ไอระเหย ควัน และแก๊สจากการเชื่อมโลหะ อันตรายที่ถูกมองข้าม

มิถุนายน 13, 2022

Share it

ไอระเหย ควัน และแก๊สจากการเชื่อมโลหะ อันตรายที่ถูกมองข้าม

ในปัจจุบันกระบวนการเชื่อมโลหะนั้นนับว่ามีความสำคัญมากอย่างหนึ่งในอุตสาหกรรม ในผลิตภัณฑ์ชิ้นหนึ่งๆ อาจจะต้องมีการประกอบจากชิ้นส่วนโลหะย่อยๆเป็นสิบเป็นร้อยชิ้น การประกอบงานนั้นหากว่าไม่มีการเชื่อมโลหะแล้วอาจทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้นได้มากทีเดียว และเคยมีผู้กล่าวไว้ว่ารถยนต์ที่ท่านใช้อยู่อาจจะมีราคาแพงกว่าหลายเท่าตัวถ้าไม่ใช้การเชื่อมโลหะ

แต่หากท่านสังเกตจะพบว่า เมื่อใดที่มีการเชื่อมโลหะจะต้องมีควันเกิดขึ้นทุกครั้ง และท่านได้คิดบ้างหรือไม่ว่า ควันที่เกิดขึ้นนั้นเป็นอันตรายต่อท่านและมันสามารถทำให้ท่าน “ตายผ่อนส่ง” ได้อย่างไม่รู้ตัว ช่างเชื่อมที่เชื่อมโลหะในงานบางประเภท เช่น การเชื่อมสแตนเลส, เหล็กเคลือบสังกะสี หรือ ท่อเหล็กเคลือบสังกะสี หรือการเชื่อมชิ้นงานที่ผ่านการชุบเคลือบผิวมาแล้ว บุคคลจำพวกนี้มักจะมีอัตราเสี่ยงต่อการเกิดโรคร้ายสูง

ในการเชื่อมโลหะจะมี ไอระเหย (Fumes) เกิดขึ้นจากการที่โลหะได้รับความร้อนสูงจนกระทั่งหลอมละลายและเกิดไอระเหยของโลหะ เมื่อไอระเหยถูกควบแน่น (Condense) จะอยู่ในรูปอนุภาคของแข็งที่ละเอียดมาก (Solid fine particle) [1] ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า 1 ไมครอน (0.001 มม.) [2] ไอระเหยนี้จะมีส่วนประกอบสองส่วน คือไอระเหยที่มองเห็นได้ ซึ่งเราจะเห็นในลักษณะเปลวควันและอยู่ในรูปของออกไซด์ของโลหะ และไอระเหยที่มองไม่เห็นซึ่งเป็นส่วนประกอบของแก๊ส เรียกว่าไอระเหยของแก๊ส [5] ซึ่งมาจากแก๊สที่ใช้ในการเชื่อมหรืออาจจะมาจากการสลายตัวของฟลักซ์เนื่องจากความร้อนในการเชื่อมก็ได้

ไม่ว่าจะเป็นไอระเหยชนิดใดก็สามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อช่างเชื่อมได้ โดยที่ควันและไอระเหยต่างๆ นี้จะลอยขึ้นสู่ด้านบนเนื่องจากความร้อน และอนุภาคขนาดเล็กก็จะลอยอยู่ในอากาศบริเวณที่ทำการเชื่อม และอนุภาคเล็กๆ เหล่านี้สามารถเข้าสู่ทางเดินหายใจของผู้ที่ปฏิบัติงานได้อย่างง่ายดายหากผู้ปฏิบัติงานไม่มีการป้องกันที่ดีพอ

อันตรายที่เกิดขึ้นจากไอระเหย ควัน และแก๊สจากการเชื่อมโลหะ ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบดังนี้

ประเภทของกระบวนการเชื่อมที่ใช้ เช่นการเชื่อมแบบ ฟลักซ์คอร์ หรือการเชื่อมไฟฟ้าโดยใช้ลวดเชื่อมหุ้มฟลักซ์ เป็นต้น
ชนิดของลวดเชื่อมที่ใช้
สีเคลือบหรือสารเคลือบผิว รวมถึงคราบน้ำมัน จารบี ที่ตกค้างอยู่บนชิ้นงานเชื่อม
ลักษณะการระบายอากาศ
ชนิดของโลหะที่ทำการเชื่อม เช่น การเชื่อมสแตนเลสจะก่อให้เกิดไอระเหยของโครเมี่ยมและนิคเกิล ซึ่งเป็นสาเหตุทำให้เกิดโรคหืดหรือมะเร็ง โดยเฉพาะโครเมี่ยมสามารถทำให้เกิดไซนัสและโพรงจมูกเป็นรู ส่วนธาตุแมงกานีสที่มีอยู่ในเหล็กกล้าคาร์บอนสามารถทำให้เกิดโรคพาร์กินสัน (Parkinson’s disease) ^** เมื่อทำการเชื่อมเหล็กกล้า [3,4]

ควันและไอระเหยที่เกิดขึ้นสามารถก่อให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพของผู้ปฏิบัติงานได้ทั้งระยะสั้นและระยะยาว ดังนี้ [2]

ผลระยะสั้น เมื่อได้รับปริมาณไอระเหยมากเกินไปจะมีอาการดังนี้

อาการไข้เนื่องจากไอระเหยของโลหะ (Metal fume fever) เกิดขึ้นในผู้ที่รับไอระเหยของออกไซด์สังกะสี (Zinc oxide fume) มากเกินไป อาการที่เกิดขึ้นจะคล้ายกับอาการของไข้หวัดใหญ่ โดยปกติจะเกิดอาการขึ้นหลังจากได้รับไอระเหยไปแล้วหลายชั่วโมง อาจจะมีอาการไข้ หนาวสั่น เจ็บแสบคอ กระหายน้ำ ปวดกล้ามเนื้อหรืออ่อนเพลีย เจ็บกระเพาะอาหารและลำไส้ คลื่นเหียนอาเจียน อาการเหล่านี้จะบรรเทาลงภายในหนึ่งถึงสามวันหลังจากได้รับไอระเหย และไม่มีผลตกค้าง
อาการเนื่องจากการได้รับโอโซนมากเกินไป (Exposure to ozone) การเชื่อมโลหะด้วยระบบ MIG หรือ พลาสมา ก่อให้เกิดก๊าซโอโซน และจะเกิดมากในการเชื่อมด้วย TIG [7] หากมีการสูดดมก๊าซนี้มากเกินไปอาจจะมีอาการน้ำมูกไหลมาก ปวดศรีษะ ง่วงนอน เซื่องซึม ระคายเคืองตา หรือระคายเคืองทางเดินหายใจหรืออาจทำให้ทางเดินหายใจ อักเสบได้ หากอาการรุนแรงอาจจะมีของเหลวหรือเลือดคั่งในปอด แต่อย่างไรก็ตามอาการระคายเคืองเหล่านี้อาจจะไม่เกิดทันทีทันใด
อาการเนื่องจากการได้รับไนโตรเจนออกไซด์มากเกินไป (Exposure to nitrogen oxide) ประกอบด้วยไนตริกออกไซด์ และไนโตรเจนไดออกไซด์ ที่ได้จากการเชื่อมอาร์ค [6] เมื่อได้รับไนโตรเจนออกไซด์จะมีการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจคล้ายกับการได้รับโอโซน มักจะไม่เกิดอาการทันที แต่อาจจะมีผลทำให้มีของเหลวในปอดหรือมีอาการน้ำท่วมปอด ในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหลังจากหยุดการรับไอระเหย

นอกจากไนโตรเจนออกไซด์แล้ว ในการเชื่อมโลหะยังก่อให้เกิดแก๊สที่เป็นอันตรายอีกหลายชนิด ดังเช่น

คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) มักจะใช้ในการเชื่อม MIG ทั่วไป แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จะเป็นอันตรายหากทำการเชื่อมในที่อับอากาศหรือสถานที่คับแคบซึ่งมีการระบายอากาศไม่พอเพียง แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จะเข้าไปแทนที่ออกซิเจน ทำให้บริเวณการเชื่อมนั้นขาดออกซิเจน และสามารถทำให้ช่างเชื่อมหมดสติได้โดยไม่รู้ตัว

คาร์บอนมอนออกไซด์ (CO) แก๊สชนิดนี้เกิดขึ้นจากการใช้แก๊สปกคลุมเมื่อทำการเชื่อม MIG เช่นกัน และจะมีอยู่ในบริเวณที่ทำการเชื่อม และเมื่อบริเวณนั้นมีการระบายอากาศที่ไม่ดีพอ ช่างเชื่อมจะมีโอกาสได้รับแก๊สนี้ในปริมาณสูง การได้รับแก๊สชนิดนี้มากเกินไปก่อให้เกิดอาการง่วงซึม ปวดศรีษะ อาเจียน และอาจหมดสติได้

ฟอสจีน (phosgene) เป็นแก๊สพิษชนิดรุนแรง ปกติแล้วจะไม่เกิดจากควันที่เกิดจากการเชื่อม แต่จะเกิดขึ้นจากการที่แสงอุลตร้าไวโอเลตที่เกิดขึ้นจากการเชื่อมทำปฏิกิริยาทางเคมีกับไอระเหยของสารละลายประเภทคลอริเนต ที่อยู่ใกล้กับบริเวณการเชื่อม เช่น น้ำยาไตรโครโรเอทธิลีน, ไตรโครโรอีเธน, หรือ เปอร์โครโรเอทธีลีน

การได้รับแก๊สชนิดนี้เป็นเวลานานจะก่อให้เกิดอาการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ หรือหากรุนแรงปอดอาจจะเสียหายได้

ผลระยะยาว เมื่อร่างกายได้รับไอระเหยจากการเชื่อมเป็นเวลานานๆ อาจเกิดผลต่อร่างกายได้ดังนี้ [2]

ผลต่อระบบทางเดินหายใจ อาจเกิดการอักเสบหรือระคายเคืองเรื้อรัง ซึ่งเป็นอาการที่รุนแรงมากกว่าการสูบบุหรี่

ผลต่อระบบประสาท ซึ่งมีผลจากการได้รับไอระเหยของตะกั่วหรือแมงกานีสมากเกินไป

ระบบหัวใจและหลอดเลือด เนื่องจากการได้รับก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ จากการเชื่อม MIG/MAG ก๊าซนี้จะรวมตัวกับฮีโมโกบิลในเลือด ทำให้เลือดมีความสามารถในการพาออกซิเจนลดลง ดังนั้นช่างเชื่อมจะมีอัตราเสี่ยงต่อการเกิดโรคหัวใจได้

อาการผิวหนังอักเสบ สาเหตุจากสารประกอบโครเมี่ยม (IV) จากการเชื่อมสแตนเลส

โรคมะเร็ง มีการพิจารณาเกี่ยวกับสารก่อมะเร็งในไอระเหยที่เกิดจากการเชื่อม และมีข้อมูลว่าช่างเชื่อมมีอัตราเสี่ยงต่อการเกิดมะเร็งปอดมากกว่าบุคคลทั่วไปประมาณ 30-40 เปอร์เซ็นต์

นอกจากนั้น ยังมีข้อมูลเกี่ยวกับอันตรายที่มีสาเหตุจากไอระเหยของโลหะ ดังนี้

ตะกั่ว พบในทองเหลืองบางชนิด เหล็กกล้าผสม โลหะผสมสำหรับงานบัดกรี ตะกั่วมีผลต่อระบบประสาท ระบบเลือด และระบบทางเดินอาหาร แต่อย่างไรก็ตามในช่างเชื่อมจะพบอาการพิษจากตะกั่วน้อย แต่จะพบมากในผู้ที่ปฏิบัติงานตัดหรือเชื่อมงานที่เคลือบสีที่มีส่วนผสมของตะกั่ว เช่น การตัด-ทำลาย โครงสร้างเรือหรือสะพาน

แคดเมี่ยม พบมากในโลหะชุบผิวและลวดเชื่อมเงินผสมบางชนิด (Silver brazing alloy) สามารถก่อให้เกิดอันตรายรุนแรงได้จากอาการถุงลมโป่งพอง [6] และเกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจ หลอดลมอักเสบ โรคปอดอักเสบจากสารเคมี อาการอาจจะเกิดขึ้นหลังจากได้รับสารไปแล้วหลายชั่วโมง การได้รับแคดเมี่ยมออกไซด์เพียงครั้งเดียวแต่ปริมาณมาก จะก่อให้เกิดอันตรายรุนแรงถึงตายได้ การได้รับพิษจากแคดเมี่ยมเรื้อรังอาจทำให้ปอดและไตเสียหายได้

แมงกานีส พบในเหล็กกล้าผสมและลวดเชื่อมพอกผิวแข็งบางชนิด แมงกานีสอาจก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบประสาทและทางเดินหายใจ การได้รับไอระเหยจากแมงกานีสในการเชื่อมเชื่อม อาจทำให้ปอดอักเสบรุนแรง

หรืออาจเกิดอาการไข้เนื่องจากการได้รับอาการไข้เนื่องจากไอระเหยของโลหะ (Metal fume fever) และมีรายงานว่าพบอาการเกี่ยวกับระบบประสาทและการควบคุมกล้ามเนื้อ ในช่างเชื่อมที่ทำการเชื่อมเหล็กผสมแมงกานีสสูงและเชื่อมในสถานที่อับอากาศ

สังกะสี พบในโลหะบัดกรี ทองเหลือง บรอนซ์ เหล็กชุบสังกะสีหรือที่เรียกว่า เหล็กชุบกัลวาไนซ์ เมื่อทำการเชื่อมจะมีไอระเหยของสังกะสีออกไซด์ หลังจากนั้นหลายชั่วโมง จะมีอาการไข้เนื่องจากไอระเหยของโลหะ มีอาการคล้ายไข้หวัดใหญ่ แต่จะหายไปเองภายใน 24-48 ชั่วโมง

เหล็ก การเชื่อมโลหะมักก่อให้เกิดเหล็กออกไซด์ และมีลักษณะเป็นอนุภาคเล็กๆ สามารถเข้าสู่ปอดได้โดยผ่านทางการหายใจ หากมีปริมาณมาก อนุภาคของเหล็กออกไซด์จะตกค้างอยู่ในปอด สามารถตรวจพบได้โดยการเอกซ์เรย์ จะเห็นเป็นเม็ดเล็กๆ กระจายอยู่ในปอด อาจทำให้เกิดโรคปอดจากการได้รับฝุ่นผงเหล็กมากเกินไป (siderosis)

โมลิบดีนั่ม พบในโลหะผสมบางชนิด โมลิบดีนั่มก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจและดวงตา เมื่อได้รับในปริมาณมาก