Operator Health and Safety: Laser Cutting Fumes and Dust

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धातु की लेज़र कटिंग में हानिकारक पदार्थ

ऊष्मीय प्रसंस्करण में — हमारे मामले में गैस-सहायक लेज़र कटिंग में — हवा खतरनाक गैसों और काटी जा रही धातु के ऑक्साइडों से बनी अति-सूक्ष्म धूल से संतृप्त हो जाती है। कटिंग के साथ चिंगारियाँ, छींटे और उच्च-आवृत्ति शोर होते हैं। आइए हानिकारक पदार्थों पर नज़र डालें।

सूक्ष्म कणीय पदार्थ (धूल)

लेज़र कटिंग में बहुत अधिक धूल बनती है। कुछ कण 1 µm से बड़े होते हैं, पर एक विशेष श्रेणी है सूक्ष्म कणीय पदार्थ (10 µm से छोटे कण — PM10)। इंसान इसे न देख सकता है न महसूस कर सकता है, फिर भी यही सबसे बड़ा ख़तरा है क्योंकि यह श्वसन तंत्र में गहराई तक पहुँचता है।

प्रदूषक कण रक्तवाहिकाओं की दीवारों पर जमा होते हैं, उनकी lumen को धीरे-धीरे संकरा करते हैं और रक्त-प्रवाह धीमा करते हैं। नतीजा: thrombosis का जोखिम बढ़ता है।
कई सूक्ष्म धूल-कण कैंसर-कारक होते हैं; नियमित साँस लेना फेफड़ों के कैंसर का कारण बन सकता है।
लगातार साँस लेने से संचयी प्रभाव होता है, जिससे ब्रोन्कियल अस्थमा, COPD जैसी गंभीर बीमारियाँ हो सकती हैं।
धूल एलर्जी ट्रिगर कर सकती है। दौरों में: तेज़ खांसी, बार-बार छींकें, आँसू, सूजन, आँखों की लालिमा।

धूल केवल ऑपरेटर को ही नहीं, स्वयं लेज़र को भी नुक़सान पहुँचाती है: यह beam को क्षीण करती है और कटिंग की सटीकता कम करती है।

एयरोसोल (फ्यूम)

एयरोसोल वह हवा या गैस है जिसमें 1 µm से छोटे ठोस या तरल कण निलंबित हों। इन्हें परंपरागत रूप से धूल, धुआँ और कोहरे में बाँटा जाता है। धूल और धुआँ — ठोस कणों सहित निलंबन; कोहरे — तरल कणों सहित निलंबन।

हमारे मामले में ख़तरनाक हैं संघनन एयरोसोल: ये धातु की कटिंग, तापन और शीतलन के दौरान बनते हैं। हवा में सूक्ष्मदर्शी कण निलंबित रहते हैं।

उत्सर्जित पदार्थों की मात्रा निर्भर करती है:

कटिंग गति पर;
assist gas के दबाव पर;
धातु के प्रकार और ग्रेड पर;
कटिंग पैरामीटर पर।

Mild steel CrNi (क्रोमियम-निकल) युक्त सामग्री या galvanized शीट की तुलना में बहुत कम उत्सर्जन करती है। मिश्रधातु इस्पात और अलौह धातुओं की कटिंग में working zone में संघनन एयरोसोल छोड़े जाते हैं; सबसे ज़हरीले हैं manganese, zinc, vanadium, nickel ऑक्साइडों के एयरोसोल और अनेक अन्य धातुओं तथा उनके यौगिकों के एयरोसोल।

लेज़र कटिंग में fume और धूल बनते हैं जिनमें 97 % कणों का व्यास 5.7 µm से कम होता है।

ऊष्मीय कटिंग में निकलने वाले पदार्थों का शरीर पर प्रभाव

क्रोमियम ऑक्साइड्स. साँस से अंदर जाने पर खांसी, साँस लेने में कठिनाई, साँस फूलना, गले में दर्द और घरघराहट होती है। त्वचा संपर्क: लालिमा, जलन, दर्द। आँखों में: लालिमा, दर्द, स्थायी दृष्टि-हानि, गहरी जलन। निगलने पर: पेट में मरोड़।
निकल और इसके यौगिक. उच्च सांद्रता पर एलर्जी (dermatitis, rhinitis आदि), anaemia, केंद्रीय और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की उत्तेजना, संभावित neoplasms और कैंसर तक होते हैं। त्वचा-irritant के तौर पर सीधा असर नहीं, पर निकल-platers में "nickel itch" (निकल eczema), edemas, बबल आदि के मामले देखे गए हैं।
एल्युमिनियम ऑक्साइड. त्वचा-संपर्क से नकारात्मक प्रभाव नहीं देखा गया। उच्च सांद्रता पर अल्पकालिक अनावरण आँखों और ऊपरी श्वसन मार्ग को irritate करता है। दीर्घकालिक या बारंबार अनावरण CNS को प्रभावित कर सकता है।
कार्बन मोनोऑक्साइड. साँस के साथ अंदर जाने पर सिरदर्द और चक्कर, कान बजना, साँस फूलना, धड़कन तेज़, आँखों के आगे चमक, चेहरे का लाल पड़ना, कमज़ोरी, मतली, उल्टी, ऐंठन, बेहोशी, coma।
नाइट्रोजन ऑक्साइड्स. कार्बन मोनोऑक्साइड से अधिक तीव्र। फेफड़े-bronchial कार्य, तंत्रिका तंत्र, पाचन और हृदय की क्रिया को बाधित करते हैं। खांसी, सिरदर्द, जलन की अनुभूति, मतली, नींद आना, चेतना का धुंधलापन, त्वचा का नीला पड़ना, ऐंठन, बेहोशी होती है।
मैग्नीशियम ऑक्साइड. वाष्प से लालिमा, दर्द, पाचन-विकार, श्वसन-मार्ग में जलन, सिरदर्द, खांसी, पसीना, मतली और बुख़ार (metal fume fever के लक्षण exposure के 4–12 घंटे बाद ही प्रकट हो सकते हैं)।

धातुओं की ऊष्मीय कटिंग बड़ी मात्रा में हानिकारक पदार्थ निकालती है। इनमें से कुछ शरीर पर नकारात्मक प्रभाव डालते हैं और लंबे exposure पर कैंसर की पृष्ठभूमि तैयार करते हैं। बीमारियों से बचाव के लिए कर्मचारियों को PPE (व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण) का प्रयोग अनिवार्य है, और कार्यशाला में सामान्य वेंटिलेशन और स्थानीय निकास वेंटिलेशन (LEV / फ्यूम एक्सट्रैक्शन) स्थापित होने चाहिए।

यह भी न भूलें कि कर्मचारी पर इनडोर तापमान, वायु-गति, सापेक्ष आर्द्रता, हानिकारक उत्सर्जन आदि कारक प्रभाव डालते हैं।

वायु के विशिष्ट प्रदूषक

emission धूल;
कार्बन मोनोऑक्साइड;
तेल एयरोसोल (oil mist);
धुआँ;
कार्बनिक पदार्थ के ऊष्मीय अपघटन के उत्पाद;
धातु एयरोसोल;
धातु ऑक्साइड;
फ्लोराइड यौगिक;
फेनोल;
कार्बनिक अम्ल;
organosulphur यौगिक;
तीखी गंध आदि।

स्टेनलेस स्टील की कटिंग में गैसें

यद्यपि स्टेनलेस स्टील की लेज़र कटिंग में प्रयुक्त गैसें विषैली नहीं हैं, फिर भी संभावित रूप से खतरनाक हो सकती हैं। संबद्ध जोखिमों में धुआँ और गैस स्वयं शामिल हैं।

ऑक्सीजन कटिंग में उत्पन्न धुएँ की मात्रा नाइट्रोजन कटिंग से 100 गुना अधिक थी।
ऑक्सीजन कटिंग में कण-आकार छोटा है — मुख्यतः 6 µm से कम, जिसे hygiene की दृष्टि से सबसे समस्याजनक माना जाता है।
रासायनिक विश्लेषण में पाया गया कि षट्संयोजी क्रोमियम — Cr(VI) — ज्ञात कैंसरजन — का अनुपात नाइट्रोजन से कटाई करने पर कम था।
वायुमंडल में ऑक्सीजन सांद्रता 18 % से नीचे जाने पर जीवन के लिए ख़तरा होता है।
ऑक्सीजन-समृद्ध वातावरण में कई सामग्री ज्वलनशील हो जाती हैं।
सीमित स्थान में उच्च-दाब नाइट्रोजन कटिंग ऑक्सीजन-विस्थापन (asphyxiation) का जोखिम पैदा करती है।