Perché i fumi di saldatura dell'alluminio possono essere pericolosi senza le adeguate precauzioni

I saldatori e i loro datori di lavoro dovrebbero comprendere i pericoli e i rischi per la salute associati ai fumi di saldatura generati durante la saldatura di metalli non ferrosi come l’alluminio. RoboVent

La saldatura dell’alluminio crea fumi pericolosi che possono causare danni a tutto il corpo, compresi il cervello e il sistema nervoso. Quanto l'esposizione ai fumi di saldatura è eccessiva? E come possono le officine ridurre i rischi di esposizione per i saldatori? Ecco cosa dovrebbero sapere i saldatori e le aziende di saldatura/produzione sui rischi della saldatura dell'alluminio.

I processi termici come la saldatura producono particelle molto piccole (submicroniche) che possono essere inalate nei polmoni e assorbite nel corpo attraverso il sistema respiratorio. Sebbene tutti i fumi di saldatura siano pericolosi se inalati, i rischi specifici per la salute dipendono dalla composizione dei fumi. I materiali di base e i metalli d'apporto utilizzati determinano la composizione dei fumi di saldatura. Quando si saldano metalli non ferrosi, l'elevato calore del processo di saldatura produce una miscela di ossidi metallici; particelle metalliche fumate e non ossidate; gas di protezione; e ozono.

I fumi di saldatura dell'alluminio contengono particelle fumanti di alluminio e ossido di alluminio insieme ad altri metalli utilizzati nella lega, tra cui rame, zinco, magnesio, silicio, manganese e litio. Mentre una parte dei fumi è prodotta dal metallo di base, una parte significativa proviene dai materiali di consumo utilizzati nel processo di saldatura.

Il gas inerte di tungsteno (TIG) o il gas inerte di metallo (MIG) sono comunemente usati per le applicazioni di saldatura dell'alluminio. Ciascun metodo produrrà diversi tipi di fumi e comporterà diversi rischi per la salute:

Anche la saldatura MIG e TIG dell'alluminio tende a produrre elevati livelli di ozono, derivanti da una reazione tra la radiazione ultravioletta prodotta dall'arco di saldatura e l'ossigeno presente nell'aria. La saldatura dell'alluminio utilizzando un riempitivo di alluminio con silicio tende a produrre i livelli più elevati di ozono. I fumi di saldatura dell'alluminio possono contenere anche altri gas tra cui anidride carbonica, monossido di carbonio e biossido di azoto.

L’esposizione all’alluminio fumato e agli ossidi di alluminio può causare condizioni sia acute che croniche che vanno dalle malattie polmonari ai danni al sistema nervoso. I sintomi acuti dell’esposizione ai fumi di saldatura di alluminio includono:

L’esposizione a lungo termine può portare a una serie di condizioni croniche:

L’esposizione all’ozono prodotto dalla saldatura dell’alluminio ha effetti sulla salute sia a breve che a lungo termine. Gli effetti a breve termine includono irritazione agli occhi, al naso, alla gola e ai polmoni; mal di testa; e funzione polmonare temporaneamente ridotta. Gli impatti a lungo termine dell’esposizione all’ozono sulla salute includono l’asma e le malattie polmonari croniche.

Negli Stati Uniti, l'OSHA (Occupational Safety and Health Administration) stabilisce i limiti di esposizione consentiti (PEL) per i fumi di saldatura nel loro insieme e per i singoli elementi che possono essere presenti nei fumi di saldatura. Questi PEL rappresentano un limite legale; le officine hanno la responsabilità di assicurarsi che i saldatori non siano esposti a fumi e componenti dei fumi a livelli superiori ai PEL.

I negozi dovrebbero anche essere consapevoli dei limiti di esposizione raccomandati dall'Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro e dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi. Queste linee guida, basate su prove scientifiche degli impatti sulla salute, sono spesso inferiori al PEL dell'OSHA (vedere Figura 1). Sebbene non siano giuridicamente vincolanti, i datori di lavoro possono scegliere di puntare a limiti più severi per migliorare la sicurezza dei dipendenti e ridurre i rischi per la salute.

FIGURA 1. I PEL e i limiti di esposizione raccomandati per contaminanti atmosferici selezionati sono presentati come medie ponderate nel tempo su otto ore.

Oltre agli impatti sulla salute dei fumi di saldatura, le aziende potrebbero dover considerare anche i possibili rischi di combustione. Si ritiene comunemente che i fumi di saldatura non siano combustibili perché il materiale è già ossidato dal processo di saldatura. Tuttavia, studi scientifici hanno scoperto che, in molti casi, i fumi di saldatura contengono una miscela di materiale ossidato e non ossidato. La polvere di alluminio non ossidato è altamente esplosiva nelle giuste condizioni. Per questo motivo è solitamente consigliabile sottoporre a test i fumi di saldatura per determinarne il potenziale esplosivo, compresi i valori di Kst e Pmax (i cosiddetti indici di esplosione). Se si ritiene che i fumi di saldatura siano combustibili, è necessario adottare precauzioni adeguate durante la progettazione del sistema di raccolta delle polveri.