Lassen en solderen/Lasrook: verschil tussen versies

Dit is een deel van het eindwerk van Dr. Landtmeters Philippe voor het behalen van een tiltel als Geneesheer Specialist in de Arbeidsgeneeskunde (MaNaMa)(2007)

 

 

 

In de metaalverwerkende industrie moeten vaak verschillende materialen met elkaar worden verbonden. De meeste van deze verbindingen zijn niet- losneembare verbindingen. Tot deze belangrijke groep behoren de lasverbindingen.

De warmte hiervoor zal, afhankelijk van het proces, afkomstig zijn van een elektrische boog, een brandbaar gasmengsel of een chemische reactie.

Uiteindelijke bedoeling is dat een continuïteit tussen de verbonden delen ontstaat.

 

 

 

 

Bij het booglassen wordt de voor het lassen benodigde warmte verkregen door een elektrische boog, die tussen de elektrode en het te lassen materiaal wordt getrokken.

De in de omgevingslucht aanwezige gassen zuurstof, stikstof en waterstof hebben de eigenschap in het vloeibare materiaal te diffunderen. Zij vormen allerlei verbindingen die het (las)metaal negatieve eigenschappen geven. Een bekend fenomeen is bijvoorbeeld de veroudering van staal waardoor de taaieigenschappen met verloop van de tijd afnemen door vorming van ijzernitriden.

Het gevormde smeltbad en de van de elektrode afkomende metaaldruppels dienen dus beschermd te worden tegen de inwerking van de gassen uit de omgevingslucht. Hiervoor worden verschillende toevoegmaterialen en hulpstoffen gebruikt ter van bescherming van het smeltbad. De meest bekenden zijn:

 

 

 

 

 

 

 

Het TIG lassen wordt vooral gebruikt voor het lassen van dun materiaal (tot ongeveer 3mm), voor het lassen van buizen en voor het lassen van roestvrij staal waarbij hoge eisen aan de afwerking worden gesteld (zeer fijne en propere lasnaad). Dit is veruit de meest gebruikte methode in de Piping industrie.

 

 

Vrijwel alle materialen kunnen gelast worden met dit type elektrode. Nadeel is een belangrijke rookontwikkeling.

 

Als de elektroden voor het lassen van hoog-gelegeerd staal chroom en nikkel bevatten, worden ook chroom- en nikkeloxiden gevormd, het chroom is tri- of hexavalent.

 

 

Bij dit lasproces wordt eerst een poeder (te vergelijken met de bekleding van de beklede elektrode) op de plaat gestort en wordt dan de lasdraad continu toegevoegd. Er wordt een boog getrokken tussen de lasdraad en het werkstuk. Het poeder smelt gedeeltelijk, geeft een gasbescherming en vormt een slak welke de las beschermt. Dit proces wordt wordt toegepast voor staal, gelegeerd staal en roestvrijstaal.

Omdat de lasboog wordt afgeschermd door het laspoeder is er geen zichtbare lasboog en geen UV straling.

 

 

Plasma lassen is te vergelijken met TIG lassen. Bij plasma lassen wordt eveneens een lasboog getrokken tussen een niet-afsmeltende elektrode en het werkstuk, maar de lasboog wordt omgeven door een watergekoelde opening. Daardoor wordt de lasboog ingesnoerd waardoor een kolomvormige lasboog wordt verkregen met een hoge energiedichtheid.

 

 

 

 

Bij het weerstandslassen wordt een hoge elektrische stroom door de te verbinden delen geleid. Door de elektrische weerstand van het materiaal wordt het materiaal verhit. Gelijktijdig wordt op de verbinding een uitwendige druk uitgeoefend. Er wordt geen toevoegmateriaal gebruikt.

Zo onderscheid men puntlassen, rolnaadlassen, doordruklassen en drukstuiklassen

 

 

Bij het laserlassen (light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) wordt licht gebruikt als warmtebron. De laser is een zeer geconcentreerde lichtbundel van hoge energie, waardoor plaatselijk hoge temperaturen kunnen worden bereikt. De indringdiepte is regelbaar, waardoor deze techniek kan worden toegepast voor zeer dunne tot dikkere platen.

De American Welding Society identificeerde meer dan 80 lasprocessen 11.

De belangrijkste proberen we dan ook hieronder samen te vatten:

 

Tenslotte volgt een kort schematisch overzicht van de verschillende types elektrisch booglassen 4 :

 

 

 

De verontreinigingen van de lucht bij het lassen kunnen ingedeeld worden in gasvormige en deeltjesvormige verontreinigingen 2, 4, 5, 6, 10, 11. Lasrook bestaat dus uit vaste deeltjes, damp en gas.

Ook de te lassen metalen (staal, roestvrij staal, aluminium,...) en de oppervlaktelagen zijn belangrijk (gegalvaniseerd of verzinkt staal, primers (verf, organische coatings), olie. Bijzonder gevaarlijk is het voorafgaandelijk gebruik van gehalogeneerde alifatische koolwaterstoffen zoals trichloorethyleen of perchloorethyleen als ontvetter voor het lassen: door inwerking van UV-straling van de lasboog ontstaan hierbij dan fosgeen, mosterdgas, waterstofchloride en chloor 4, 10, 11.

 

 

Per lasproces komt een hoeveelheid gasrook vrij. Bij booglassen met beklede elektrode ontstaat veel lasrook en weinig gassen, bij MIG/MAG lassen zowel lasrook als gassen, bij onder poederdeklassen weinig lasrook en weinig of geen gassen en bij TIG lassen weinig lasrook en veel gassen 4.

In het algemeen geven TIG lassen, onder poederdeklassen en plasmalassen minder lasrookproblemen op. Zoals gezegd is een groot voordeel van het TIG lassen dat er geen materiaaltransport in de boog plaatsvindt waardoor de rookontwikkeling merkelijk lager ligt.

 

 

AB 2 O4<br />

Waarin A = kobalt, ijzer, magnesium, mangaan en zink en B = aluminium, chroom, kobalt en ijzer 6 .

 

 

 

- NO en NO2: de aanwezige stikstof in de omgevingslucht zal bij hoge temperaturen oxideren tot NO en NO2. Stikstofoxiden zijn zwaarder dan de lucht en werken irriterend op de slijmvliezen van de bovenste luchtwegen. Blootstelling aan zeer hoge dosissen kan lijden tot longoedeem. Chronische blootstelling kan leiden tot restrictief longlijden 11. Maag- en darmklachten werden eveneens beschreven

- Andere beschermgassen zoals helium, argon, waterstof en stikstof zijn op zichzelf niet giftig maar kunnen bij gebruik in grote hoeveelheden, zeker in besloten ruimten, de zuurstofconcentratie verdringen en zodoende een verstikkingsgevaar betekenen vanaf een zuurstofconcentratie van 18% of lager.

 

 

 

 

Acute blootstelling aan zinkdampen geeft aanleiding tot een goedaardige griepachtige aandoening (metaaldampkoorts) maar acute blootstelling aan cadmiumdampen kan leiden tot een levensgevaarlijke chemische pneumonie 42.

 

 

Metaaldampkoorts werd in het verleden uitvoerig in de literatuur beschreven en kent dan ook verschillende synoniemen zoals gietkoorts, zinkkoorts, metal malaria, metal fume fever, fièvre des metaux, fièvre des fondeurs, fièvre du lundi. Metaaldampkoorts treedt voornamelijk op bij het lassen, branden of snijden van gegalvaniseerd (verzinkt) staal of van met zinkhoudende verf behandeld metaal. Door de verhitting van zink boven het smeltpunt (420°) ontstaat zinkoxyderook. Metaaldampkoorts werd ook beschreven bij het lassen van koper, magnesium en in mindere mate aluminium, cadmium, mangaan, nikkel, selenium, zilver en

4 tot 8 uren na de blootstelling ontstaat een koortsaanval met rillingen en een sterke leukocytose alsook een neutrofieleninflux in de alveolen 42. De longauscultatie toont geen maieure afwijkingen en infiltraties zijn bij een RX-thorax, indien genomen, meestal afwezig. Het ziektebeeld resorbeert steeds spontaan binnen één tot twee dagen zonder blijvende letsels. Metaaldampkoorts kan optreden vanaf de eerste blootstelling en is niet te wijten aan een allergische sensibilisatie. Differentieel diagnose met een chemische of een allergische pneumonitis is soms moeilijk op klinische basis. Deze aandoeningen kunnen zich ook manifesteren onder vorm van een koortsaanval, waarbij de inflammatoire kenmerken echter meer uitgesproken zijn: afwijkingen bij de auscultatie, diffuse infiltraten op een RX thorax.

 

Alhoewel de pathofysiologische mechanismen vrij verschillend zijn, is het onderscheid tussen een pneumonitis op allergische of op chemische basis soms zeer moeilijk bij een lasser met acute interstitiële infiltraten en hypoxemie. Het gelijkaardig klinisch beeld maakt dat beide termen door elkaar worden gebruikt. Meestal zal de differentieel diagnose gemaakt worden op basis van de anamnese.

De chemische pneumonitis kan zich ontwikkelen na blootstelling aan irriterende gassen of stofdeeltjes uit de lasrook en kan oorzaak zijn van een acute inflammatoire reactie in het longweefsel. In ernstige gevallen zal dit zich uiten onder vorm van een acute respiratoir distress syndroom met longoedeem.

Blootstelling aan cadmiumoxyderook wordt frequent als oorzaak van ernstige chemische pneumonitis vernoemd, met soms dodelijke afloop 10, 11, 42. Een cadmiumpneumonitis gaat gepaard met koorts, dyspnoe en een algemeen ziektegevoel. Er kan een latentieperiode zijn van 24u. Inademing van 5 mg/m³ gedurende 8 u kan dodelijk zijn 43.

 

 

COPD, de universeel gebruikte afkorting van de Engelstalige benaming Chronic Obstructive Pulmonary Disease, is een verzamelnaam voor chronische longziekten (obstructieve chronische bronchitis, longemfyseem) met als gemeenschappelijk kenmerk een –over jaren- progressief toenemende expiratoire luchtstroombeperking of luchtwegobstructie.

Het grote probleem bij het epidemiologisch onderzoek van industriële populaties is echter het zogenaamde “healthy worker effect”, waarbij selectiemechanismen voor en tijdens de tewerkstelling ervoor zorgen dat de meest gevoelige werknemers niet of minder lang blootgesteld zijn aan het schadelijk werkmilieu doordat zij uit het beroep stappen of bij de aanvang een ander beroep kiezen en aldus aan het onderzoek ontsnappen 11, 42.

 

 

Astma behoort samen met COPD tot de pulmonale aandoeningen gekenmerkt door een diffuse luchtwegenobstructie. Aan de basis ligt een chronische inflammatie van de luchtwegen. De pathofysiologie van astma wordt gekenmerkt door een diffuse, wisselende vernauwing van de luchtwegen en door een overprikkelbaarheid van deze luchtwegen. Ongeveer 30 % van de algemene bevolking wordt gesensibiliseerd voor één of meerdere inhalatie-allergenen. Deze sensibilisatie gebeurt meestal op jonge leeftijd.

De associatie tussen lasrook en astma blijft een onzekere zaak 11.

 

 

Metaalhoudende stoffen kunnen op verschillende wijzen aanleiding geven tot interstitiële longaandoeningen 10, 11, 42. Enerzijds zijn er de pneumoconiosen die het gevolg zijn van een opstapeling van metalen in het interstitieel weefsel met min of meer uitgesproken ontsteking en fibrose tot gevolg, anderzijds zijn er longaandoeningen zoals berylliose (“chronic beryllium disease”), klinisch en histologisch verwant aan sarcoïdose en de hardmetaallong of de kobaltlong, beschreven bij diamantslijpers door gebruik van gediamanteerde slijpschijven waarin microdiamanten en kobalt worden samengeperst 42.

zeldzaamheid 42.

 

 

De ernst, frequentie en de duur van acute luchtweginfecties ligt hoger bij lassers. Etiopathogenetisch zou men dit kunnen verklaren door een chemische irritatie van de luchtwegen na blootstelling aan metaaloxiderook 11.

 

 

 

 

Zowel de stofdeeltjes als de gassen aanwezig in lasrook hebben het vermogen bronchoconstrictie uit te lokken. Multipele studies hebben dan ook in het verleden de acute, transiënte repercussies van lasrook op de longfunctie nagekeken (bijvoorbeeld longfunctie aan het begin en het einde van de shift of “across-shift changes). De meeste studies toonden geen duidelijk acuut effect op de respiratoire parameters, andere toonden zeer kleine veranderingen aan zoals significante afname in de mid-expiratory flow 10, 11, 19. Andere transiënte niet significante veranderingen in de longfunctieparameters konden worden gerelateerd aan het gebruikte lasproces en de gebruikte materialen 11.

Of deze transiënte veranderingen in de longfunctieparameters uiteindelijk een effect hebben op lange termijn (chronische respiratoire insufficiëntie) blijft een onderwerp van verdere studie 17.

 

Sinds de jaren ’50 hebben heel wat onderzoekers de niet-transiënte of chronische effecten van blootstelling aan lasrook op de longfunctie bestudeerd.

Verschillen in FVC of FEV1 worden echter op minder consequente manier aangetoond.

Geen enkele van deze transversale studies kon echter aantonen dat chronische blootstelling aan lasrook in afwezigheid van acute inhalatietrauma, zoals een chemische pneumonie na inhalatie van cadmiumoxiderook , kan leiden tot een belangrijke of klinische waarneembare verstoring van de longfunctie 10. Wel wordt frequent een interactie vermoed tussen het roken van sigaretten en blootstelling aan lasrook.

Land Jaar Lassers/ctrl selectiecriteria resultaten en commentaar

 

Het IARC (International Agency for Research on Cancer) heeft lasrook in 1990 geklasseerd onder groep 2B (mogelijk carcinogeen voor de mens), na een review van 23 studies betreffende de incidentie van kanker na blootstelling aan lasrook.

 

 

 

1. NL praktijkrichtlijn Versie 13 maart 2002 “Beschrijving doeltreffende maatregelen bij blootstelling aan rook en /of gassen afkomstig van lassen en /of aanverwante processen geënt op NL beleidsregel 4.9 -2 (dd; 1997)<br />

43. Verberk M.M. en Zielhuis R.L. Giftige stoffen uit het beroep 1980 Stafleu’s Wetenschappelijke uitgeversmaatschappij B.V. Alphen aan den Rijn/Brussel.<br />

44. Vincken, W. Chronisch obstructieve longziekten. Tempo Medical.<br />

 

OTRS ticket 2009091110049618