Ochrona przed łukiem elektrycznym

Łuk elektryczny jest jedną z najgorszych rzeczy, które mogą przytrafić się elektrykowi.

Ogromna ilość energii elektrycznej zostaje uwolniona w ciągu milisekund, powstaje plazma, która osiąga temperaturę powyżej 5000°C, intensywne promieniowanie cieplne może spalić odzież i ciało. Ponadto łuk może wywołać wybuch, któremu towarzyszy ogłuszający huk i chmura toksycznych cząstek. Jeśli powstaną odłamki, to mogą się przemieszczać z prędkością 1100 km na godz. To wszystko może skończyć się poważnymi obrażeniami, w tym poparzeniami trzeciego stopnia lub takimi ranami rąk, gdzie konieczna jest amputacja.

W Niemczech w ostatnich latach w branżach energetycznej, włókienniczej, elektronicznej rośnie liczba wypadków przy pracy związanych z elektrycznością, w tym przypadków porażenia łukiem elektrycznym. Na szczęścia liczba śmiertelnych ofiar łuku elektrycznego spada z roku na rok. Firmy wprowadzają wiele zabezpieczeń i procedur, aby zminimalizować ryzyko związane z takimi incydentami. Jednym z głównych zaleceń prewencyjnych jest unikanie błędów ludzkich.

Organizując pracę pracodawcy powinni stosować się do zasad, które obejmują m.in.: unikanie ryzyka i stosowanie odpowiednich środków technicznych (w tym ochron zbiorowych), dostosowywanie procedur pracy do możliwości poszczególnych pracowników, zapewnianie pracownikom szkoleń i instrukcji oraz środków ochrony indywidualnej i wprowadzanie środków awaryjnych, które należy zastosować w razie wypadku. Odzież ochronna jest ostatnią linią obrony. Niemniej jednak przepisy wymagają, aby ubrania ochronne były używane podczas prac związanych z instalacjami elektrycznymi, dla których określono to w wyniku oceny ryzyka.

Przezorny pracodawca, analizując i oceniając ryzyko, weźmie pod uwagę dwie grupy pracowników, którzy najczęściej ulegają wypadkom w związku z wystąpieniem łuku elektrycznego: są to młodzi, niedoświadczeni elektrycy i ich starsi koledzy, którzy bywają mniej ostrożni, ponieważ wykonują tę pracę rutynowo od wielu lat.

Wybór środków ochrony indywidualnej w celu ochrony przed zagrożeniami związanymi z łukiem elektrycznym jest złożonym zadaniem. Międzynarodowe Stowarzyszenie Zabezpieczenia Społecznego (ISSA) i niemiecka instytucja zajmująca się ubezpieczeniami wypadkowymi, prewencją, medycyną pracy itp., zrzeszająca branżowe kasy ubezpieczeń wypadkowych (DGUV) opublikowały obszerne wytyczne na ten temat. Mówią one o dwóch najważniejszych kryteriach w procesie doboru śoi: analizie ryzyka i zastosowaniu dokładnych procedur testowych. Ryzyko obrażeń w wyniku łuku elektrycznego zmienia się w zależności od rodzaju instalacji elektrycznej. W przypadku niskonapięciowych systemów elektroenergetycznych o napięciu do 1000 woltów, konieczne jest zwarcie, żeby powstał łuk elektryczny. Jednak w przypadku systemów wysokiego napięcia energia jest uwalniana przez powietrze, gdy odległość między elementami czynnymi spada poniżej pewnej minimalnej granicy.

W analizie ryzyka określa się maksymalną ilość energii elektrycznej, która może zostać uwolniona podczas wystąpienia łuku i na którą narażony jest pracownik. Do wyboru odpowiedniej odzieży ochronnej można zastosować dwie międzynarodowe metody testowe: tzw. test łuku otwartego lub tzw. test skrzynkowy.

Test skrzynkowy – w warunkach laboratoryjnych odzież ochronną poddaje się działaniu łuku elektrycznego

Jednak pomimo szczegółowych analiz ryzyka i zaawansowanych technologii testowania pozostaje pewien stopień niepewności. – Skutki łuku elektrycznego mają cechy stochastyczne i podlegają znacznym statystycznym odchyleniom – mówi Martin Mehlem, specjalista z zakresu oceny ryzyka w BG ETEM w Kolonii (zawodowe towarzystwo ubezpieczeń wypadkowych dla branż energetycznej, włókienniczej, elektronicznej i medialnej). Innymi słowy, rzeczywistość jest taka, że ​​zdarzają się awarie techniczne i ludzkie błędy, które zbyt często są przyczynami tragicznych wypadków. BG ETEM podaje, że w przypadku systemów elektroenergetycznych niskiego i wysokiego napięcia nazbyt często pojawiają się następujące błędy: przewody pod napięciem są przypadkowo odłączone lub nieizolowane, urządzenie nie jest odłączone od zasilania, części pod napięciem nie są osłonięte lub ekranowane.

Kurtka ochronna Gore® Pyrad® po zadziałaniu łuku elektrycznego (test skrzynkowy) – na powierzchni kurtki powstaje zwęglona warstwa ochronna, nie ma dziur w tkaninie i innych uszkodzeń

M. Mehlem podkreśla też, że ochrona w dużej mierze zależy od samych pracowników, od tego, czy będą stosowali śoi. A na to duży wpływ ma jakość i komfort użytkowania samych śoi. Według danych szwajcarskich 14% ofiar łuku elektrycznego doznało poważnych obrażeń, ponieważ nie stosowało odpowiednich śoi. Jednak środki ochrony indywidualnej muszą w tym przypadku pogodzić sprzeczne cechy. Z jednej strony muszą powstrzymać energię łuku o mocy do 320 kJ, co wymaga niezwykle wytrzymałej tkaniny. Z drugiej strony ubranie musi być tak wygodne, że użytkownik nie zdejmie go nawet w gorące letnie dni. Europejskie regulacje określają, że ​​środki ochrony indywidualnej – niezależnie od ich wytrzymałości, konstrukcji i poziomu ochrony – również muszą być tak lekkie, jak to tylko możliwe. W tym celu firmy powinny korzystać z najnowszych osiągnięć techniki w przemyśle tekstylnym. Tkaniny stosowane w odzieży ochronnej nie muszą już być grube, żeby stanowić barierę dla ciepła i płomieni. Nowe tkaniny są lekkie i wygodne, ale gdy robi się naprawdę niebezpiecznie (łuk elektryczny!) stanowią skuteczną barierę izolacyjną.

test tkaniny Pyrad® – po odstawieniu płomienia materiał gaśnie, nie podtrzymując palenia, nie powstają dziury, szwy pozostają nieuszkodzone

Komfort użytkowania, ergonomiczne rozwiązania, wysokiej jakości materiały, przemyślana konstrukcja i sportowy design to dużo, ale nie wszystko. Śoi muszą być zaakceptowane przez konkretnych użytkowników. Z tego powodu Międzynarodowe Stowarzyszenie Zabezpieczenia Społecznego zaleca, żeby zakłady włączały pracowników w proces testowania i doboru śoi.

Franz Michelitsch, inżynier energetyk i specjalista ds. bhp w austriackiej firmie energetycznej Verbund AG, zwraca uwagę, że w tym sektorze nie ma jednego typu pracy. Pracownicy zatrudnieni są w elektrowniach tradycyjnych, wodnych, wiatrowych, przy przesyle energii, przy remontach linii energetycznych w górach. – Dlatego wybór odzieży ochronnej musi być poprzedzony długotrwałymi testami prowadzonymi przez samych pracowników. Zaangażowanie w testy pracowników automatycznie przełoży się na późniejszą aprobatę dla konieczności stosowania śoi – mówi Franz Michelitsch. Jego zdaniem odzież używana przez energetyków (szczególnie w terenie) powinna być wielofunkcyjna, niepraktyczne byłoby wydawanie pracownikom różnych typów odzieży, którą musieliby zmieniać w zależności od rodzaju wykonywanej pracy i pogody.

– Wśród pracowników, którzy muszą zostać wyposażeni w środki ochrony indywidualnej chroniące przed działaniem łuku elektrycznego należy wymienić przede wszystkim obsługę napowietrznych linii energetycznych, pracowników układających i obsługujących podziemne instalacje elektryczne, elektryków, pracowników elektrowni, służby utrzymania ruchu – dodaje Jürgen Hasse, konsultant w zakresie śoi, w szczególności tych chroniących przed łukiem elektrycznym. Zwraca przy tym uwagę, że łuk elektryczny, podczas którego wyzwalane są ogromne ilości energii, oddziałuje niszcząco na ludzi, używane przez nich wyposażenie ochronne, a także na samą instalację, w której doszło do wyzwolenia łuku.

Oparzenia dzieli się na cztery stopnie

Przy oparzeniach pierwszego stopnia skóra staje się czerwona, a uszkodzona zostaje jedynie wierzchnia warstwa naskórka. Oparzenia drugiego stopnia obejmują pęcherze i sięgają do dolnych warstw skóry. Przy oparzeniach trzeciego stopnia wszystkie warstwy skóry zostają zniszczone, a uszkodzenia docierają do leżących poniżej tkanek tłuszczowych. Uszkodzenia termiczne czwartego stopnia związane są z karbonizacją, ale są one bardzo rzadkie.

– Obrażenia związane z łukiem elektrycznym zwykle wiążą się z oparzeniami drugiego lub trzeciego stopnia. Jednak może dojść do znacznie poważniejszych urazów powodujących zniszczenie mięśni i kości – mówi dr Volker Schmidt, chirurg w klinice chirurgii ręki, plastycznej i rekonstrukcyjnej prowadzonej przez zrzeszenie zawodowe – kasę ubezpieczeń wypadkowych (BG Klinik) w Ludwigshafen w Niemczech.

Pracownicy firmy ARNOLD w Szwajcarii wykonują naprawy sieci w różnych warunkach atmosferycznych, a do wchodzenia na słupy przydaje się ubranie niekrępujące ruchów

Leczenie rozległych i głębokich oparzeń jest niezwykle złożone. Oprócz samych oparzeń powstają także inne obrażenia i komplikacje, obejmujące serce, mięśnie, krążenie pacjenta – będące skutkiem prądu, który przeszedł przez ciało. – Oparzenia obejmujące duży obszar ciała wymagają bardzo długiego leczenia. Pacjenci często muszą spędzić tygodnie lub nawet miesiące na intensywnej terapii. Opatrunki należy wymieniać co dwa lub trzy dni, a hodowla komórek skóry pacjenta trwa tygodnie. Czasem potrzebnych jest kilka a nawet kilkanaście operacji – tłumaczy V. Schmidt. Ludzie, którzy doznali poważnych oparzeń w wyniku łuku elektrycznego, zwykle muszą żyć z ograniczeniami przez resztę swojego życia; często po amputacjach muszą używać protez; zwykle potrzebują wsparcia psychologicznego. Całkowita regeneracja skóry nie jest możliwa, trzeba ją chronić specjalnymi kremami; wzrasta ryzyko zachorowania na raka skóry.

Dlaczego tak bardzo zależy nam na ochronie przed płomieniami i wysoką temperaturą?

Bo poparzenia mogą mieć bardzo poważne skutki zdrowotne, być drogie w leczeniu, mieć negatywny wpływ na poszkodowanego do końca jego życia – i mogą zostać wyeliminowane lub ograniczone przez zastosowanie właściwej ochrony – mówi Shawn Riley z centrum badawczego Gore w Elkton (USA). Ochrony wielofunkcyjnej, czyli odpornej na działanie płomienia i łuku elektrycznego, samogasnącej, wodoszczelnej, wiatroszczelnej, „oddychającej”, a do tego lekkiej i trwałej (odpornej na zużycie i wiele cykli prania). Takie cechy ma odzież wykonana z tkaniny Gore® Pyrad®. Stosowana jest przede wszystkim w energetyce zawodowej, ratownictwie technicznym, wojsku i w różnych gałęziach przemysłu (np. w petrochemii).

Wybór odzieży ochronnej z technologią Pyrad® poprzedziły szczegółowe testy ubrań, prowadzone przez naszych pracowników – mówi Georg Schlömer, behapowiec z rafinerii Holborn w Hamburgu

Firmy naftowe, gazowe i petrochemiczne muszą wyposażać pracowników w odzież, która chroni przed czynnikami atmosferycznymi (przed wiatrem, chłodem i deszczem) oraz zapewnia ochronę w sytuacjach nagłej ekspozycji na płomienie i wysoką temperaturę. Zwykle materiały, które chronią przed deszczem i chłodem nie zapewniają ochrony przed płomieniem czy łukiem elektrycznym. I na odwrót. Natomiast technologia GORE® PYRAD® łączy te dwa rodzaje ochrony, zapewniając przy tym komfort użytkowania. Omawiana odzież spełnia wymagania normy ISO 15025 dotyczącej ochrony przed płomieniem – ma właściwości samogasnące, nie pali się po odstawieniu płomienia. Spełnia również kryteria EN 13034 dla odzieży chroniącej przed ciekłymi chemikaliami i zapewnia ochronę przed wyładowaniem elektrostatycznym. Tkanina zewnętrzna z poliestru może być wytwarzana w różnych kolorach, w tym w jaskrawej pomarańczowej i żółtej barwie.

Zalety ubrań z technologią Pyrad® potwierdza Patrick Käser, kierownik działu bhp i ochrony środowiska w szwajcarskiej firmie ARNOLD, działającej w sektorach energetyki, transportu, telekomunikacji. – Przez długi czas szukaliśmy ubrania ochronnego, które miałoby następujące cechy: chroniło przed działaniem łuku elektrycznego, przed złymi warunkami atmosferycznymi (są prace, które musimy wykonywać zimą wysoko w górach), miało kolor pomarańczowy no i zyskało akceptację pracowników – mówi P. Käser. Przez pięć miesięcy pracownicy ARNOLDA testowali ubrania Gore® Pyrad® w różnych warunkach, zwracając uwagę na szczelność, oddychalność, termoregulację, ochronę przed zimnem, komfort noszenia, odporność mechaniczną, układ kieszeni, jakość wykonania. Testy wypadły pozytywnie i pracownicy używają ubrań z technologią Pyrad®.

Omawiany materiał może być też wykorzystywany do produkcji specjalnych, lżejszych ubrań strażackich. – Tradycyjna odzież ochronna używana przez strażaków podczas walki z ogniem jest zbyt ciężka i zapewnia zbyt duży poziom ochrony w przypadku większości zadań, które strażacy wykonują w dzisiejszych realiach. Potrzebna jest po prostu lżejsza odzież ochronna dla ratownictwa technicznego – mówi Heikki Kervinen, oficer z Departamentu Ratownictwa w regionie Länsi-Uusimaa w Finlandii. Po fazach prób, testów i poszukiwań drugiego, lżejszego ubrania ochronnego dla strażaków ratowników Finowie z jednostki H. Kervinena zdecydowali się na Pyrad®. Każdy ma dwa komplety – ciężkie ubranie ochronne i lżejsze, którego używa np. podczas akcji związanych z ratownictwem drogowym.

Stosowanie samych ubrań ochronnych nie stanowi wystarczającej ochrony przed łukiem elektrycznym. Pracownik musi być wyposażony w kompletny zestaw, obejmujący ubranie ochronne, ochronę głowy i twarzy, rękawice i buty ochronne. Potwierdzają to dane statystyczne dotyczące rozkładu obrażeń (oparzeń skóry) wskutek zadziałania łuku elektrycznego, które przywołuje M. Mehlem. Najczęściej poparzeniom ulega prawa dłoń (67%), następnie: lewa dłoń (56%), głowa (50%), prawe przedramię (41%), lewe przedramię (34%), korpus i pozostałe części ciała (poniżej 10%).

Żadna ochrona nie spełni swojej funkcji, jeśli nie będzie stosowana. Dlatego tak ważne są funkcjonalność i komfort śoi. Dr Günther Schlee, który w Gore zajmuje się badaniem komfortu użytkowania odzieży ochronnej, podkreśla, że odzież lekka i oddychająca ułatwia pracę, sprawia, że pracownicy mniej się męczą, mają większą swobodę ruchów. Dzięki temu popełniają mniej błędów, a mniej błędów to mniej wypadków. 

Robert Kozela

fot. © W. L. Gore & Associates

Artykuł z miesięcznika ATEST – Ochrona Pracy nr 9/2018

www.atest.com.pl

Skomentuj