla som arbetar med skadad utrustning.
De vanligaste orsakerna till skyddsledaravbrott och de följande olyckorna är vårdslöshet och bristande uppmärksamhet. Typiska exempel är oisolerade elektrodhållare som vilar på svetsapparaten, eller elektriska handverktyg som lämnas kvar på svetsbordet under svetsarbetet (Figur 3 och 4).
Men den som följer de i gällande normer föreskrivna skyddsåtgärderna kan skydda sig effektivt mot förflyttade svetsströmmar. Återledningen av svetsströmmen (jord) bör ske direkt vid arbetsstycket eller dess stöd – antingen genom klämmor eller med magnetiska fästen. Andra delar som metallstänger, kedjor eller traversvajrar får inte användas som återledare.
Om arbetsstycken mot kranens krok undantagsvis ska svetsas, krävs noggrann avskärmning – till exempel genom torra textilrep eller en isolationsvirvel. Om nedhängda arbetskorgar används under svetsarbeten ska dessa utrustas med lämplig isolering. Om man samtidigt svetsar och arbetar med Elverktyg får endast skyddisolerad utrustning användas.
Arbete under ökad elektrisk fara
På arbetsplatser
med begränsad rörelsefrihet finns en ökad risk för elektrisk fara. Detta gäller särskilt när svetsfackpersonal måste arbeta i tvångshållningar – till exempel knästående – och kommer i kontakt med elektriskt ledande delar. Även områden som helt eller delvis är omgivna av elektriskt ledande material innebär faror. Redan tillfälliga eller oundvikliga beröringar kan leda till elstötar.
För en förenklad bedömning av om det föreligger ökad risk vid ljusbågsvetsning gäller ett schablonmått: Om det fria rörelseutrymmet mellan motsatta ledande delar är mindre än två meter – i längd, bredd, höjd eller diameter – kan man utgå från en ökad elektrisk fara.
Särskild försiktighet är vid våta, fuktiga eller varma arbetsplatser. I sådana miljöer kan det elektriska motståndet i huden, skyddskläderna och de använda hjälpmedlen minska avsevärt till följd av fukt eller svett. Som ”våt” anses arbetsplatser där kläderna är genomfuktade och därmed ledande – vilket avsevärt ökar risken för en elolycka.
Skyddsåtgärder vid ökad elektrisk fara
Vid arbete under ökad elektrisk fara får endast svetsutrustning som är godkänd för ändamålet användas, märkt med symbolen [S]. Dessutom krävs särskilda skyddsåtgärder: Svetsfackpersonal måste skyddas mot elektriskt ledande delar samt fuktiga golv och väggar genom isolerande underlag eller mellanlägg.
Om en sådan avskärmning på grund av extra faror – till exempel fallrisk – eller trånga utrymmen inte är möjlig, får man endast arbeta i torr, oskadad arbetsklädsel. I situationer där konstant torr klädsel inte kan garanteras, är vid ljusbågsmanuell svetsning endast användning av likströmutrustning tillåten.
Tomgångsspänningen hos de använda enheterna bör – beroende på svetsuppgifterna och utrustningens egenskaper – hållas så låg som möjligt och får inte överstiga 75 volt. Svetsutrustning får inte placeras i omedelbart farligt område. För fjärrstyrning av dessa enheter ska skyddsspänning användas.
Dock måste säkerställas att svetsare inte arbetar ensamma vid sådana arbeten – lämplig svetsövervakning är obligatorisk. Svetsning under ökad elektrisk fara får endast utföras av kvalificerade yrkesmänniskor.
Sammanfattning och slutsats
Säkerhet har högsta prioritet vid svetsning. En oaktsam hantering av svetsutrustning kan få allvarliga följder – särskilt genom höga tomgångsspänningar, förflyttade svetsströmmar eller vid arbete under ökad elektrisk fara. Sådana risker kan dock minska betydligt genom konsekvent efterlevnad av lämpliga skyddsåtgärder.
Speciell uppmärksamhet krävs vid våta, fuktiga eller varma arbetsplatser, eftersom skyddseffekten hos kläder och utrustning kan försämras. Vid störningar ska omedelbart lämpliga åtgärder vidtas för att undvika personskador och materiella skador.
