PROTEÇÃO NA SOLDAGEM

FBTS 2009 Os riscos existentes nas operações de solda e corte podem ser classificados em: Riscos físicos: Radiação, Calor, Ruído, Poeiras, Eletricidade Riscos químicos: Fumos metálicos, Vapores e Gases Riscos ergonômicos: Postura desfavorável, Força excessiva aplicada, Movimentos repetitivos causando doenças ocupacionais, fadiga, dores musculares. Nosso objetivo será o de abordar os principais fatores de risco presentes nas operações de solda e corte que, agindo isoladamente ou em conjunto, representem risco à saúde do trabalhador. Serão mencionados também as medidas necessárias para mantê-los sob controle, evitando assim a ocorrência de graves acidentes que possam ocasionar prejuízos materiais e até a perda de vidas humanas.

. Radiação (NR 15 – anexo 7)

. Calor (NR 15 – anexo 3)

. Ruído (NR 15 – anexo 1 e 2 )

. Fumos metálicos e gases (NR 15 – anexo 11)

. Eletricidade (NR 10) NR 15 – Atividades e Operações Insalubres (Anexos: limites toleráveis) NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade A proteção na soldagem, de forma geral, tem por objetivo mitigar estes fatores de risco visando a segurança individual, coletiva e ambiental nas operações envolvendo processos de soldagem por fusão e por deformação, processos de brasagem e processos de corte térmico (oxigênio, plasma e laser) Soldagem por fusão Soldagem por deformação SMAW = eletrodo revestido RW = resistência GMAW = mig/mag FW = centelhamento GTAW = tig HFIW = alta frequencia SAW = arco submerso FW = fricção FCAW = arame tubular DFW = difusão ESW = eletroescória EXW = explosão EGW = eletrogás CW = frio OFW = soldagem a gás USW = ultrasom PAW = plasma SW = pinos EBW = feixe de elétrons LBW = laser 1 - Radiação São consideradas insalubres, sem a proteção adequada. Não produzem ionização, ou seja, não possuem energia suficiente para gerar emissão de elétrons de átomos ou moléculas de materiais com os quais interagem. Podem ser divididas, de modo geral, em sônicas (vibrações e ultrasom) e eletromagnéticas. As radiações eletromagnéticas não ionizantes possuem energia inferior a 10 eV, mas são danosas ao ser humano. Como exemplo podemos citar que a radiação liberada no processo de soldagem é 15 vezes maior que a solar, isto significa que: o trabalhador exposto 10 minutos a radiação gerada no processo de soldagem equivale a uma exposição ao sol de 150 minutos (2,5 horas). Obs: A radiação eletromagnética ionizante (obtida através de fonte natural – elementos radioativos ou recurso artificial – raios X) é aquela que ao interagir com a matéria, ioniza seus átomos ou moléculas. A habilidade de ionizar (retirar elétrons) depende da energia dos fótons e do material com o qual a radiação interage.

Radiação Infravermelha: aquece a pele e com tempo longo de exposição pode provocar queimaduras Radiação Ultravioleta: pele sofre queimadura semelhante à provocada pelo Sol Causa ulceração e câncer de pele Radiação IV e UV: nos olhos provoca conjuntivite, irritação das pálpebras, cegueira temporária e catarata. Torna-se necessária a utilização de EPI: Roupa adequada Capuz Avental em couro Perneiras em couro Mangotes em couro Luvas de raspa Botas de segurança Óculos com lentes especiais (soldagem oxi gás) Máscara de solda com lentes especiais (soldagem elétrica) Caso existam outras pessoas presentes na área de soldagem ou corte, elas devem estar igualmente protegidas pelo uso de EPI ou por meio de anteparos (biombos protetores) que impeçam a propagação da radiação e lançamento de faíscas ou salpicos de metal incandescente.

2 – Calor Um bom projeto de ventilação ambiental controla facilmente este risco. Portando o EPI correto o profissional envolvido no trabalho eliminará os riscos de projeção de centelhas e metal fundido que podem ser potencializados com a ventilação. Atenção especial deve ser dada a presença de materiais combustíveis ou líquidos inflamáveis, que devem ser afastados ou isolados do local de trabalho. 3 – Ruído Presente em operações de goivagem, preparação ou reparo de juntas com esmeril, controle de deformação (martelamento/peening), etc... Requer o uso de protetores auriculares tipo concha (head phone) que tem a vantagem de proteger o pavilhão auricular de centelhas e partículas metálicas de metal fundido ou protetores tipo plugue inseridos limpos no canal auditivo. Deve-se, preferencialmente, eliminar o problema na origem isolando o agente causador em cabinas acústicas, reduzindo o número de pessoas submetidas a este risco. A perda de audição é gradual e cumulativa e pode tornar-se um dano irrecuperável. 4 – Fumos metálicos e Gases Antes de iniciarmos este importante item, vamos dar a definição de Fumos: São aerodispersoides (este grupo é formado por poeiras, fumos, névoas e neblinas) gerados termicamente, constituídos por partículas sólidas muito pequenas (da ordem de 1 micron = 0,001 mm). Os fumos são formados por substancias que em temperatura normal são sólidas. A liberação dos fumos ocorre quando um metal ou plástico é fundido (aquecido), vaporizado e resfriado rapidamente, formando partículas muito finas que ficam suspensas no ar (ex: solda, fundição, extrusão de plástico, etc...) Para os processos de solda e corte os fumos de maior interesse são os metálicos (chumbo, mercúrio, arsênio, cromo, manganês e seus compostos). Entre os fumos de maior toxicidade destaca-se o chumbo que causa a doença ocupacional chamada de SATURNISMO ou PLUMBISMO. Fumos metálicos emanados das peças ou consumíveis utilizados nos processos de solda e corte, bem como os gases de proteção empregados representam riscos à saúde do soldador ou operador de soldagem. Alem disto a fumaça desprendida durante o processo de soldagem ou corte é carregada de partículas sólidas minúsculas que podem ser absorvidas pela respiração e provocar doenças respiratória crônicas como, por exemplo, a SIDEROSE que é o acúmulo de ferro nos pulmões. A tabela a seguir mostra os valores toleráveis e seus efeitos no organismo humano:

Efeitos de partículas, fumos e óxidos metálicos, conforme a Ocupational Safety and Heath Administration – OSHA (FBTS 2009) Os gases de proteção, tais com o Argônio e Hélio não apresentam toxicidade, pois são inertes, mas podem provocar asfixia por ocupar o lugar do oxigênio no ambiente de trabalho. Os sintomas da falta de oxigênio no processo de respiração são tonteira e inconsciência.

A radiação UV, muito intensa nos processos MIG/MAG/TIG, é capaz de decompor desengraxantes utilizados na limpeza das peças (tricloroetileno e percloroetileno) além de ser grande auxiliar na formação de ozônio e óxidos nitrosos que são responsáveis por irritação nos olhos e inflamação no nariz e garganta. Atenção ao Cádmio: presente em aços revestidos e na brazagem com ligas de Prata. Uma rápida exposição a este metal tóxico pode ser letal. Com início dos sintomas em uma hora e causando a morte após 5 dias! 5 – Eletricidade A eletricidade está presente na maioria dos processos de soldagem por fusão e deformação e no processo de corte por fusão (plasma). Uma conexão do equipamento mal feita, um cabo elétrico com a parte “viva” exposta, falta de aterramento do equipamento adequado, etc. poderão resultar numa descarga elétrica no soldador cujo efeito será tanto pior quanto maior for a intensidade de corrente elétrica que percorre o corpo. Na tabela a seguir podemos ver os efeitos da descarga elétrica no corpo humano:

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Sabemos que a tensão é proporcional ao produto da intensidade de corrente elétrica pela resistência oferecida a passagem desta corrente (U=R.I), logo deduzimos que a intensidade de corrente elétrica será tanto maior quanto maior for a tensão. Se alteramos a expressão acima para I=U/R deduzimos que para uma mesma tensão, quanto maior a resistência menor será a corrente. Então para se trabalhar com segurança devemos possuir a maior resistência possível e trabalhar com a menor tensão possível. Para tanto devemos: - aterrar o equipamento corretamente - trabalhar em ambiente seco - usar roupas e calçados secos - manter conexões elétricas e cabos elétricos em bom estado de manutenção - usar cabos elétricos corretamente dimensionados (diâmetro e comprimento) A descarga elétrica da tensão primária e muito perigosa, portanto as tampas das máquinas só devem ser removidas para reparo por profissional habilitado. Variação da resistência: seco x molhado

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AMBIENTE DE SOLDAGEM As operações de solda e corte devem ser realizadas em ambiente apropriado para oferecer segurança a todas as pessoas envolvidas diretamente nestas operações e para as pessoas que, por motivos profissionais, devam transitar por este ambiente. Com já mencionado o uso de EPI e EPC devem fazer parte integrante das aplicações destes processos, reduzindo assim os riscos ambientais, também já mencionados.

Serão listados a seguir aspectos relativos ao ambiente de trabalho, cujas condições mínimas de aplicabilidade resultam em condições favoráveis para a contribuição na minimização dos riscos. 1 – Lay Out O arranjo físico na distribuição de máquinas, equipamentos, instalações elétricas, linhas de ar comprimido, e demais utilidades refletem diretamente na segurança de trabalho em um ambiente de soldagem. Exemplificamos alguns importantes itens a serem verificados: - acessos, passagens e rotas de fugas devem ser mantidas livres e desempedidas. - equipamentos, cabos elétricos, mangueiras e demais anexos devem estar protegidos do calor gerado pelas operações de solda e corte que causam centelhas e salpicos de metal fundente (metal em estado de alta plasticidade) - uso de biombos ou cabines de produção para isolar área onde efetivamente ocorrem processos de solda e corte, dos demais trabalhadores - material combustível ou inflamável deve ser armazenado em locais distantes das operações de corte e solda. - prever sistema de combate a incêndio 2 – Piso De concreto antiderrapamente ou com revestimento a prova de fogos devidamente nivelado e sinalizado 3 – Pintura Devem ser usadas cores frias e de baixa refletividade, como o cinza azulado que neutraliza a ação de tons vermelhos resultantes das operações de solda e corte. Cores metálicas não são recomendadas (tem alta refletividade) 4 – Iluminação - de acordo com as dimensões e lay out do ambiente de trabalho - preferência por lampadas tubulares fluorescentes ou mistas - quando houver boxes ou cabines de soldagem a iluminação deve ser dimensionada individualmente - iluminação mínima de 250 lux - a luz natural (mais recomendada) ou artificial deve incidir sobra a área de trabalho vinda do alto e por trás, reduzindo o ofuscamento e produzindo uma luminosidade uniforme. 5 – Ventilação A ventilação controla os níveis de poluição da área mas não significa que seja eficiente no local de geração da poluição. Esta tarefa será da exaustão. Em áreas não confinadas a ventilação natural é aceitável e deve obedecer a alguns pré requisitos:

- a ventilação transversal deve ser livre, sem bloqueios de paredes, divisórias, etc... - pé direito superior a 6 metros para circulação de ar por convecção - área de soldagem deve conter no mínimo 285 m³ de ar para cada soldador (p.ex: 6,5 x 7,5 x 6,0 = 292 m³) Se a ventilação natural for insuficiente, deverá ser adotado um sistema mecânico capaz de renovar, no mínimo, 57m³/min de ar. Sua instalação deve ser planejada de modo a impedir a concentração de fumos metálicos e “zonas sem circulação ou zonas mortas” e o fluxo de gases e fumos na face do soldador.

Ventilação mínima em função do diametro do eletrodo (FBTS 2009) A concentração de substancias tóxica, gases e poeiras na atmosfera depende do processo e tipo de materiais utilizados nos processo de solda e corte. As amostras de ar devem ser coletadas no ambiente de trabalho e quando do uso de márcaras para soldagem a amostra deve ser coletada no espaço interno da máscara próximo a face do soldador. A ventilação deve existir mesmo que os fumos e gases não sejam tóxicos pois podem irritar as vias respiratórias. 6 – Exaustão A exaustão próxima a fonte geradora de poluição complementa o trabalho da ventilação com a retirada dos contaminantes antes mesmo que atinjam a zona de respiração do soldador

Valores para uma exaustão adequada (FBTS 2009) A exaustão é um dos sistemas mais empregados pois alia as vantagens econômicas à eficiência no controle de fumos metálicos descarregando-os para fora do ambiente de trabalho.

7 – Equipamentos de Soldagem Porta eletrodos: transfere ao eletrodo a corrente gerada na fonte. O sistema de fixação do eletrodo possui ranhuras que permitem o emprego de eletrodos de diferentes diâmetros e em várias angulações. Deve ter seu isolamento em boas condições de manutenção. Cabo de soldagem: conduz a corrente elétrica do equipamento para o porta eletrodo. Para a escolha do diâmetro deve-se considerar a intensidade de

corrente elétrica e o comprimento total do mesmo. A seleção de um cabo inadequado poderá causar super aquecimento e perda de energia comprometendo a segurança e a qualidade da solda. Cabo de retorno: conduz a corrente do metal de base (preso ao grampo) de volta ao equipamento, fechando o circuito elétrico. Os cabos devem ser mantidos desenrolados quando em operação, para evitar a queda de tensão e aumento da resistência por efeito Joule, podendo ocorrer super aquecimento do cabo.

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EQUIPAMENTOS DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL Os EPI são projetados com a finalidade de evitar ou amenizar as lesões ou doenças ocupacionais as quais o soldador ou operador de soldagem estão sujeitos. Todo EPI deve ter um Certificado de Aprovação (CA) atestando a garantia e qualidade para o uso a que se destina e estar homologado junto ao MTE. Para uma melhor compreensão vamos dividi-los em: 1 - proteção para os olhos e faces (cabeça/pescoço) 2 - proteção para o tronco, pernas e braços 3 - proteção para o sistema respiratório 1 – Proteção para os olhos e face: Máscara com empunhadura manual ou elmo portátil Máscara com fixação por carneira e visor fixo Máscara com fixação por carneira e visor móvel Obs: as máscaras com fixação por carneira permitem liberar o uso das mãos. - Área protegida pelo EPI: face, testa, pescoço, olhos - Riscos: físicos (centelhas e ejeção de metal fundente) e radiação - Materiais utilizados: são fabricados em materiais leves, resistentes e isolantes térmico e elétrico, não combustível ou auto extinguível e opaco. Devem ter a possibilidade de serem desinfectados. - Ventilação: os óculos devem assegurar uma ventilação perfeita a fim de se evitar o embaçamento das lentes e não permitir a passagem lateral de raios de luz ou projeções contra os olhos. - Visor: permite a fixação e fácil substituição das lentes de cobertura e lentes filtrantes. - Lentes de cobertura: protegem as lentes filtrantes contra os salpicos de soldagem. As laminas protetoras devem ser transparentes de vidro ou plástico auto extinguível e não precisam ser resistentes ao impacto. - Lentes filtrantes: absorvem os raios IV e UV. A redução da ação nociva das radiações também diminui a intensidade da luz, diminuindo o cansaço dos olhos do soldador. São identificadas pelo fabricante através de numeração. Quanto maior o número maior será a proteção. As lentes que recebem tratamento especial contra impactos recebem a letra H (hight). - Manutenção: os EPI são intransferíveis para outras pessoas a menos que sejam adotados critérios rigorosos de limpeza e desinfecção.

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2 – Proteção para o tronco, pernas e braços: - Área protegida pelo EPI: mãos, braços, tronco, pernas e pés - Riscos: físicos (centelhas e ejeção de metal fundente), radiação e descargas elétricas - Luvas: . Devem estar em bom estado de conservação, secas e isentas de óleo e graxa. . Para trabalhos leves: luvas de raspa de couro, luvas de vaqueta ou luvas de couro de porco. . Para trabalhos pesados: luvas de couro ou outro material apropriado e resistentes ao fogo

- Macacões, Casacos, Aventais, Mangas e Perneiras: . Bom estado de conservação, secas e isentas de óleo e graxa. . Preferível que as partes expostas ao processo de solda e corte sejam feitas de tecido a base de amianto. . Não devem ter punhos e bainhas com dobras para fora. . Não devem ter bolsos. . Todas as aberturas devem estar bem abotoadas. . As roupas devem ser escuras para reduzir a reflexão das radiações para o rosto (sob a máscara). . Caso seja utilizada vestimenta de material tratado com retardador de fogo, após a lavagem refazer o tratamento. - Capuz ou gorro para a cabeça: . Deve ser fabricado em couro ou outro material resistente ao fogo. - Botina: . Com biqueira de aço, solado injetado e sem cadarços.

- Protetor auricular: . Devem ser utilizados em ambientes determinados pelo SSMT . Podem ser do tipo plugue de inserção ou fone de ouvido (tipo concha)

3 – Proteção para o sistema respiratório: A utilização de equipamentos para proteção respiratória se faz necessária quando ocorrem situações de deficiência de oxigênio ou acumulação de gases tóxicos. O ar atmosférico é composto, em volume, por 78% de nitrogênio ( ou azoto) 21% de oxigenio e 1% dividido entre dióxido de carbono, argônio, xenônio, hélio, neônio, hidrogênio e vapor dágua. A deficiência de oxigênio ocorre quando seu nível é inferior a 19,5%! Estas situações podem ocorrer: a) em operações de solda e corte em espaços confinados (atividade regulamentada pela NR 33) b) quando são usados processo e materiais com alto índice de toxicidade. Vamos explorar as duas situações mencionadas: Espaço confinado: Qualquer área ou ambiente não projetado para ocupação humana contínua, que possua meios limitados de entrada e saída, cuja ventilação existente é insuficiente para remover contaminantes ou onde possa existir a deficiência ou enriquecimento de oxigênio. Exemplos: tanques, flares, esferas, silos, vasos em geral, dutos, torre de jaqueta. Processos ou materiais com alto índice de toxicidade: Corte ou solda envolvendo metais de base contendo elementos como zinco, berílio, chumbo cádmio e seus compostos. Para estes casos se forem superados os limites de tolerância estabelecidos pela NR 15 ou se houver deficiência de oxigênio, deverá ser previsto um sistema de

“ar mandado” com máscaras (respiradores) tipo queixo (especialmente fabricado para ser utilizado juntamente com a máscara de solda) ou um equipamento autônomo de proteção respiratória. O “ar mandado” deve ser limpo e seco, dando-se preferência a um ventilador externo que canalize o ar por mangueira adequada. Se for usado um compressor o “ar mandado” deve ser isento de contaminação por óleo. É proibida a utilização de oxigênio puro! Para o caso de processos de corte e solda realizados no campo, ao ar livre, envolvendo chumbo, mercúrio e cádmio devem-se obrigatoriamente utilizar respiradores com filtros.

CUIDADOS PARTICULARES AOS PROCESSOS DE SOLDAGEM 1. Processo SMAW 1.1 - atentar para as recomendações do fabricante dos equipamentos e produtos. 1.2 - soldador deve ser treinado e instruído para operar o equipamento com segurança. Os EPI’s devem estar isentos de óleo e graxa, secos e em bom estado de conservação. 1.3 – a área destinada a soldagem deve estar limpa e organizada. Recipientes contendo tintas, solventes, óleo e graxa devem ser afastados desta área, assim como panos, estopas e papéis. 1.4 - verificar se todos os cabos e conexões são eficazes mecânica e elétricamente, para os parâmetros de soldagem requeridos. 1.5 - verificar se os cabos elétricos se encontram secos e livres de óleo e graxa. 1.6 - atenção especial deve ser dada ao revestimento dos cabos elétricos pois qualquer dano pode resultar em uma má qualidade do isolamento e da condutividade, influenciando inclusive na qualidade da solda. 1.7 - inspeções periódicas devem ser realizadas a fim de reparar ou trocar os cabos danificados, evitando-se assim a ocorrência de choques elétricos. 1.8 - um bom cabo terra, sem emendas, deve ser utilizado para fazer o aterramento das peças metálicas a serem soldadas. 1.9 - não são permitidas conexões para aterramento em correntes, arames, guindastes, guinchos e elevadores. 1.10 - quando uma máquina de solda for movida, a fonte de alimentação deve ser desconectada da rede elétrica. 1.11 - o processo de soldagem com eletrodo revestido, além de emitir radiações e projeções de metal fundente, libera fumos e gases nocivos à saúde. Portanto uma ventilação adequada é imprescindível 1.13 - quando o soldador interromper o trabalho por um tempo apreciável deve desconectar o alicate de eletrodo da fonte de energia elétrica. 1.14 - o soldador não deve “enrolar” ou prender o cabo de soldagem em partes do seu corpo. 1.15- o alicate do eletrodo não deve ser resfriado por imersão em água. Deve ser bem isolado para proporcionar maior segurança para o soldador. 2. Processo GMAW 2.1 - valem as recomendações mencionadas nos itens 1.1 a 1.10 2.2 - cuidados especiais devem ser tomados no manuseio de cilindros com gases sob alta pressão. 2.3 - no que diz respeito a ventilação do ambiente, tomar cuidado para que não seja direcionada diretamente à região da solda, inutilizando a função do gás de proteção

3. Processo GTAW 3.1 - valem as mesmas recomendações mencionadas no item 2. 3.2 - devido a intensidade do arco ser muito elevada (no arco elétrico são alcançadas temperaturas da ordem de 10.000 a 20.000 K) a quantidade de radiação UV liberada é grande. Portanto cuidados especiais devem ser tomados com relação a exposição a radiação principalmente na pele e olhos (tabela abaixo). 3.3 - cuidados adicicionais devem ser tomados também com relação a decomposição de solventes liberando gases tóxicos. 3.4 – o eletrodo de tungstênio que contém Tório é radioativo. Os riscos a exposição durante o armazenamento e soldagem são pequenos. Durante a operação de afiar a ponta do eletrodo a inalação involuntária de poeira radioativa pode gerar algum risco a saúde do soldador. Por isso é necessária uma exaustão eficiente e uso de equipamento protetor respiratório. Lentes filtrantes para uso na soldagem GTAW

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Vicente Palazzo De Marino Novembro/2012 Bibliografia: - Apostila do curso de ISN1 da Fundação Brasileira de Tecnologia de Soldagem (2009) - Paulo V. Marques - Tecnologia da Soldagem