DGUV Information 203-038: Beurteilung magnetischer Felder von Widerstandsschweißeinrichtungen (bisher BGI 5011)

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BG-Informationen enthalten Festlegungen und Informationen, die die Anwendung der vorliegenden Erkenntnisse und Regelungen zu einem bestimmten Sachgebiet oder Sachverhalt bei der praktischen Arbeit erleichtern sollen.

Vorbemerkung

In Deutschland wird der Schutz versicherter Arbeitnehmer gegen gesundheitliche Risiken, die mit der Exposition gegenüber elektrischen, magnetischen und elektromagnetischen Feldern verbunden sein können, durch die Unfallverhütungsvorschrift "Elektromagnetische Felder" (BGV B11) sichergestellt. Diese enthält zulässige Werte der Feldstärken und Festlegungen für deren Anwendung.

Die Erarbeitung der vorstehend genannten Unfallverhütungsvorschrift erfolgte im Auftrag des Bundesministeriums für Arbeit und Soziales (BMAS) und des Hauptverbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften und hat somit den Verbindlichkeitsstatus einer gesetzlichen Regelung.

Die zulässigen Werte basieren auf den Guidelines der Internationalen Kommission für den Schutz vor nichtionisierender Strahlung ICNIRP (1998). In speziellen praxisbezogenen Bereichen gehen die Festlegungen der vorstehend genannten Unfallverhütungsvorschrift über die Empfehlungen dieser Guidelines hinaus. Das gilt im besonderen Maße für die Bewertung niederfrequenter gepulster Magnetfelder, für die es national und international zwar wissenschaftliche Grundlagen, jedoch keine Vorbilder gab.

Die für die Bewertung von niederfrequenten gepulsten Feldern gewählte mathematische Beschreibung in der vorstehend genannten Unfallverhütungsvorschrift stellt gegenüber dem realen Zusammenhang zwischen elektrischer Stimulation und biologischer Wirkung (Grundgesetz der Stimulation) eine erhebliche Vereinfachung dar, beschreibt die physiologischen Vorgänge aber mit einer hinreichenden Genauigkeit, so dass eine möglichst exakte und stets sichere Bewertung der Exposition erreicht wird.

Diese Handlungsanleitung soll dem Anwender helfen, die in der Arbeitswelt anzutreffenden niederfrequenten gepulsten Magnetfelder mit den verfügbaren Messgeräten und mit einem angemessenen Zeitaufwand zu bewerten. Ein Teil der hier angebotenen Lösungsvorschläge beruht auf aktuellen Forschungsergebnissen zu Emissionen von Widerstandsschweißeinrichtungen.

1 Anwendungsbereich

1.1 Diese BG-Information findet Anwendung bei der Beurteilung magnetischer Felder von Widerstandsschweißeinrichtungen. Sie dient der Anwendung der Unfallverhütungsvorschrift "Elektromagnetische Felder" (BGV B11).

1.2 Diese BG-Information findet sinngemäß auch Anwendung auf Einrichtungen mit vergleichbaren (zeitlich, räumlich) magnetischen Feldern.

2 Begriffsbestimmungen

Im Sinne dieser BG-Information werden folgende Begriffe bestimmt:

1.

Befähigte Personen/Sachkundige sind Personen, die nach § 2 Abs. 7 der Betriebssicherheitsverordnung für diese Tätigkeit über Fachkenntnisse zur Messung, Berechnung und Beurteilung von magnetischen Feldern verfügen, die sie durch Berufsausbildung, Berufserfahrung und zeitnahe berufliche Tätigkeit erworben haben. Sie müssen für diese Tätigkeiten weisungsfrei gestellt sein. Siehe Technische Regeln für Betriebssicherheit TRBS 1203 "Befähigte Personen, allgemeine Anforderungen".

2.

Gepulste Felder sind Felder, die keinen kontinuierlichen, gleichförmigen Verlauf besitzen, d.h. Pausenzeiten ohne Feld beinhalten, zeitliche Variationen ihrer Stärke besitzen oder aus mehreren Frequenzen bestehen. Sie können sich aus einer zeitlichen Abfolge von z. B. sinus-, trapez-, dreieckförmigen oder exponentiellen Einzel- oder Mehrfachpulsen und Pausen oder Gleichfeldanteilen zusammensetzen.

3.	Exposition ist das Ausgesetzt sein einer Person gegenüber einem auf sie einwirkenden magnetischen Feld.

4.	Grenzfrequenzen geben bei Messgeräten den Frequenzbereich an, innerhalb dessen die Messgeräte bei Berücksichtigung der systematischen (geräteeigenen) Fehler angewendet werden können.

5.

Schweißvorgang ist ein Impulszug aus einer oder mehreren Stromzeiten zum Vorwärmen, Schweißen und Nachwärmen der Schweißstelle.

Ein prinzipieller Ablauf des Schweißvorganges ist in Bild 1 wiedergegeben. Von den dargestellten Impulsen ist mindestens ein Schweißimpuls vorhanden, Vorwärm- und Nachwärmimpulse können vorhanden sein. Stromanstiegs- und Stromabfallzeit (mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit der Stromänderung) sind in der Regel ohne Pausen mit dem Schweißimpuls verbunden.

Vor- und Nachwärmzeit sind wenn, dann aus metallurgischen Gründen, z. B. Gefügebildung der Werkstoffe, vorhanden und weisen eine niedrigere Stromstärke als der Schweißstrom auf.

Bild 1: Prinzipieller Ablauf des Schweißvorganges

Siehe DVS-Merkblatt 2904 "Steuerung für Punkt-, Buckel- und Rollennahtschweißeinrichtungen".

Die Zeiten in Bild 1 bedeuten:

tv	Stromzeit beim Vorwärmen
tpv	Pausenzeit beim Vorwärmen
twa	Wärmeausgleichszeit nach dem Vorwärmen
ts	Stromzeit beim Schweißen
tP	Pausenzeit beim Schweißen
tk	Kühlzeit nach dem Schweißen
tn	Stromzeit beim Nachwärmen
tpn	Pausenzeit beim Nachwärmen
I2v	Vorwärmstrom
I2s	Schweißstrom
I2n	Nachwärmstrom

Während der einzelnen, als Impulse bezeichneten Zeiten liefert...