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Herausgeber:
Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik
Gustav-Heinemann-Ufer 130, 50968 Köln
Internet: http://www.bgfe.de
Alle Rechte vorbehalten.
1. Auflage 2002
BG/BIA-EMPFEHLUNGEN ZUR ÜBERWACHUNG
VON ARBEITSBEREICHEN OBERFLÄCHENVEREDELUNG,
GALVANOTECHNIK UND ELOXIEREN
Stand: November 2001
Nachdruck mit freundlicher Genehmigung
des Erich Schmidt Verlages, Bielefeld
Hans-Georg Haas
Jens Jühling
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2
INHALT
........................................................................................................................................................
1
Anwendungsbereich
4
2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
Beschreibung der Arbeitsverfahren [2]
Vorbehandlungsverfahren
Polieren, Glänzen
Alkalische Entfettung
Elektrolytische Entfettung
Dekapieren
Beizen
Beschichtungsverfahren
Glanzverchromen
Hartverchromen
Chromatieren
Vernickeln,
Glanznickel/Halbglanznickel
Vernickeln – chemisch –
Verkupfern – cyanidisch –
Verzinken – cyanidisch –
Eloxieren
Schwefelsäureverfahren (Gleichstrom)
Oxalsäureverfahren (Gleichstrom)
Anlagentechniken
Manuell bediente Anlagen
Badbedienung mit Hebezeug, Kran oder
handbetätigtem Beschickungsgerät
Automatische Anlage
5
5
5
5
5
5
5
5
6
6
6
2.2.5
2.2.6
2.2.7
2.3
2.3.1
2.3.2
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
6
6
6
6
7
7
7
7
7
7
7
3
3.1
3.2
3.3
3.3.1
3.3.2
3.3.3
3.3.4
3.3.5
Gefahrstoffexposition
Gefahrstoffe
Expositionsmessungen
Befund
Vorbehandlung/Entfettung
Glanzverchromen
Hartverchromen
Chromatieren
Vernickeln,
Glanznickel/Halbglanznickel
3.3.6 Vernickeln – chemisch –
3.3.7 Verkupfern
3.3.8 Verzinken
3.3.9 Eloxieren
3.3.10 Galvanische Verfahren – allgemein –
8
8
8
9
9
9
9
10
4
4.1
Schutzmaßnahmen
Ansetzen von Bädern, Ab- und
Umfüllen
11
5
Anwendungshinweise
12
6
Überprüfung
12
10
10
10
10
10
10
11
Literatur
13
Anhang
14
3
1 ANWENDUNGSBEREICH
...................................................................................................................................................................
1 Anwendungsbereich
Diese BG/BIA-Empfehlungen legen die Kriterien für
die Einhaltung bzw. die dauerhaft sichere Einhaltung
der Luftgrenzwerte und für den Verzicht auf Kontrollmessungen nach TRGS 402 [1] in Arbeitsbereichen
der Oberflächenveredelung, Galvanotechnik und beim
Eloxieren fest.
Die BG/BIA-Empfehlungen gelten für Arbeitsbereiche,
in denen im Tauchverfahren Metall- und/oder Kunststoffteile beschichtet oder Aluminiumteile im Eloxalverfahren behandelt werden.
Sie gelten für:
Vorbehandlungsverfahren
Polieren, Glänzen
Alkalische Entfettung
Elektrolytische Entfettung
Dekapieren
Beizen.
•
4
•
•
•
•
•
• Beschichtungsverfahren
• Glanzverchromen
• Hartverchromen
• Chromatieren
• Vernickeln, Glanznickel/Halbglanznickel
• Vernickeln – chemisch –
• Verkupfern – cyanidisch –
• Verzinken – cyanidisch –.
• Eloxieren (Schwefelsäureverfahren)
Diese BG/BIA-Empfehlungen gelten nicht für Verfahren bei der Leiterplattenherstellung, beim Lackieren
und beim Feuerverzinken.
2 BESCHREIBUNG DER ARBEITSVERFAHREN [2]
2.1 Vorbehandlungsverfahren
2.1.1 Polieren, Glänzen
Das nicht mechanische Polieren oder Glänzen erfolgt
chemisch oder elektrolytisch. Beim elektrolytischen
Glänzen (Elektropolieren) werden Unebenheiten von
Metalloberflächen durch anodische Behandlung in
starken Säuren und bei Aluminium durch Natronlauge
entfernt (Mikroeinebnung). Es kommen Stromdichten
bis 100 A/dm2 zur Anwendung.
Das außenstromlose chemische Glänzen mit ähnlichem Effekt wird hauptsächlich bei Aluminium, Kupfer
und Kupferlegierungen, die z. B. als Reflektoren für
Scheinwerfer oder Infrarotstrahler eingesetzt werden,
mit speziellen Glänzlösungen verwendet. Beim chemischen und elektrolytischen Glänzen kommen Salpetersäure, Schwefelsäure, Salzsäure, Flusssäure, Chromsäure, Phosphorsäure oder Essigsäure in unterschiedlichen Gemischen und Konzentrationen zum Einsatz.
2.1.2 Alkalische Entfettung
Beim Entfetten oder Reinigen werden Oberflächen
von Fetten, Ölen, Wachsen und anderen Schmutzschichten befreit. Das alkalische Reinigen erfolgt im
Allgemeinen mit Natronlauge mit Konzentrationen bis
50 g/l Natriumhydroxid, gegebenenfalls bei Temperaturen bis 80 °C als Abkochentfettung, unter Anwendung von Ultraschall oder besonderer Waschverfahren, z. B. Druckflutung.
2.1.3 Elektrolytische Entfettung
Dieses Verfahren wird angewendet, wenn hohe
Ansprüche an die Reinheit der Oberfläche gestellt
werden. Die Werkstücke werden bei Stromdichten von
5 bis 15 A/dm2 als Anode oder als Kathode geschaltet, wobei eine lebhafte Gasentwicklung (Sauerstoff
bzw. Wasserstoff) stattfindet. Durch die Gasentwicklung wird einerseits die Reinigungswirkung unterstützt,
andererseits wird dadurch eine Aerosolemission verursacht. Es werden fast ausschließlich alkalische Elektrolyte angewandt. Diese können rein alkalisch (bis
100 g/l Natriumhydroxid) oder cyanidisch (bis
30 g/l Natriumcyanid) sein. Der Einsatz von Netzmitteln trägt zur Emissionsminderung bei. Auf Grund
der Schaumbildung durch Wasserstoff- und Sauerstoffbläschen kann es zu Explosionen kommen, wenn
ein Zündfunke (Abreißfunke) entsteht.
..............................................................................
2.1.4 Dekapieren
Als Dekapieren bezeichnet man kurzzeitiges Beizen
zum Aktivieren von Metalloberflächen. Es wird meist
als Zwischenstufe nach dem Entfetten und vor einer
galvanischen Behandlung durchgeführt. Das Dekapieren soll alkalische Rückstände und vor allem Passivfilme entfernen.
Für das Dekapieren werden verdünnte Säuren (Salzsäure oder Schwefelsäure, ca. 5 %ig) eingesetzt. Vor
dem Einbringen von Werkstücken in einen cyanidischen Elektrolyten wird gegebenenfalls in einer alkalisch/cyanidischen Lösung mit bis zu 30 g/l freien
Cyaniden dekapiert.
2.1.5 Beizen
Beizen ist das Entfernen von Oxiden und anderen
Metallverbindungen von der Werkstückoberfläche. Es
kann chemisch oder elektrolytisch erfolgen. Werden
Kupferwerkstoffe mit Salpetersäure gebeizt, spricht
man vom Brennen. Zum Beizen werden Salzsäure (ca.
20 %ig), Schwefelsäure (15 bis 50 %ig) und Phosphorsäure (ca. 20 %ig) eingesetzt. Für Aluminium
wird Natronlauge verwendet. Wasserstoffentwicklung, Badtemperatur und Badbewegung verursachen
eine mehr oder weniger starke Aerosolbildung.
2.2 Beschichtungsverfahren
• Galvanische Verfahren (Galvanisieren)
Dies ist die elektrolytische Metallabscheidung auf
Metallen bzw. leitend gemachten Nichtleitern z. B.
Kunststoffen durch Anlegen einer Fremdspannung.
Das Galvanisieren wird mit niedergespanntem
Gleichstrom durchgeführt, wobei das zu beschichtende Werkstück als Kathode geschaltet wird. An
der Kathode wird das Metall abgeschieden. Das
abzuscheidende Metall wird entweder durch Lösen
einer Anode oder durch Einbringen von Metallsalzen in den Elektrolyten ergänzt.
• Chemische
Verfahren (außenstromlose Metallab-
scheidung)
Hierbei werden die Überzüge aus einer Metallsalzlösung ohne Anlegen einer Fremdspannung abgeschieden. Die Abscheidung geschieht durch
5
2 Beschreibung der Arbeitsverfahren [2]
2.2. Beschichtungsverfahren
.......................................................................................................................................
Ladungsaustausch. Das unedlere Metall geht in Lösung bzw. ein Reduktionsmittel wird verbraucht,
während sich das edlere Metall aus der Salzlösung auf dem Werkstück abscheidet.
2.2.1 Glanzverchromen
Hierbei werden überwiegend dünne Schichten abgeschieden. In der Regel werden vorher Zwischenschichten aus Kupfer und Nickel aufgebracht.
Für die Glanzverchromung verwendet man vorzugsweise Elektrolyte mit einer Konzentration von 320 bis
380 g/l Chromtrioxid. Die Stromdichten liegen zwischen 10 und 15 A/dm2. Die Stromausbeute beträgt
10 bis 20 %, die Badtemperatur beträgt ca. 40 °C.
Die Wasserstoffentwicklung und damit der Austrag
von Chromsäureaerosolen in die Luft am Arbeitsplatz
ist verfahrensbedingt nicht so ausgeprägt wie beim
Hartverchromen.
2.2.2 Hartverchromen
Dies ist die direkte Abscheidung von dickeren Chromschichten ohne Zwischenschicht. Die Werkstücke müssen sorgfältig vorbehandelt werden. Gegenüber dem
Glanzverchromen benötigt man einen höheren Fremdsäuregehalt (um 1 %), einen niedrigeren Chromsäuregehalt (240 bis 280 g/l Chromtrioxid) und höhere
Stromdichten (40 bis 50 A/dm2). Die Badtemperatur
liegt zwischen 55 und 60 °C. Die Stromausbeute beträgt maximal 30 %. Hiermit verbunden ist eine hohe
Wasserstoffentwicklung, folglich ein größerer Austrag
von Chromsäureaerosolen in die Luft am Arbeitsplatz.
2.2.3 Chromatieren
Das Chromatieren ist ein häufig nach dem Verzinken
eingesetztes Nachbehandlungsverfahren, bei dem die
Werkstücke ohne Anlegen einer Fremdspannung behandelt werden. Durch das Chromatieren werden u.
a. transparente, glänzende, gelbe, olivfarbene, blaue
und schwarze Deckschichten erzeugt. Sie dienen als
Korrosions- und Anlaufschutz und verbessern die Lackhaftung bei nachträglicher Lackierung. Die meist
schwefelsauren Chromatierlösungen enthalten 1 bis
30 g/l Chromtrioxid. Die Badtemperatur beträgt ca.
20 °C, eine Aerosolbildung findet nicht statt. Beim
Blauchromatieren werden auch dreiwertige Chromverbindungen (Chromsulfat) eingesetzt.
6
2.2.4 Vernickeln, Glanznickel/Halbglanznickel
Diese Beschichtung erfolgt galvanisch, ausschließlich
aus sauren, meist schwefelsauren Elektrolyten. Die
Badtemperatur beträgt in der Regel 60 bis 65 °C, die
Stromausbeute beträgt ca. 95 %. Damit bleiben Wasserstoffentwicklung und Aerosolbildung rein verfahrensbedingt gering. Badbewegungen bzw. Lufteinblasung können allerdings Auswirkungen auf den Nickelaerosolgehalt in der Luft am Arbeitsplatz haben.
2.2.5 Vernickeln – chemisch –
Das chemische Vernickeln erfolgt ohne Anlegen einer
Fremdspannung, in der Regel mit Natriumhypophosphit als Reduktionsmittel. Die Badtemperatur beträgt
ca. 95 °C. Im Gegensatz zum galvanischen Vernickeln kommt es zu verstärkter Wasserstoffentwicklung
und Aerosolbildung.
2.2.6 Verkupfern – cyanidisch –
Das cyanidische Verkupfern erfolgt aus einem alkalischen, kupfercyanidhaltigen Elektrolyten (bis 40 g/l
freie Cyanide). Als Alkalien werden Kaliumhydroxid
oder Natriumhydroxid eingesetzt (bis 20 g/l). Die
Badtemperatur beträgt 35 bis 45 °C. Die Aerosolbildung ist verfahrensbedingt gering. Unter bestimmten
Bedingungen, wie abgeschalteter Absaugung, CO2Eintrag aus der Luft bei längeren Stillstandszeiten, Einschleppen von Säuren muss mit der Bildung von kritischen Cyanwasserstoffkonzentrationen in der Luft am
Arbeitsplatz gerechnet werden.
2.2.7 Verzinken – cyanidisch –
Beim cyanidischen Verzinken wird Zink galvanisch
aus einem Elektrolyten, hergestellt aus Zinkoxid (8 bis
13 g/l), Kaliumcyanid (65 g/l) und Natriumhydroxid
(70 bis 75 g/l), abgeschieden. Die Badtemperatur
beträgt ca. 20 °C. Die Aerosolbildung ist verfahrensbedingt gering. Auch hier muss unter bestimmten Bedingungen mit der Bildung von kritischen Cyanwasserstoffkonzentrationen in der Luft am Arbeitsplatz gerechnet werden.
2 Beschreibung der Arbeitsverfahren [2]
2.4 Anlagentechniken . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Eloxieren
Als Eloxieren wird die anodische Oxidation von Aluminium bezeichnet. Je nach Verfahren werden mehr
oder weniger dicke, verschleißfeste Oxidschichten erhalten. Beim Eloxieren wird unterschieden zwischen
dem Schwefelsäure- und dem Oxalsäureverfahren,
die in der Regel mit Gleichstrom, seltener mit Wechselstrom betrieben werden.
2.3.1 Schwefelsäureverfahren (Gleichstrom)
Die Elektrolyte enthalten 170 bis 230 g/l Schwefelsäure. Die Badtemperatur beträgt 4 bis 22 °C. Es
kommen Stromdichten von 0,5 bis 2,5 A/dm2 zur Anwendung.
2.3.2 Oxalsäureverfahren (Gleichstrom)
Die Elektrolyte enthalten bis 80 g/l Oxalsäure. Die
Badtemperatur beträgt 20 bis 60 °C. Es kommen
Stromdichten von 1 bis 2 A/dm2 zur Anwendung.
2.4 Anlagentechniken
2.4.3 Automatische Anlage
Die Badbeschickung wird automatisch gesteuert, d. h.
programmiert. Die Bedienpersonen arbeiten nicht direkt am Bad. Die Werkstücke werden außerhalb der
Anlage auf spezielle Warenträger (Gestelle) aufgesteckt. Das Gestell wird vom Beschickungsgerät der
Anlage aufgenommen und programmgesteuert von
Bad zu Bad geführt.
Das Eintauchen der Werkstücke kann für große Teile,
z. B. Walzen, Wellen mittels Kran einzeln erfolgen;
bei Massenartikeln und je nach Oberflächenbehandlung kann dies auch mittels Gestellen als automatische
Gestellanlagen oder Einhängetrommeln als Trommelanlage geschehen. Zur Erzielung der geforderten
Oberflächenqualität kann es notwendig sein, dass die
im Beschichtungsbad eingehängten Werkstücke durch
eine Vorrichtung an der Kathodenschiene bewegt werden oder aber die Anode als Wanderanode z. B. bei
großflächigen Blechen oder Zylindern bewegt wird.
Um mit höheren Stromdichten arbeiten zu können,
kann auch eine Elektrolytbewegung angewandt werden. Dies erfolgt durch Umpumpen oder durch das
Einblasen von gereinigter Druckluft.
Folgende Anlagentechniken werden unterschieden:
2.4.1 Manuell bediente Anlagen
Die Werkstücke werden von Hand in das Bad eingehängt. Kleine Werkstücke werden an speziellen Gestellen hängend eingetaucht.
2.4.2 Badbedienung mit Hebezeug, Kran oder handbetätigtem Beschickungsgerät
Die Bedienperson führt das Werkstück mit dem Beschickungsgerät oder dem Kran zum Behandlungsbad.
7
3 GEFAHRSTOFFEXPOSITION
..................................................................................................
Die Gefahrstoffexposition der Mitarbeiter in den Arbeitsbereichen ist im Wesentlichen abhängig von:
•
•
•
•
•
•
den z. B. im Elektrolyt eingesetzten Stoffen/Zubereitungen
der Konzentration der Einsatzstoffe im Bad
der eingesetzten Anlagentechnik
den Verfahrensparametern wie Temperatur, Lufteinblasung, Stromdichte und -ausbeute
den lüftungstechnischen Verhältnissen z. B. Badabsaugung, Raumlüftung
der Aufenthaltsdauer/Expositionszeit.
3.1 Gefahrstoffe
In Tabelle 1 sind die relevanten Gefahrstoffe und
deren Luftgrenzwerte gemäß TRGS 900 [3] zusammengestellt.
3.2 Expositionsmessungen
Ergebnisse von Auswertungen verschiedener Expositionsmessungen sind im Anhang dargestellt. Auswertungen aus der MEGA-Datenbank (Messdaten zur Exposition gegenüber Gefahrstoffen am Arbeitsplatz) von
zehn Berufsgenossenschaften im Zeitraum von 1993
bis 2000 wurden nach folgenden Kriterien aufgeführt
(siehe Anhang Tabelle 2):
• Verfahren
• Gefahrstoffe
• Probenahmeort – Probenahme an der Person oder
•
•
•
stationäre Probenahme
Anzahl der Betriebe
Anzahl der Messdaten
Perzentile (50 und 95 %).
In Tabelle 3 (siehe Anhang) sind die Ergebnisse des
Forschungsprojektes „Stoffbelastungen in galvanotechnischen Betrieben“ der BAuA [4] und [5] nach den
gleichen Kriterien zusammengefasst.
Bei den Auswertungen in Tabelle 2 und 3 wurden nur
solche Daten berücksichtigt, bei denen die Probenahme- und Expositionsdauer über einer Stunde lag.
Tabelle 1: Gefahrstoffe, Luftgrenzwerte und Spitzenbegrenzung
Gefahrstoff
Chlorwasserstoff
Chrom(VI)-Verbindungen
Cyanide (als CN berechnet)
Cyanwasserstoff
Essigsäure
Fluoride (als Fluor berechnet)
Fluoride und Fluorwasserstoff (gleichzeitig)
Fluorwasserstoff
Natriumhydroxid
Nickel in Form atembarer Tröpfchen
Phosphorsäure
Salpetersäure
Schwefelsäure *
Luftgrenzwert mg/m3
8,00
0,05
5,00
11,00
25,00
2,50
2,50
2,50
2,00
0,05
1,00
5,20
1,00
E
E
E
E
Spitzenbegrenzung;
Überschreitungsfaktor
=1=
4
4
4
=1=
4
=1=
=1=
=1=
4
=1=
=1=
=1=
E: einatembare Fraktion
* Das Bundesministerium für Arbeit und Sozialordnung (BMA) hat im Bundesarbeitsblatt (2001) Nr. 4 die Absenkung des Luftgrenzwertes
für Schwefelsäure auf 0,1 mg/m3 angekündigt und darum gebeten, Expositionsdaten nach dem Stand der Technik dem Ausschuss für
Gefahrstoffe (AGS) mitzuteilen. Im Unterausschuss V „Luftgrenzwerte“ des AGS wird die geplante Absenkung derzeit diskutiert.
8
3 Gefahrstoffexposition
3.3 Befund . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Befund
In den Bereichen Vorbehandlung/Entfettung, Glanzverchromen, Vernickeln, Glanznickel/Halbglanznickel
und Eloxieren gelten die zur Zeit gültigen Grenzwerte
als eingehalten, wenn die unter Punkt 4 aufgeführten
Maßnahmen vorhanden und wirksam sind. Der Umfang der Belastung der Beschäftigten ist am Bewertungsindex BI nach TRGS 403 „Bewertung von Stoffgemischen in der Luft am Arbeitsplatz“ [6] erkennbar.
Aus der Kenntnis der Arbeitsverfahren, z. B. der Vorbehandlung/Entfettung, können nicht alle Gefahrstoffe gleichzeitig auftreten. Für den Summenwert ergibt
sich bei der Vorbehandlung/Entfettung ein BI von
0,74 der 95 %-Werte aus den Gefahrstoffen Schwefelsäure, Salpetersäure, Fluoride und Fluorwasserstoff.
Wenn die unter Punkt 4 aufgeführten Maßnahmen
vorhanden und wirksam sind, wird in den Bereichen
Vorbehandlung/Entfettung, Glanzverchromen, Vernickeln, Glanznickel/Halbglanznickel und Eloxieren ein
BI < 1 errechnet. Damit wird der Summengrenzwert
eingehalten.
Beim Hartverchromen und chemischen Vernickeln sind
aufgrund der erhöhten Aerosolbildung die unter Punkt
4 aufgeführten Schutzmaßnahmen zwingend einzuhalten. Bei Nichteinhaltung der Schutzmaßnahmen
treten Grenzwertüberschreitungen auf.
Beim Chromatieren sind die Grenzwerte dauerhaft
sicher eingehalten, wenn die unter Punkt 4 aufgeführten Maßnahmen vorhanden und wirksam sind.
Die Bewertung der Messergebnisse der verschiedenen
Verfahren in der Galvanik wird in den folgenden Unterpunkten dargestellt.
3.3.1 Vorbehandlung/Entfettung
Bei der Vorbehandlung und Entfettung liegen die
95 %-Werte für Chlorwasserstoff, Natriumhydroxid,
Schwefelsäure und Salpetersäure sowie der Summenwert nach TRGS 403 im Zeitraum von 1993 bis 2000
unter den gültigen Grenzwerten.
3.3.2 Glanzverchromen
Beim Glanzverchromen werden die Grenzwerte für
Chrom(VI)-Verbindungen und Schwefelsäure für den
Zeitraum 1993 bis 2000 sowohl bei Probenahme an
der Person als auch bei stationärer Probenahme
eingehalten.
Verfahrensbedingt wird beim Glanzverchromen auch
vernickelt. Die Messergebnisse für Nickel in Form
atembarer Tröpfchen liegen hierbei unter einem Zehntel des Grenzwertes. Die Messergebnisse des BAuAProjekts für Vernickeln sind nicht mit denen der
MEGA-Auswertung vergleichbar.
3.3.3 Hartverchromen
Beim Hartverchromen ist der Grenzwert für Chrom(VI)Verbindungen im Zeitraum 1993 bis 2000 bei der
stationären Probenahme unterschritten. Bei der Probenahme an der Person liegt der 95 %-Wert für
Chrom(VI)-Verbindungen für den Zeitraum 1993 bis
2000 über dem Grenzwert.
Folgende Ursachen wurden für höhere Chrom-(VI)-Belastungen festgestellt:
• die Absaugschlitze der Absauganlagen waren teil•
•
•
weise durch Anoden verbaut oder durch Salzbildungen verkrustet
die Absaugrohre waren durch die aggressive
Chromsäure stellenweise korrodiert
der Abstand zwischen der Badoberfläche und den
Absaugschlitzen war zu gering
Zusätze von Netzmitteln waren entweder zu gering dosiert oder bereits erschöpft, da sich – wie
beobachtet – kein zusammenhängender Schaumteppich ausgebildet hat.
Wenn sichergestellt ist, dass die vorgenannten Ursachen ausgeschlossen werden können, dann liegen
die Messergebnisse in allen Fällen unter den Luftgrenzwerten.
Für Schwefelsäure liegt der 95 %-Wert im Zeitraum
1993 bis 2000 unabhängig von der Probenahme
unter dem gültigen Grenzwert.
9
3 Gefahrstoffexposition
3.3 Befund
............................................................................................................................................................
3.3.4 Chromatieren
Beim Chromatieren liegt der 95 %-Wert für Chrom(VI)Verbindungen im Zeitraum von 1993 bis 2000 bei
einem Zehntel des Grenzwertes. Bedingt durch die
geringe Anzahl der Messdaten ist hier für Schwefelsäure und Salpetersäure keine statistische Bewertung
möglich. Die vorliegenden Messdaten liegen auch bei
einem Zehntel der gültigen Grenzwerte. Unter der
Vorraussetzung, dass die in Punkt 4 aufgeführten
Maßnahmen vorhanden und wirksam sind, ist beim
Chromatieren von einer dauerhaft sicheren Einhaltung
der Grenzwerte auszugehen. Dies gilt sowohl für die
Einzelstoffe als auch für die Summenwertbetrachtung.
3.3.5 Vernickeln, Glanznickel/Halbglanznickel
Die 95 %-Werte für Nickel in Form atembarer Tröpfchen, Schwefelsäure und Chlorwasserstoff liegen im
Zeitraum 1993 bis 2000 sowohl bei der Probenahme
an der Person als auch bei der stationären Probenahme unter den gültigen Grenzwerten.
3.3.6 Vernickeln – chemisch –
Beim chemischen Vernickeln liegt der 95 %-Wert für
Nickel in Form atembarer Tröpfchen im Zeitraum von
1993 bis 2000 sowohl bei der Probenahme an der
Person als auch bei stationärer Probenahme über dem
Grenzwert.
Folgende Ursachen wurden für höhere Nickelbelastungen festgestellt:
• die Absaugschlitze der Absauganlagen waren teil•
weise durch Anoden verbaut oder durch Salzbildungen verkrustet
der Abstand zwischen der Badoberfläche und den
Absaugschlitzen war zu gering.
Wenn sichergestellt ist, dass die vorgenannten Ursachen ausgeschlossen werden können, liegen die Messergebnisse in allen Fällen unter den Luftgrenzwerten.
3.3.7 Verkupfern
Im Zeitraum von 1993 bis 2000 ist bei allen stationären Messungen für Cyanwasserstoff eine Luftgrenzwerteinhaltung festgestellt worden. Die Messergebnisse lagen alle unter dem 0,25fachen des Luftgrenzwertes.
10
3.3.8 Verzinken
Der 95 %-Wert für Cyanide und Cyanwasserstoff im
Zeitraum von 1993 bis 2000 liegt unter einem Zehntel der Grenzwerte. Eine dauerhaft sichere Einhaltung
ist hier anzunehmen.
3.3.9 Eloxieren
Beim Eloxieren liegt der 95 %-Wert für Schwefelsäure
im Zeitraum von 1993 bis 2000 sowohl bei der
Probenahme an der Person als auch bei stationärer
Probenahme unter dem Grenzwert.
3.3.10 Galvanische Verfahren – allgemein –
Es zeigt sich, dass die 95 %-Werte für Cyanide, Cyanwasserstoff, Essigsäure und Natriumhydroxid in der
Galvanik im Zeitraum 1993 bis 2000 sowohl bei der
Probenahme an der Person als auch bei stationärer
Probenahme unter den jeweiligen Grenzwerten, teilweise unter einem Zehntel des Grenzwertes, lagen.
Für Fluoride und Fluorwasserstoff liegen nur einzelne
Messdaten vor, diese liegen alle unter dem 0,33fachen
des Luftgrenzwertes. Für Phosphorsäure liegen die
Messwerte alle unter dem 0,1fachen des Luftgrenzwertes von 1 mg/m3.
4 SCHUTZMASSNAHMEN
...........................................................................................................
Für die Einhaltung der Luftgrenzwerte sind folgende
Voraussetzungen zu beachten:
Technische Maßnahmen
wirksame Absaugungen (z. B. Randabsaugung)
mit technischer Funktionsüberwachung an allen
Bädern, außer beim Spülen und Dekapieren
ausreichende technische Raumlüftung (Ausgleich
der Luftbilanz, Versorgung der Arbeitsbereiche mit
Frischluft)
gegebenenfalls Einsatz von Elektrolytabdeckungen
(Netzmittel).
•
•
•
Hinweise zu Schutzmaßnahmen geben BGR 121
(bisher ZH 1/140) „Arbeitsplätze mit Arbeitsplatzlüftung“ [7], die VDI-Richtlinie 2262 Blatt 3 „Luftbeschaffenheit am Arbeitsplatz, Minderung der Exposition
durch luftfremde Stoffe“ [8] und der „Leitfaden zur
Auslegung von Abluftanlagen an Galvanikanlagen“
[9].
Organisatorische Maßnahmen
Absaugschlitze durch Anoden oder Material nicht
verdecken
Einhaltung der vorgeschriebenen Badparameter
nach Angabe in der Produktbeschreibung (Füllstand, Temperatur, Stromdichte etc.)
regelmäßige – mindestens jährliche – Prüfung der
lüftungstechnischen Einrichtungen im Arbeitsbereich durch einen Sachkundigen mit Dokumentation der Prüfergebnisse
regelmäßige Reinigung der Absaugkanäle und
Absaugschlitze, insbesondere die Entfernung der
Verkrustungen
tägliche Funktionsprüfung der Absauganlage nach
Herstellerangabe.
•
•
•
•
•
Persönliche Schutzmaßnahmen
Säureschutzkleidung
Schutzbrille
Stiefel
Schutzhandschuhe
Gummischürze
•
•
•
•
•
wenn erforderlich benutzen.
4.1 Ansetzen von Bädern, Ab- und Umfüllen
Kurzzeitig können erhöhte Gefahrstoffkonzentrationen
unter anderem auftreten:
• beim Ansetzen von Bädern
• beim Ab- und Umfüllen von
•
•
Elektrolyten sowie
Säuren und Laugen, z. B. bei Badkorrekturen
beim Zusetzen staubender Substanzen, z. B. Chromtrioxid, Nickelsulfat, Farbzusätze
bei Reinigungsarbeiten an und in Behältern.
Hierbei sind möglichst verfahrenstechnische Maßnahmen zur Minimierung der Exposition zu ergreifen, z. B.:
• Verwenden von Umfüll- und Dosiereinrichtungen
• Einsatz von Fertigansätzen oder Elektrolytkonzen•
traten
fest verlegte Rohrleitungen zu den Bädern.
Vor dem Einstieg in Behälter müssen diese gründlich
gereinigt und gespült werden. Die notwendigen
Schutzmaßnahmen zum Einstieg in Behälter (Befahrerlaubnis, zweite Person, Sicherung des in den Behälter einsteigenden Mitarbeiters etc.) sind vorher schriftlich festzulegen; siehe auch BGR 117 (bisher ZH
1/77) „Arbeiten in Behältern und engen Räumen“
[10] und ZH 1/79 „Merkheft: Reinigen von Behältern“ (T 006) [11].
Die erforderliche, persönliche Schutzausrüstung muss
zur Verfügung stehen. Zur richtigen Auswahl der persönlichen Schutzausrüstung und zum Hautschutz muss
eine Gefährdungsermittlung durchgeführt werden;
siehe auch BGR 189 (bisher ZH 1/700) „Einsatz von
Schutzkleidung“ [12] und BGR 197 (bisher ZH
1/708) „Benutzung von Hautschutz“ [13].
Atemschutz muss auf den Gefahrstoff abgestimmt
sein. Die Tragezeitbegrenzungen gemäß BGR 190
(bisher ZH 1/701) „Einsatz von Atemschutzgeräten“
[14] sind zu beachten. Für Mitarbeiter, die Atemschutz tragen müssen, sind gegebenenfalls arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen durchzuführen;
siehe BGV A4 (bisher VBG 100) „Arbeitsmedizinische Vorsorge“ [15].
11
5 ANWENDUNGSHINWEISE / 6 ÜBERPRÜFUNG
5 Anwendungshinweise
6 Überprüfung
Diese BG/BIA-Empfehlungen geben dem Arbeitgeber
praxisgerechte Hinweise dazu, wie er der Überwachungspflicht nach § 18 der Gefahrstoffverordnung
nachkommen kann. Die Gültigkeit der Anwendungsvoraussetzungen dieser Empfehlungen ist in jährlichem Abstand zu überprüfen und zu dokumentieren.
Der Anwender hat sich jährlich über die Gültigkeit
dieser Empfehlungen zu vergewissern und dies zu
dokumentieren.
Diese BG/BIA-Empfehlungen wurden im Oktober
2001 verabschiedet. Sie werden in jährlichen Abständen überprüft. Sollten Änderungen notwendig
werden, insbesondere hinsichtlich eventueller Grenzwertabsenkungen, werden diese veröffentlicht.
Bei Anwendung dieser BG/BIA-Empfehlungen bleiben
andere Anforderungen der Gefahrstoffverordnung,
insbesondere die Ermittlungspflichten, § 16 Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) [16], Teile der Überwachungspflicht nach § 18 GefStoffV (z. B. die Gesamtbeurteilung der Exposition bei wechselnden
Tätigkeiten der Arbeitnehmer innerhalb einer Schicht
oder bei unterschiedlichen Tätigkeiten mit verschiedenen Gefahrstoffen in verschiedenen Arbeitsbereichen), die Verpflichtung zur Beachtung der Rangfolge
der Schutzmaßnahmen (§ 19 GefStoffV) sowie die
Verpflichtung zur Erstellung von Betriebsanweisungen
und zur regelmäßigen Unterweisung der Beschäftigten (§ 20 GefStoffV) bestehen.
12
..................................................
LITERATUR
...............................................................................................................................................
[1]
Technische Regeln für Gefahrstoffe: Ermittlung
und Beurteilung der Konzentrationen gefährlicher Stoffe in der Luft in Arbeitsbereichen
(TRGS 402). BArbBl (1997) Nr. 11, S. 27–33
(in der aktuellen Fassung)
[2] Gefahrstoffe in der Galvanotechnik und der
Oberflächenveredelung. Berufsgenossenschaft
der Feinmechanik und Elektrotechnik, Köln.
Bestell-Nr. S 15
[3] Technische Regeln für Gefahrstoffe: Grenzwerte
in der Luft am Arbeitsplatz – „Luftgrenzwerte“
(TRGS 900). BArbBl (2001) Nr. 9, S. 86–89 (in
der aktuellen Fassung)
[4] Macho, K.: „Galvanikindustrie: Chromat-Aerosole als Belastungsschwerpunkt identifziert, Teil
1: Verfahren und Expositionsschwerpunkte“. Amtliche Mitteilung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin – BAuA, Dortmund
(2000) Nr. 2, S. 3–5
[5] Macho, K.: „Galvanikindustrie: Chromat-Aerosole als Belastungsschwerpunkt identifiziert, Teil 2:
Messergebnisse und Maßnahmefindung“.
Amtliche Mitteilung der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin – BAuA, Dortmund (2000) Nr. 3, S. 3–5
[6] Technische Regeln für Gefahrstoffe: Bewertung
von Stoffgemischen in der Luft am Arbeitsplatz
(TRGS 403). BArbBl (1989) Nr. 10, S. 71–72
(in der aktuellen Fassung)
[7] Berufsgenossenschaftliche Regeln für Sicherheit
und Gesundheit bei der Arbeit: Arbeitsplätze mit
Arbeitsplatzlüftung (BGR 121, bisher ZH
1/140). Carl Heymanns, Köln 1997
[8] VDI-Richtlinie 2262, Blatt 3: Luftbeschaffenheit
am Arbeitsplatz, Minderung der Exposition
durch luftfremde Stoffe. Beuth, Berlin 1994
[9] Leitfaden zur Auslegung von Abluftanlagen an
Galvanikanlagen. Lenkungsgruppe Umwelt (LGU)
im Zentralverband Oberflächentechnik e.V. (ZVO),
Hilden
[10] Berufsgenossenschaftliche Regeln für Sicherheit
und Gesundheit bei der Arbeit: Arbeiten in Behältern und engen Räumen (BGR 117, bisher ZH
1/77). Carl Heymanns, Köln 1991
[11] Merkheft: Reinigen von Behältern (T 006) (ZH
1/79). Carl Heymanns, Köln 1989
[12] Berufsgenossenschaftliche Regeln für Sicherheit
und Gesundheit bei der Arbeit: Einsatz von
[13]
[14]
[15]
[16]
Schutzkleidung (BGR 189, bisher ZH 1/700).
Carl Heymanns, Köln 1994
Berufsgenossenschaftliche Regeln für Sicherheit
und Gesundheit bei der Arbeit: Benutzung von
Hautschutz (BGR 197, bisher ZH 1/708). Carl
Heymanns, Köln 2001
Berufsgenossenschaftliche Regeln für Sicherheit
und Gesundheit bei der Arbeit: Einsatz von
Atemschutzgeräten (BGR 190, bisher ZH
1/701). Carl Heymanns, Köln 1996
Berufsgenossenschaftliche Vorschriften für Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit: Arbeitsmedizinische Vorsorge (BGV A 4, bisher VBG
100). Carl Heymanns, Köln
Verordnung zum Schutz vor gefährlichen Stoffen
(Gefahrstoffverordnung – GefStoffV). BGBl. I, S.
2233 vom 15. November 1999 (in der aktuellen Fassung)
Diese BG/BIA-Empfehlungen wurden in Zusammenarbeit mit
der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), Dortmund
der Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und
Elektrotechnik (BGFE), Köln
der Vereinigung der Metall-Berufsgenossenschaften (VMBG), Düsseldorf
erarbeitet.
•
•
•
13
ANHANG
...................................................................................................................................................
Tabelle 2: Ergebnisse der MEGA-Datenbankauswertung (Galvanik) 1993 – 2000
Verfahren/Bäder
Gefahrstoff
Probenahme
Vorbehandlung/
Entfettung
Glanzverchromen
(Chrombad)
Anzahl
der
Betriebe
Anzahl
der
Messdaten
Chlorwasserstoff
an der Person
stationär
9
91
10
217
0,1500
0,1500
4,1700
2,4325
Schwefelsäure
an der Person
stationär
19
96
28
213
0,0450
0,0450
0,3740
0,2505
Salpetersäure
an der Person
stationär
9
52
9
77
von < 0,10*
0,1500
bis 0,57*
0,8695
95 %-Wert
mg/m3
1,00
5,20
5
28
8
38
von < 0,10*
0,1000
bis 0,58*
0,8350
Natriumhydroxid
an der Person
stationär
6
61
7
95
von < 0,04*
0,0300
bis 1,70*
0,1300
Chrom(VI)Verbindungen
an der Person
stationär
Luftgrenzwert
mg/m3
8,00
Fluoride und
Fluorwasserstoff
an der Person
stationär
Schwefelsäure
an der Person
stationär
Hartverchromen
(Chrombad)
50 %-Wert
mg/m3
2,50
2,00
0,05
15
53
5
28
35
105
12
49
0,0020
0,0010
0,0440
0,0400
0,0138
0,0140
0,0540
0,4045
Chrom(VI)Verbindungen
an der Person
stationär
43
70
101
281
0,0050
0,0028
0,0647
0,0380
Schwefelsäure
an der Person
stationär
13
30
22
92
0,0450
0,0450
0,0770
0,2180
1,00
(0,10)
0,05
1,00
*Auf Grund der zu geringen Anzahl an Messdaten wurde in diesem Fall ein Wertebereich angegeben. Werte mit <-Zeichen liegen unter
der Bestimmungsgrenze.
14
Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fortsetzung Tabelle 2:
Verfahren/Bäder
Gefahrstoff
Probenahme
Chromatieren
(Chromatierbad)
Chrom(VI)Verbindungen
an der Person
stationär
Schwefelsäure
an der Person
stationär
Salpetersäure
an der Person
stationär
Vernickeln,
Glanznickel/
Halbglanznickel
(Nickelbad)
Nickel in Form
atembarer Tröpfchen
an der Person
stationär
Schwefelsäure
an der Person
stationär
Chlorwasserstoff
an der Person
stationär
Anzahl
der
Betriebe
Anzahl
der
Messdaten
50 %-Wert
mg/m3
95 %-Wert
mg/m3
0,05
9
62
10
107
0,0050
0,0015
0,0050
0,0050
1,00
3
7
3
7
von < 0,04*
bis < 0,09*
von 0,013* bis 0,10*
5,20
3
17
3
22
von < 0,10* von < 0,30*
0,1500
0,1500
0,05
57
155
100
416
0,0038
0,0015
0,0480
0,030
14
21
17
30
0,0450
0,0450
0,2500
0,1600
1,00
8,00
6
20
7
24
von < 0,3*
0,1500
bis 0,12*
0,3980
Vernickeln
– chemisch –
(Nickelbad)
Nickel in Form
atembarer Tröpfchen
an der Person
stationär
11
28
21
69
0,0033
0,0070
0,0803
0,0800
Verkupfern
(Kupferbad)
Cyanwasserstoff
stationär
52
80
0,2000
2,1700
Verzinken
Cyanide
stationär
12
19
0,0010
0,0250
Cyanwasserstoff
stationär
25
47
0,1450
0,6620
Eloxieren
Schwefelsäureverfahren
Schwefelsäure
an der Person
stationär
Luftgrenzwert
mg/m3
0,05
11,00
5,00
11,00
1,00
44
63
98
162
0,0450
0,0500
0,3370
0,8390
*Auf Grund der zu geringen Anzahl an Messdaten wurde in diesem Fall ein Wertebereich angegeben. Werte mit <-Zeichen liegen unter
der Bestimmungsgrenze.
15
................................................................................................................................................................
Anhang
Fortsetzung Tabelle 2:
Verfahren/Bäder
Gefahrstoff
Probenahme
Galvanische
Verfahren
– allgemein –
Cyanide
an der Person
stationär
Cyanwasserstoff
an der Person
stationär
Essigsäure
an der Person
stationär
Natriumhydroxid
an der Person
stationär
16
Anzahl
der
Betriebe
Anzahl
der
Messdaten
50 %-Wert
mg/m3
95 %-Wert
mg/m3
18
67
23
91
0,0500
0,0225
0,0500
0,0250
12
120
17
319
0,1000
0,2600
2,3400
3,4000
9
20
12
33
0,2500
0,4500
5,6928
2,0619
40
139
60
298
0,0400
0,0300
0,2100
0,1400
Luftgrenzwert
mg/m3
5,00
11,00
25,00
2,00
Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tabelle 3: Ergebnisse der Gefahrstoffmessungen der BAuA 1997
Verfahren/Bäder Gefahrstoff
Probenahme
Anzahl Anzahl
der
der
BeMesstriebe daten
Glanzverchromen Chrom(VI)(Chrombad)
Verbindungen
an der Person
stationär
6
7
6
14
Schwefelsäure
an der Person
stationär
6
7
7
7
Hartverchromen
(Chrombad)
Chrom(VI)Verbindungen
an der Person
stationär
Schwefelsäure
an der Person
stationär
Vernickeln,
Glanznickel/
Halbglanznickel
(Nickelbad)
Vernickeln
– chemisch –
(Nickelbad)
von
mg/m3
bis
mg/m3
50 %Wert
mg/m3
95 %Wert
mg/m3
Luftgrenzwert
mg/m3
0,05
< 0,0002
< 0,0002
0,002
0,008
< 0,005
0,003
< 0,007
< 0,007
0,039
0,013
0,018
0,009
–
0,0061
1,0
–
–
0,05
6
7
16
59
< 0,005
< 0,0004
0,15
0,98
0,027
0,009
0,097
0,164
1,0
6
7
17
28
Nickel in Form
atembarer
Tröpfchen
stationär
3
17
Schwefelsäure
stationär
3
17
Chlorwasserstoff
stationär
3
17
Nickel in Form
atembarer
Tröpfchen
stationär
Messwerte
< 0,007
< 0,007
0,052
0,039
< 0,007
0,007
0,049
0,023
0,05
0,0007
0,006
0,001
0,0044
< 0,007
0,039
0,011
0,033
< 0,042
0,082
0,021
0,0812
1,00
8,0
0,05
1
6
0,001
0,004
0,003
–
Werte mit <-Zeichen liegen unter der Bestimmungsgrenze.
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Bestell-Nr. M 9
1 · 1 · 10 · 02 · 4
Alle Rechte beim Herausgeber
Gedruckt auf umweltfreundlichem, chlorfreiem Papier