Ocena ryzyka związanego z mgłą olejową: obowiązki, wartości graniczne i środki ochronne

Ocena ryzyka związanego z mgłą olejową jest jednym z podstawowych obowiązków każdego pracodawcy w branży obróbki metali. Nawet niskie stężenie mgły olejowej w miejscu pracy może prowadzić do chorób układu oddechowego, podrażnień skóry i długotrwałych problemów zdrowotnych.

Aby systematycznie identyfikować te zagrożenia i opracowywać skuteczne środki ochronne, Rozporządzenie w sprawie substancji niebezpiecznych (GefStoffV) nakazuje udokumentowaną analizę zagrożeń. Dla firm posiadających maszyny CNC, tokarki lub systemy szlifierskie oznacza to, że bez prawidłowej oceny narażenia na mgłę olejową i związane z nią aerozole, firmy ryzykują nie tylko zdrowiem swoich pracowników, ale także wysokimi karami finansowymi.

Czym jest mgła olejowa i dlaczego należy przeprowadzić ocenę zagrożenia?

Mgła olejowa powstaje w wyniku uwalniania drobnych kropelek oleju do powietrza, tworząc szkodliwy aerozol. W procesach obróbki skrawaniem, takich jak toczenie, frezowanie, szlifowanie i wiercenie, stosowane środki chłodząco-smarujące i chłodziwa rozpylają się na cząstki o wielkości mikrometrów z powodu wysokich prędkości skrawania i ciśnień wtrysku.

Oprócz widocznej mgiełki emulsyjnej, wyższe temperatury wytwarzają również opary oleju, które składają się z jeszcze drobniejszych cząsteczek i wnikają głębiej do dróg oddechowych. Procesy termiczne nasilają ten efekt, na przykład gdy gorące części maszyn powodują parowanie oleju lub gdy stosowane jest smarowanie minimalną ilością (MQL).

Niewidoczne kropelki aerozolu rozprzestrzeniają się w powietrzu w hali i osadzają się na powierzchniach, maszynach i elementach sterowania elektronicznego. Osady te pogarszają jakość powietrza w całym środowisku pracy, a w przypadku oleistych pozostałości w pobliżu źródeł ciepła mogą nawet stanowić zagrożenie pożarowe.

Widoczne oznaki, takie jak pozostałości oleju na chodnikach lub mętne powietrze w pomieszczeniach, wskazują na zwiększone narażenie. W Kaweha, nasze doświadczenie w planowaniu projektów pokazuje, że wiele firm nie docenia rozprzestrzeniania się mgły olejowej: pojedyncza tokarka bez wentylacji może znacząco zwiększyć jej stężenie w całym obszarze warsztatu podczas stosowania smarowania zalewowego, wpływając nawet na stanowiska pracy początkowo sklasyfikowane jako niekrytyczne w ocenie ryzyka.

Rozporządzenie w sprawie substancji niebezpiecznych nakłada zatem na pracodawców obowiązek przeprowadzenia oceny ryzyka przed rozpoczęciem przez pracowników pracy w środowisku narażonym na mgłę olejową. Obowiązek ten obowiązuje niezależnie od wielkości firmy i obejmuje wszystkie miejsca pracy, w których stosowane są środki chłodząco-smarujące, emulsje lub oleje obróbkowe. W przypadku braku przemysłowych systemów odciągowych i filtracyjnych , stężenie oleju w powietrzu zazwyczaj szybko przekracza dopuszczalne poziomy.

Jakie zasady prawne stosuje się do oceny ryzyka związanego z mgłą olejową?

Podstawę prawną stanowi połączenie Rozporządzenia w sprawie substancji niebezpiecznych (GefStoffV), Ustawy o bezpieczeństwie i higienie pracy (ArbSchG) oraz kilku przepisów technicznych dotyczących substancji niebezpiecznych (TRGS). Paragraf 6 GefStoffV określa wymogi dotyczące gromadzenia informacji i oceny ryzyka: Pracodawca musi ustalić, czy podczas wykonywania prac powstają lub są uwalniane substancje niebezpieczne, oraz ocenić wszystkie wynikające z tego zagrożenia. Paragrafy 7–9 GefStoffV regulują następnie opracowanie i wdrożenie odpowiednich środków ochronnych.

Norma TRGS 402 opisuje procedurę określania i oceny narażenia inhalacyjnego na substancje niebezpieczne w miejscu pracy. Określa ona sposób przeprowadzania i dokumentowania pomiarów w miejscu pracy. Ponadto norma TRGS 400 definiuje ogólne ramy oceny zagrożeń w przypadku czynności związanych z substancjami niebezpiecznymi.

Szczególnie istotna dla obróbki metali jest norma TRGS 611, w której określono ograniczenia dotyczące stosowania i wymagania testowe dla smarów chłodzących mieszalnych z wodą, na przykład w celu zapobiegania powstawaniu nitrozoamin.

Rozporządzenie w sprawie warunków pracy (ArbStättV) określa dodatkowe wymogi dotyczące jakości powietrza w pomieszczeniach i nakazuje ograniczenie szkodliwych zanieczyszczeń powietrza do minimum poprzez zastosowanie odpowiedniej wentylacji i środków wyciągowych.

Dopuszczalne wartości narażenia w miejscu pracy i kryteria oceny mgły olejowej

Wartości graniczne dla środków chłodząco-smarujących są złożone, ponieważ norma TRGS 900 nie podaje jednolitych, ogólnych wartości dla środków chłodząco-smarujących. Zamiast tego obowiązują różne kryteria oceny w zależności od rodzaju substancji.

Przegląd istotnych wartości granicznych i kryteriów oceny

Typ KSS	Kryteria oceny	Wartość	frakcja	źródło
Oleje mineralne, wysoko rafinowane	Dopuszczalne wartości narażenia w miejscu pracy (WEL)	5 mg/m³	Receptor pęcherzykowy (A)	TRGS 900
Płyn chłodzący zmieszany z wodą	Kryteria oceny technicznej	10 mg/m³	Całkowita para + aerozol	Zasada DGUV 109-003
Ogólna wartość graniczna pyłu (frakcja E)	AGW	10 mg/m³	Wdychalny (E)	TRGS 900
Ogólny limit pyłu (frakcja A)	AGW	1,25 mg/m³	Receptor pęcherzykowy (A)	TRGS 900
Dopuszczalne wartości narażenia zawodowego na pojedynczą substancję (np. dietanoloaminę)	Dopuszczalne stężenie w miejscu pracy (OEL) dla poszczególnych substancji	0,5 mg/m³	Wdychalny (E), wchłaniany przez skórę	TRGS 900

Ważne: Dopuszczalne stężenie w miejscu pracy (NDS) wynoszące 5 mg/m³ dla wysokorafinowanych olejów mineralnych odnosi się do frakcji respirabilnej i bezpośrednio wpływa na niemieszające się z wodą oleje do obróbki skrawaniem i produkty do szlifowania. Wartość 10 mg/m³ dla mieszających się z wodą płynów do obróbki metali (MWF) określona w rozporządzeniu DGUV 109-003 jest wytyczną techniczną, a nie wartością dopuszczalną dla zdrowia.

Opisuje on stężenie możliwe do osiągnięcia zgodnie ze stanem techniki. Należy również przestrzegać wartości granicznych poszczególnych składników płynów do obróbki metali, takich jak emulgatory, biocydy i inhibitory korozji, charakterystycznych dla danej substancji.

Zgodność z tymi wartościami można zweryfikować za pomocą różnych metod pomiarowych. Metody wagowe polegają na zbieraniu cząstek mgły olejowej na filtrze i określaniu ich stężenia masowego poprzez ważenie.

Optyczne urządzenia pomiarowe, takie jak fotometry światła rozproszonego, rejestrują rozkład wielkości cząstek w czasie rzeczywistym. Elektroniczne liczniki cząstek uzupełniają widmo pomiarowe i dostarczają precyzyjnych danych o liczbie i wielkości kropelek aerozolu.

Niemiecki Zakład Ubezpieczeń Społecznych od Wypadków w Przemyśle Drzewnym i Metalowym (BGHM) zaleca regularne powtarzanie pomiarów w miejscu pracy, zwłaszcza po zmianach w procesie produkcyjnym, po zmianie środka chłodząco-smarującego lub w razie skarg pracowników.

W firmie Kaweha, z ponad 30-letniego doświadczenia w planowaniu projektów, wiemy, że wyniki takich pomiarów często zaskakują firmy: w centrach obróbczych CNC z dużą prędkością wrzeciona i smarowaniem zalewowym rzeczywiste stężenia regularnie znacznie przekraczają dopuszczalny poziom oceny technicznej wynoszący 10 mg/m³.

Szczególnie w procesach szlifowania z użyciem niemieszających się z wodą olejów obróbkowych, w wyniku połączenia wysokiego naprężenia cieplnego i drobnego rozproszenia kropli powstają stężenia aerozolu, które – bez zastosowania odpowiednich separatorów mgły olejowej oraz systemów odciągowych i filtrujących – znacznie przekraczają dopuszczalne normy narażenia zawodowego (NDS) wynoszące 5 mg/m³.

Jakie zagrożenia dla zdrowia powoduje mgła olejowa w miejscu pracy?

Mgła olejowa stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia. Drobne kropelki aerozolu wnikają głęboko do płuc przez drogi oddechowe i mogą powodować przewlekłe uszkodzenia w przypadku długotrwałego narażenia.

Do najczęstszych konsekwencji należą choroby układu oddechowego, takie jak przewlekłe zapalenie oskrzeli i astma. Według Niemieckiego Zakładu Ubezpieczeń Społecznych od Wypadków (DGUV), są one spowodowane wnikaniem kropelek oleju głęboko do płuc oraz dodawanymi do nich substancjami chemicznymi, takimi jak emulgatory i konserwanty.

Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) klasyfikuje nieoczyszczone i lekko przetworzone oleje mineralne jako rakotwórcze dla ludzi (Grupa 1). Klasyfikacja ta opiera się przede wszystkim na udowodnionym związku z rakiem skóry po narażeniu zawodowym.

Wysoko rafinowane oleje mineralne, takie jak te stosowane głównie w nowoczesnych formulacjach płynów do obróbki metali, należą do grupy 3 IARC (nieklasyfikowane pod względem ryzyka zachorowania na raka). Jakość użytego oleju bazowego odgrywa zatem kluczową rolę w ocenie ryzyka.

Oprócz negatywnego wpływu na układ oddechowy, mgła olejowa atakuje również skórę. Wielokrotny kontakt z aerozolami zawierającymi olej może prowadzić do kontaktowego zapalenia skóry i trądziku olejowego. Ponadto, składniki chemiczne zawarte w mgle olejowej powodują ostre objawy, takie jak bóle głowy, nudności i zawroty głowy, szczególnie w słabo wentylowanych miejscach pracy.

Szczególnie groźnym długoterminowym skutkiem jest tzw. lipidowe zapalenie płuc, w przebiegu którego cząsteczki wdychanego oleju gromadzą się w płucach i wywołują przewlekły stan zapalny.

Ponadto istnieje aspekt, który często jest pomijany w ocenie ryzyka: osady mgły olejowej na podłogach hal i powierzchniach maszyn znacznie zwiększają ryzyko wypadków spowodowanych poślizgnięciem się.

Jednocześnie osady atakują elektroniczne układy sterowania i wrażliwe czujniki, prowadząc do awarii maszyn i zwiększonych potrzeb konserwacyjnych. Wszystkie te zagrożenia dla zdrowia i bezpieczeństwa podkreślają, dlaczego dokładna ocena zagrożeń i skuteczne techniczne środki ochronne, takie jak usuwanie mgły olejowej i emulsyjnej bezpośrednio u źródła, są niezbędne.

Jak przeprowadza się ocenę zagrożeń związanych z mgłą olejową?

Ocena ryzyka związanego z mgłą olejową odbywa się zgodnie ze strukturalnym procesem opisanym w TRGS 400 i TRGS 402. Celem jest określenie rzeczywistego narażenia pracowników i zdefiniowanie odpowiednich środków ochronnych.

Pierwszy krok polega na zidentyfikowaniu wszystkich miejsc pracy, w których może występować mgła olejowa, mgła emulsyjna lub opary olejowe. Dotyczy to centrów obróbczych CNC, szlifierek, tokarek i wszystkich innych obrabiarek wykorzystujących środki chłodząco-smarujące lub chłodziwa.

W przypadku każdego stanowiska pracy rejestruje się rodzaj stosowanego środka smarującego (mieszającego się z wodą lub niemieszającego się z wodą), zużyte ilości i warunki przestrzenne.

Częsty błąd w praktyce: ocena ogranicza się do bezpośredniego otoczenia maszyny, nie uwzględniając faktycznego rozprzestrzeniania się aerozoli w hali. Otwarte obudowy maszyn, brak osłon oraz wpływ ciepła na rozgrzane elementy obrabiane mogą powodować rozprzestrzenianie się mgły olejowej daleko poza obszar obróbki.

Drugi krok obejmuje określenie narażenia. TRGS 402 rozróżnia oszacowanie bez pomiaru od oszacowania opartego na pomiarze. Oszacowanie wykorzystuje istniejące dane, takie jak karty charakterystyki substancji niebezpiecznej, wartości empiryczne i porównania branżowe.

Określenie oparte na pomiarach zapewnia dokładniejsze wyniki i jest szczególnie konieczne, gdy szacowanie nie pozwala na jednoznaczne wnioski. Szczególnie w maszynach mieszanych, w których jednocześnie stosuje się czynniki chłodzące mieszające się z wodą i niemieszające się z wodą, zaleca się określenie oparte na pomiarach, ponieważ skład aerozolu znacznie różni się w zależności od rodzaju czynnika chłodzącego i obowiązujących wartości granicznych.

W trzecim kroku wyniki są oceniane i porównywane z odpowiednimi kryteriami oceny. Jeśli zmierzone stężenie przekroczy obowiązujące limity, należy natychmiast podjąć środki ochronne.

Cała ocena musi być dokumentowana i regularnie aktualizowana. BGHM zaleca cykl aktualizacji co najmniej trzyletni, a w przypadku istotnych zmian w procesie produkcyjnym – częstszy.

Jakie środki ochronne wynikają z oceny ryzyka?

Dobór środków ochronnych odbywa się zgodnie z zasadą STOP (zastępcze, techniczne, organizacyjne, osobiste), która ustala jasną hierarchię.

Priorytetem jest zastąpienie: czy chłodziwo można zastąpić mniej niebezpiecznym zamiennikiem? W niektórych zastosowaniach przejście na minimalne smarowanie lub obróbkę na sucho może radykalnie zmniejszyć powstawanie mgły olejowej i emulsyjnej.

W praktyce jednak substytucja osiąga swoje granice w wielu procesach produkcyjnych: na przykład procesy szlifowania i honowania nadal wymagają intensywnego dopływu chłodziwa, aby uzyskać wymagane wykończenie powierzchni i tolerancje. W takich przypadkach środki techniczne stają się priorytetem.

Podstawą skutecznej redukcji mgły olejowej są środki techniczne. Systemy odciągowe zlokalizowane w pobliżu maszyn wychwytują aerozole bezpośrednio u źródła, zanim zdążą one rozprzestrzenić się w powietrzu hali.

Nowoczesne separatory mgły olejowej działają w oparciu o filtrację wielostopniową: najpierw grube cząstki i krople są zatrzymywane w fazie wstępnej przez mechaniczne filtry siatkowe ze stali nierdzewnej. Filtry te wykorzystują zasadę koalescencji: drobne krople oleju łączą się na włóknach filtra, tworząc większe krople, które są następnie zbierane i transportowane do pojemników zbiorczych.

Następnie następuje główna separacja mgły olejowej i mgły emulsyjnej, a następnie proces filtracji końcowej z użyciem filtrów HEPA (wysokosprawnych filtrów powietrza) usuwa pozostałe cząstki z powietrza. W ostatnich latach filtracja mechaniczna okazała się bardziej wydajną opcją w porównaniu z separatorami elektrostatycznymi, zarówno pod względem skuteczności separacji, jak i żywotności filtrów w pracy ciągłej na liniach produkcyjnych.

Wysokowydajne systemy, takie jak Oilmaster OM Reverse firmy Kaweha, osiągają skuteczność separacji sięgającą 99,95% przy zawartości resztkowej oczyszczonego powietrza wynoszącej mniej niż 5 mg/m³.

Przy wyborze odpowiedniego rozwiązania ekstrakcyjnego, wyniki oceny ryzyka są bezpośrednio uwzględniane w projekcie systemu. Rodzaj i stężenie środka chłodząco-smarującego, liczba maszyn, które mają być objęte systemem, wymagany przepływ objętościowy oraz warunki przestrzenne decydują o tym, czy właściwym wyborem będzie rozwiązanie jednostanowiskowe, czy centralny system ekstrakcyjny.

W firmie Kaweha opieramy się na konkretnych danych pomiarowych uzyskanych w ramach oceny ryzyka przy wymiarowaniu, gdyż ogólne szacunki często prowadzą do niedowymiarowania systemów, a tym samym do dalszego nadmiernego stężenia zanieczyszczeń w miejscu pracy.

Określona objętość przepływu jest kluczowym parametrem projektu: w zależności od obudowy, centrum obróbcze CNC z zamkniętą obudową maszyny i smarowaniem zalewowym wymaga zmierzonej objętości przepływu, która jest znacznie wyższa niż to, co wiele firm początkowo zakłada.

W przypadku pojedynczych maszyn lub mniejszych grup maszyn odpowiednie jest mobilne rozwiązanie jednostanowiskowe, takie jak Oilmaster Mini R ST/M o przepływie objętościowym od 600 do 1500 m³/h.

W przypadku czterech lub więcej maszyn w jednej hali, centralny system odciągowy ze wspólnym rurociągiem jest zazwyczaj bardziej ekonomiczny: stacjonarny Oilmaster OM R pokrywa przepływy objętościowe od 1500 do 100 000 m³/h i jest przeznaczony do ciągłej pracy 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu na liniach produkcyjnych.

Prawidłowo zaprojektowany system odciągowy niesie za sobą znaczne korzyści: czyste powietrze w całym obszarze roboczym, zgodność z przepisami BHP, mniejsze zużycie sprzętu i elementów sterowania elektronicznego oraz dłuższa żywotność maszyn produkcyjnych.

Często niedocenianą dodatkową korzyścią jest odzysk środka chłodząco-smarującego: oddzielone krople oleju gromadzą się w zbiornikach i mogą być zawracane do obiegu środka chłodząco-smarującego. W przypadku firm o dużym zużyciu oleju pozwala to na szybsze zawrócenie się systemu ekstrakcji.

Uzupełnieniem rozwiązania technicznego są środki organizacyjne. Obejmują one regularną konserwację i pielęgnację środków chłodząco-smarujących zgodnie z TRGS 611, szkolenie pracowników w zakresie bezpiecznego postępowania z emisjami środków chłodząco-smarujących oraz przestrzeganie terminów konserwacji systemu odciągowego.

Modułowe konfiguracje filtrów, takie jak te stosowane w przemysłowych systemach wyciągowych, można dostosować do zmieniających się warunków produkcyjnych i uzupełnić o filtry z węglem aktywnym w celu eliminowania aromatów i zapachów.

Konserwacja samego środka smarującego ma również bezpośredni wpływ na emisje: przeterminowane lub zanieczyszczone mikrobiologicznie emulsje wytwarzają znacznie więcej aerozolu i zapachu niż świeżo przygotowane i prawidłowo monitorowane środki smarujące.

Regularne monitorowanie stężenia, wartości pH i obciążenia zarazkami zgodnie z TRGS 611 jest zatem konieczne nie tylko ze względów higienicznych, ale również ze względu na ekstrakcję, ponieważ wyższe stężenie aerozolu skraca żywotność filtrów i zwiększa nakłady na konserwację systemu ekstrakcyjnego.

Środki ochrony osobistej (PPE), takie jak respiratory z filtrami A2P3, stosuje się wyłącznie w przypadku, gdy wyżej wymienione środki nie są w stanie wystarczająco ograniczyć narażenia.

Zgodnie z podstawową zasadą TRGS 500 środki techniczne, takie jak separatory mgły olejowej i systemy odciągowe, mają pierwszeństwo przed środkami organizacyjnymi i środkami ochrony osobistej.

Wymagania dotyczące dokumentacji i terminy kontroli

Wyniki oceny ryzyka muszą zostać udokumentowane na piśmie. Dokumentacja ta obejmuje zidentyfikowane zagrożenia, zdefiniowane środki ochronne, wyniki przeglądu skuteczności oraz datę następnego przeglądu.

W przypadku miejsc pracy narażonych na mgłę olejową, BGHM (Niemiecki Zakład Ubezpieczeń Społecznych od Wypadków w Przemyśle Drzewnym i Metalowym) zaleca aktualizację oceny ryzyka co najmniej co trzy lata. Samo rozporządzenie w sprawie substancji niebezpiecznych (GefStoffV) przewiduje regularny przegląd i aktualizację w zależności od potrzeb w § 6 ust. 8, bez określenia sztywnego odstępu czasu.

Wczesna kontrola jest wymagana w każdym przypadku wymiany środka chłodząco-smarującego, przy zmianie wyposażenia maszynowego lub procesu produkcyjnego, w razie skarg lub problemów zdrowotnych pracowników, po wypadkach przy pracy związanych z narażeniem na mgłę olejową oraz w przypadku nowych odkryć naukowych lub zmiany wartości granicznych.

Dokumentacja musi być w każdej chwili dostępna do wglądu dla właściwego organu nadzoru. Dowody pomiarów w miejscu pracy, regularnej konserwacji zainstalowanych systemów wyciągowych i filtrujących oraz materiały szkoleniowe również stanowią część kompletnej dokumentacji.

W praktyce często pomija się jeden punkt: dokumentacja konserwacji systemu odciągowego stanowi integralną część oceny ryzyka. Zabrudzony lub nasycony filtr, nieszczelny kanał lub zużyty wentylator mogą drastycznie obniżyć wydajność systemu odciągowego, co oznacza, że ​​założony w ocenie efekt ochronny nie jest już gwarantowany.

W związku z tym Kaweha zaleca włączenie okresów konserwacji systemu odciągowego do cyklu oceny ryzyka. Umowa konserwacyjna zapewnia pełną dokumentację funkcjonalności systemu i jednocześnie spełnia obowiązek raportowania do organu regulacyjnego.

KAWEHA: Twój partner w walce o czyste powietrze w miejscu pracy

Wyniki oceny zagrożeń stanowią podstawę do zaprojektowania skutecznego rozwiązania odciągowego. Jako producent przemysłowych systemów odciągowych i filtracji powietrza od 1991 roku, Kaweha opracowuje systemy dostosowane do indywidualnych potrzeb w swojej fabryce w Lohfelden koło Kassel, projektowane w oparciu o konkretne dane pomiarowe i warunki produkcji.

Od konsultacji, planowania i montażu, przez uruchomienie, po stały serwis w ramach umów konserwacyjnych, towarzyszymy Państwu przez cały cykl życia Państwa systemu odciągowego.

Niezależnie od tego, czy chodzi o rozwiązanie jednostanowiskowe z Oilmaster Mini R ST/M na maszynie CNC, czy centralny system odciągu z Oilmaster OM R dla całej hali produkcyjnej, czy też systemy zgodne z normą ATEX dla stref zagrożonych wybuchem lub specjalne konstrukcje z indywidualnie produkowanymi elementami wychwytującymi: firma Kaweha projektuje każdy system w oparciu o rzeczywiste dane dotyczące narażenia, dzięki czemu można trwale przestrzegać wartości granicznych i stworzyć zdrowe środowisko pracy dla swoich pracowników.