Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren: Verfahren ... / 3.2 Lichtbogenhandschweißen

Beim Lichtbogenhandschweißen bestehen Gefahren einmal durch den elektrischen Strom selbst, durch die Strahlung des Lichtbogens, durch Gase und Rauche sowie durch glühende oder flüssige Metall- oder Schlackespritzer.

3.2.1 Elektrischer Strom

Entscheidend für die Einwirkung des elektrischen Stroms auf den menschlichen Körper sind:

Stromstärke, Frequenz, Dauer der Einwirkung und der Stromweg durch den Körper.

Dabei gilt:

• Wechselstrom ist wesentlich gefährlicher als Gleichstrom.
• Höhere Stromstärke ist gefährlicher als niedrige.
• Längsdurchströmung (Abb. 3) ist gefährlicher als Querdurchströmung (Abb. 4).
• Jede Einwirkdauer über 0,3 s ist kritisch.

Abb. 3: Elektrische Längsdurchströmung^[1]

Abb. 4: Elektrische Querdurchströmung^[2]

Der elektrische Widerstand von Bekleidungsstücken ist sehr unterschiedlich. Unbeschädigtes trockenes Schuhwerk mit Gummisohlen hat einen Widerstand von etwa 10.000 Ohm und ist damit eine ausreichende Isolation gegen eine leitfähige Standfläche. Nasse oder durchschwitzte Kleidung dagegen ist elektrisch leitfähig und hat fast keinen Widerstand. Eine auch unter schwierigen Verhältnissen sicher isolierende Arbeitskleidung mit brauchbaren Trageeigenschaften gibt es nicht.

Der elektrische Widerstand des Menschen hängt

• vom Stromweg,
• vom Zustand der Haut (trocken oder feucht, verletzt oder unverletzt),
• von der Größe der Spannung und
• von der Frequenz

ab und setzt sich aus Körperinnenwiderstand und Hautwiderstand zusammen.

Die Stromstärke kann aus der Berührungsspannung und dem Widerstand des Stromweges abgeschätzt werden.

Für den Stromweg Hand-Hand mit einem Widerstand R von 1.000 Ohm ergibt sich bei einer Berührungsspannung U von 80 V die Stromstärke I zu

Abb. 5: Zeit-Stromstärke-Abhängigkeit der Auswirkungen von Wechselstrom im Frequenzbereich von 15 bis 100 Hz bei Körperdurchströmung/Längsdurchströmung^[3]

Nr.	Einsatzbedingung	Leerlaufspannung
		Spannungsart	Höchstwerte in Volt
			Scheitelwert	Effektivwert
1	Erhöhte elektrische Gefährdung	Gleich Wechsel	113 68	48
2	Ohne elektrische Gefährdung	Gleich Wechsel	113 113	80
3	Begrenzter Betrieb ohne erhöhte elektrische Gefährdung	Gleich Wechsel	113 78	55
4	Lichtbogenbrenner maschinell geführt	Gleich Wechsel	141 141	100
5	Plasmaschneiden	Gleich	500	–
6	Unter Wasser mit Personen im Wasser	Gleich Wechsel	65	unzulässig

Tab. 1: Zulässige Werte der Leerlaufspannung^[4]

Achtung

Stromfluss schadet

Der Stromfluss schadet nicht nur dem Menschen. Auch Bauteile und Leitungen, die für den Schweißstrom nicht vorgesehen sind, können durch vagabundierende Schweißströme gefährdet werden. Besonders gefährdet sind z. B. Schutzleiter sowie leitfähige Trag- und Anschlagmittel.

Praxis-Beispiel

Vagabundierender Schweißstrom

Wenn irrtümlich am Werkstück II (vgl. Abb. 6) zu schweißen begonnen wird, ohne die Schweißstromrückleitung von Werkstück I auf Werkstück II umzuklemmen, fließt der gesamte Schweißstrom über den Schutzleiter der beiden Elektrowerkzeuge und kann die Schutzleiter durchschmelzen.

Wenn der Elektrodenhalter mit eingespannter Stabelektrode (vgl. Abb. 7) unzulässig nicht isoliert auf der Schweißstromquelle abgelegt wird, können durch den Schweißstrom die Schutzleiter von Elektrowerkzeug und Schweißstromquelle durchbrennen.

Beim nicht isolierten Ablegen des Stabelektrodenhalters auf die Schweißstromquelle
(vgl. Abb. 8) kann deren Schutzleiter auch dann durchschmelzen, wenn das Werkstück oder der Schweißtisch auch ohne Elektrowerkzeug eine Erdverbindung besitzt.^[5]

Der Weg des vagabundierenden Schweißstromes ist in den Abb. 6 bis 8 punktiert.

Abb. 6: Möglicher Stromweg über Schutzleiter von Elektrowerkzeugen bei fehlender Schweißstromrückleitung^[6]

Abb. 7: Möglicher Stromweg über Schutzleiter, wenn die Elektrode nicht isoliert abgelegt wird^[7]

Abb. 8: Schutzleitergefährdung bei geerdetem Werkstück und nicht isoliert abgelegter Schweißelektrode^[8]

[1] Quelle: DGUV-I 209-010.

[2] Quelle: DGUV-I 209-010.

[3] Quelle: DGUV-I 209-010.

[4] Quelle: DGUV-I 209-010.

[5] Die Beispiele sind der DGUV-I 209-010 entnommen.

[6] Quelle: DGUV-I 209-010.

[7] Quelle: DGUV-I 209-010.

[8] Quelle: DGUV-I 209-010.

3.2.2 Strahlung

Der Schweißlichtbogen sendet ein Spektrum von Strahlen aus, das von Infrarot über die sichtbaren Lichtstrahlen bis zu Ultraviolett reicht. Die Wirkung der Strahlen ist wegen ihrer größeren Intensität wesentlich stärker als beim Gasschweißen.

Die nicht sichtbaren, kurzwelligen ultravioletten Strahlen verbrennen die Haut und verursachen eine Entzündung des äußeren Auges, das sog. Verblitzen der Augen.

Achtung

Feuerstar

Die langwelligen Infrarotstrahlen (Wärmestrahlen) können bei längerer Einwirkung den Feuerstar hervorrufen.

Die Intensität der Strahlung nimmt zwar mit steigender Entfernung ab, jedoch ist die Einwirkung nicht nur unmittelbar auf den Schweißer, sondern auch auf andere, in der Nähe beschäftigte Personen, zu beachten.

3.2.3 Rauche und Gase

Bezüglich der Rauche und Gase sind es in erster Linie die Rauche, die mit ihren unterschiedlichen Zusammensetzungen und Mengen eine Gesundheitsgefahr darstellen.

Die chemische Zusammensetzung der Rauche hängt vorwiegend vom...