Operator Health and Safety: Laser Cutting Fumes and Dust

Substâncias nocivas no corte a laser de metais

No processamento térmico — neste caso, corte a laser assistido por gás — o ar fica saturado de gases perigosos e poeira muito fina formada por óxidos do metal cortado. O corte é acompanhado por faíscas, respingos e ruído de alta frequência. Vejamos as substâncias nocivas.

Material particulado fino (poeira)

O corte a laser de metal gera grande quantidade de poeira. Parte das partículas tem mais de 1 µm, mas uma classe especial é o material particulado fino (partículas menores que 10 µm — PM10). O ser humano não a vê nem a sente, mas é justamente ela a mais perigosa, pois penetra profundamente nas vias respiratórias.

• Partículas contaminantes depositam-se nas paredes dos vasos sanguíneos, estreitando-os progressivamente e retardando o fluxo sanguíneo. Resultado: maior risco de trombose.
• Boa parte das partículas finas é cancerígena; sua inalação regular pode causar câncer de pulmão.
• A inalação contínua produz efeito cumulativo, levando a doenças graves como asma brônquica, doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e outras.
• A poeira pode desencadear alergias. Em crises ocorrem tosse intensa, espirros frequentes, lacrimejamento, inchaço e vermelhidão dos olhos.

A poeira prejudica não apenas o operador, mas também o próprio laser: atenua o feixe e reduz a precisão de corte.

Aerossóis (fumos)

Aerossóis são ar ou gás contendo partículas sólidas ou líquidas em suspensão menores que 1 µm. Costumam ser divididos em poeira, fumaça e névoa. Poeiras e fumaças são sistemas de ar ou gás com partículas sólidas suspensas; névoas, sistemas de ar ou gás com partículas líquidas.

No nosso caso, os perigosos são os aerossóis de condensação: formam-se durante o corte, o aquecimento e o resfriamento do metal. Surgem partículas microscópicas em suspensão.

O volume de substâncias liberadas depende de:

• velocidade de corte;
• pressão do gás de assistência;
• tipo e grau do metal;
• parâmetros de corte.

Aços baixo carbono produzem muito menos emissões que materiais com CrNi (cromo-níquel) ou chapas galvanizadas. No corte de aços ligados e metais não ferrosos, são liberados aerossóis de condensação na zona de trabalho; os mais tóxicos são os de óxidos de manganês, zinco, vanádio, níquel e outros metais e seus compostos.

O corte a laser produz fumos e poeira em que 97 % das partículas têm diâmetro menor que 5,7 µm.

Efeitos das substâncias liberadas no corte térmico sobre o organismo

• Óxidos de cromo. A inalação provoca tosse, dificuldade respiratória, falta de ar, dor de garganta, respiração estertorosa. O contato com a pele causa vermelhidão, queimaduras e dor. Nos olhos: vermelhidão, dor, perda permanente da visão e queimaduras profundas. A ingestão provoca cólicas abdominais.
• Níquel e seus compostos. Em concentrações elevadas costumam causar alergias (dermatite, rinite etc.), anemia, hiperexcitabilidade dos sistemas nervosos central e autônomo, e possíveis neoplasias, incluindo câncer. Não têm efeito irritante direto na pele, mas niqueladores apresentaram casos de "coceira do niquelador" (eczema por níquel), edemas, bolhas etc.
• Óxido de alumínio. Sem efeito negativo por contato com a pele. Exposição breve em alta concentração irrita olhos e vias aéreas superiores. Exposição prolongada ou repetida pode afetar o sistema nervoso central.
• Monóxido de carbono. A inalação causa dor de cabeça, tontura, zumbido nos ouvidos, falta de ar, taquicardia, flashes visuais, rubor facial, fraqueza, náusea, vômito, convulsões, perda de consciência e coma.
• Óxidos de nitrogênio. Mais agressivos que o monóxido de carbono. Afetam pulmões e brônquios, sistema nervoso, trato gastrointestinal e coração. Causam tosse, cefaleia, sensação de queimação, náusea, sonolência, confusão mental, cianose, convulsões e perda de consciência.
• Óxido de magnésio. Os fumos causam vermelhidão, dor, distúrbios digestivos, irritação das vias aéreas, dor de cabeça, tosse, sudorese, náusea e febre (a febre dos fumos metálicos pode levar 4–12 h para se manifestar).

O corte térmico de metais libera grande volume de substâncias nocivas. Algumas afetam o organismo e, na exposição prolongada, criam terreno para o câncer. Para prevenir doenças, o pessoal deve usar EPI (Equipamentos de Proteção Individual) e a oficina deve dispor de ventilação geral e ventilação local exaustora (exaustão de fumos).

Lembre-se também de que afetam o trabalhador: temperatura do ar interno, velocidade do ar, umidade relativa, emissões nocivas etc.

Contaminantes típicos do ar

• poeira de emissão;
• monóxido de carbono;
• névoa de óleo (aerossóis);
• fumaça;
• produtos da decomposição térmica de matéria orgânica;
• aerossóis de metais;
• óxidos de metais;
• compostos fluorados;
• fenóis;
• ácidos orgânicos;
• compostos organossulfurados;
• odor pungente etc.

Gases no corte de aço inoxidável

Embora os gases usados no corte a laser de aço inoxidável não sejam tóxicos, podem ser potencialmente perigosos. Os riscos associados envolvem fumaça e o próprio gás.

• A quantidade de fumaça gerada no corte com oxigênio foi 100 vezes maior que no corte com nitrogênio.
• As partículas do corte com oxigênio são menores — predominantemente abaixo de 6 µm, faixa considerada a mais problemática do ponto de vista da higiene ocupacional.
• A análise química mostrou que o teor de cromo hexavalente — Cr(VI) — um cancerígeno conhecido — foi menor no corte com nitrogênio.
• Há risco de morte se a concentração de oxigênio do ar ambiente cair abaixo de 18 %.
• Em ambientes enriquecidos com oxigênio, muitos materiais tornam-se combustíveis.
• A operação de corte com nitrogênio em alta pressão em espaço confinado cria risco de deslocamento do oxigênio (asfixia).

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