achtergrond document bij de Richtlijn lasrook.

Achtergronddocument bij de multidisciplinaire richtlijn Lasrook

2

© NVvA, NVAB, BA&O, NVVK, 2013. Achtergronddocument bij MDRL Lasrook, juli 2013

Colofon © NVvA, NVAB, BA&O en NVVK, 2013 Uitgave NvvA en NVAB Auteurs Dr. Ir. R. (Remko) Houba, arbeidshygiënist Dr. D.J. (David) Bruinvels, bedrijfsarts Ir. H. (Huib) Arts, arbeidshygiënist Dr. G.B.G.J. (Frits) van Rooy, bedrijfsarts Ir. D. (Daan) Huizer, arbeidshygiënist M.D. (Max) Vermeij, arbeids- en organisatiedeskundige Prof. Dr. Ir. D.J.J. (Dick) Heederik, hoogleraar gezondheidsrisico-analyse (voorzitter Kern- en Projectgroep) Coördinatie en eindredactie Kwaliteitsbureau NVAB Postbus 2113 3500 GC Utrecht T 030 2040620 E [email protected] W www.nvab-online.nl Datum autorisatie De NVAB is van mening dat de multidisciplinaire richtlijn ‘Lasrook’ een kwalitatief goede richtlijn is met vooral praktische waarde voor met name arbeidshygiënisten. Vanwege de weinig praktische toepasbaarheid voor bedrijfsartsen is de richtlijn niet geautoriseerd door de NVAB, maar ondersteunt de NVAB de aanbevelingen wel.

mailto:[email protected]

http://www.nvab-online.nl/

3


Inhoud

Inleiding ............................................................................................................................................................ 5

Woord vooraf ..................................................................................................................................................... 5

Begripsbepaling en afbakening ......................................................................................................................... 5

Doel en domein van de richtlijn ......................................................................................................................... 6

Aanleiding tot de richtlijn .................................................................................................................................... 6

Inhoud van de richtlijn ........................................................................................................................................ 6

Gebruikers ......................................................................................................................................................... 6

Methode en verantwoording .............................................................................................................................. 6

Kerngroep........................................................................................................................................................................................ 6 Projectgroep .................................................................................................................................................................................... 7 Systematische review ...................................................................................................................................................................... 7 Commentaarfase, praktijktest en autorisatie .................................................................................................................................... 7

Doel van het achtergrond document ................................................................................................................. 7

Inhoud van het achtergrond document .............................................................................................................. 7

Juridische betekenis .......................................................................................................................................... 7

Evaluatie en actualisering .................................................................................................................................. 8

Achtergronden bij de multidisciplinaire richtlijn Lasrook ........................................................................... 9

1. Beoordelen van blootstelling aan lasrook ............................................................................................... 9

Uitgangsvraag 1: Welke instrumenten zijn beschikbaar om de blootstelling aan lasrook te beoordelen en wat

is het domein en reikwijdte van elk van deze instrumenten? ............................................................................ 9

a) Kan blootstelling aan lasrook gemeten worden? .......................................................................................................................... 9 b) Kan de blootstelling aan lasrook ook betrouwbaar worden geschat met behulp van expert systemen?...................................... 10

Uitgangsvraag 2: Hoe kan rekening worden gehouden met verstorende factoren bij de beoordeling van de

blootstelling aan lasrook? ................................................................................................................................ 12

c) Slijpactiviteiten tijdens het lassen ............................................................................................................................................... 12 d) Positie meetkop bij persoonsgebonden metingen ...................................................................................................................... 13

2. Maatregelen om de blootstelling aan lasrook te reduceren ................................................................. 14

Uitgangsvraag 3: Wat is bekend over de effectiviteit van maatregelen om de blootstelling aan lasrook te

reduceren? ....................................................................................................................................................... 14

e) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door te kiezen voor beschermgassen met een bepaalde samenstelling? ..... 14 f) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door te kiezen voor verbruiksmaterialen (lasdraden en -elektrodes) met een bepaalde samenstelling? ............................................................................................................................................................... 16 g) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door de instelparameters te wijzigen? .......................................................... 17 h) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door pulserend te lassen? ............................................................................ 18 i) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van lastoorts afzuiging? ...................................................... 18 j) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van locale bronafzuiging middels afzuigmondstukken? ....... 20

4


k) Kan de blootstelling aan lasrook in besloten ruimten worden verlaagd middels ruimtelijke afzuiging? ........................................ 22 l) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van ademhalingsbeschermingsmiddelen? .......................... 23 m) Kan de blootstelling aan lasrook worden beïnvloed (en verlaagd) door de positie van de lasser ten opzichte van de laspluim? 24 n) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van lastafels met onderafzuiging?...................................... 24

Uitgangsvraag 4: Hoe kan het juiste pakket van maatregelen worden geselecteerd? ................................... 25

o) Is er bewijs op basis van metingen over het gecombineerde effect van meerdere beheersmaatregelen? .................................. 25 p) Kan hetzelfde pakket aan maatregelen worden gebruik voor verlaging van blootstelling aan zowel lasrook als aan metalen in de lasrook? ......................................................................................................................................................................................... 26

3. Evaluatie van de genomen maatregelen ................................................................................................ 26

Uitgangsvraag 5: Hoe moet de effectiviteit van de maatregelen worden geborgd? ....................................... 26

Referenties ..................................................................................................................................................... 28

Bijlage I Zoekstrategie ......................................................................................................................... 33

Bijlage II EBRO systematiek ................................................................................................................ 37

Bijlage III Evidence tabellen .................................................................................................................. 38

Bijlage IV Overzicht belangenverklaringen .......................................................................................... 98

Bijlage V Afkortingen ............................................................................................................................ 99

Bijlage VI Kostenindicaties voor enkele typen beheersmaatregelen .............................................. 101

Bijlage VII Overzicht commentaren concept richtlijn lasrook en wijzigingen in definitieve richtlijn lasrook .................................................................................................................... 102

5


Inleiding

Woord vooraf Deze richtlijn gaat over lasrook. De auteurs hebben deze richtlijn volgens “evidence based” methoden ontwikkeld en afgeleid. Dat betekent dat de literatuur op een transparante manier is beoordeeld en dat de conclusies ook goed herleidbaar zijn tot de beschikbare kennis. Als kennis ontbreekt op een bepaald terrein kunnen geen conclusies worden getrokken. Dit wordt eveneens transparant beschreven. Deze benadering geeft daardoor goed inzicht in de (on)zekerheden die bestaan rond een praktische vraag. Een richtlijn als deze heeft daarom ook de ambitie een baken te zijn voor goede inhoudelijke advisering door de arboprofessional. Het is het antwoord van de inhoudsdeskundigen op de ingezette deregulering en veranderde organisatie van de arbozorg. Een ernstige beperking van deze richtlijn is dat deze beperkt is gebleven tot de karakterisering van de blootstelling aan lasrook en de mogelijke preventieve maatregelen om de blootstelling te reduceren. De meest recente inzichten over de gezondheidseffecten van blootstelling aan lasrook en de relatie tot de huidige wettelijke grenswaarde zijn niet meegenomen in deze richtlijn. De onderbouwing van de grenswaarde is gedateerd en stamt uit 1993. In de daarop volgende 20 jaar is veel nieuw onderzoek naar gezondheidseffecten van lasrook verschenen. Een nieuwe evaluatie van de grenswaarde zou vanuit die optiek beter zijn geweest maar de financiële middelen ontbraken om dit aspect mee te kunnen nemen in de voorliggende richtlijn.

Begripsbepaling en afbakening Lassen is het verbinden van materialen door druk en/of warmte, waarbij het materiaal op de verbindingsplaats meestal in vloeibare toestand wordt gebracht, materiaal met dezelfde of vergelijkbare samenstelling kan worden toegevoegd, waarbij continuïteit ontstaat tussen de te verbinden delen. Tijdens het lassen wordt lasrook gevormd. Werknemers die betrokken zijn bij de uitvoering van het lassen en/of zich in de nabijheid bevinden van lasprocessen, kunnen worden blootgesteld aan deze rook. Deze richtlijn richt zich primair op de lasrook die vrijkomt bij het lassen van (al dan niet geverfde of gecoate) metalen. De focus ligt op de deeltjesvormige verontreiniging die vrijkomt bij het lassen. Tijdens het lassen kunnen ook gassen vrijkomen die echter buiten het kader van deze richtlijn vallen. Ook het (ultrasoon) lassen van andere materialen (zoals kunststof of in medische toepassingen) valt buiten de reikwijdte van deze richtlijn. Dit geldt ook voor andere risico aspecten die bij het lassen relevant kunnen zijn, zoals UV-straling, elektromagnetische straling en veiligheid. In Nederland is er een wettelijke grenswaarde voor lasrook die is vastgesteld op 1 mg/m3 als tijdgewogen gemiddelde over een 8-urige werkdag en op 1 april 2010 is ingevoerd. De onderbouwing van deze grenswaarde van 1 mg/m3 door de Gezondheidsraad stamt al uit 1993 en wordt als uitgangspunt gehanteerd. De gezondheidskundige grenswaarde is vastgesteld voor lasrook. Bij lasrook zijn de stofdeeltjes van belang die ontstaan tijdens het lassen. Er zijn ook andere metaalbewerkingen (zoals slijpen, schuren, frezen, gutsen en zagen) die eveneens blootstelling aan stof kunnen geven en deze werkzaamheden kunnen in de praktijk al dan niet parallel aan de laswerkzaamheden worden uitgevoerd. De samenstelling van de deeltjes maar ook de deeltjesgrootteverdeling kan per proces sterk verschillen. Deze richtlijn richt zich primair op de deeltjes die ontstaan als gevolg van lassen. De mate van blootstelling aan lasrook en ook de samenstelling van de lasrook, is afhankelijk van het materiaal waarmee gewerkt wordt, het lasproces, de gebruikte toevoegmaterialen, en oppervlak van het werkstuk (zoals verf of olieresten). De keuze van het lasproces en de gebruikte toevoegmaterialen zullen primair worden bepaald door de technische eisen die aan de las worden gesteld. Zij vormen daarmee vrijwel altijd een vaststaande uitgangssituatie voor een bepaalde arbeidssituatie. Een belangrijke consequentie daarvan is dat ze geen keuze vormen in de strategieën om de blootstelling aan lasrook voor een gegeven werkplek te reduceren. Hoewel er grote verschillen zijn in emissie van lasrook tussen de verschillende lasprocessen, is dit aspect niet verder uitgewerkt in deze richtlijn. Bij alle in de richtlijn genoemde interventies geldt dat de uiteindelijke uitvoering van geval tot geval kan variëren (type, kwaliteit, etc.). Dit kan ook invloed hebben op de effectiviteit. Belangrijk om te realiseren is dat elke interventie een praktische vertaling nodig heeft die is afgestemd op de locale omstandigheden. Verder is het belangrijk om te realiseren dat deze richtlijn is ontwikkeld langs de lijnen van een evidence based richtlijn. Als deze richtlijn geen aanwijzingen geeft voor bepaalde interventies of in concrete situaties op basis van het beschikbare wetenschappelijk bewijs, dan wil dat nog niet zeggen dat geen interventies mogelijk zijn. In dat geval kan nog steeds worden gehandeld op basis van deskundigheid (expert judgement), maar is het goed te realiseren dat daarvoor geen expliciet wetenschappelijk bewijs voorhanden is over de effectiviteit, en er mogelijk dus aanvullend evaluatie onderzoek moet worden gestart.

6


Doel en domein van de richtlijn Richtlijnen op het gebied van arbeid en gezondheid hebben tot doel te komen tot een betere bescherming en bevordering van gezondheid, veiligheid en welzijn op het werk. Deze richtlijn gaat over lasrook. Het primaire doel van deze multidisciplinaire richtlijn is het verbeteren van de arbeidsomstandigheden bij laswerkzaamheden. Het secundaire doel van deze multidisciplinaire richtlijn is om professionals op het gebied van Arbeid en Gezondheid handvatten te geven om een effectief interventieprogramma op te zetten en uit te voeren. Hierbij staan de reductie van blootstelling aan lasrook op de werkplek en de daarmee verbonden gezondheidsrisico’s voor werkenden centraal. Belangrijke aandachtspunten zijn valide metingen en schattingen van de blootstelling aan lasrook en de effectiviteit van beheersstrategieën en beheersmaatregelen om blootstelling aan lasrook te reduceren. De richtlijn is opgesteld op basis van zogenaamde “evidence” uit de literatuur (verzameld met specifieke zoekstrategieën) en op basis van ervaringen en meningen van arboprofessionals en andere experts.

Aanleiding tot de richtlijn In het kader van het project ‘Onderzoek en informatievoorziening arbodeskundigen’ (BA&O, NVAB, NVvA, NVVK) worden meerdere richtlijnen ontwikkeld. De keuze voor de onderwerpen van deze richtlijnen kwam tot stand nadat in eerste instantie door de beroepsverenigingen van arbodeskundigen een lijst met mogelijke onderwerpen was opgesteld. Hieruit werd vervolgens door een selectiecommissie bestaande uit vertegenwoordigers van de sociale partners een keuze gemaakt. Eén van de gekozen onderwerpen was ‘lasrook’.

Inhoud van de richtlijn In de richtlijn worden de volgende uitgangsvragen beantwoord: 1. Welke instrumenten zijn beschikbaar om de blootstelling aan lasrook te beoordelen en wat is het domein

en reikwijdte van elk van deze instrumenten? 2. Hoe kan rekening worden gehouden met verstorende factoren bij de beoordeling van de blootstelling aan

lasrook? 3. Wat is bekend over de effectiviteit van maatregelen om de blootstelling aan lasrook te reduceren? 4. Hoe kan het juiste pakket van maatregelen worden geselecteerd? 5. Hoe kan de effectiviteit van de maatregelen worden geborgd?

Gebruikers De richtlijn is vooral bedoeld voor de professionals op het gebied van Arbeid en Gezondheid, de vier kerndisciplines conform de Arbowet, en is geschreven op initiatief van de NVvA, NVAB, BA&O en NVVK. De aanbevelingen in deze richtlijn liggen vooral op het terrein van arbeidshygiënisten, maar de andere beroepsgroepen die bij de ontwikkeling betrokken waren (arbeids- en organisatiedeskundige, bedrijfsarts, veiligheidskundige) ondersteunen de aanbevelingen en vinden het belangrijk dat arboprofessionals deze kennen. Daarnaast kunnen de aanbevelingen ook worden geraadpleegd door andere adviseurs op het gebied van Arbeid en Gezondheid, door het management van organisaties waar mogelijk sprake is van blootstelling aan lasrook, en niet in de laatste plaats door de lassende werknemer zelf.

Methode en verantwoording Het ontwikkelen van deze richtlijn kon worden gerealiseerd dankzij financiële steun vanuit het Maatschappelijke Programma Arbeidsomstandigheden (MAPA) van het Ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid (SZW). Zoals gebruikelijk in multidisciplinaire richtlijntrajecten werd gebruik gemaakt van twee werkgroepen, een kerngroep en een (bredere) projectgroep.

Kerngroep In de kerngroep waren vertegenwoordigd:

• NVvA, inhoudsdeskundige − Dr. Ir. R. (Remko) Houba, arbeidshygiënist • NVvA, voorzitter − Prof. Dr. Ir. D.J.J. (Dick) Heederik, hoogleraar gezondheidsrisico-analyse • NVAB, deskundige richtlijnproces − Dr. D.J. (David) Bruinvels, bedrijfsarts • NVvA, projectondersteuner − Ir. H. (Huib) Arts, arbeidshygiënist

De kerngroep deed het voorbereidende werk aan de hand van het projectplan, voerde de knelpuntenanalyse uit en deed een voorstel voor de uitgangsvragen. Tevens leverde ze een inhoudelijke en praktische

7


uitwerking van het project (met name literatuur search, critical appraisal, opstellen evidence tabellen en -rapporten, opstellen conceptrichtlijn en uitvoeren externe commentaarronde). De kerngroep kwam gedurende de looptijd zeven maal bijeen.

Projectgroep De projectgroep bestond uit vertegenwoordigers van de gebruikers van de richtlijn:

• NVvA, Ir. D. (Daan) Huizer, arbeidshygiënist • NVAB, Dr. G.B.G.J. (Frits) van Rooy, bedrijfsarts • BA&O, M.D. (Max) Vermeij, arbeids- en organisatiedeskundige

Voorzitter van de projectgroep was prof. dr. D.J.J. (Dick) Heederik, hoogleraar gezondheidsrisico-analyse. De projectgroep had als taken de knelpuntenanalyse te beoordelen en aan te vullen, de concrete uitgangsvragen te formuleren en te accorderen, op basis van de door de kerngroep gemaakte overzichtsrapporten en overige overwegingen en de concrete aanbevelingen accorderen en aanvullen, en de verschillende stadia van de richtlijn te beoordelen. De projectgroep kwam gedurende de looptijd vijf maal bijeen.

Systematische review Nadat de uitgangsvragen waren vastgesteld werden meerdere literatuurrecherches uitgevoerd en werd de gevonden literatuur beoordeeld en bediscussieerd en van een gradering voorzien. De zoekstrategie is opgenomen in bijlage I. Alle abstracts van de gevonden literatuur zijn in eerste instantie onafhankelijk van elkaar beoordeeld door een tweetal arbeidshygiënisten (Remko Houba & Simone Hilhorst). Indien één van beiden aangaf dat het artikel mogelijk van toepassing zou kunnen zijn op één van de uitgangsvragen is het volledige artikel opgevraagd en beoordeeld. Beoordeling van de individuele artikelen heeft in eerste instantie plaatsgevonden aan de hand van de door EBRO beschreven systematiek (bijlage II). Aan de hand van de literatuurgegevens zijn zogenaamde “evidence” tabellen opgesteld (bijlage III). Deze tabellen staan aan de basis van de richtlijn. Conclusies met vermelding van het niveau van het bewijs (volgens de GRADE systematiek) zijn in de tekst van dit achtergrond document opgenomen.

Commentaarfase, praktijktest en autorisatie De conceptteksten van de richtlijn en het achtergronddocument zijn ter commentaar voorgelegd aan inhoudelijk experts en een aantal praktiserende leden van de BA&O, NVAB, NVvA, NVVK: de betrokken beroepsverenigingen. Een vijftiental instanties en/of personen hebben commentaar gegeven op de concept-richtlijn. Een overzicht van dit commentaar, inclusief de wijzigingen die op grond van dit commentaar zijn doorgevoerd in de richtlijn zijn te vinden in bijlage VII van dit achtergrond document.

Doel van het achtergrond document Het achtergrond document heeft als doel de wetenschappelijke verantwoording en onderbouwing van de aanbevelingen in de richtlijn op een overzichtelijke wijze te presenteren.

Inhoud van het achtergrond document De inhoud van het achtergrond document wordt in belangrijke bepaald door de inhoud van de richtlijn. De hoofdstukindeling is daarom vrijwel identiek aan de indeling van de richtlijn.

Juridische betekenis Een richtlijnen is juridisch gezien geen wettelijk voorschrift, maar op “evidence” gebaseerde aanbevelingen waaraan betreffende arboprofessionals moeten voldoen om kwalitatief goede advisering en zorg te verlenen. Toch is het ontegenzeggelijk zo dat richtlijnen ook normatieve uitspraken bevatten en alleen al daardoor ook een juridische betekenis kunnen hebben. Er wordt van uitgegaan dat een beroepsuitoefenaar handelt volgens de relevante en actuele professionale standaard: er is sprake van normen die zijn bepaald door en voor de beroepsgroep. Na autorisatie van de richtlijn door een beroepsvereniging wordt de richtlijn gezien als deel van de ‘professionele standaard’. Arbodeskundigen kunnen op basis van hun professionele autonomie zo nodig afwijken van de richtlijn. Afwijken van richtlijnen kan in bepaalde situaties zelfs noodzakelijk zijn. Wanneer van de richtlijn wordt afgeweken, dient dit beargumenteerd en gedocumenteerd te worden (Hulshof CTJ. Introductie NVAB-richtlijnen. Utrecht: 2009, Kwaliteitsbureau NVAB).Bij de totstandkoming van deze “evidence based” richtlijnmodule is de door EBRO beschreven methodiek

8


gehanteerd (Evidence-based richtlijnontwikkeling: handleiding voor werkgroepleden. Update: november 2007. Utrecht: 2007, Kwaliteitsinstituut voor de Gezondheidszorg CBO).

Evaluatie en actualisering Binnen de financiering door SZW via TNO zijn geen middelen gereserveerd voor de evaluatie noch voor de actualisatie van de richtlijn. Aanbevolen wordt om de richtlijn te herzien op basis van nieuwe wetenschappelijke inzichten of na maximaal 5 jaar.

9


Achtergronden bij de multidisciplinaire richtlijn Lasrook

1. Beoordelen van blootstelling aan lasrook

Uitgangsvraag 1: Welke instrumenten zijn beschikbaar om de blootstelling aan lasrook te beoordelen en wat is het domein en reikwijdte van elk van deze instrumenten?

a) Kan blootstelling aan lasrook gemeten worden? Lasrook komt vrij in de vorm van (stof)deeltjes. Bij het meten van stof kunnen bijvoorbeeld verschillende deeltjesfracties worden gemeten. Vanuit arbeidsgezondheidskundige en arbeidshygiënische overwegingen is het noodzakelijk gezondheidskundig relevante stoffracties te maken. Daarbij worden verschillende stoffracties onderscheiden die elk op verschillende locaties in de luchtwegen terechtkomen: de inhaleerbare stoffractie, de respirabele stoffractie en de ultrafijne stoffractie. In het verleden (ongeveer tot en met de jaren 80) werd ook nog de term totaalstof gebruikt. De fractie totaalstof had echter geen gezondheidskundige onderbouwing, kan als verouderde terminologie worden beschouwd en is feite vervangen door de inhaleerbare stoffractie. Voor het meten van inhaleerbaar stof zijn diverse monsternamekoppen beschikbaar. Via experimentele studies (vaak in windtunnels) is de prestatie van deze apparatuur uitgebreid getest en vastgesteld of ze voldoen aan het meten van de inhaleerbaar stof (Kenny 1997; Witschger 2004; Görner 2010). Hierbij gaat het om kwalitatief goede studies met grote meetseries over de volledige range van de deeltjesgrootte verdeling van de inhaleerbare stof fractie. Het meten van lasrook als inhaleerbaar stof is algemeen geaccepteerd en ook toegepast in een groot aantal studies (onder andere: Liu 1995; Knoll 1999; Rappaport 1999; Chung 1999; Bakermans 2001; Scheepers 2006; Meeker 2007; Huizer 2007; Huizer 2009; Liden 2009). Er bestaan geen redenen dit ter discussie te stellen en daarom is de onderliggende wetenschappelijke informatie over het meten van de inhaleerbare stoffractie en de vraag met welke apparatuur deze fractie moet worden gemeten niet in de volle breedte beoordeeld. De literatuur over dit onderwerp is te omvangrijk en omvat ook vele referenties die geen directe betrekking hebben op lasrook. Een beperking is daarom gemaakt tot studie die direct betrekking hebben op lasrook. Echter, bedacht moet worden dat de “body of evidence” voor deze specifieke deelvraag zeer breed is. Bovendien is het meten van inhaleerbaar stof ook nog eens in overeenstemming met de normen die in de praktijk zijn vastgelegd om blootstelling aan lasrook te meten NEN-EN-ISO 10882-1 (NEN 2010), NEN-EN 481 (NEN 1994) & ISO 7708 (ISO 1995). Ook de gezondheidskundige grenswaarde zoals opgesteld door de gezondheidsraad in 1993 gaat uit van deze stoffractie, hoewel in de documenten uit die tijd vaak nog de verouderde term ‘totaalstof’ werd gebruikt (Gezondheidsraad 1993). Belangrijk om te realiseren is dat NEN-normen geen evidence-based documenten zijn, maar adviezen bevatten van experts op basis van consensus. Soms zijn deze adviezen gebaseerd op evidence, soms ontbreekt de evidence. Van de hiervoor genoemde NEN-normen bevat NEN-EN-ISO 10882-1 de meest praktische handvaten. Belangrijkste uitgangspunt is zoals gezegd dat meting moet plaatsvinden op basis van inhaleerbaar stof wat in overeenstemming is met de evidence. Deze norm bevat echter geen dwingend voorschrift voor de exacte monstername apparatuur voor het meten van lasrook, en laat de keuze van de monsternamekop dus vrij. Vijf monsternamekoppen voor inhaleerbaar stof zijn in een experimentele studie vergeleken bij het meten van blootstelling aan lasrook (Chung 1999), waarbij geen belangrijke verschillen werden gevonden tussen de koppen. Recent (Liden 2009) is een nieuwe monsternamekop voor het meten van lasrook geïntroduceerd die klein is en op een headset kan worden gemonteerd, waardoor het meten binnen de laskap eenvoudiger kan plaatsvinden. Deze monsternamekop is in deze studie vergeleken en vergelijkbaar bevonden met een drietal bestaande monsternamekoppen voor inhaleerbaar stof. De nieuwe monsternamekop wordt in de meest recente versie van ISO 10882-1 ook als voorbeeld genoemd van methoden om onder de laskap metingen uit te voeren. Op het aspect om al dan niet onder de laskap te meten wordt overigens nog wat uitgebreider ingegaan bij uitgangsvraag 3.

10


Conclusies Overall kwaliteit bewijs

(GRADE) 1 Blootstelling aan lasrook in arbeidssituaties kan worden bepaald door

de inhaleerbare stoffractie te meten via persoonlijke monstername ++++ High

2 Indien monsternamekoppen voldoen aan de richtlijn (NEN-EN 481) voor het meten van inhaleerbaar stof dan zijn er bij de beoordeling van lasrook geen grote verschillen tussen de monsternamekoppen

+++ Moderate

Kwaliteit van het bewijs Conclusie Aantal studies Beperkingen in

de studieopzet1 Inconsistentie Indirectheid Imprecisie Publicatie bias Kwaliteit van

het bewijs 1 14 Geen Geen Geen Geen Geen Hoog 2 2 -1 Geen Geen Geen Geen Matig

1 Beide beschikbare studies kennen kleine beperkingen (niet experimentele setting en dus blootstelling niet volledig onder controle; data beperkt statistisch geanalyseerd)

Overige overwegingen

• Bij het uitvoeren van metingen is arbeidshygiënische expertise of ervaring noodzakelijk. • Bij het meten van de blootstelling aan lasrook moet rekening worden gehouden met de potentieel

verstorende factoren zoals beschreven bij uitgangsvraag 3 in deze richtlijn. • Alle monsternamekoppen die inhaleerbaar stof meten volgens NEN-EN 481 kunnen worden gebruikt

om lasrook te meten. • Naast de technische kanten van het meten van blootstelling aan lasrook, zijn er ook nog

meetstrategische aspecten van belang. De beoordeling van metingen voor toetsing aan grenswaarden is vastgelegd in de internationale normen NEN-EN 689 (NEN 1995). Recent is een nadere toespitsing/uitwerking hierop gepubliceerd door de Engelse en Nederlandse beroepsvereniging voor arbeidshygiënisten, waarbij (in tegenstelling tot de NEN-EN 689) ook aandacht is voor verschillen in blootstelling tussen werknemers (BOHS/NVvA 2011).

b) Kan de blootstelling aan lasrook ook betrouwbaar worden geschat met behulp van expert systemen? In twee studies worden modellen gepresenteerd die als doel hebben om de blootstelling aan lasrook te kunnen schatten. Beide studies zijn gebaseerd op een aanzienlijke set van metingen (zie onderstaande tabel), waarbij op grond van een beschikbare set determinanten van blootstelling een variantie analyse is uitgevoerd door middel van mixed-model regressie analyse om relevante determinanten die bijdragen aan de blootstelling te selecteren. Rappaport (1999) heeft een model ontwikkeld om de blootstelling van bouwvakkers te schatten tijdens lassen, slijpen en thermisch snijden. Een dataset van 370 persoonlijke metingen bij 120 werknemers in zeven bedrijven zijn geanalyseerd, gebruik makend van de contextuele informatie de beschikbaar was tijdens de metingen. Hierbij is gebruik gemaakt van mixed-model regressie analyse, die rekening houdt met een structuur van herhaalde waarnemingen binnen personen en binnen bedrijven. Uit de studie blijkt dat de gemeten concentratie lasrook samenhangt met een aantal determinanten. Op basis van deze determinanten kan de blootstelling ook voor andere bouwvakkers worden voorspeld. De precisie waarmee de voorspelling kan worden gedaan hangt af van de totale set van determinanten en de residuele spreiding in de concentratie lasrook, die mede wordt bepaald door determinanten die niet in het model zijn opgenomen (de niet verklaarde variantie in de concentratie). De verklaarde variantie wordt in het artikel niet gepresenteerd. Voor het overige kan de studie als kwalitatief goed kan worden bestempeld. Wel is van belang dat het model specifiek is voor één sector (bouw) en dus bruikbaar is voor een beperkt domein. Huizer (2007) heeft een instrument ontwikkeld op basis van een gepoolde dataset van 1258 metingen uit 33 bedrijven in zeven sectoren. De studies waarop het model is gebaseerd zijn uitgevoerd over een langere periode (1985-2006). In de dataset zijn metingen opgenomen die betrekking hebben op zeven verschillende lasprocessen. De gebruikte methode kan worden beschouwd als een soort meta regressie analyse. Met behulp van een initieel model zijn voorspellingen van de blootstelling gegenereerd die aan de hand van een nieuwe set van 56 onafhankelijke metingen zijn gevalideerd. Deze validatie metingen zijn uitgevoerd bij meerdere bedrijven en hadden betrekking op meerdere lasprocessen. Op basis van deze validatie metingen heeft nog een kleine aanpassing plaatsgevonden in het model, waarbij de totale verklaarde variantie van het model steeg van 48% naar 55% (de verklaring van de tussenpersoonsvariantie van 52% naar 59%). Dit kan voor dit soort modellen als goed worden beschouwd. Voor meerdere blootstelling scenario’s is het verschil

11


tussen de gemiddeld gemeten blootstelling en de gemiddeld geschatte blootstelling berekend en deze varieerde in absolute zin van 0,11-0,16 mg/m3 en in relatieve zin van 5-25%. Het model is omgezet naar een praktisch instrument (de ‘lasrook assistent’) die vrij toegankelijk is via internet en schattingen geeft van blootstelling aan lasrook uitgedrukt als concentratie inhaleerbaar stof in mg/m3, inclusief een 95% betrouwbaarheidsinterval. Een beperking van dit soort empirische modellen is dat ze gelden voor combinaties van de gemeten lasprocessen, in bepaalde bedrijven, onder bepaalde technologische en andere contextuele factoren. Hoewel het domein waarop de ‘lasrook assistent’ bruikbaar is, breder is dan het model van Rappaport, zijn er ook enkele beperkingen. Voor niet alle lasprocessen zijn gegevens beschikbaar en is de ‘lasrook assistent’ dus ook niet bruikbaar. Voor enkele lasprocessen (TIG-lassen, MIG/MAG-lassen, lassen met beklede elektrode, autogeen lassen en weerstand lassen) zijn relatief veel gegevens beschikbaar en zal het instrument ook de beste schattingen opleveren. Binnen de metaalbranche wordt momenteel gebruik gemaakt van de zogenaamde ‘verbetercheck lasrook’. Wat we van dat instrument weten is dat de basis voor dat instrument eveneens een grote dataset van persoonlijke lasrook metingen betreft (Huizer 2009). Feitelijk is het een uitbreiding van de lasrook assistent en zijn aan de bestaande database nieuwe metingen toegevoegd. Op basis van deze dataset is een blootstellingsmodel gemaakt, vergelijkbaar met de lasrook assistent. Aan dit model zijn later echter ook een aantal additionele factoren toegevoegd (voor alternatieve lasprocessen, voor verschillende vormen van ademhalingsbescherming, voor lassen in besloten ruimten en een zogenaamde ‘good practice factor’ indien meerdere goede praktijken gelijktijdig zijn geïmplementeerd). De reductiefactoren van de factoren die aan het model zijn toegevoegd, en feitelijk over het oorspronkelijke model zijn heen gelegd, zijn niet gebaseerd op de onderliggende dataset, maar zijn vooral gebaseerd op expert judgement. De wijze waarop deze factoren zijn toegekend is echter niet transparant en is niet beschreven in de openbare literatuur. Daarnaast impliceert deze benadering ook dat de additionele factoren (voor alternatieve lasprocessen, voor verschillende vormen van ademhalingsbescherming, voor lassen in besloten ruimten en de zogenaamde ‘good practice factor’)niet zijn gecorrigeerd voor determinanten die in het oorspronkelijke model zijn opgenomen. Een kenmerk van gebruikte (multipele) regressiemodellen is immers dat het effect van de ene determinant in het model gecorrigeerd is voor de andere determinanten in het model (“mutual adjustment”). Doordat dit niet is gebeurd kunnen systematische fouten in de voorspellingen worden geïntroduceerd en wordt het effect van deze factoren vermoedelijk overschat. Validatie is hiermee een nog relevantere vereiste. Door deze factoren is het uiteindelijke praktische instrument van de ‘verbetercheck lasrook’ niet transparant in de zin voor wat betreft de vraag hoe de schatting van de blootstelling aan lasrook nu precies tot stand is gekomen. Een randvoorwaarde om in het kader van een richtlijn een instrument te beoordelen is transparantie. Door het gebrek aan transparantie kon de ‘verbetercheck lasrook’ daarom niet worden beoordeeld. Rappaport 1999 Huizer 2007

Lasrook assistent Gebaseerd op metingen van lasrook meetseries in bedrijven (‘data driven’)? (# metingen)

Ja (N=370) Ja (N=1258)

Gebaseerd op persoonlijke metingen? Ja Ja Gebaseerd op metingen in meerdere bedrijven? Ja Ja Gebaseerd op metingen in meerdere sectoren? Nee Ja Gebaseerd op metingen over een lange periode over meerdere jaren? Nee Ja Statistische analyses uitgevoerd met ‘mixed models’? Ja Ja Geeft het een schatting van de concentratie van de blootstelling in mg/m3?

Ja Ja

Is het instrument nader gevalideerd? (# metingen) Nee Ja (N=56) Omgezet tot een praktisch instrument die algemeen beschikbaar is? Nee Ja Is de onderbouwing van het instrument transparant en volledig gebaseerd op de onderliggende data?

Ja Ja

Overall kwaliteit bewijs (GRADE) +++ Moderate

+++ Moderate

Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 Blootstelling aan lasrook kan worden geschat met behulp van expert systemen +++

Moderate

12


2 Mits toegepast binnen het domein van het betreffende expert systeem, kan de gemiddelde blootstelling aan lasrook worden geschat met een foutenmarge van 5-25%

+++ Moderate

Kwaliteit van het bewijs

Conclusie Aantal studies Beperkingen in de studieopzet

Inconsistentie Indirectheid1 Imprecisie Publicatie bias Kwaliteit van het bewijs

1 & 2 2 Geen Geen -1 Geen Geen Matig 1 Voor alle expertsystemen geldt dat ze geschikt zijn om een globale inschatting van de blootstelling te maken, maar minder

betrouwbaar zijn dan meten. Overige overwegingen

• Beschikbare modellen om de blootstelling te voorspellen hebben steeds een beperkt domein. Het model van Rappaport is alleen bruikbaar binnen één sector (bouw). De ‘lasrook assistent’ is wel in meerdere sectoren toepasbaar, maar beperkt zich vooral tot enkele (weliswaar veelgebruikte) lasprocessen, namelijk TIG-lassen, MIG/MAG-lassen, lassen met beklede elektrode, autogeen lassen en weerstand lassen.

• De modellen zijn primair ontwikkeld om de blootstelling aan lasrook te schatten. De modellen zijn niet ontwikkeld om interventiescenario’s door te rekenen. Veel interventie scenario’s zullen buiten het domein van het instrument vallen, omdat die vormen van interventie geen onderdeel vormen van de onderliggende data en modellen.

• Zodra de lastechnologie, de geproduceerde producten of andere factoren veranderen zijn eventuele schattingen op basis van deze modellen mogelijk niet meer bruikbaar. Regelmatige validatie en uitbreiding (actualisering) is noodzakelijk.

Uitgangsvraag 2: Hoe kan rekening worden gehouden met verstorende factoren bij de beoordeling van de blootstelling aan lasrook?

c) Slijpactiviteiten tijdens het lassen De invloed van slijpactiviteiten op de meting van lasrook is direct en/of indirect onderzocht in vier studies. Karlssen (1992) heeft in een experimentele studie in een nagebootste werkplek werkzaamheden aan roestvaststaal (RVS) laten uitvoeren door één lasser die gedurende 2 dagen laswerkzaamheden met beklede elektroden uitvoerde (zonder slijpactiviteiten) en een derde dag slijpwerkzaamheden (zonder lasactiviteiten). Gedurende die drie dagen werd de blootstelling op verschillende manieren gemeten. De persoonlijke blootstelling aan stof was op de 2 lasdagen (6,4 mg/m3) in dezelfde orde van grootte als op de slijpdag (9,7 mg/m3), evenals de concentratie Fe & Ni. De concentratie Mn was beduidend lager tijdens de slijpactiviteiten (17 versus 120 µg/m3). Belangrijke uitzondering was Cr6+, die in de alle metingen tijdens slijpen (persoonlijk en stationair) niet detecteerbaar waren. Ook de morfologie van de slijpdeeltjes was anders. Lasrook deeltjes bestonden over het algemeen uit agglomeraten van kleinere deeltjes, terwijl de morfologie van de slijpdeeltjes groter en compacter waren. Chung (1999) heeft een experimentele studie op een mannequin separate metingen uitgevoerd tijdens zowel lassen (N=63) als slijpen (N=18), steeds met een meetduur van circa 80 minuten. Tijdens slijpactiviteiten was de range in ‘persoonsgebonden’ stofblootstelling 0,63 – 6,31 mg/m3. De hoogste blootstelling die tijdens de lasactiviteiten werd gemeten was 1,95 mg/m3. Bij twaalf van de achttien metingen tijdens slijpen was de stofconcentratie hoger dan deze maximale lasrook concentratie. Deze twee studies (Karlssen 1992 & Chung 1999) laten zien dat de potentiële invloed van slijpen op de gravimetrisch gemeten blootstelling bij gelijktijdig lassen en slijpen groot kan zijn en zelfs de dominante bepalende factor van de stofblootstelling. De bewijsvoering is in beide studies indirect, aangezien er geen directe vergelijking is gemaakt tussen lassen zonder slijpen en lassen met slijpen. Anderzijds zijn de verschillen in stofblootstelling te groot om verklaard te kunnen worden door toevallige variaties in stofblootstelling. Ehlin (2011) heeft in een veldstudie in zeven bedrijven met real-time meetapparatuur metingen uitgevoerd naar massa concentratie (mg/m3), deeltjes concentratie (#/cm3) en deeltjesgrootte verdeling (µm). In één van de bedrijven werden zowel laswerkzaamheden als slijpwerkzaamheden uitgevoerd die beide eenmalig apart zijn gemeten. Zowel deeltjes aantallen (64.000/cm3 versus 22.000/cm3) als massa concentratie (0,61 versus 0,10 mg/m3) was hoger bij het lassen in vergelijking met het slijpen. Deeltjesgrootte was bij het lassen en slijpen vergelijkbaar. Stridsklev (2007) heeft onderzoek gedaan naar het voorkomen van chroom en nikkel in verschillende lichaamsmaterialen (urine, vol bloed, bloedplasma & erythrocyten). Negen werknemers in twee bedrijven

13


(scheepsbouw & kleine werkplaats) werden elk gedurende een volle werkweek dagelijks gemeten tijdens slijpactiviteiten aan RVS, waarbij tevens de daggemiddelde persoonlijke blootstelling werd gemeten. Cr6+ was niet detecteerbaar in 80-91% van de luchtmetingen. Metallisch chroom was wel in alle monsters detecteerbaar. In meer dan 50% van de monsters van vol bloed en rode bloed cellen en in 35% van de plasma monsters was geen chroom detecteerbaar. De gemiddelde concentraties van chroom (in bloed, plasma & erythrocyten) was laag in vergelijking tot een niet blootgestelde referentiegroep en een groep TIG lassers. Nikkel concentraties waren in alle gevallen echter vergelijkbaar met lassers. Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 Slijpen zorgt voor een duidelijk signaal in de stofmeting en meting van

blootstelling metalen die zelfs groter kan zijn dan het meetsignaal als gevolg van lassen. Als gevolg daarvan wordt de blootstelling aan lasrook zeer waarschijnlijk overschat indien gelijktijdig slijpwerkzaamheden worden uitgevoerd

++++ High

2 De meting van blootstelling aan Cr6+ wordt niet verstoord indien er gelijktijding aan het lassen slijpwerkzaamheden worden uitgevoerd

+++ Moderate



Inconsistentie Indirectheid Imprecisie Publicatie bias Kwaliteit van het bewijs

1 2 Geen Geen Geen Geen Geen Hoog 2 2 -1 Geen Geen Geen Geen Matig

1 Onduidelijke meetmethode en stoffractie in de ene studie, terwijl de tweede studie slechts beperkt aantal waarnemingen heeft Overige overwegingen

• Bij een vergelijking of beoordeling aan de hand van een grenswaarde moet de lasrook component in het stof gescheiden worden van de slijp component. Dit zal moeten gebeuren door de meestrategie zodanig in te richten dat alleen lasrook wordt gemeten en er geen slijpwerkzaamheden worden uitgevoerd. Alleen de stofblootstelling door lassen moet vergeleken worden met die grenswaarde.

d) Positie meetkop bij persoonsgebonden metingen In een drietal studies zijn zowel binnen als buiten de laskap metingen uitgevoerd. Liu (1995) heeft in een experimenteel onderzoek in het laboratorium bij 20 lassers gelijktijdige metingen (N=23) uitgevoerd binnen (bij de mond) en buiten (op de revers) een traditionele lashelm. Monsters werden geanalyseerd voor Fe & Zn. De concentratie ratio binnen/buitenzijde van de lashelm was 0,40-1,30 (gemiddeld 0,9) voor Fe & 0,42-1,18 (gemiddeld 0,9) voor Zn. Dit betekent dat de concentratie binnen de lashelm gemiddeld 90% bedraagt van de concentratie buiten de lashelm. De variatie was echter hoog, en voor 10 van de 23 metingen was de concentratie binnen de lashelm juist hoger. De hoge variatie wordt vermoedelijk deels verklaard door de relatief korte monsternameduur (10-30 minuten). Chung (1999) heeft in een experimenteel onderzoek met metingen op een mannequin 25 sets waarnemingen gedaan met metingen zowel binnen als buiten de lashelm. Hierbij werden twee experimentele settings gebruikt met verschillende oriëntatie van de mannequin ten opzichte van de bron en met verschillende luchtsnelheden van de omgevingslucht. In één van de settings was de concentratie buiten de lashelm systematisch (18-51%) hoger dan binnen de lashelm. In de tweede setting was dit echter omgedraaid en waren de metingen binnen de lashelm allemaal hoger, gemiddeld 25%. De blootstelling binnen en buiten de helm is dus afhankelijk van de specifieke omgevingssituatie, bijvoorbeeld van de positie van de lasser ten opzichte van de pluim en de overheersende luchtbewegingen ter plekke. Boelter (2009) heeft in een veldstudie bij één lasser 13 gelijktijdige metingen uitgevoerd binnen en buiten de lashelm, deels als 15 minuten metingen (N=10) en de overige als metingen met een langere meetduur (107-325 minuten). Buiten de lashelm werden in alle gevallen hogere (5-18%) concentraties totaalstof gemeten. Voor metalen (Fe & Mn) was het beeld echter veel wisselender met soms hogere concentratie buiten en soms hogere concentratie binnen de lashelm. Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 De concentratie lasrook (en metalen in de lasrook) leidt slechts tot kleine

verschillen in lasrook blootstelling binnen en buiten de lashelm van de lasser. Of de concentratie in de helm lager of hoger is hangt af van de specifieke situatie ter plekke

++ Low

14



Conclusie Aantal studies Beperkingen in de studieopzet1

Inconsistentie2 Indirectheid Imprecisie Publicatie bias Kwaliteit van het bewijs

1 3 -1 -1 Geen Geen Geen Laag 1 In twee van de drie studies beperkingen in de experimentele opzet (twee factoren tegelijkertijd gewijzigd; verschil in gedrag tussen

werknemers) 2 In sommige gevallen worden wel verschillen gevonden, in sommige gevallen worden geen verschillen gevonden, waarbij indirecte

verklaringen worden aangedragen die niet geheel met data worden ondersteund Overige overwegingen

• Als het doel van metingen is om potentiële blootstelling aan lasrook te beoordelen als gevolg van de lasrook activiteiten dan is meten op het lichaam de meest logische positie om te meten.

• Wil je de effectiviteit van ademhalingsbeschermingsmiddelen meten dan is het veel logischer om zowel voor als achter het beschermingsmiddel te meten. NEN-ISO -10882-1, zoals besproken bij uitgangsvraag 1, geeft een aantal concrete tips hoe achter de ademhalingsbescherming kan worden gemeten.

• Hoewel de laskap een persoonlijk beschermingsmiddel is (UV-straling, las spatten) heeft het geen betekenis als ademhalingsbescherming.

2. Maatregelen om de blootstelling aan lasrook te reduceren

Uitgangsvraag 3: Wat is bekend over de effectiviteit van maatregelen om de blootstelling aan lasrook te reduceren?

e) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door te kiezen voor beschermgassen met een bepaalde samenstelling? In een groot aantal onderzoeken is via experimentele studies gekeken naar de invloed van de samenstelling van het beschermgas op de hoogte van de blootstelling aan lasrook en metaalcomponenten in de lasrook. De onderzoeken zijn onder te verdelen in een paar clusters. De meeste onderzoeken hebben direct of indirect betrekking op de mate waarin het beschermgas als inert kan worden beschouwd. Argon is een volledig inert gas. Naarmate zich meer O2 of CO2 in het mengsel bevindt wordt het beschermgas reactiever. Een groot aantal onderzoeken laat zien dat de verhoging van de CO2 concentratie in het beschermgas leidt tot vorming van meer lasrook (Zimmer 2002; Matusiak 2003; Pires 2006; Carpenter 2009; Pires 2010) en het vrijkomen van grotere deeltjes (Zimmer 2002; Carpenter 2008). Ook de verhoging van de O2 concentratie leidt in alle onderzoeken tot meer vorming van lasrook (Pires 2006; Carpenter 2009; Matusiak 2010). Verhoging van de O2 concentratie leidt tevens tot een hogere emissie van Cr6+ en Ni. Voor CO2 is het beeld voor de invloed op de emissie van specifieke metalen veel wisselender: sommige onderzoeken laten een verlaging van de Cr6+ (Hewitt 1986; Dennis 1997) of Mn (Pires 2006) zien, terwijl ander onderzoek een verhoogde emissie van Cr6+ laat zien (Keane 2009). Enkele experimentele studies hebben gekeken naar het effect van de toevoeging van kleine hoeveelheden reducerende gassen aan het beschermgasmengsel. Dennis (1997) vond bij toevoeging van 300 ppm NO, C2H4 & CF2Cl2 een vermindering van de Cr6+ emissie van respectievelijk 75%, 55% & 85% in vergelijking met het gebruik van puur argon. Pires (2010) heeft gekeken naar het effect van de toevoeging van 300 ppm NO aan een Argon/CO2 gasmengsel (in een verhouding 98%/2%) en vonden dat de emissie van lasrook 23%-50% hoger was na de toevoeging van NO. In dit onderzoek was gezien het gelaste materiaal (gewoon staal) een eventuele emissie van Cr6+ zoals in het onderzoek van Dennis (2007) niet relevant en dus niet onderzocht. Geen van de drie bovenstaande studies heeft beschreven in hoeverre de kwaliteit van het laswerk beïnvloed werd door de additionele toevoeging van reducerende gassen. Een tweetal andere experimentele onderzoeken hebben gekeken naar de invloed van de toevoeging van zogenaamde ‘silica precursors’ aan het beschermgas, waarbij het idee is dat de SiO2-precursors enerzijds zorgen voor minder oxidatie in de lasrook en ook de lasrookdeeltjes worden gecoat met een laagje amorf silica en op die manier de toxiciteit van de deeltjes verlaagd. Topham (2010) heeft bij een experiment met TIG-lassen aan roestvaststaal (RVS) 3% tetraethyloxysilane (TEOS) toegevoegd aan het beschermgas en vond een verlaging van de ratio Cr6+/Cr in de lasrook van 45% (minder vorming van Cr6+). Ook werd met elektronen microscopie (TEM) aangetoond dat de aerosolen gecoat waren met een SiO2-laagje. Yu (2010) heeft verschillende concentraties (2% & 4,2%) tetramethylsilane (TMA) toegevoegd aan het beschermgas bij

15


MIG/MAG lassen aan RVS. Ook hier werd middels TEM aangetoond dat de deeltjes gecoat waren met een SiO2-laagje. Daarnaast werd de biotoxiciteit van de deeltjes getest in een assay met E. coli bacteriën, uitgedrukt in LLC50 (de concentratie lasrook die 50% sterfte veroorzaakte in E. coli). Hierbij bleek dat de LLC50 toenam met hogere concentratie TMA: 95% hoger bij toevoeging van 2% TMA en 119% hoger bij toevoeging van 4.2% TMA. Vergelijking vond hierbij plaats aan beschermgas zonder toevoeging aan TMA en verschil tussen de groepen was significant (P<0.005). Deze onderzoeken suggereren dat toevoeging van zulke silica precursors leiden tot vorming van minder Cr6+ en daarmee tot een lagere toxiciteit van de lasrook bij lassen aan RVS. De praktische waarde van deze twee onderzoeken naar silica-precursors kan nog niet goed worden ingeschat, aangezien de keuze van de lasparameters in de onderzoeken vanuit praktisch oogpunt niet altijd logisch lijken (relatief hoog debiet en niet gebruikelijke CO2-concentratie van het beschermgas). Ook hier geldt dat geen van de twee bovenstaande studies heeft beschreven in hoeverre de kwaliteit van het laswerk beïnvloed werd door de additionele toevoeging van de silica precursor. Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 Naarmate een reactiever beschermgas wordt gebruikt neemt de emissie

van het lasproces toe. +++ Moderate

2 Binnen het domein van het MAG-lassen, neemt de lasrook emissie toe naarmate hogere concentraties O2 en CO2 in het beschermgas zitten

+++ Moderate

3 Toevoeging van een silica precursor aan het beschermgas bij RVS lassen (bij alle gasbeschermde lasprocessen) zorgt voor een lagere biotoxiciteit van de lasrook

++ Low

4 Het toevoegen van een reducerend gas in het beschermgasmengsel (bij alle gasbeschermde lasprocessen) zorgt voor een lagere emissie van Cr6+ bij RVS lassen, maar de emissie van lasrook kan mogelijk hoger zijn.

++ Low




1 7 Geen -11 Geen Geen Geen Matig 2 7 Geen -12 Geen Geen Geen Matig 3 2 Geen Geen -23 Geen Geen Low 4 2 Geen -24 Geen Geen Geen Low

1 De bevindingen voor lasrook en de individuele metalen in lasrook komen wijzen niet altijd in dezelfde richting. 2 Bevindingen worden niet in alle studies even consistent gevonden en lijken deels afhankelijk van de andere lasparameters. 3 de keuze van de lasparameters in deze onderzoeken lijken vanuit praktisch oogpunt niet altijd logisch (relatief hoog debiet en niet

gebruikelijke CO2-concentratie van het beschermgas), want de interpreteerbaarheid van deze bevindingen voor praktijksituaties sterk beperkt.

4 De bevindingen voor lasrook en de componenten in lasrook kunnen tegengesteld zijn Overige overwegingen

• De bevindingen van de toevoeging van reducerende gassen of silica-precursors hebben betrekking op alle gasbeschermde lasprocessen (TIG en MIG/MAG). De toepasbaarheid van deze bevindingen is echter zeer beperkt:

o Bij geen van de onderzoeken is beoordeeld in hoeverre de toevoegingen van invloed kunnen zijn op het lasproces.

o De bevindingen van de silica precursors zijn vooralsnog alleen maar gedaan bij minder gebruikelijke lasparameters. Op basis hiervan lijkt het een interessante ontwikkeling maar is het nog te vroeg om hierover een aanbeveling te formuleren.

• De bevindingen van variabele concentraties O2 en CO2 in het beschermgas hebben alleen betrekking op MAG-lassen. De toepasbaarheid van deze bevindingen wordt beperkt door een aantal zaken:

o De samenstelling van de beschermgassen wordt grotendeels bepaald door het lasproces en de gebruikte elektrode/lasdraad, aangezien die wordt voorgeschreven binnen een bepaalde bandbreedte (bijv. 15-25% CO2). Binnen deze brandbreedte kan de toepasser in principe keuzes maken, al wordt binnen een bepaald bedrijf meestal zoveel mogelijk gekozen voor een vaste CO2-concentratie voor alle toepassingen.

o Meer inerte beschermgassen zijn meestal duurder dan de actieve beschermgassen (CO2 is relatief goedkoop), al zijn de kosten van het beschermgas niet dominant in de totale kosten van het lassen.

16


o Bij dikkere werkstukken kan bewust gekozen worden voor een hogere CO2-concentratie in het beschermgas, aangezien de inbranddiepte van de las dan hoger is en dus zorgt voor een kwalitatief betere las.

f) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door te kiezen voor verbruiksmaterialen (lasdraden en -elektrodes) met een bepaalde samenstelling? In meerdere onderzoeken is via experimentele studies gekeken naar de invloed van de samenstelling van de verbruiksmaterialen op de hoogte van de blootstelling aan lasrook en metaalcomponenten in de lasrook. Ook hier zijn de onderzoeken zijn onder te verdelen in een paar clusters. Chae (2006) onderzocht het effect van verschillende gehalten chroom en nikkel in elektroden bij twee lastechnieken (MIG/MAG en lassen met gasloze lasdraden). Met die elektroden werden laswerkzaamheden verricht aan zowel (chroom en nikkel bevattend) RVS als normaal staal (zonder chroom of nikkel). In dit onderzoek werd aangetoond dat de 89% van de Cr en Ni in de lasrook afkomstig was van de elektroden. Saito (2000) verrichte identieke laswerkzaamheden waarbij gebruik werd gemaakt van drie soorten lasdraden en liet zien dat de blootstelling aan lasrook bij dat proces sterk afhankelijk was van de lasdraad. De twee uitersten in dit spectrum waren massieve draden en gevulde draden, waarbij de massieve draden 58-67% minder lasrook produceerden en 85-89% minder blootstelling aan Mn. Ook Chan (2002) en Matusiak (2003) lieten in experimentele onderzoeken zien dat er grote verschillen waren in de hoeveelheid en samenstelling van de lasrook bij gebruik van verschillende verbruiksmaterialen bij eenzelfde lasproces. In een aantal onderzoeken is gekeken naar de invloed van de wijziging in samenstelling van een specifieke component in de lasdraad of elektrode. Een drietal studies toonde aan dat de toevoeging van 1% zink aan de verbruiksmaterialen kan leiden tot een aanzienlijke reductie (17-99%) van Cr6+ in de lasrook. Tegelijkertijd zorgde de toevoeging van Zn ook voor hogere emissies van lasrook, waardoor het positieve effect op de vorming van Cr6+ grotendeels teniet wordt gedaan en vooral in relatieve concentratie tot uiting komt en feitelijk niet in absolute zin (Dennis 1996; Mortazavi 1997; Dennis 2002). In een tweetal studies is een andere specifieke toevoeging aan verbruiksmaterialen onderzocht. Dennis (2002) onderzocht het verschil tussen een gasloze gevulde draad met kalium (1,9%) in de kern en een equivalent daarvan met lithium (4,8%) in plaats van kalium. Zowel de totale emissie aan lasrook als het gehalte Cr6+ in de lasrook was lager (respectievelijk 50% en 62-97%) bij de lithium elektrode. Een andere studie (Li 2008) onderzocht de emissie van lasrook bij oplopende gehalten van veldspaat (10 verschillende concentraties, oplopend van 0-30 gewichtsprocent). Oplopende gehalten veldspaat zorgde voor een consistente afname van de lasrook emissie (tot 30%). De sterkste reductie werd gezien tussen 0-10 gewichtsprocent veldspaat. Geen van de bovenstaande studies waarbij specifieke toevoegingen aan de verbruiksmaterialen zijn onderzocht, heeft beschreven of en in welke mate het invloed had op de kwaliteit van het laswerk. Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 Bij lassen van RVS, wordt de samenstelling van de lasrook emissie voor een

groot deel (tot ca. 89%) bepaald door de samenstelling van de verbruiksmaterialen (lasdraden en –elektrodes), niet door de samenstelling van de te lassen materialen

+++ Moderate

2 Lassen met massieve draad geeft minder blootstelling aan lasrook dan lassen met gevulde draad

++ Low

3 Toevoeging van zink aan de lasdraad kan het gehalte Cr6+ in de lasrook verlagen, maar verhoogt tevens de totale emissie van lasrook

+++ Moderate

4 Verbruiksmaterialen waarbij in plaats van kalium lithium is gebruikt leiden tot minder lasrook (50%) en Cr6+ in de lasrook (62-97%)

++ Low

5 Toevoeging van veldspaat aan de verbruiksmaterialen leidt tot een lagere emissie van lasrook (tot 30%)

+++ Moderate




1 4 -11 Geen Geen Geen Geen Matig 2 1 -22 Geen Geen Geen Geen Laag 3 3 Geen -13 Geen Geen Geen Matig 4 1 -24 Geen Geen Geen Geen Laag 5 1 Geen Geen -15 Geen Geen Matig

17


1 De studie met de beste studie opzet heeft een beperkt aantal waarnemingen, de studies die gebaseerd zijn op meerdere waarnemingen kennen alle kleine bperkingen in de studieopzet

2 Meetresultaten zijn moeilijk interpreteerbaar omdat essentiële informatie bij de meetmethoden ontbreekt 3 Resultaten voor lasrook en individuele componenten in de lasrook wijzen niet in dezelfde richting 4 De informatie in het artikel is verwarrend op essentiële onderdelen, waaronder het niet noemen van lithium als component van de

lithium-houdende lasdraad. 5 Verklaring van deze bevinding wordt in het artikel bediscussieerd en plausibele verklaring ontbreekt vooralsnog, ook volgens

auteurs. Overige overwegingen

• Voor de interventies waarbij specifieke toevoeging aan de verbruiksmaterialen zijn onderzocht is het domein van de maatregelen niet goed omschreven. Bovendien zijn er aanwijzingen vanuit het veld dat toevoegingen ook kunnen leiden tot kwaliteitsverlies van de las, bijvoorbeeld een toename van porositeit van de las door toevoeging van zink en een afname van lasvriendelijkheid bij gebruik van lithium. De praktische bruikbaarheid van dit type interventies is daarom onbekend en bieden onvoldoende basis voor een aanbeveling.

• De keuze van het type lasproces wordt voor het grootste deel bepaald door de aard van de toepassing en de benodigde laskwaliteit en biedt op zich weinig keuzevrijheid voor de toepasser. Keuze tussen gevulde en massieve draden kan bij sommige toepassingen een relevante keuze zijn binnen de procesvoering.

g) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door de instelparameters te wijzigen? Een groot aantal experimentele studies heeft gekeken naar de invloed van de basisinstellingen voor het lassen, te weten de spanning (voltage), de stroomsterkte, de aanvoersnelheid van de lasdraad en de uitsteeklengte van de lasdraad. Deze instellingen zijn sterk afhankelijk van elkaar. Bij het instellen van de apparatuur worden twee of drie van deze vier aspecten ingesteld, waarbij de anderen automatisch vast liggen. De invloed van elk van deze factoren op de lasrook emissie is afzonderlijk uitgebreid onderzocht in experimentele studies. Dennis (1997) liet zien dat de uitsteeklengte van de lasdraad geen invloed heeft op de emissie van Cr6+ in de lasrook. Voor de aanvoersnelheid van de lasdraad en de invloed van voltage op de emissie van lasrook wordt over het algemeen een complex beeld worden gezien met betrekking tot emissie aan lasrook. Voor de combinatie voltage en draadaanvoersnelheid is dat verklaarbaar, omdat de wijze van metaaloverdracht van de lasdraad naar het werkstuk verandert (kortsluitboog, globulair boog, sproeiboog of open boog). Binnen elk van deze gebieden kan een andere relatie bestaan tussen voltage en emissie van lasrook, waarbij bovendien vaak in de overgangsgebieden sprake is van een instabiele situatie, wat meer spatten en dus meer lasrook veroorzaakt (Hewitt 1986; Dennis 1996; Dennis 1997; Xin 2001; Zimmer 2002; Dennis 2002; Howe 2005; Hovde 2007; Carpenter 2008; Keane 2009; Sterjovski 2010; Antonini 2011). Voor stroomsterkte werd over het algemeen een consistenter verband gevonden met de mate van lasrook emissie, waarbij sprake is van een lagere lasrook emissie bij lagere stroomsterkte. In experimentele studies werden bijvoorbeeld bij verlaging van de stroomsterkte met 100-150 Ampere per tijdseenheid, een verlaging in lasrook emissies gevonden tussen de 30-75% (Shibata 2000; Chan 2002; Matusiak 2003; Carter 2004; Chae 2006; Pires 2006; Matusiak 2010). Belangrijk is echter, dat dit een verlaging betreft van de lasrook emissie per tijdseenheid. Een verlaging van de stroomsterkte heeft ook als consequentie dat de duur van het lassen voor eenzelfde lasklus wordt verhoogd, waardoor ook de blootstellingsduur voor de lasser wordt verlengd. Het netto resultaat van een gewijzigde stroomsterkte op de uiteindelijke blootstelling aan lasrook voor de lasser zal vermoedelijk beperkt zijn, maar is nooit rechtstreeks onderzocht. In de betreffende studies is uitsluitend gekeken naar de lasrook emissie per tijdseenheid; de totale duur van de lastijd en totaal aantal te lassen objecten is in de betreffende studies echter niet onderzocht. Conclusie Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 Bij lagere stroomsterktes wordt per tijdseenheid minder lasrook gevormd. ++++

High 2 Bij een stabiele boog wordt er minder lasrook gevormd ++++

High Kwaliteit van het bewijs



1 7 Geen Geen Geen Geen Geen Hoog 2 12 Geen Geen Geen Geen Geen Hoog

18


Overige overwegingen • De stroomsterkte is vaak geen parameter die direct door de lasser wordt gekozen en ingesteld, maar

is meestal een afgeleide van andere instellingen van lasapparatuur zoals lasspanning en draadsnelheid.

• Bij de keuze van de stroomsterkte zullen lastechnische randvoorwaarden en economische overwegingen verreweg dominant zijn. De mate van lasrook blootstelling zal geen rol spelen bij de keuze van de stroomsterkte.

• Er mag vanuit worden gegaan dat de stroomsterkte vanuit bedrijfseconomische overwegingen zo hoog mogelijk wordt gekozen. Dat kan ertoe leiden dat de lasser in staat is om op een werkdag in totaliteit meer laswerkzaamheden uit te voeren. Per laswerkstuk kan de emissie dan gelijk zijn, maar omdat de productiviteit van de lasser toeneemt, zal de totale lasrook emissie over een werkdag ook toenemen.

• Het netto resultaat van een gewijzigde stroomsterkte op de uiteindelijke blootstelling aan lasrook voor de lasser is nooit rechtstreeks onderzocht.

h) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door pulserend te lassen? In vier studies is gekeken naar de invloed van pulserend lassen op de blootstelling aan lasrook. Bij pulserend lassen heeft de stroombron twee verschillende niveaus van stroomsterkte. Er is een constante basisstroom die de boog in stand houdt, met daaroverheen een pulserende stroom die zorgt voor het loslaten van de druppels van de elektrode. Het effect van pulserend lassen op de blootstelling aan lasrook werd onderzocht in twee experimentele (Quimby 1999; Pires 2010) en twee observationele veldstudies (Castner 1996; Wallace 1998 & Wallace 2001). In alle studies werd voor een gegeven lasobject, een lagere emissie en/of blootstelling aan lasrook gevonden bij pulserend lassen (variërend van 15-90% reductie) ten opzichte van niet-pulserend lassen. In een substudie van Pires (2010) werd ook een nieuwe variant van pulserend lassen bekeken (moderne koude boog varianten), waarbij een vergelijkbare reductie in lasrook emissie werd gemeten. Conclusies Overall kwaliteit bewijs

(GRADE) 1 Bij pulserend lassen ontstaat (15-90%) minder lasrook dan bij niet-

pulserend lassen +++ Moderate

2 Bij moderne koude boog varianten wordt een vergelijkbare reductie aan lasrook emissie gevonden als bij de wat oudere varianten van pulserend lassen

+++ Moderate




1 & 2 4 Geen -11 Geen Geen Geen Matig 1 De variatie in reductie in blootstelling is erg groot met een beperkt aantal studies. Oorzaken van deze variatie blijft onbekend. Overige overwegingen

• Pulserend lassen geeft minder neersmelt en is dus een iets langzamer proces

i) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van lastoorts afzuiging? In zeven studies is gekeken naar het effect van lastoorts afzuiging op de blootstelling aan lasrook. In drie studies is het effect van deze afzuiging onderzocht in een experimentele setting onder gecontroleerde condities. In vier studies is het effect van deze afzuiging onderzocht in veldstudies in omstandigheden die representatief geacht kunnen worden voor een daadwerkelijke lasomgeving. De studies zijn verricht in verschillende situaties/werkplekken en ook bij verschillende lasprocessen. Ook de opzet van de studies varieerde in de wijze waarop de metingen werden uitgevoerd, zowel wat betreft meetlocatie (stationair versus persoonlijk) als wat betreft meet-duur (real-time metingen, taak-gebonden metingen & daggemiddelde blootstelling). Ook kunnen de eindpunten in de studies verschillend zijn: meestal betreft het een reductie van blootstelling aan lasrook, maar in enkele gevallen is de reductie aan blootstelling gemeten in metaal concentratie in de lasrook. De resultaten van deze studies zijn samengevat in de onderstaande tabel. Voor details van deze studies wordt verwezen naar de evidence tabellen in bijlage III. In alle studies wordt een verlaging in blootstelling gevonden bij gebruik van dit type afzuiging.

19


De mate waarin de blootstelling wordt gereduceerd varieert sterk tussen de studies tussen de uitersten 19-99%. Het meest consistent zijn de bevindingen in de veldstudies met een gerealiseerde reductie in blootstelling tussen de 65 en 98%. In de experimentele onderzoeken wordt in sommige gevallen een lagere effectiviteit van de afzuiging gemeten, omdat in die onderzoek bewust is gevarieerd met de hoek waaronder wordt gelast. Ojima (2006) vond de grootste reductie in blootstelling indien er onder de hand (horizontaal) in een hoek van 90° werd gelast (86%). Indien de hoek tussen de lastoorts en het werkstuk afweek van 90° (in deze studie meestal 45°) dan was de reductie in blootstelling aan lasrook nog maar tussen de 63 en 74%. In de publicatie van Marconi (2010) wordt aangetoond dat als een horizontale las wordt gemaakt in een hoekwerkstuk, de efficiency van de afzuiging daalt met 10-15% ten opzichte van het lassen van een plat werkstuk onder 90°. Bij vertikaal lassen kan de totale efficiency van de afzuiging zelfs dalen tot ongeveer 10%, omdat de lasrook dan vrijwel geheel langs het afzuigmondstuk gaat.

Studie opzet Stationaire metingen Persoonlijke metingen Overall

kwaliteit bewijs (GRADE)

Opmerkingen Real-time Taakgebonden Real-time Taakgebonden Daggemiddeld

N (n)*

% reduc-tie**

N (n)* % reduc-tie**




Experimentele studies

50 (1)

63-86%

64 (2) 19-99%

- - - - - - +++ Moderate

Veldstudies - - - - 1 (1) 75% 1 (1) 71-79%

73 (3) 65-98% +++ moderate

* N=totaal aantal metingen uitgevoerd; n=aantal uitgevoerde studies in deze cel. ** Percentage reductie in blootstelling aan lasrook of metalen in de lasrook uitgedrukt als de totale range van

individuele percentages zoals vermeld in de beschikbare studies Conclusies Overall kwaliteit bewijs

(GRADE) 1 Afzuiging op de lastoorts leidt tot een verlaging van de blootstelling aan

lasrook. ++++ High

2 De effectiviteit van de lastoorts afzuiging neemt af naarmate de hoek tussen de lastoorts en het werkstuk verder afwijkt van 90°

+++ Moderate




1 8 Geen Zie opmerking1 Geen Geen Geen High 2 2 -12 Geen Geen Geen Geen Moderate

1 Voor zowel de resultaten uit de experimentele studies (alleen gebaseerd op stationarie metingen) als de veldstudies (alleen gebaseerd op persoonlijke metingen) wordt het bewijs als matig beoordeeld. Omdat het effect echter consistent is over alle studiedesigns en consistent is over alle meetstrategieën (realtime, taakgebonden & daggemiddeld), het effect in de veldstudies steeds in dezelfde orde van grootte is en aantal studies bovendien is gebaseerd op relatief grote meetseries, wordt het totaal aan bewijs als hoog gescoord.

2 Het design van de studies is niet primair gericht op het onderzoek van verschillende hoeken, maar kan wel plausibel uit de data worden afgeleid. Onderzoeksdesign is voor verbetering vatbaar.


• Lastoorts afzuiging kan bij sommige laswerkzaamheden op praktische problemen stuiten (bijvoorbeeld hoeklassen en bij fijnere laswerkzaamheden)

• Laspistolen met lastoorts afzuiging zijn zwaarder en dus fysiek zwaarder voor de lasser. Dit geldt vooral voor toepassingen met gasbeschermde draden, aangezien er dan een speciale lastoorts nodig is met verschillende gasstromen.

• Laspistolen met lastoorts afzuiging produceren iets meer lawaai waardoor de lasser het lasproces minder hoort en daardoor iets minder procescontrole heeft

• De nadelen van zwaardere lastoortsen en meer lawaai productie gelden niet bij toepassing van lastoorts afzuiging bij robot lassen

• Er zijn onderzoeken in de branche gaande naar geschikte lastoortsen bij andere lasstanden dan onder de hand lassen.

• Voor een goede werking van het systeem moet er regelmatig preventief onderhoud plaatsvinden (vervanging van de filters)

20


j) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van locale bronafzuiging middels afzuigmondstukken? In veertien studies is gekeken naar het effect van bronafzuiging middels afzuigmondstukken op de blootstelling aan lasrook. In zes studies is het effect van deze afzuiging onderzocht in een experimentele setting onder gecontroleerde condities. In tien studies is het effect van deze afzuiging onderzocht in observationele veldstudies in omstandigheden die representatief geacht kunnen worden voor een daadwerkelijke lasomgeving. De studies zijn verricht in een groot aantal verschillende situaties/werkplekken en ook bij verschillende lasprocessen. Ook de opzet van de studies varieerde in de wijze waarop de metingen werden uitgevoerd, zowel wat betreft meetlocatie (stationair versus persoonlijk) als wat betreft meet-duur (real-time metingen, taak-gebonden metingen & daggemiddelde blootstelling). Ook kunnen de eindpunten in de studies verschillend zijn: meestal betreft het een reductie van blootstelling aan lasrook, maar in enkele gevallen is de reductie aan blootstelling gemeten in een specifieke component van de lasrook (de mangaan of chroom concentratie). De resultaten van deze studies zijn samengevat in de onderstaande tabel. Voor details van deze studies wordt verwezen naar de evidence tabellen in bijlage III. In alle studies wordt een verlaging in blootstelling gevonden bij gebruik van dit type afzuiging. De mate waarin de blootstelling wordt gereduceerd varieert sterk tussen de studies tussen de uitersten 10-99%. In een aantal studies is gekeken naar factoren die de invloed van de afzuiging kunnen beïnvloeden, die voornamelijk betrekking hebben op de positie van de afzuigmond ten opzichte van het laswerkstuk. Ter Kuile (1993) heeft ‘infrared gas cloud’ (IGC) afbeeldingen gemaakt van blootstelling aan lasrook bij verschillende posities van de afzuigmond. Hij liet zien dat de meest optimale condities werden gezien als de aanzuigmond van de afzuiging werd geplaatst op 20 cm boven en 40 cm achter het laswerkstuk (aan tegenovergestelde zijde t.o.v. de lasser). Aangezien in deze studies alleen afbeeldingen zijn gepresenteerd is het effect van de optimale positie t.o.v. de andere posities van de aanzuigmond niet uit te drukken in percentages. Ojima (2003) heeft bij robotlassen het effect gemeten van een meebewegende afzuigmond (middels licht detectie met een gevoelige range van 30 cm). De meebewegende afzuigmond liet ten opzichte van een afzuigmond met vaste positie, een 70% lagere blootstelling aan lasrook zien in een tiental real-time metingen. Dit suggereert dat de afzuiging binnen een range van 30 cm van het laswerkstuk effectiever is dan op grotere c.q. variabele afstand. Carter (2004) heeft in een veldstudie een viertal persoonlijke taakgerichte metingen ingedeeld in optimaal en sub-optimaal gebruik, waarbij bij het optimale gebruik 83% minder lasrook werd gemeten. Optimaal en sub-optimaal gebruik was echter niet expliciet gedefinieerd op basis van afstand, maar op basis van visuele waarnemingen, waarbij werd vastgesteld in hoeverre lasrook niet gevangen werd door de afzuigmond. Deze indeling heeft daarmee een belangrijke beperking, aangezien niet alle lasrook zichtbaar zal zijn. Beckmann (2009) heeft het maximale vangstbereik van verschillende afzuigmonden vastgesteld, gedefinieerd als 0,5 m/s vangsnelheid van de afzuiging. Deze minimale vangsnelheid werd nog gemeten op 20-25 cm van de afzuigmond. Van der Wal (1985) heeft de effectiviteit van afzuiging gemeten bij een tweetal posities van de afzuigmond: aan de overzijde van de las t.o.v. de lasser versus boven het hoofd van de lasser. Alleen bij de eerste positie werd een lagere blootstelling voor de lasser gerealiseerd (52%). De resultaten van al deze studies over de positie van de afzuigmond zijn vermoedelijk belangrijke verklaringen waarom de effectiviteit van de afzuiging zo sterk kan verschillen in de studies zoals weergegeven in de onderstaande tabel. In een studie (Nygren 1992) is verder nog gekeken naar de instellingen van de locale ventilatie en is de effectiviteit van een afzuiging die continu aan staat geschakeld vergeleken met een afzuiging die elektronisch gereguleerd werd door een sensor. Deze laatste afzuiging staat alleen aan als in de nabijheid wordt gelast. Het ‘on-demand’ ventilatiesysteem was energiezuiniger, maar aan de hand van zowel stationaire als persoonlijke blootstellingsmetingen werd aangetoond dat het niet ten koste ging van de effectiviteit van de ventilatie.

21


Studie opzet Stationaire metingen Persoonlijke metingen Overall

kwaliteit bewijs (GRADE)

Opmerkingen

Real-time Taakgebonden Real-time Taakgebonden Daggemiddeld



N (n)* % reduc-

tie**


N (n)* % reduc-

tie**

Experimentele studies

15 (1)

12-74%

21 (1) 62% 1 (1) 94% 91 (4) 25-88%

- - +++

Moderate

Oorzaak van verschil in effectiviteit tussen studies is niet goed uit de studies zelf te halen, wel uit resultaten van andere studies.

Veldstudies 7 (1) 62-91%

- - - - 159 (2)

34-99%

321 (6)

10-91%

+++

Moderate

* N=totaal aantal metingen uitgevoerd; n=aantal uitgevoerde studies in deze cel. ** Percentage reductie in blootstelling aan lasrook of metalen in de lasrook uitgedrukt als de totale range van individuele

percentages zoals vermeld in de beschikbare studies Conclusies Overall kwaliteit bewijs

(GRADE)

1 Locale bronafzuiging middels afzuigmondstukken leidt tot een verlaging van de blootstelling aan lasrook (10-99%).

++++ High

2 De effectiviteit van de locale bronafzuiging wordt negatief beïnvloed naarmate de afstand tussen van de afzuigmond tot het laswerkstuk groter wordt en indien de positie van de afzuigmond zodanig is dat de laspluim het gezicht van de lasser passeert.

+++ Moderate

3 ‘On-demand’ locale ventilatie gaat niet ten koste van de effectiviteit van lasrook, terwijl het is wel energiezuiniger is.

++ Low




1 16 Geen Zie opmerking1 Geen Geen Geen Hoog 2 5 -12 Geen Geen Geen Geen Matig 3 1 -13 Geen -13 Geen Geen Laag

1 De mate van verlaging van de blootstelling aan lasrook varieert sterk per studie. Er zijn echter belangrijke verklaringen voor deze variatie. Het reducerend effect van dit type locale ventilatie wordt zeer consistent gevonden in een groot aantal studies, met verschillende studie designs (experimenteel en observationeel) en verschillende meetstrategieën. Vanwege de consistentie van het bewijs wordt het als hoog geclassificeerd.

2 Enkele studies kennen beperkte onderzoeksdesigns en het effect is niet in alle studies gekwantificeerd. 3 Mogelijk heterogene blootstellingsituaties bij de voor- en nameting gezien het feit dat het in een observationeel onderzoek is

uitgevoerd; het effect is alleen onderzocht in 1 situatie met relatief lage blootstelling en generaliseerbaarheid naar andere werkplekken met veel hogere blootstelling is onbekend.


• Het gebruik van dit type afzuiging is minder gebruikersvriendelijk tijdens laswerkzaamheden op grotere werkstukken, waarbij regelmatige verplaatsing van de afzuigmond noodzakelijk is.

• In sommige situaties is het praktisch niet mogelijk om dit type afzuiging toe te passen • Als algemene handreiking voor het positioneren van de afzuigmond wordt in de praktijk vaak de

volgende termen gebruikt ‘schuin boven en achter de plaats waar wordt gelast’ • Bij gasbeschermde lasprocessen moet de afstand van de afzuiging tot het laswerkstuk groot genoeg

zijn om de gasbescherming in tact te laten. • Als algemene handreiking voor het positioneren van de afzuigmond wordt in de praktijk vaak

geadviseerd om de bronafzuiging op maximaal tien tot twintig centimeter van de lasboog te plaatsen. • De lasser kan zelf invloed uitoefenen op de effectiviteit van de afzuiging door deze goed te

positioneren ten opzichte van het laswerkstuk.

22


• Goede voorlichting aan lassers over het juist gebruik van dit type afzuiging is van belang. • De ‘on-demand’ locale ventilatie moet wel goed zijn ingesteld en direct na afloop van het laswerk

nog even aanblijven om alle lasdampen af te zuigen.

k) Kan de blootstelling aan lasrook in besloten ruimten worden verlaagd middels ruimtelijke afzuiging? In zes studies is gekeken naar het effect van locale ventilatie in besloten ruimten op de blootstelling aan lasrook. In twee studies is het effect van deze afzuiging onderzocht in een experimentele setting onder gecontroleerde condities. In vier studies is het effect van deze afzuiging onderzocht in veldstudies in omstandigheden die representatief geacht kunnen worden voor een daadwerkelijke lasomgeving. De studies zijn verricht in verschillende situaties/werkplekken en ook bij verschillende lasprocessen. In alle studies is de blootstelling aan lasrook of metalen gekarakteriseerd door middel van persoonsgebonden metingen. Wel varieerde de opzet van de studies wat betreft meet-duur (real-time metingen, taak-gebonden metingen & daggemiddelde blootstelling). Ook varieerde de grootte van de besloten ruimte per studie (range 1,8- 62 m3) maar in alle situaties was sprake van relatief kleine ruimten zonder natuurlijke ventilatie en waarbij accumulatie van lasdampen eenvoudig kon plaatsvinden. De resultaten van deze studies zijn samengevat in de onderstaande tabel. Voor details van deze studies wordt verwezen naar de evidence tabellen in bijlage III. Ondanks de verschillen tussen de studies en tussen de (aard van de besloten ruimtes) zijn de uitkomsten vrij consistent. In alle studies wordt een verlaging in blootstelling gevonden bij gebruik van afzuiging in besloten ruimten. In alle studies worden echter, ook met de ingeschakelde afzuiging, nog steeds gezondheidskundig relevante blootstelling gemeten, vaak ver boven de grenswaarden. Studie opzet Persoonlijke metingen Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) Real-time Taakgebonden Daggemiddeld N (n)* %

reductie** N (n)* %

reductie** N (n)* %

reductie**

Experimentele studies 5 (1) 61-88% +++ Moderate Veldstudies N>9 (2) 32-55% 16 (1) 44-92%

N (n)* Conc < grens-waarde?



Experimentele studies 45 (2) Nee +++ moderate Veldstudies N>9 (2) Nee 16 (1) Nee 276***

(1) Nee

* N=totaal aantal metingen uitgevoerd; n=aantal uitgevoerde studies in deze cel. ** Percentage reductie in blootstelling aan lasrook of metalen in de lasrook uitgedrukt als de totale

range van individuele percentages zoals vermeld in de beschikbare studies *** Het aantal metingen in deze cel heeft betrekking op het totale aantal metingen in deze studie. Het

precieze aantal metingen dat is gedaan in besloten ruimten kan niet uit het artikel worden gehaald. Conclusies Overall kwaliteit bewijs

(GRADE)

1 Afzuiging in besloten ruimten leidt tot een verlaging van de blootstelling aan lasrook (32-92%).

+++ Moderate

2 Met alleen ruimte afzuiging in besloten ruimten, wordt geen blootstelling bereikt die onder de grenswaarde voor lasrook ligt.

+++ Moderate




1 4 -11 Geen Geen Geen Geen Matig 2 6 -11 Geen Geen Geen Geen Matig

23


1 De definitie en grootte van een besloten ruimte varieert sterk tussen de studies. Studie design is niet in alle studies even sterk en soms is niet alle informatie over meetmehoden aanwezig


• Aanvullende maatregel die kunnen worden genomen in besloten ruimten zijn verdringingsventilatie en het dragen van persoonlijke ademhalingsbescherming.

l) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van ademhalingsbeschermingsmiddelen? Slechts een beperkt aantal studies heeft onderzoek gedaan naar de effectiviteit van ademhalingsbeschermingsmiddelen om de blootstelling aan lasrook te verlagen. Bovendien is er in deze studies alleen gekeken naar de effectiviteit van zogenaamde wegwerpsnuitjes. Han (2002) heeft in een veldstudie gekeken naar de effectiviteit van drie merken snuitjes (allen met de Amerikaanse classificatie als N95 deeltjes filter) door bij 14 lassers in opleiding gedurende 3 dagen metingen uit te voeren (totaal 42 metingen). Bij elke lasser werden er kwantitatieve testen uitgevoerd of de maskers als passend konden worden beschouwd (de zogenaamde “fit test”). Dit is een algemeen geaccepteerde test om een pasvormcontrole van ademhalingsbescherming te doen. Vervolgens werd steeds gedurende 2 uur gelijktijdig zowel binnen (met een een slangetje door het snuitje) als buiten (37mm closed-faced filter cassettes) de adembescherming gemeten. Voor elk merk snuitje werd op basis hiervan een beschermingsfactor berekend (Workplace Protection Factor (WPF) op basis van de concentratie ijzer in de monsters, uitgegaan van het geometrisch gemiddelde WPF van de individuele waarnemingen. Hoewel er significante verschillen te zien waren tussen de drie merken (p<0.05) varieerde de WPF tussen de merken tussen 10 en 24 (een reductie in blootstelling tussen de 90-96%). De totale spreiding van WPF van alle individuele metingen was van 2.2 (55% reductie) tot 132,9 (99% reductie). Zhuang (2003) heeft in een veldstudie gekeken naar de effectiviteit van twee merken snuitjes door bij in een staalbedrijf met laswerkzaamheden bij 15 werknemers metingen uit te voeren. Voor elk van de merken werden bovendien drie maten snuitjes getest. Ook hier werd getest in hoeverre de snuitjes passend waren (fit test) en werk zowel binnen (slangetje) als buiten de ademhalingsbescherming gemeten en werd op basis hiervan een beschermingsfactor berekend (WPF). In totaal waren 55 metingen beschikbaar, waarvan 43 als goed passend werden beschouwd en 12 als niet optimaal passend, met een geometrisch gemiddelde WPF van respectievelijk 2210 en 40. Binnen elke categorie was de spreiding in WPF groot, maar de laagst gemeten WPF was 19 voor de optimaal passende snuitjes (95% reductie in blootstelling) en 13 voor de niet optimaal passende snuitjes (92% reductie). De gemiddelde beschermingsfactor van snuitjes zoals gevonden in deze onderzoeken is in overeenstemming met de toegekende beschermingsfactor van 10 (90% reductie) zoals in Nederland als standaard waarde wordt gebruikt bij de keuze van ademhalingsbescherming (NVvA 2001). Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE)

1 Het gebruik van wegwerpmaskers (FFP2) leidt voor de gebruiker van het masker tot een verlaging van de belasting aan lasrook (55->99%)

+++ Moderate

2 Een belangrijke factor voor de effectiviteit van ademhalingsbescherming is dat het goed aansluit op het gelaat waardoor lekkage wordt voorkomen.

++ Low




1 2 -11 Geen Geen Geen Geen Matig 2 1 -22 Geen Geen Geen Geen Laag

1 Elk van de studies kent kleinere beperkingen in de studie designs (zie evidence tabellen) 2 De wijze waarop aansluiting op het gezicht in de studie is gedefinieerd is niet geheel transparant gemaakt Overige overwegingen

• Persoonlijke beschermingsmiddelen zijn de laatste stap in de arbeidshygiënische strategie en moeten alleen worden ingezet indien andere beheersmaatregelen (bronmaatregelen, ventilatie) niet mogelijk blijken te zijn.

• Binnen de ademhalingbeschermingsmiddelen zijn snuitjes de middelen met de laagste beschermingsfactor. Er is ademhalingsbescherming beschikbaar met hogere beschermingsfactoren,

24


waaronder een lashelm met aangeblazen lucht c.q. overdrukhelmen met aangedreven filters (TH3P3 met een toegekende beschermingsfactor van 40) die in veel lasbedrijven inmiddels worden gebruikt. Voor lasrook zijn hierover geen studies beschikbaar in de openbare literatuur, maar de overtuiging is dat de effectiviteit van deze middelen groter zal zijn dan bij de wegwerpmaskers. Bij deze vormen van ademhalingsbescherming vervalt een belangrijk nadeel van de wegwerpmasker, aangezien een goede aansluiting op het gelaat hier niet van toepassing is.

• Ademhalingsbescherming moet niet direct na afloop van de laswerkzaamheden worden afgezet, aangezien de lasrook dan nog enige tijd aanwezig kan zijn in de ademzone.

m) Kan de blootstelling aan lasrook worden beïnvloed (en verlaagd) door de positie van de lasser ten opzichte van de laspluim? De blootstelling aan lasrook is afhankelijk van de positie van de lasser ten opzichte van de laspluim (hoofd van de lasser al dan niet in de rook). In drie studies is gekeken naar de positie van de lasser ten opzichte van de laspluim. Vasconcelos (1996) heeft in een veldstudie in een las bedrijf 146 metingen uitgevoerd waarbij de positie van de lasser als determinanten van blootstelling werd geregistreerd. De blootstelling van lassers die hun hoofd regelmatig in de pluim hielden was consistent hoger (1,3 – 15 keer; 23-93% hoger). Carter (2004) heeft een experimentele studie gedaan, waarbij in een bepaalde situatie drie metingen werden uitgevoerd in een identieke situatie met variërende positie van het hoofd: meestal in de pluim (beschouwd als worst-case scenario), regelmatig in de pluim (beschouwd als representatief voor een gemiddelde laswerkplek), incidenteel in de pluim (beschouwd als optimaal scenario). Blootstelling aan lasrook was respectievelijk 43,6, 7,4 & 1.4 mg/m3. In het optimale scenario waarbij de lasser probeerde zoveel mogelijk het hoofd buiten de laspluim te houden was de blootstelling 81% lager dan bij de situatie die de auteurs als regulier beschouwden. Wal (1985) heeft gekeken naar de blootstelling van lassers die de locale afzuiging zodanig positioneerden dat de lasrook voordat deze werd afgezogen eerst de ademzone van de lasser passeerden. In deze situatie werd een tweemaal zo hoge concentratie gemeten in vergelijking met de situatie zonder het gebruik van afzuiging (13 mg/m3 (N=4) versus 6.3 mg/m3 (N=11)). Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE)

1 De blootstelling aan lasrook is aanzienlijk hoger (23-93%) indien het hoofd van de lasser zich geregeld in de pluim bevindt

+++ Moderate




1 3 -11 Geen Geen Geen Geen Matig 1 Definitie van ‘hoofd in de pluim’ en ‘hoofd niet in de pluim’ verschilt per studie en is gebaseerd op waarnemingen waarvan

omschrijving hoe dat precies is uitgevoerd niet altijd goed in de artikelen kan worden getraceerd Overige overwegingen

• Bij het beïnvloeden van de positie van de lasser ten opzichte van de laspluim speelt voorlichting aan de lasser een belangrijke rol.

n) Kan de blootstelling aan lasrook worden verlaagd door het gebruik van lastafels met onderafzuiging? Slechts één studie heeft de effectiviteit van een lastafel met onderafzuiging bekeken in een experimenteel onderzoek. In een bestaande lascabine werden een tweetal veranderingen aangebracht: (1) de installatie van een lastafel met onderafzuiging en (2) een wijziging in de ventilatie in de ruimte door een gat in het plafond te vervangen door een flexibele afzuigarm. Metingen voor en na de wijziging werden uitgevoerd met een Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS), zowel stationair als persoonlijk, steeds met een meetduur van 5 minuten. Effectiviteit werd getest voor zowel horizontaal lassen (plat en direct op de lastafel) als verticale lassen (met hogere werkstukken eveneens op de lastafel). In de oorspronkelijke situatie was de persoonlijke blootstelling van de lasser 7,8.105 deeltjes/cm3 voor horizontaal lassen en 3,3.105 voor verticaal lassen. In de aangepaste situatie was de blootstelling tijdens het horizontaal lassen gereduceerd tot 1,5.104 (98% reductie) en voor het verticaal lassen tot 2,6.104 (92% reductie). Deze studie meet in principe het

25


gecombineerde effect van beide aanpassingen, maar bij het horizontale lassen zal de invloed van de lastafel het grootst zijn. Omdat bij het verticale lassen beide voorzieningen geacht werden een belangrijke bijdrage te leveren, is in die situatie het effect van de twee voorzieningen apart getest. Bij alleen gebruik van de flexibele afzuigarm werden lagere concentraties gevonden dan bij alleen gebruik van de lastafel met onderafzuiging. Met alleen gebruik van de lastafel was de reductie in persoonlijke blootstelling aan lasrook echter nog altijd 85% lager ten opzichte van de oude situatie. De blootstelling aan lasrook werd in deze studie eveneens uitgedrukt in deeltjesoppervlakte (in nm2/cm3), waarbij vergelijkbare resultaten werden gerapporteerd. Conclusie Overall kwaliteit

bewijs (GRADE)

1 Een lastafel met onderafzuiging leidt tot verlaging van de blootstelling aan lasrook (≥ 85%)

+++ Moderate




1 1 -11 Geen Geen Geen Geen Matig 1 Enkele onduidelijkheden in de studiedesign (onbekend of waarnemingen met en zonder afzuiging door dezelfde werknemer zijn

gedaan; voor de horizontale laswerkzaamheden is alleen gekeken naar het gecombineerde effect van lastafel en afzuigarm) Overige overwegingen

• Een lastafel met onderafzuiging is vooral bruikbaar bij lassen van kleine onderdelen en bij open constructies waarbij de er geen blokkade bestaat tussen het laswerkstuk en de afzuiging.

• Er bestaan ook variaties op de uitvoering, waarbij het gebruik van de lastafel wordt gecombineerd tot een push-pull systeem

Uitgangsvraag 4: Hoe kan het juiste pakket van maatregelen worden geselecteerd?

o) Is er bewijs op basis van metingen over het gecombineerde effect van meerdere beheersmaatregelen? Bij uitgangsvraag 4 zijn een groot aantal studies beschreven die het effect laat zien van enkelvoudige maatregelen in het totale spectrum van de arbeidshygiënische strategie (van procesaanpassingen tot het gebruik van persoonlijke beschermingsmaatregelen. Bij meerdere individuele maatregelen is matig tot sterk bewijs gevonden dat ze leiden tot een verlaging van de blootstelling aan lasrook. Er is vrijwel geen onderzoek beschikbaar die het effect van meerdere maatregelen tegelijkertijd heeft onderzocht. Bovendien is het beschikbare onderzoek hierover van beperkte kwaliteit. Cole (2007) heeft in een experimentele studie uitgevoerd waarbij gedurende het experiment diverse dingen werden gewijzigd (basismateriaal, beschermgas, positie van de lasser, meten binnen en buiten de lashelm). In een enkel geval kan een gecombineerd effect uit de gegevens worden gedestilleerd (positie van de lasser in combinatie met wel/niet gebruik van de lashelm), maar het onderzoek is uitgevoerd onder beperkt gecontroleerde condities wat een goede interpretatie van de onderzoeksresultaten bemoeilijkt. Vasconcelos (1996) heeft in een veldstudie (124 metingen) gekeken naar zowel het effect van locale bronafzuiging als de positie van de lasser ten opzichte van de laspluim. Uit de resultaten blijkt dat in deze situatie zowel locale bronafzuiging (55%) als een betere positie van de lasser (44%) een reductie in blootstelling aan lasrook oplevert ten opzichte van de minst optimale situatie. Een situatie waarin beide maatregelen tegelijkertijd zijn geïmplementeerd is echter niet gemeten. Slechts één studie heeft op indirecte wijze gekeken naar het effect van ruimteventilatie in aanvulling op het effect van locale bronafzuiging. Buonanno (2011) heeft onderzoek gedaan in drie body shops in de automobiel industrie. Eén van deze body shops had alleen maar locale ventilatie, terwijl de twee andere body shops zowel ruimte- als locale ventilatie had. Blootstelling aan lasrook werd stationair gemeten in de nabijheid (ca. 3 meter) van de lasser met een Condensation Particle Counter (CPC). Deeltjesconcentratie in de body shop met alleen locale ventilatie was ca. vier keer hoger (8.105 deeltjes/cm3) dan in de twee body shops met tevens ruimteventilatie (2.105 deeltjes/cm3). De studieresultaten suggereren een positief effect van het gebruik van algemene ventilatie in aanvulling op locale ventilatie. Gerealiseerd moet echter worden dat de body shops niet identiek waren en op een aantal kenmerken (grootte, lasproces, mate van automatisering) van elkaar verschilden.

26


Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 Er is geen bewijs welke combinatie van meerdere maatregelen de

blootstelling aan lasrook effectief kan beheersen No evidence


• Hoewel er vrijwel geen empirisch bewijs is, wordt het wel plausibel geacht dat meerdere maatregelen in combinatie kunnen leiden tot een lagere blootstelling aan lasrook dan elk van de individuele maatregelen. Welke combinatie zal leiden tot een blootstelling aan lasrook tot onder de grenswaarde kan echter niet op basis van de beschikbare onderzoeken worden aangegeven.

p) Kan hetzelfde pakket aan maatregelen worden gebruik voor verlaging van blootstelling aan zowel lasrook als aan metalen in de lasrook? In een tweetal onderzoeken is gekeken naar de determinanten van blootstelling van zowel lasrook als van blootstelling aan specifieke metalen in de lasrook. In zijn onderzoek heeft Rappaport (1999) zowel gekeken naar de determinanten van lasrook, als van blootstelling aan mangaan. Hierbij werden verschillen gevonden, onder andere bij determinanten die van belang zijn bij de keuze van beheersmaatregelen. Voor lasrook bleek ventilatie bijvoorbeeld een significante bijdrage te leveren aan het model, maar ventilatie bleek niet geassocieerd te zijn met verlaagde concentraties mangaan. Ook Liu (2011) vond in een studie met gepoolde lasrook metingen uit meerdere landen, dat lasrook en mangaan allebei verschillende bronnen van variabiliteit hadden. Beide studies geven aan dat lasrook en mangaan beiden andere determinanten van blootstelling hebben, en de strategie om blootstelling te reduceren voor beide componenten dus anders kan zijn. Conclusies Overall kwaliteit

bewijs (GRADE)

1 Er is geen bewijs dat beheersmaatregelen voor de verlaging van lasrook ook zullen zorgen voor een voldoende reductie van blootstelling aan individuele metalen in het lasrook. Voor mangaan zijn er sterke aanwijzingen dat een ander pakket van maatregelen nodig is.

+++ High




1 2 Geen Geen -11 Geen Geen Matig 1 De bevindingen zijn afkomstig van modellen waarbij gekeken is naar determinanten van blootstelling. Er is geen onderzoek

beschikbaar die direct heeft gekeken naar de verschillende interventiestrategieën

3. Evaluatie van de genomen maatregelen

Uitgangsvraag 5: Hoe moet de effectiviteit van de maatregelen worden geborgd? Er is vrijwel geen onderzoek beschikbaar die beschrijft hoe de effectiviteit van maatregelen op termijn kan worden geëvalueerd en geborgd. Slechts twee studies hebben zijdelings een relatie met dit aspect. Er is één studie gedaan naar de lange termijn werking van een ventilatiesysteem waarvan de resultaten zijn gepresenteerd in een tweetal publicaties (Guffey 2000 & Simcox 200). In deze studies is gekeken naar de lange termijn effectiviteit van locale bronafzuiging. In de locale ventilatiesystemen werd in de kanalen de luchtsnelheid gemeten direct na de installatie en daarna maandelijks gedurende 1 jaar. Adviezen voor periodiek onderhoud aan de ventilatiesystemen zijn gedurende het jaar niet opgevolgd. De luchtsnelheden waren het hoogst vlak na de installatie, maar daalden sterk gedurende het jaar. Gedurende deze periode werd tevens maandelijks de persoonlijke kobalt blootstelling van de werknemers gemeten waarbij geen verandering in blootstelling kon worden geconstateerd. Het daadwerkelijke effect van de verminderde ventilatiecapaciteit op de blootstelling van de werknemers blijft daarmee onduidelijk. Dit onderzoek laat zien

27


dat onderhoud aan het ventilatiesysteem een positieve bijdrage levert, maar zegt verder weinig hoe de effectiviteit van maatregelen in meer algemene zin kan worden geborgd. In een tweede studie is gekeken naar het effect van voorlichting op de correcte werking van ademhalingsbescherming (Takemura 2008). In de studie werd de lekkage gemeten van maskers bij 178 werknemers van 15 bedrijven, waaronder 22 lassers in de scheepsbouw. 58% van alle werknemers bleken niet effectieve maskers te dragen (>10% lekkage). Bij twee bedrijven kreeg een deel van de werknemers (N=23) een basale trainingsessie over het juist gebruik van de ademhalingsbescherming (hoe kies ik een masker dat past, hoe maak ik de bandjes goed vast, hoe verwissel ik een masker). De participatiegraad in deze twee bedrijven is echter onbekend en op welke aspecten de deelnemende werknemers verschilden van werknemers die niet aan de voorlichting deelnamen. Lekkage van het masker werd gemeten voor en na de trainingssessie, waarbij bleek dat de lekkage reduceerde van 32% tot 15% (p<0.001). De substudie waarin het effect van voorlichting werd onderzocht had geen controlegroep. Buiten deze twee studies die alleen ingaan op twee hele specifieke onderwerpen is er geen ander onderzoek beschikbaar dat beschrijft hoe de effectiviteit van maatregelen voor blootstelling aan lasrook op termijn kan worden geëvalueerd en geborgd. Er kan dus geen advies worden gegeven hoe het beste toezicht kan worden gehouden, welke wijze voorlichting aan lassers effectief is en hoe vaak deze voorlichting moet worden gegeven. Conclusie Overall kwaliteit

bewijs (GRADE) 1 Er is geen bewijs op welke wijze de effectiviteit van maatregelen om

blootstelling aan lasrook te verlagen op termijn kan worden geëvalueerd en geborgd.

No evidence

28


Referenties • Antonini, J. M., M. Keane, B. T. Chen, S. Stone, J. R. Roberts, D. Schwegler-Berry, R. N. Andrews, D.

G. Frazer, and K. Sriram. 2011. Alterations in welding process voltage affect the generation of ultrafine particles, fume composition, and pulmonary toxicity. Nanotoxicology 5:700-710.

• Bakermans, S. J. E. Onderzoek naar de bijdrage van individu-afhankelijke variabelen aan lasrookblootstelling en Cr-VI-blootstelling. Pag 1-54. 2001. Maastricht, Universiteit Utrecht.

• Beckmann, U. and K. Mocklinghoff. 2009. Minimization of hazards arising during welding by optimization of manually guided fume collection systems. Gefahrstoffe Reinhalt.Luft 69:295-300.

• Berlinger, B., N. Benker, S. Weinbruch, B. L'Vov, M. Ebert, W. Koch, D. G. Ellingsen, and Y. Thomassen. 2011. Physicochemical characterisation of different welding aerosols. Anal.Bioanal.Chem. 399:1773-1780.

• Boelter, F. W., C. E. Simmons, L. Berman, and P. Scheff. 2009. Two-zone model application to breathing zone and area welding fume concentration data. J Occup Environ Hyg 6:298-306.

• BOHS/NVvA. Testing Compliance with Occupational Exposure Limits for Airborne Substances. Pag 1-50. 2011. Derby UK / Eindhoven The Netherlands, British Occupational Hygiene Society & Nederlandse Vereniging voor Arbeidshygiëne.

• Buonanno, G., L. Morawska, and L. Stabile. 2011. Exposure to welding particles in automotive plants. J.Aerosol Sci. 42:295-304.

• Carpenter, K. R., B. J. Monaghan, and J. Norrish. 2008. Influence of shielding gas on fume size morphology and particle composition for Gas Metal Arc Welding. ISIJ Int. 48:1570-1576.

• Carpenter, K. R., Monaghan, B. J., and Norrish, J. Influence of shielding gas on fume formation rate for gas metal arc welding (GMAW) of plain carbon steel. ASM Proceedings of the International Conference: Trends in Welding Research , 436-442. 2009.

• Carpenter, K. R., B. J. Monaghan, and J. Norrish. 2009. Analysis of fume formation rate and fume particle composition for gas metal arc welding (GMAW) of plain carbon steel using different shielding gas compositions. ISIJ Int. 49:416-420.

• Carter, G. J. 2004. Assessing exposure and fume control requirements during arc welding of steel. Weld.Cutting364-371.

• Castner, H. R. 1996. Fume generation rates for stainless steel, nickel and aluminum alloys. Weld.Res.(Miami)393-401.

• Chae, H., C. Kim, J. Kim, and S. Rhee. 2006. Fume generation behaviors in short circuit mode during gas metal arc welding and flux cored arc welding. Materials Transactions 47:1859-1863.

• Chan, W., K. L. Gunter, and J. W. Sutherland. 2002. An experimental study of the fume particulate produced by the shielded metal arc welding process. Technical Paper - Society of Manufacturing Engineers.MS1-8.

• Cho, H. W., C. S. Yoon, J. H. Lee, S. J. Lee, A. Viner, and E. W. Johnson. 2011. Comparison of pressure drop and filtration efficiency of particulate respirators using welding fumes and sodium chloride. Ann.Occup.Hyg. 55:666-680.

• Chung, K. Y., G. J. Carter, and J. D. Stancliffe. 1999. Laboratory evaluation of a protocol for personal sampling of airborne particles in welding and allied processes. Appl Occup Environ Hyg 14:107-118.

• Cole, H., S. Epstein, and J. Peace. 2007. Particulate and gaseous emissions when welding aluminum alloys. J Occup Environ Hyg 4:678-687.

• Dasch, J. and J. D'Arcy. 2008. Physical and chemical characterization of airborne particles from welding operations in automotive plants. J Occup Environ Hyg 5:444-454.

• Dennis, J. H., M. J. French, P. J. Hewitt, S. B. Mortazavi, and C. A. J. Redding. 1996. Reduction of hexavalent chromium concentration in fumes from metal gored arc welding by addition of reactive metals. Ann.Occup.Hyg. 40:339-344.

• Dennis, J. H., S. B. Mortazavi, M. J. French, P. J. Hewitt, and C. R. Redding. 1997. The effects of welding parameters on ultra-violet light emissions, ozone and CrVI formation in MIG welding. Ann Occup Hyg 41:95-104.

• Dennis, J. H., M. J. French, P. J. Hewitt, S. B. Mortazavi, and C. A. Redding. 2002. Control of occupational exposure to hexavalent chromium and ozone in tubular wire arc-welding processes by replacement of potassium by lithium or by addition of zinc. Ann Occup Hyg 46:33-42.

• Dilthey, U., U. Reisgen, K. Holzinger, S. Kress, and L. Stein. 2008. Welding fume emissions from new high-performances welding and MSG soldering processes. Schweissen Schneiden 60:632-638.

• Dyrba, B. C. and K. H. Richter. 1989. [Inhalation exposure to welding fumes of arc welders in processing Cr-Ni steel in large chemical industry]. Z.Gesamte Hyg 35:271-275.

• Elihn, K., P. Berg, and G. Liden. 2011. Correlation between airborne particle concentrations in seven industrial plants and estimated respiratory tract deposition by number, mass and elemental composition. J.Aerosol Sci. 42:127-141.

29


• Flynn, M. R. and P. Susi. 2010. Manganese, iron, and total particulate exposures to welders. J Occup Environ Hyg 7:115-126.

• Gezondheidsraad. Health-based recommended occupational exposure limit for ARC welding fume particles not containing chromium and nickel. Pag 1-69. 1993. Den Haag, SDU Uitgeverij.

• Glinsmann, P. W. and F. S. Rosenthal. 1985. Evaluation of an aerosol photometer for monitoring welding fume levels in a shipyard. Am Ind Hyg Assoc J 46:391-395.

• Görner, P., X. Simon, R. Wrobel, E. Kauffer, and O. Witschger. 2010. Laboratory study of selected personal inhalable aerosol samplers. Ann Occup Hyg 54:165-187.

• Gube, M., J. Ebel, P. Brand, T. Goen, K. Holzinger, U. Reisgen, and T. Kraus. 2010. Biological effect markers in exhaled breath condensate and biomonitoring in welders: impact of smoking and protection equipment. Int Arch Occup Environ Health 83:803-811.

• Guffey, S. E., N. Simcox, D. W. Booth, Sr., R. Hibbard, and A. Stebbins. 2000. Hard metal exposures. Part 1: Observed performance of three local exhaust ventilation systems. Appl Occup Environ Hyg 15:331-341.

• Han, D. H. 2002. Correlations between workplace protection factors and fit factors for filtering facepieces in the welding workplace. Ind Health 40:328-334.

• Harris, M. K., W. M. Ewing, W. Longo, C. DePasquale, M. D. Mount, R. Hatfield, and R. Stapleton. 2005. Manganese exposures during shielded metal arc welding (SMAW) in an enclosed space. J Occup Environ Hyg 2:375-382.

• Hedon-Pisu, Teodor, Hedon-Pisu, Elena, and Hedon-Pisu, Mihai. Monitoring the atmospheric dust from electric arc fusion welding in real-time. Adv.Environ.Geol.Sci.Eng., Proc.Int.Conf.(EG '09), 2nd , 181-184. 2009. WSEAS Press.

• Heever van den, D. J. 1994. Quantification of bypass leakage in two different filter cassettes during welding fume sampling. Am.Ind.Hyg.Assoc.J. 55:966-969.

• Heitbrink, W. A., T. C. Cooper, and M. A. Edmonds. 1992. Survey report: control technology for autobody repair and painting shops at Church Brother's Collision Repair, Greenwood, Indiana, report no. CT-179-11a. NIOSH1-27.

• Hewitt, P. J. and M. G. Madden. 1986. Welding process parameters and hexavalent chromium in MIG fume. Ann.Occup.Hyg. 30:427-434.

• Hovde, C. A. and P. C. Raynor. 2007. Effects of voltage and wire feed speed on weld fume characteristics. J Occup Environ Hyg 4:903-912.

• Howe, A. M. and G. J. Carter. 2005. Round-robin examination of the prEN ISO/DIS 15011-4 method for determination of fume emission rates from welding consumables. Weld.Cutting334-340.

• Huizer, D., T. A. J. Noy, R. Houba, and H. Kromhout. 2007. Ontwikkeling van de 'LASROOK ASSISTENT'; Een praktisch instrument voor het voorspellen en beheersen van blootstelling aan lasrook. Tijdshrift voor toegepaste Arbowetenschap23-27.

• Huizer, D. Lasrook Toets 2010 Update van de Verbetercheck Lasrook - Eindrapport. IT-2008040.doc, 1-48. 2009. Nijmegen, IndusTox Consult.

• ISO. ISO 7708 Air quality.particle size fraction definitions for health-related sampling. 1995. Geneva, Switzerland, International Standards Organisation.

• Iwasaki, T., Y. Fujishiro, Y. Kubota, J. Ojima, and N. Shibata. 2005. Some engineering countermeasures to reduce exposure to welding fumes and gases avoiding occurrence of blow holes in welded material. Ind Health 43:351-357.

• Karlsen, J. T., G. Farrants, T. Torgrimsen, and A. Reith. 1992. Chemical composition and morphology of welding fume particles and grinding dusts. Am Ind Hyg Assoc J 53:290-297.

• Keane, M., S. Stone, B. Chen, J. Slaven, D. Schwegler-Berry, and J. Antonini. 2009. Hexavalent chromium content in stainless steel welding fumes is dependent on the welding process and shield gas type. J.Environ.Monit. 11:418-424.

• Keane, M., S. Stone, and B. Chen. 2010. Welding fumes from stainless steel gas metal arc processes contain multiple manganese chemical species. J Environ Monit. 12:1133-1140.

• Kenny, L. C., R. Aitken, C. Chalmers, J. F. Fabriés, E. Gonzalez-Fernandez, H. Kromhout, G. Lidèn, D. Mark, G. Riediger, and V. Prodi. 1997. A collaborative European study of personal inhalable aerosol sampler performance. Ann Occup Hyg 41:135-153.

• Knoll, B. Haalbaarheid van een verlaagde grenswaarde voor lasrook. TNO Bouw. 1999 • Kovein, R. J. 1997. Video exposure monitoring at NIOSH: An update. Appl.Occup.Environ.Hyg. 12:638-

641. • Kulmala, I. K. 1997. Air flow field near a welding exhaust hood. Appl.Occup.Environ.Hyg. 12:101-104. • Lee, M. H., W. J. McClellan, J. Candela, D. Andrews, and P. Biswas. 2007. Reduction of nanoparticle

exposure to welding aerosols by modification of the ventilation system in a workplace. J.Nanopart.Res. 9:127-136.

30


• Li, X. B., J. M. Jiang, Z. H. Wang, Y. L. Wu, D. Y. He, D. L. Xu, and J. P. Yang. 2008. Effect of adding materials on fume formation rate of lime titania type flux cored wire. Sci.Technol.Weld.Joining 13:694-697.

• Liden, G. and J. Surakka. 2009. A headset-mounted mini sampler for measuring exposure to welding aerosol in the breathing zone. Ann Occup Hyg 53:99-116.

• Liu, D., H. Wong, P. Quinlan, and P. D. Blanc. 1995. Welding helmet airborne fume concentrations compared to personal breathing zone sampling. Am Ind Hyg Assoc J 56:280-283.

• Liu, S. and S. K. Hammond. 2010. Mapping particulate matter at the body weld department in an automobile assembly plant. J Occup Environ Hyg 7:593-604.

• Liu, S., S. K. Hammond, and S. M. Rappaport. 2011. Statistical Modeling to Determine Sources of Variability in Exposures to Welding Fumes. Ann.Occup.Hyg. 55:305-318.

• Marconi, M. and A. Bravaccini. 2010. Capture efficiency of integral fume extraction torches for GMA welding - part 2. Weld.World 54:15-33.

• Matusiak, J. and B. Rams. 2003. Emission of dust and gases in tubular cored wire welding of steel. Int.J.Occup.Saf.Ergon. 9:333-350.

• Matusiak, J. and A. Wyciślik. 2010. The influence of technological conditions on the emission of welding fume due to welding of stainless steels. Metalurgija 49:307-311.

• Meeker, J. D., P. Susi, and M. R. Flynn. 2007. Manganese and welding fume exposure and control in construction. J Occup Environ Hyg 4:943-951.

• Meeker, J. D., P. Susi, and M. R. Flynn. 2010. Hexavalent chromium exposure and control in welding tasks. J Occup Environ Hyg 7:607-615.

• Mortazavi, S. B. 1998. Engineering control of occupational exposure to welding fume by process modification. Weld.World 39:297-303.

• Mruczek, M. F., P. J. Konkol, S. Ferree, and M. Sierdzinski. 2008. Reducing Mn fumes through electrode development: efforts were made to develop a modified MIL-101TM flux cores arc welding electrode to reduce manganese fumes when joining high-strength steels. Weld.J.(Miami, FL, U.S.) 87:25-29.

• NEN-EN-ISO 10882-1: Health and safety in welding and allied processes - sampling of airborne particles and gases in the operator's breathing zone. Part 1 - sampling of airborne particles. Pag 1-30. 2010. Geneva, Switzerland, ISO.

• NEN-EN 481: Werkplekatmosfeer. Definitie van de deeltjesgrootteverdeling voor het meten van in de lucht zwevende deeltjes. Pag 1-9. 1994. Delft, Nederlands Normalisatie Instituut.

• NEN-EN 689: Werkplekatmosfeer: Leidraad voor de beoordeling van de blootstelling bij inademing van chemische stoffen voor de vergelijking met de grenswaarden en de meetstrategie. Pag 1-34. 1995. Delft, Nederlands Normalisatie Instituut.

• NVvA. Selectie en gebruik van ademhalingsbeschermingsmiddelen. Pag 1-88. 2001. NVvA. • Nygren, O. and B. Nordstroem. 1992. Evaluation of air quality after the adoption of energy-saving

measures in the ventilation system at welding workshops. Ann.Occup.Hyg. 36:531-543. • Ojima, J., N. Shibata, and T. Iwasaki. 2000. Laboratory evaluation of welder's exposure and efficiency of

air duct ventilation for welding work in a confined space. Ind Health 38:24-29. • Ojima, J. 2003. Development of a light sensing self-adjusting hood for welding fumes. J Occup Health

45:125-126. • Ojima, J. 2006. Performance of a fume-exhaust gun system in CO2 arc welding. J Occup Health 48:207-

209. • Pelzer, J., M. Lehnert, A. Lotz, C. Mohlmann, R. Van Gelder, A. Goebel, M. Berges, T. Weiss, B. Pesch,

and T. Bruning. 2011. Measurements of the number concentration of fine and ultrafine particles in welding fumes - Comparison with the gravi metrically obtained mass concentrations in connection with the WELDOX project. Gefahrstoffe Reinhalt.Luft 71:389-392.

• Pires, I., L. Quintino, R. M. Miranda, and J. F. P. Gomes. 2006. Fume emissions during gas metal arc welding. Toxicol.Environ.Chem. 88:385-394.

• Pires, I., L. Quintino, V. Amaral, and T. Rosado. 2010. Reduction of fume and gas emissions using innovative gas metal arc welding variants. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 50:557-567.

• Quimby, B. J. and G. D. Ulrich. 1999. Fume formation rates in gas metal arc welding. Weld.Res.(Miami)142/S-149/S.

• Rappaport, S. M., M. Weaver, D. Taylor, L. Kupper, and P. Susi. 1999. Application of mixed models to assess exposures monitored by construction workers during hot processes. Ann Occup Hyg 43:457-469.

• Saito, H., J. Ojima, M. Takaya, T. Iwasaki, N. Hisanaga, S. Tanaka, and H. Arito. 2000. Laboratory measurement of hazardous fumes and gases at a point corresponding to breathing zone of welder during a CO2 arc welding. Ind.Health 38:69-78.

31


• Scheepers. Blootstellingsonderzoek bij laswerkzaamheden: lasrook en Chroomverbindingen. Onderzoek verricht in 2004 in opdracht van sociale partners in de metalektro en metaalbewerking en het ministerie van SZW. Uitgave in de arboconvenantenreeks, Den Haag, 2006.

• Shibata, N., M. Tanaka, J. Ojima, and T. Iwasaki. 2000. Numerical simulations to determine the most appropriate welding and ventilation conditions in small enclosed workspace. Ind Health 38:356-365.

• Simcox, N. J., A. Stebbins, S. Guffey, R. Atallah, R. Hibbard, and J. Camp. 2000. Hard metal exposures. Part 2: Prospective exposure assessment. Appl Occup Environ Hyg 15:342-353.

• Stephenson, D., G. Seshadri, and J. M. Veranth. 2003. Workplace exposure to submicron particle mass and number concentrations from manual arc welding of carbon steel. AIHA.J (Fairfax., Va.) 64:516-521.

• Sterjovski, Z., J. Norrish, and B. J. Monaghan. 2010. The effect of voltage and metal transfer mode on particulate fume size during the GMAW of plain carbon steel. Weld.World 54:R249-R256.

• Stridsklev, I. C., K. H. Schaller, and S. Langard. 2007. Monitoring of chromium and nickel in biological fluids of grinders grinding stainless steel. Int Arch Occup Environ Health 80:450-454.

• Susi, P., M. Goldberg, P. Barnes, and E. Stafford. 2000. The use of a task-based exposure assessment model (T-BEAM) for assessment of metal fume exposures during welding and thermal cutting. Appl Occup Environ Hyg 15:26-38.

• Takemura, Y., T. Kishimoto, T. Takigawa, S. Kojima, B. L. Wang, N. Sakano, D. H. Wang, J. Takaki, T. Nishide, K. Ishikawa, and K. Ogino. 2008. Effects of mask fitness and worker education on the prevention of occupational dust exposure. Acta Med.Okayama 62:75-82.

• Ter Kuile, W. M., A. B. Knoll, and P. G. M. Hesselink. 1993. Measurement and imaging of gases in industrial environments with the infrared gas cloud scanner. Appl.Occup.Environ.Hyg. 8:46-54.

• Topham, N., M. Kalivoda, Y. M. Hsu, C. Y. Wu, S. Oh, and K. Cho. 2010. Reducing Cr6+ emissions from gas tungsten arc welding using a silica precursor. J.Aerosol Sci. 41:326-330.

• Vasconcelos, M. T. S. D., A. A. S. C. Machado, and P. A. P. Silva. 1996. Metals and fluoride from electric arc welding fume in real tasks. Part II influence of the welding parameters on the pollutant levels. Occup.Hyg. 3:331-340.

• van der Wal, J. F. 1985. Exposure of welders to fumes, Cr, Ni, Cyu and gases in Dutch industries. Ann.Occup.Hyg. 29:377-389.

• van der Wal, J. F. 1986. Further studies on the exposure of welders to fumes, chromium, nickel and gases in Dutch industries: plasma welding and cutting of stainless steel. Ann Occup Hyg 30:153-161.

• Wallace, M. E., Sheehy, J. W., and Wilson, R. R. In-depth survey report: control technology assessment for the welding operations at Cleveland Range,. Inc., Cleveland, Ohio. 38. 1996. National Inst. Occupational Safety and Health.

• Wallace, M. E., T. Fischbach, and R. J. Kovein. 1997. In-depth survey report: control technology assessment for the welding operations at Boilermaker's National Apprenticeship Training School, Kansas City, Kansas, report no. CT-214-13a. NIOSH1-42.

• Wallace, M., Landon, D., Echt, A., and Song, R. In-depth survey report: control technology assessment for the welding operations at Vermeer Manufacturing, Pella, Iowa. 1-106. 1998.

• Wallace, M., S. Shulman, and J. Sheehy. 2001. Comparing exposure levels by type of welding operation and evaluating the effectiveness of fume extraction guns. Appl Occup Environ Hyg 16:771-779.

• Wallace, M., D. Landon, R. Song, and A. Echt. 2001. A field evaluation of the effect of pulsed arc welding technique on reducing worker exposures. Appl Occup Environ Hyg 16:93-97.

• Wallace, M. and T. Fischbach. 2002. Effectiveness of local exhaust for reducing welding fume exposure during boiler rehabilitation. Appl Occup Environ Hyg 17:145-151.

• Witschger, O., S. A. Grinshpun, S. Fauvel, and G. Basso. 2004. Performance of personal inhalable aerosol samplers in very slowly moving air when facing the aerosol source. Ann Occup Hyg 48:351-368.

• Wurzelbacher, S. J., S. D. Hudock, B. D. Lowe, O. E. Johnston, and S. A. Shulman. 2001. In-depth survey report: the effect of weld process and ventilation method on physical work load, weld fume exposure, and weld performance in a confined-space welding task at Jeffboat Shipyard, American Commercial Barge Lines (ACBL), Jeffersonville, Indiana, report no. CT-229-11b. NIOSH1-134.

• Wurzelbacher, S. J., S. D. Hudock, O. E. Johnston, L. M. Blade, and S. A. Shulman. 2002. A pilot study on the effects of two ventilation methods on weld fume exposures in a shipyard confined space welding task. Appl Occup Environ Hyg 17:735-740.

• Xin, H., Z. Geng, and T. H. North. 2001. Fume generation during solid- and metal-cored wire welding. Weld.J.(Miami, FL, U.S.) 80:173s-183s.

• Yu, K. M., N. Topham, J. Wang, M. Kalivoda, Y. Tseng, C. Y. Wu, W. J. Lee, and K. Cho. 2011. Decreasing biotoxicity of fume particles produced in welding process. J Hazard.Mater. 185:1587-1591.

• Zaidi, S., N. Sathawara, S. Kumar, S. Gandhi, C. Parmar, and H. Saiyed. 2004. Development of indigenous local exhaust ventilation system: reduction of welders exposure to welding fumes. J Occup Health 46:323-328.

32


• Zhuang, Z., C. C. Coffey, P. A. Jensen, D. L. Campbell, R. B. Lawrence, and W. R. Myers. 2003. Correlation between Quantitative Fit Factors and Workplace Protection Factors Measured in Actual Workplace Environments at a Steel Foundry. Am.Ind.Hyg.Assoc.J. 64:730-738.

• Zimmer, A. T., P. A. Baron, and P. Biswas. 2002. The influence of operating parameters on number-weighted aerosol size distribution generated from a gas metal arc welding process. J.Aerosol Sci. 33:519-531.

• Zschiesche, W., K. H. Schaller, and D. Weltle. 1992. Exposure to soluble barium compounds: an interventional study in arc welders. Int Arch Occup Environ Health 64:13-23.

33


Bijlage I Zoekstrategie STAP 1 DOORZOEKEN VAN DATABASES In totaal zijn zes databases doorzocht in november 2011. De zoekstrategie per database is hieronder weergegeven. Voor een deel van de PICO’s kon geen goede zoekstrategie worden gevormd. Daarom is er voor gekozen een brede en sensitieve zoekstrategie toe te passen en in tweede instantie een beoordeling van de beschikbare literatuur te doen op basis van de PICO’s. 1) Pubmed (resultaat 1009 referenties)

a) Zoekstrategie: 1. "Welding"[Mesh] OR weld* 2. ("Poisoning"[Mesh]) OR "Environmental Exposure"[Mesh] 3. #1 AND #2

2) Embase (resultaat 690 aanvullende referenties) a) Zoekstrategie:

3) Scifinder (resultaat 363 aanvullende referenties)

a) Zoekstrategie:

Waarbij De dataset ‘Combi 1-3 refined’ (N=1326) verder geanalyseerd met index terms en de volgende geselecteerd:

i. Occupational health hazard ii. Welding fumes iii. Industrial hygiene iv. Hygiene, industrial v. Risk assessment vi. Occupational health vii. Particle size viii. Particle size distribution ix. Ventilation, mechanical x. Occupational diseases xi. Nanoparticles

34


xii. Ventilation xiii. Sampling apparatus xiv. Sampling xv. Respirators xvi. Na deze analyse van index terms nog 684 referenties over

4) NIOSHTIC (resultaat 659 aanvullende referenties) a) Zoekstrategie:

"weld*" in Title OR "weld*" in Keywords OR "weld*" in Abstract 5) SCOPUS (resultaat 598 aanvullende referenties)

a) Zoekstrategie: i) Basis search: (TITLE-ABS-KEY-AUTH(welding or welder or welders)) and (((TITLE-ABS-KEY-

AUTH(exposures)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(fume or fumes)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(dust)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(ventilation)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(airborne))) or ((TITLE-ABS-KEY-AUTH(emissions)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(respirator or respirators)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(particles)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(aerosols))) or ((TITLE-ABS-KEY-AUTH(personal protective equipment)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(sampling)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(control measures)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(contaminants))))

ii) Daarna gelimiteerd op basis van publicatie jaar (vanaf 1985), taal (Engels, Frans, Duits) en een set van trefwoorden, uiteindelijk leidend tot 1805 publicaties: (TITLE-ABS-KEY-AUTH(welding or welder or welders)) and (((TITLE-ABS-KEY-AUTH(exposures)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(fume or fumes)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(dust)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(ventilation)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(airborne))) or ((TITLE-ABS-KEY-AUTH(emissions)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(respirator or respirators)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(particles)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(aerosols))) or ((TITLE-ABS-KEY-AUTH(personal protective equipment)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(sampling)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(control measures)) or (TITLE-ABS-KEY-AUTH(contaminants)))) AND ( LIMIT-TO(LANGUAGE,"English" ) OR LIMIT-TO(LANGUAGE,"German" ) OR LIMIT-TO(LANGUAGE,"French" ) ) AND ( LIMIT-TO(PUBYEAR,2012) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2011) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2010) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2009) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2008) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2007) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2006) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2005) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2004) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2003) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2002) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2001) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,2000) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1999) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1998) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1997) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1996) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1995) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1994) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1993) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1992) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1991) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1990) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1989) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1988) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1987) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1986) OR LIMIT-TO(PUBYEAR,1985) ) AND ( LIMIT-TO(LANGUAGE,"English" ) OR LIMIT-TO(LANGUAGE,"German" ) OR LIMIT-TO(LANGUAGE,"French" ) ) AND ( LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational Exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Welding fume" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational Diseases" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Air Pollutants Occupational" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Fumes" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational hazard" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Risk assessment" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Particle size" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational disease" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Review" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Dust" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Fume" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Environmental Monitoring" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Welding fumes" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Inhalation Exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational health" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Workplace" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Particle size analysis" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Industrial hygiene" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Environmental exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Work environment" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational Exposure" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Welding fume" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Occupational Diseases" ) OR LIMIT-TO(EXACTKEYWORD,"Air Pollutants Occupational" ) ) AND ( LIMIT-TO(LANGUAGE,"English" ) OR LIMIT-TO(LANGUAGE,"German" ) OR LIMIT-TO(LANGUAGE,"French" ) )

6) Proquest (resultaat 382 aanvullende referenties) a) Zoekstrategie:

35


((welding or welder or welders) AND (contaminants OR (control measures) OR sampling OR (personal protective equipment) OR aerosols OR particles OR (respirator or respirators) OR emissions OR airborne OR ventilation OR dust OR (fume or fumes) OR exposures)) NOT (inflammatory OR enzyme OR neurotoxicity OR rats OR oxidative stress OR epidemiological OR diesel OR lavage OR noise OR mice OR ELF)

STAP 2 BEOORDELING REFERENTIES OP POTENTIËLE RELEVANTIE VOOR DE RICHTLIJN OP BASIS VAN DE ABSTRACTS Bovenstaande zoekacties leverde in totaal 3700 referenties op. Alle 3700 abstracts zijn in eerste instantie onafhankelijk van elkaar beoordeeld door een tweetal arbeidshygiënisten (Remko Houba & Simone Hilhorst). Indien één van beiden aangaf dat het artikel mogelijk van toepassing zou kunnen zijn op één van de uitgangsvragen is het volledige artikel opgevraagd (indien aanwezig in een Nederlandse Universitaire bibliotheek of traceerbaar via internet) en beoordeeld zoals omschreven in onderstaande stap 3. STAP 3 BEOORDELING VOLLEDIGE REFERENTIES OP BASIS VAN PICO’S PER UITGANGSVRAAG Alle beschikbare volledige artikelen zijn gelezen en op basis van de PICO’s per uitgangsvraag beoordeeld op relevantie voor de 5 uitgangsvragen. Hierbij zijn de volgende PICO’s gehanteerd en beoordelingscriteria.

1. Welke instrumenten zijn beschikbaar om de blootstelling aan lasrook te beoordelen en wat is het domein en reikwijdte van elk van deze instrumenten? P Lassers I Beoordelingsinstrument (lasrook) C O Oordeel over de blootstelling • Het moet gaan over lassen van metalen of lassers die metalen lassen • Het moet gaan over blootstelling aan lasrook • Het moet een instrument beschrijven die de blootstelling aan lasrook kwantitatief beoordeelt

2. Hoe kan rekening worden gehouden met verstorende factoren bij de beoordeling van de blootstelling aan lasrook? P Lassers I Verstorende factor C Zonder verstorende factor O Oordeel over de blootstelling • Het moet gaan over lassen van metalen of lassers die metalen lassen • Het moet gaan over blootstelling aan lasrook • Er moet gekeken zijn naar één of meerdere factoren die de beoordeling van de blootstelling aan

lasrook (potentieel) kunnen verstoren • Er moet een vergelijking worden gemaakt tussen situaties met en zonder verstorende factor of

factoren 3. Wat is bekend over de effectiviteit van maatregelen om de blootstelling aan lasrook te reduceren?

P Lassers I Maatregelen C Zonder maatregel O Reductie lasrookblootstelling [effectiviteit] • Het moet gaan over lassen van metalen of lassers die metalen lassen • Het moet gaan over blootstelling aan lasrook • Er moeten één of meerdere maatregelen in worden beschreven om de blootstelling aan lasrook

te reduceren • Er moet een vergelijking worden gemaakt tussen situaties met en zonder de enkelvoudige

maatregel(en) 4. Hoe kan het juiste pakket van maatregelen worden geselecteerd?

P Lassers I Pakket van maatregelen (meerdere maatregelen in een pakket; additieve effecten van

maatregelen) C Zonder pakket (mag een enkelvoudige maatregel zijn) O Reductie lasrookblootstelling • Het moet gaan over lassen van metalen of lassers die metalen lassen • Het moet gaan over blootstelling aan lasrook • Er moet in de studie naar meerdere maatregelen worden gekeken om de blootstelling aan

lasrook te reduceren, waarbij bovendien gekeken wordt naar het gecombineerde effect van meerdere maatregelen (pakket van twee of meer maatregelen)

• Er moet een vergelijking worden gemaakt tussen situaties waarbij het pakket van maatregelen wordt vergeleken met situaties zonder het pakket van maatregelen.

36


5. Hoe kan de effectiviteit van de maatregelen worden geborgd? P Lassers I Evaluatiemethode C O Reductie lasrookblootstelling • Het moet gaan over lassen van metalen of lassers die metalen lassen • Het moet gaan over het reduceren van blootstelling aan lasrook • Het moet gaan over een evaluatiemethode voor de effectiviteit van beheersmaatregelen

37


Bijlage II EBRO systematiek De beoordeling van de kwaliteit van het bewijs dat in de literatuur gevonden is, is voor de individuele artikelen op de volgende manier gebeurd, waarbij het oordeel is weergegeven in de evidence tabellen in bijlage III

Tabel 1. Indeling van methodologische kwaliteit van individuele studies

Interventie Diagnostisch accuratesse onderzoek Schade of bijwerkingen, etiologie, prognose*

A1 Systematische review van tenminste twee onafhankelijk van elkaar uitgevoerde onderzoeken van A2-niveau

A2 Gerandomiseerd dubbelblind vergelijkend onderzoek (RCT) van goede kwaliteit van voldoende omvang

Onderzoek ten opzichte van een referentietest (een ‘gouden standaard’) met tevoren gedefinieerde afkapwaarden en onafhankelijke beoordeling van de resultaten van test en gouden standaard, betreffende een voldoende grote serie van opeenvolgende patiënten die allen de index- en referentietest hebben gehad

Prospectief cohort onderzoek van vol-doende omvang en follow-up, waarbij ade-quaat gecontroleerd is voor ‘confounding’ en selectieve follow-up voldoende is uit-gesloten.

B Vergelijkend onderzoek, maar niet met alle kenmerken als genoemd onder A2 (hieronder valt ook patiënt-controle onderzoek, cohort-onderzoek)

Onderzoek ten opzichte van een referentietest, maar niet met alle kenmerken die onder A2 zijn genoemd

Prospectief cohort onderzoek, maar niet met alle kenmerken als genoemd onder A2 of retrospectief cohort onderzoek of patiënt-controle onderzoek

C Niet-vergelijkend onderzoek

D Mening van deskundigen * Deze classificatie is alleen van toepassing in situaties waarin om ethische of andere redenen gecontroleerde trials niet mogelijk zijn. Zijn die wel mogelijk dan geldt de classificatie voor interventies.

Bijlage III Evidence tabellen

Uitgangsvraag 1: Beoordelingsmethoden voor lasrook

Reference

Ref ID (temp.

column) Level of evidence Study type

Study objective and study method

Type of industry and welding process Variables Outcome measure Results Conclusions Remarks

Dust exposure: sampling (TWA exposures) Liden 2009 104 B + Comparative

study (field survey)

Development of small sampler for measuring on a headset inside helmet. Static parallel sampling in 5 companies with welding operations: comparing 3 sampling heads in 12 runs; 4-12 samples per sampling head per run (average conc per sampling head is compared); sampling duration 4-8 hrs. Personal full-shif sampling with mini-sampler in a head-set (N=43)

MIG & MAG welding were the main types of welding carried out at the plants.

Six different type of pumps used for sampling, for mini-sampler only one type of pump; Number of samples for Mn is less than for fumes.

Concentration welding fume & Mn (Mn analysis by ICP-MS on only part of the samples)

Exposure range for welding fume 0.7-3.4 mg/m3 (static sampling) & 1.2-8.8 mg/m3 (personal sampling). Sampling bias for welding fume depends on particle size (increase of bias with increasing particle size) but approx -26% for mini-sampler vs IOM & +12% vs 25-mm open-face; Sampling bias for Mn independent of particle size and always <-14% (ns) for mini-sampler vs IOM & <+4% (ns) for mini-samplers vs open-face.

Head-set mounted mini sampler is considered user-friendly and suitable for assessing personal Mn exposure inside the welding helmet. Also suitable for sampling inhalable dust for which 90% of the mass size distribution is below 20 µm.

Field study and therefore exposure not fully controled; Difference in outcome for fumes and Mn potentially due to the fact that Mn is mainly found in smaller dust fraction; random assignment of samples on the sampling rig or tripod is not sure.

Chung 1999 514 B +/- Comparative study (experimental setting)

Study the effect of using 5 different inhalable samplers (UK, French, Danish, German, HSE) with a breathing mannequin as reference sampler. Sampling on 4 positions (left/right & lapel/breathing zone) except for the German sampler. Two runs per welding process. 80 min sampling duration.

GMA & FCA welding Two welding processes, 3 types of welding materials & welding consumables, 3 types of schielding gasses. Danish sampler attached to face shield, other samplers remains in breathing zone when face shield was raised. Position of German sampler (only one position below chin) is different from the other samplers (4 different positions).

Concentration welding fume & metals (Cr, Ni, Fe, Mn & Cr6+). Metal analysis by ICP, except for Cr6+ (colorimetric method)

Dust sampling efficiencies of samplers for welding fume relative to breathing mannequin varied from 80-165 %. Differences in dust sampling efficiency between samples were relatively small (10-20%). In addition, there was a good agreement between samplers for all metals.

The use of any of the samplers will not give significantly different measures of fume exposure. Therefore, freedom of choice of sampler within the ISO 10882-1 standard does not seem to have a big impact on study outcome.

Conclusions of differences in sampling results were all based on visual interpretation of tables and figures, not on statistical testing. Sampling position not exactly the same for all samplers, but does not influence the main conclusion of the paper. Grinding was identified as disturbing factor for measuring welding fumes (see elsewhere), but all measurement results as presented in this table were done without grinding and unbiased from this perspective.

Dust exposure: estimates (TWA exposures)

39


Huizer 2009 5577 C Observational study (field survey)

Development of a modified method for estimating exposure to welding fumes, based on a large pooled dataset (N=1554 personal full-shift inhalable dust samples) in 62 companies from 16 Dutch studies from 1985-2008. From the same studies >2000 metal analysis are available and have been added to the dataset. Data were investigated with mixed-model regression analysis. An exposure model was built to estimate welding fume exposure.

Nine different types of industries have been included in the study using the following welding techniques: Metal inert gas welding (MIG), Metal active gas welding (MAG), Tungsten inert gas welding (TIG), Manual metal arc welding (MMA) & resistance welding.

The reliabilty of exposure estimates depend on the number of samples in each cell.

Estimates of inhalable welding fume exposure and individual metals within the welding fume.

In the regression model (intercept/background 0.61) the following determinants of welding fume exposure were found (ß in model): welding techniques: TIG (-0.45), MIG (0.17), MAG (0.49), MMA(0.36), others (0); % of actual welding time: <15% (0.25), >25% (0.45); use of PPE: low (0.34), high (-0.14); use of local ventilation: low (0.38), high (-0.14); position of the welder's head in plume: yes (0.89), no (1), simulaneous grinding: yes (1), no (0.86); confined space: yes (1.02), no (1); workers risk education: yes (0.78), no (1), and surface coating present: yes (0.83), no (1). There is a significant correlation between welding fume and specific metals (Cr: R2=0.57; p<0.001 & Cr6+: R2=0.51; p<0.001) in the welding fume. Authors suggest to estimate Cr & Cr6+ exposure not by analysis in each sample but by using a default value (95 percentile) of the metal content within the welding fumes.

This exposure model is data driven and can be used for reliable exposure estimates of welding fumes in occupational settings for 5 different welding techniques. The data suggest that compliance with the OEL for welding fumes of 1 mg/m3, also means compliance with the OEL for Cr & Cr6+ in the welding fumes.

This method is an extension of the 'Lasrook Assistent' (Huizer 2007). The assumption for compliance with OEL's for individual metals based on welding fume levels below 1 mg/m3 was only tested for Cr & Cr6+ and based on limited data (N=35-65), but also proposed for Ni & Cu (not supported by data). The model has been transformed into a web based tool for employers and employees, but in modified form including some additional factors based on expert judgement. The web based tool as accepted by the industry is different from the model as presented in this paper. In addition, it does not generate an exposure estimate in mg/m3, only a red or green judgement if the welding fume exposure is below the current OEL of 1 mg/m3.


Development of a method for estimating exposure to welding fumes, based on a large pooled dataset (N=1258 personal full-shift inhalable dust samples) in 33 companies from 1982-2003. Available data also had contextual information. Data were investigated with mixed-model regression analysis. An exposure model was built to estimate welding fume exposure.

Seven different types of industries have been included in the study using the following welding techniques: Metal inert gas welding (MIG), Metal active gas welding (MAG), Tungsten inert gas welding (TIG), Manual metal arc welding (MMA), resistance welding, autogeneous welding, plasma welding & brazing.


Estimates of inhalable welding fume exposure.

In the regression model (intercept/background 0.62) the following determinants of welding fume exposure were found (ß in model): welding techniques: TIG (-0.52), MMA on mild steel (0.42), MMA on stainless steel (0.61), year of estimate (-0.03); % of actual welding time: <15% (0.37), >15% (0.48), unknown (-0.39); use of PPE (-0.11), use of local ventilation (-0.17), position of the welder's head in the plume (0.18) & surface coating present (0.33). The initial model was validated by taking an additional 56 personal samples in 5 companies leading to a modified model including robot welding & simultaneous grinding (the modified model was not presented in the paper). The explained variance in welding fume exposure by the final model was 55%.

This exposure model is data driven and can be used for reliable exposure estimates of welding fumes in occupational settings (including 95% confidence intervals).

The model have been made freely available as a MS Access™ tool that can be downloaded on the internet. The tool can also be used to generate exposure scenario's and estimate the effect of various intervention options to reduce welding fume exposure. The instrument can not be used, however, to estimate metal exposures in welding dust.

40


Rappaport 1999 506 C Observational study (field survey)

Application of model to assess exposure of construction workers during hot processes. A total of 370 personal samples (62-525 min) in 7 sites for 120 workers. Selected samples were also assayed for Mn (N=265), Ni (N=18) & Cr (N=18). During sampling gathering information about covariates by the workers in a standarized manner: type of work, continuous/intermittend work, ventilation, welding process, indoor/outdoor & degree of confinement. Data were investigated with mixed-model regression analysis with jobs and covariates as fixed effects and worker and error as random effects.

Construction industry with workers engaged in hot processes in four jobs (boilermakers, ironworkers, pipefitters & welder-fitters). Workers selected for monitoring when expected to engage in hot processes for at least 60 during the workday. Various welding techniques in the study.

Various hot processes are included in the study (welding, torches, cutting). Construction workers were trained by an occupational hygienist to sample themselves and how to gather information on covariates.

Estimates of exposure to total particulates (TP) and various metals (Mn, Ni, Cr).

In the final model for TP the 4 jobs, ventilation (local or mechanical) and duration of hot work were the covariates with significant contribution to the model. For Mn the same parameters, except ventilation. Mean air levels varied by roughly 6-100 fold among the jobs. Processes involving >50% hot work led to substantially higher TP levels. Ventilation reduced exposure to TP (but not Mn) by as much as 44% and shielded or manual arc welding increased exposure to Mn (but not TP) by about 80%. The model was used to calculate probabilities that workers were exposed above the OEL. The effect of job was highly significant (all <0.001) and the most important factor explaining exposure to TP & Mn.

This study provides alternative avenues for obtaining and evaluating occupational exposure data in situations were sampling in all situations is difficult to achieve. Study results suggest that workers can be trained to gather exposure data and information of covariates that are of reasonable quality.

Sampling and analysis was done with 'validated methods', however, not further specified. The model may only be valid for construction workers can only be applied when having the exact same set of covariates that have been used in very broad categories only. The use of this model for estimating welding exposure in general is limited.

Dust exposure: sampling (characterisation of particles and particle sizes)

Berlinger 2011 2089 C Observational study (experimental setting)

Characterisation of particles formed during welding (characterisation of agglomerates, particle size and chemical composition of particle size). Number concentrations by scannig mobility particle sizer (SMPS), mass size distributions by 11-stage cascade impactor, morphology of particles by TEM (on TEM grids; 2 filters per sampling procedure, 5-10 min each) followed analysis of chemical composition of 50 particles by energy-dispersive X-ray microanalysis.

Expertimental setting in a wokshop from the institute. Four welding techniques investigated: (1) manual metal arc welding (MMA), (2) metal inert gas welding (MIG), (3) tungsten inert gas welding (TIG), and (4) mixed MMA-TIG welding.

The stainless steel welding electrodes which were applied to generate welding aerosols were purchased from 2 different suppliers.

Particle numbers and particle mass per diameter & TEM images.

Particle mass size distributions are predominantly in the 0.1-1 µm size range for all welding techniques. For particle numbers in the <500 nm size range, MMA welding aerosols are significantly lager (100-500 nm) as compared with TIG (15-160 nm). For MIG particles numbers are more evenly distributed over size ranges. All particles in the ultrafine range tend to agglomerate to chainlike structures. Primary particles are below 50 nm for all welding techniques and were mostly metal oxides; larger particles contained more volatile elements.

Particle mass size distrubtions are comparable for all 4 welding techniques and are in the submicron particle range. Particle number concentrations in the nano size range, however, differ between welding techniques. Particle composition differ by size range. Slight differences may occur in regional deposition of particles by welding technique with potential biological implications.

According to the authors the lager particles in MMA welding aerosols might be caused by different particle formation mechanisms and relatively more particles have a core-shell structure with volatiele elements in the shell and metal oxides in the core. Sampling time SMPS & cascade impactor is unknown. Number of samples per experiment is unknown (but likely to be only N=1 per welding technique). Exact position of sampling equipment relative to welding process is not described.

41


Buonanno 2011 2108 C Observational study (field survey)

Particle characterisation in 3 body shops located in separate industrial warehouses within automotive plants. Most sampling in welding area close (≈3m) to welders (locations further specified for 1 body shop only: N=17). Sampling with a condensation particle counter (CPC), nanoparticle surface area monitor (NSAM), DustTrack aerosol monitor & Fast Mobility Particle Sizer (FMPS). All instruments with 1 s time resolution. Walking around different sampling locations while realtime sampling, 10 static samples (10 min), 3 static FMPS samples (1 hour).

Different welding processes in each body shop (including resistance welding, SMAW, gas GMAW and plasma/laser beam welding). FMPS sampling was done during resistance welding and GMAW welding (80% Ar/20% CO2 shield gas).

Very different conditions with respect to exposure to welding fumes between body shops (size, ventilation, type of process, enclosed/not-enclosed, and automated/not-automated).

Particle number, (alveolar lung-deposited) surface area and realtime mass concentrations of PM1, PM2.5 & PM10

Mean total number concentrations vary from 96,000-230,000/cm3 as compared to 29,000-33,000 in background (outdoors and in office). Surface area concentrations vary from 1,300-28,000 µm2/cm3 (120-140 background).Realtime PM10 concentrations vary from 0.11-0.93 mg/m3 (0.05-0.06 background). FMPS sampling showed an unimodal size distribution for resistance welding (20-200 nm size range) and a bimodal distribution for GMAW with 2 peaks at much lower size ranges (10 & 93 nm).

The number, (alveolar lung-deposited) surface area and PM concentrations vary widely inside each shop. All sampling results in background areas are much lower. Particle size distribution was different for two welding techniques tested.

The smaller particle sizes during GMAW as compared to resistance welding is due to the presence of CO2 in the shield gas, according to the authors. According to the authors the variability in exposure is due to the type of welding, but as circumstances during sampling varied widely this seems hard to establish from the data.

Pelzer 2011 2130 C Observational study (field survey)

Comparing different sampling methods (number concentrations vs mass concentrations) and several size fractions during welding operations. A total of 33 stationary parallel measurements of inhalable and respirable dust and number concentrations using Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS with measuring range 14-650 nm). Sampling duration 2-4 hr (with discontineous sampling with SMPS during this period).

Sampling in shipyards and machine production plants, mainly using MIG/MAG & TIG wilding.

Heterogeneous exposure conditions for companies in the study.

Particle number concentration, particle mass concentrations and particle size distributions

Median particle number concentrations vary from 50,000-200.000/cm3. The peak for particle numbers is in the range of 40-60 nm. Total number concentrations did not differ between welding techniques. However, median particle sizes for MIG/MAG welding (90 nm) tend to be larger than for TIG (40 nm). There is no correlation between respirable dust concentration and median particle numbers (R2=0.23). Median particle size, however, depends on respirable dust concentration levels (R2=0.81).

Number concentration, mass concentration and particle size distribution all give different information with regard to welding exposure. Particle size distribution seems to be an important variable when describing welding exposure.

42


Elihn 2011 2090 C Observational study (field survey)

Characterisation of mass distribution of airborne particles in several industrial plants and estimation of particle deposition in het lung. Number concentrations by scannig mobility particle sizer (SMPS) and condensation particle counter (CPC) during 5 min sampling, mass size distributions by 11-stage cascade impactor. Samples were taken as close as possible to the work activities (1-3 m). Two welding operations in the study with 1 or 2 samples each.

Two plants with welding processes (unknown industry). Plant A: metal active gas/metal inert gas (MIG/MAG) welding of steel. Plant B: spot welding and grinding of sheet welding (steel)

Potential surrounding activities during sampling (only shortly discussed by the authors)

Particle numbers and particle mass (1) overall expressed as number/cm3 and mg/m3, respectively, and (2) per diameter expressed as number median mobility diameter (NMMD) and mass median aerodynamic diameter (MMAD), respectively.

For welding operations: number concentrations of particles 64,000-78,000/cm3 (NMMD 34-235 nm),mass concentrations 0,61-1.39 mg/m3 (MMAD 0.3 µm twice and > 18 µm once). Welding particles were all aggregated with primary particles from a few to 100 nm. Most welding particles consisted of Fe, Mn & Zn in both the ultrafine and micron-sized particles. In plant B bimodal mass distributions were found.

Welding particles are in the submicron particle range, but most (agglomerated) particles in terms of number are larger than 100 nm.

Results of particle deposition model were not included in this evidence table. Sampling duration for cascade impactor is unknown. The larger particles and the bimodal mass distributions in plant B are probably caused by grinding activities.

Stephenson 2003 355 C Observational study (experimental setting)

Characterisation of welding aerosols. Static sampling in one building on 2 days at various distances from welder (next to welder to 8.5 m from the welder) by total & repirable dust sampling, scanning mobility particle sizer (SMPS), a condensation particle counter (CPC), an optical partile counter (OPC), Andersen 8 stage cascade impactor & analysis of some samples by electron microscopy. Elemental content of particles with TEM-EDS and ICP-MS.

Experimental setting but within a building typical for an industrial setting (18x52x11m). Welding source is manual shielded metal electrode electric arc welding (SMAW) on a carbon steel pipe with clearly defined electrode, electrode consumption and current as used during welding.

Welding is the only activity in the building.

Dust exposure for several particle sizes.

Total and respirable dust concentrations were all below the US TLV for welding (5 mg/m3). Submicron particles comprised 80% of the toal aersool mass collected by a cascade impactor. OPC data indicate that 70-80% of the particulate matter volume was in submicron particles. The concentration of larger particles was insitinguishable from indoor background. Particle numbers increae by 1-2 orders of magnitude in the 0.05-0.5 µm size range during welding. Microscopy showed that welding emissions are dominated by clusters formed from <-0.1 µm primary sources.

Although welding exposure is within occupational guidelines, the particle and particle number characteristics show that small particles predominate in welding fume. The authors find these study results significant because toxicological hypotheses suggest that number or surface area may be a better metric than mass when evaluating health effects of particles.

All sampling techniques are described in very much detail, but no information on sampling duration is provided for any sampling method nor is duration of actual welding mentioned in the paper. Figures in the paper also show study results of samples with particle size between 1 and 10 µm but not clear where these data points refer to and are not discussed in the paper by the authors.

43


Uitgangsvraag 2: Verstorende factoren

Reference

Ref ID (temp.

column) Level of evidence Study type

Study objective and study method


Sampling position for personal sampling of welding fumes Boelter 2009 99 C Observational


Main objective to obtain field derived welding fume generation rates and develop a two-zone exposure model. Sampling one welder in two field conditions. A total of 26 simultaneous personal breathing zone samples inside (N=13) and outside (N=13) the welding helmet. Mostly by 15-min sampling (N=20) and some by long-term (107 or 325 min) sampling (N=6), using NIOSH method 0500.

Two field conditions (inside boiler room & outside in a breezeway). In both shielded metal ard welding (SMAW) on carbon steel pipe.

Use of 2 differerent electrodes and variable settings for amperage (70-150) during welding.

Concentration total particulate (TP) & metals (Fe & Mn). Metal analysis by ICP-AES.

Average personal TP concentration varied from 4.7-4.9 (long-term) to 5-5.9 mg/m3 (15 min). For Fe 0.53-0.84 (long-term) and 0.48-0.67 mg/m3 (15-min), and for Mn 0.10-0.12 (long-term) and 0.06-0.12 (15-min). Average TP concentrations were always higher (5-18%) outside vs inside the welding helmet. For both Fe & Mn, however, average concentrations outside the welding helmet could be higher (16-20%) as well as lower (17-40%) as compared to inside welding helmet. No statistical tests were performed.

Sampling outside the welding helmet gives systematic higher gravimetric sampling results for particulates, but magnitude of difference seems limited (<20%). For metal concentrations, however, no systematic difference was found inside and outside helmets.

The number of samples (especially long-term samples) is limited. Mn content in the dust is low (1.1-3.8) and as a result only low Mn concentrations were found hampering a good comparison for inside and outside helmet concentrations.

Chung 1999 514 B Comparative study (experimental setting)

Main objective to compare 5 different inhalable samplers in measuring welding fume exposures on a mannequin. As part of this study sampling was done simultaneously on 4 positions (left/right & lapel/breathing zone). Welding fume samples were taken both inside and outside the welding helmet (25 sets of 2 samples), and on left and right position on lapel or inside helmet (25 sets of 2 samples). Sampling duration was approx. 80 min. Two experimental settings were studied with different orientation of the mannequin as compared to the source and different wind draft speed.

GMA & FCA welding When comparing the two experimental settings, two aspects were changed (mannequin position & draft speed) and differences may have been caused by both aspects.

Inhalable dust concentration.

In one of the settings, results from lapel samplers (outside the face shield) were systematically higher (for 16/18 sets; on average 18-51% higer) than those in the breathing zone (inside the face shield) and showed more variable results than breating zone samples. In the other setting, however, this was reversed and inside helmet samles were higer in all occasions (on average 24-25%). For left/right sampling comparison no consistent difference between sampling on right or left side of the mannequin (left site gave higher results in one setting, but right site gave higher results in the other setting.

No conclusions can be made on the preferred position of sampling heads for measuring welding fumes. Sampling results will highly depend on the exact circumstances during welding (welders position, direction and speed of drafts in the surrounding of the welder).

The authors conclude that lapel sampling for welding fumes is not recommended consistent with the ISO 10882-1 protocol. However, from the data in this study, it can not be concluded if any of the sampling positions is to be preferred.

44


Liu 1995 626 B Comparative study (experimental setting)

To study sampling differences when sampling within and outside standard welding helmets. 23 simultaneous sampling insde (near mouth) and outside (lapel) in 20 different welders. Sampling with close-faced plastic sampling heads with sampling duration from 10-30 min.

All samples taken in an exposure chamber during routine electric arc (stick) welding on galvanized mild steel with standard cellulose-covered carbon steel (cadmium-free) electrodes.

Workers varied in their habits of putting their helmets in the 'up' position during/between activities.

Concentration of Zn & Fe in welding fumes, analysed by ICP-AES.

Concentrations outside the helmet varied from 4.2-117 mg/m3 for Fe and 0.1-291 mg/m3 for Zn. The concentration ratio inside/outside varied from 0.40-1.30 (mean 0.9) for Fe and 0.42-1.18 (mean 0.9) for Zn. For both metals the inside concentration was higer than the outside concentration for 10/23 samples, and for 13/23 samples outside concentrations were higher.

Data from this study suggest that sampling based on outside-the-helmet may be respresentative for actual workers exposure when using standard welding helmets.

The authors also mention that the inside/outside ratio is dependend on exposure level, with lower ratios with increasing exposures. However, the scatter plot as presented in the paper does not suggest that relationship and this conclusion is likely based on the effect of one outlier.

Simultaneous grinding activities during welding

Ehlin 2011 2090 C Observational study (field survey)

Characterisation of mass distribution of airborne particles in several industrial plants. Number concentrations by scannig mobility particle sizer (SMPS) and condensation particle counter (CPC) during 5 min sampling, mass size distributions by 11-stage cascade impactor. Samples were taken as close as possible to the work activities (1-3 m). Two welding operations in the study with 1 or 2 samples each, grinding activities in one of the two welding companies.

Two plants with welding processes (unknown industry). Plant A: metal active gas/metal inert gas (MIG/MAG) welding of steel. Plant B: spot welding and grinding of sheet welding (steel).

Exact sampling conditions are not exactly described and potential surrounding activities during sampling.

Particle numbers and particle mass (1) overall expressed as number/cm3 and mg/m3, respectively, and (2) per diameter expressed as number median mobility diameter (NMMD) and mass median aerodynamic diameter (MMAD), respectively.

In Plant B both particle number concentrations (64.000/cm3 vs 22.000/cm3) and particle mass concentrations (0.61 vs 0.10 mg/m3) were higher during welding as compared to grinding. NMMD & MMAD for welding activities (34-235 nm & 0.3->18 µm respectively) were not very different from grinding activities (<10-65 nm & 1.0->18 µm respectively).

The direct influence of grinding of exposure estimates for welding dust cannot be determined from this study as the two activities were sampled separately in the welding plant. However, grinding activities will give a signal in dust sampling, and may influence sampling results for welding fumes.

Only limited amount of samples were available in the welding plant, but grinding activities were also measured in non-welding plants often with higher sampling results further showing the potential bias of grinding activities on welding fume exposure assessment.

Stridsklev 2007 201 C Observational study (field survey)

Study the contribution of grinding to the levels of Cr and Ni in biological fluids in stainless steel (SS) welders. 9 workers were monitored for a week (mo-fri) during manual grinding activities (grinding only in separate grinding rooms) in the same manner as welders usually grind their workpieces. Daily full shift personal air sampling (N=44), urine samples 3/day & blood samples 3/week.

2 different types of workshops: shipyard (2 workers) and other workers in small workshop manufacturing SS kitchen utensils.

Different characteristics in the 2 types of workshop with regard to products, ventilation characteristics and enclosure of activities (often inside sinks in the small workshops). 2 workers used respiratory protection, 7 did not. Both smokers and non-smokers in the study population.

Concentrations of Cr, Cr6+ & Ni in air and Cr & Ni in urine, whole blood, plasma & erythrocytes (analysed by AAS).

Mean air levels were much higher in the workshops as compared with shipyard workers (total Cr: 1,072 vs 19 µg/m3 & Ni 250 vs 19 µ/m3). However, Cr6+ was non-detectable in most air samples in both workshops (80% & 91%, respectively). For Cr, 35% (plasma) - 50% (whole blood and erythrocytes) were below detection limit in biological fluids. Mean Cr levels in whole blood (range <0.3-1.9 µg/l), plasma (<0.2-2.8 µg/l) & red cells (<0.3-0.9 µg/l) were low when compared to non-exposed referent subjects and TIG welders (data in other paper). Ni concentrations in biological samples, however are in the same range (<0.8-2.4 for whole blood, <0.4-4.1 for plasma & 0.25-11.5 µ/g creatinine in urine) as found in welders in other studies.

Grinding activities on SS hardly biases Cr6+ air exposure levels in welders and/or contribute significantly to the uptake of Cr in these workers. However, total Cr in air and/or Ni in air and biolgical samples of welders might be biased by grinding activities.

Uknown sampling head and dust fraction. According to the authors, the difference in findings between Cr & Ni is probably due to the metalic and trivalent state of Cr particulates with relatively low uptake by humans.

45


Chung 1999 514 C Observational study (experimental setting)

Main objective to compare 5 different inhalable samplers in measuring welding fume exposures on a mannequin. As substudy the potential influence of grinding was studied by sampling (N=18) during periods of grinding activity (grinding only). Samples were taken both inside and outside the grinding face shield, with sampling duration of approx. 80 min (two test cycles).

GMA & FCA welding Two welding processes, 3 types of welding materials & welding consumables, 3 types of schielding gasses.

Inhalable dust concentration

This study shows that grinding activity cause a signal in breathing zone dust sampling varying from 0.63-6.31 mg/m3, while the dust sampling in the welding experiments only gave concentrations up to 1.95 mg/m3.

Grinding during welding activities will potentially have a great impact on measured welding fume exposures.

This study only shows indirect evidence as welding and grinding activities were sampled separately. No welding experiments were done with and without grinding activities. During grinding a different face shield was used as compared to welding activities.

Karlsen 1992 692 C Observational study (semi-experimental setting)

To compare exposure results of welding activities with combined grinding/welding activities by personal monitoring of one welder. Three 1 day experiments in a semilaboratory workshop: 2 days with MMA welding and 1 day with grinding. Unknown number of samples within each experiment. During each experiment the welder carried 2 personal samples (for sampling metals & Cr6+)

Sampling in semilaboratory conditions during MMA welding in factory halls (isolated operations to avoid background exposure from other activities). No welding operations were performed when measuring grinding activities. Material being welded and grinded is unknown.

In the semilaboratory experiment 3 types of electrodes were tested and welding time & electrode consumption varied between the individual experiments. For metals and Cr6+ different filters were used.

Concentrations of total dust and metals (Ni, Fe, Cr, Cr6+ & Mn), analysed by AAS, except for Cr6+ (UV spectrophotometry)

For personal grinding samples average Mn & Cr content was low (1.6 & 2.9 µg/mg) as compared to welding fumes (23 & 88 µg/mg). This resulted in much lower average Mn & Cr concentrations during grinding (17 & 31 µg/m3) vs welding (120 & 480 µg/m3). Cr6+ was undetectable in all grinding samples. For Ni & Fe, both average metal content and average breathing zone concentrations (also for total dust) were comparable for grinding and welding.

The effect of grinding activities is dependend on the type of exposure estimate. Grinding activities will influence welding sampling results for total dust and several metals when combined activities are performed. However, it will not affect Cr6+ concentrations. For other metals (Mn & Cr) the influence on exposure concentrations may be limited.

Exact sampling head (and dust fraction) remains unclear, but from the description it is most likely total dust sampled by closed-faced plastic filter cassettes. Sampling conditions were described and monitored in much detail, but number of samples.

Quality issus in sampling techniques

46


van den Heever 1994

1014 C Obervational study (experimental setting)

To quantify the effect of bypass leakage (past the edge of the filters) when estimating welding fume exposure. of 37mm closed-faced filter cassettes and a South-African version of this cassette, Leakage of airflow was quantified measuring the pressure loss using a micromanometer in the system (after the sampling head) by using calibrated pumps. Cassettes were sealed to avoid external cassette leakage. For each sampler 25 samplers were tested under conditions of zero leakage (tightly assembled) and 25 samplers more loosely assembled to permit bypass leakage. In addition, 25 filters with predetemined leakage were subjected to a welding fume environment to establish relationship between vaccuum loss and dust loss.

Test of bypass leakage in experimental setting (non exposure conditions). Field tests in railway truck welding shop with unknown sampling technique.

It is unclear what the exact definition of 'more loosly determined' is and if 'loosly' is the same for all samplers in the study.

% of vaccuum loss across filter cassettes and % of dust loss in relation to predetermined leakage of sampling heads.

Vaccuum loss for the 37 mm closed-faced filter cassettes ranged from 23-37% and for the South-African cassettes from 0.9-2% (difference between samplers p<0.05). There was a high correlation between % filter loss and % of dust loss for both samplers (r=0.93 & 0.97).

Bypass leakage in filter cassettes due to loosly assembled filter cassettes will result in underestimation of welding fume concentrations by dozens of percentage. Filter assembly must be checked prior to sampling.

47


Uitgangsvraag 3: Beheersmaatregelen

Reference Ref ID (temp.

column) Level of evidence Study type Study objective and study method


Alterations in welding wires, rods & electrodes Dennis 1996 1306 B Comparitive

study (experimental setting)

To measure fume and Cr6+ formation as a function of wire composition. Experiments were done in an exposure chamber, with 10-20 sec of welding followed by an additional 90 sec of sampling. All fumes were collected on glass fiber filters. Fume formation rates (FFR) were calculated by pre- & post-weighing of the filters and further analysed for Cr6+ content. Four types of wires were used, a control wire and three other wires which contained 1% Zn, Mg or Al. Difference between the wires was tested at different voltages (17-24V).

MIG welding in an experimental setting using fixed conditions (shield gas Ar/CO2/O2 78/20/2%), except for voltage & wire composition. The control wire sheath was mainly Fe with 1-2% Mn and a core containing Fe powder & 10% Cr.

- Fume formation rates & Cr6+ formation rates in g/hr & Cr6+ concentrations in wt% in dust on the filter (analysed by AAS after specific extraction procedures for Cr6+).

FFR was lowest for the 1% Al wire over the entire voltage range tested, with approx. 15% reduction as compared with the control wire. For wires with 1% Zn & Mg elevated levels of FFR were found over the entire voltage range tested (approx 2 times higer). With respect to Cr6+ content of the fumes, the 1% Zn wire appeared to be most optimal over the entire voltage range, with a maximum of approx 15% Cr6+. All other wires produced fumes with Cr6+ content between 18-30%. Due to the higer FFR, however, the Cr6+ formation rate for the 1% Zn wire, was only lower than the control wire until 21V. For the 1% Al & Mg, the Cr6+ formation range was always higher than the control wire.

Fume formation range, Cr6+ content of the fumes and Cr6+ formation range depends on the composition of the wire. However, effect on FFR and Cr6+ content may be opposite. For addition of 1% Al, the FFR is lower than the control wire, but the Cr6+ content higher. For addition of 1% Zn, the FFR is higher, but the Cr6+ content lower. Both aspects have to be taken into account when chosing an optimal wire composition to reduce hazardous exposure.

Percentage of reduction were not given in text or tables but were extracted from the figures in the paper.

Dennis 1997 588 B Comparitive study (experimental setting)

To measure fume formation rates (FFM), UV-emission, O3 generation and Cr6+ production as a function of electrode stick-out, which was altered from 15-30 mm by 5 mm intervals. Experiments were done in an exposure chamber. All fumes were collected on glass fiber filters, collected by scraping it off the filter and further analysis for Cr6+ (by AAS after specific extraction procedures for Cr6+). Ozone & UV concentrations were measured at a fixed sampling point relative to the welding arc. Measurements of each parameter were done in triplicate.

MIG welding in an experimental setting using fixed conditions, except for the electrode stick-out.

- Cr6+ content in the collected dust, in relative terms as compared with the highest values as found in the range of expertiments.

Cr6+ formation rate is very stable when length of electrode stick out increases. No decrease or increase can be observed. The O3 concentration, however, strongly increased with increasing length of electrode stick-out with 1.0 at 30 mm to 0.25 at 15 mm (75% difference).

The length of electrode stick-out does not influence Cr6+ formation.

Information on UV-emission and O3 generation were described in detail in the paper, but only mentioned shortly in this table.

48


Mortazavi 1997 2564 B Comparative study (experimental setting)

To explore methods to control occupational exposure to weld fume and gasses through process modification. In this sub-study, 3 additions (1% Zn, 1% Al & 1% Mg) to a 10% chromium containing stainless steel wire were compared, where the 0% addition wire served as control wire. For Zn additions, an additional 4 concentrations were tested (0.09-0.9%). Experiments were done in an exposure chamber. Fumes were collected on a glass fibre filter. Fume was removed from the filter by gentle scraping and tested for Cr6+ by AAS, after appropriate extraction methods for Cr6+. All experiments were done in triplicate.

MIG welding in an experimental setting, using fixed conditions, except for the wire additions. Fixed conditions were 18V, 210A, Ar/He/CO2 60/38/2% shielding gas at a flow rate of 15 l/min, 20 mm electrode stick out and 12.57 cm/min welding speed.

- Fume formation rate & Cr6+ formation rate, both in mg/min.

Addition of 1% Zn to the welding wire fully eliminated Cr6+ formation as compared to the control wire (<0.01 vs 0.52±0.04 mg/min). For 1% Mg & 1% Al additons, increased Cr6+ formation rates were found. The highest reduction (72%) was found for the lowest addition of Zn (0.09%). At higher Zn concentrations, Cr6+ formation rate still decreased with each step, but at less speed, and up to <0.01 (<lod) for 0.9% Zn. In contrast, however, FFR consistently increased with increasing Zn% in the wire (0.174±0.007 mg/min for 0% Zn up to 0.350±0.012 mg/min for 0.9% Zn; an increase of 100%). For the 0.09% Zn addition wire, which significantly reduced Cr6+ formation, the increase in FFR was 24%.

Composition of welding wires has an important effect on the FFR & Cr6+ formation rate. The addition of Zn in the welding wire can result in significant reduction in Cr6+ concentration in the welding fume. However, FFR's are increased and a balance should be found between minimizing Cr6+ formation and limiting increase in FFR. Very small additions of Zn seem most optimal.

In the paper the experiment of Cr6+ formation rate with the control wire was presented in two separate tables, but was different in each of the tables (0.52±0.04 mg/min & 0.33±0.02 mg/min). No explanation for this different finding could be found in the paper.

Saito 2000 1455 B Comparative study (experimental setting)

To determine exposure to welding fumes during a CO2 arc welding operation using 3 kinds of wires: (1) solid wire for mild steel, (2) solid wire for Cr-Mo steel, and (3) flux-cored wire for mild steel (exact specifications in the paper). Each wire was tested 10 times. A welding robot was used in a laboratory setting without ventilation. Samples of welding fumes were taken with a synchronously moving sampling point, assumed to correspond to a welder's breaghing zone, using an air sampler with 20 l/min flow rate (sampling duration and sampling head unknown). Samples were analyzed for metal content.

Robotic CO2 arc welding with welding on mild steel plates, using a gas flow rate of 20 l/min, 200 amperes & 25V.

- Total & respirable dust concentration, and Mn concentrations, analyzed by ICP-AES (all in mg/m3). Outcome is presented as mean of the 10 samples per situation.

All three wires produced significantly different exposure levels to welding fumes, both for respirable as for total dust. The lowest total dust concentrations was found for solid wire (18 mg/m3), the highest for flux-cored wire (43 mg/m3) and in between the solid wire for Cr-Mo steel (32 mg/m3). For respirable dust the same order was found (12, 36 & 23 mg/m3, respectively). For Mn by far the highest exposure level was found for flux-cored wire (9 & 7 mg/m3 for total and respirable dust fraction, respectively), with the other 2 wires in the same order of magnitude (approx. 1 mg/m3). For all three wires, the Mn contents in the welding fumes (3.6-18.9%) was 7.7-8.6 times greater than in the wires (0.46-2.19%).

Welding fume particle and Mn exposure strongly depends on the wire used during welding, with highest exposure levels found for flux-cored wire. The Mn-content (in %) in the wires cannot be extrapolated to the Mn-content (in %) in the welding fumes, as for all wires the Mn content in the fumes was about 8 times higher than in the wires itself.

In the results, welding fume exposure was specified in total and respirable fraction, but in the method section no separate sampling methods have been described. In the same study O3, CO & NO concentrations were measured, but without significant difference between the wires.

49


Chan 2002 3639 B Comparative study (experimental setting)

To study the formation and composition of fumes from SMAW welding. In this sub-study 3 different electrodes (2 mild steel electrodes (MS) & 1 stainless steel electrodes(SS)) were used (metal composition is given in detail for each). Experiments were done in an exposure chamber. Fumes were collected on a filter and analysed for metal content (details not available). In addition, a cyclone was used to capture respirable particles on a 37 mm filter, and analysed for metal content as well. Metals were analysed using an x-ray fluorescence (XRF) direct-on-filter method.

Manual SMAW welding on mild steel. Fixed welding parameters: voltage, arc length, base metal, air flow rate, sampling location.

- Composition of the electrode and welding fume in % per element.

The two MS electrodes produced mainly Si, Fe & Ca in the welding fume. The fume compositions are consistent with the constituents within the electrodes. For the SS electrode, the highest percentage was found for Si & K, however, fume also contained 2.44% Cr, which is undoubtedly due to the chromium in the electrode.

The electrode type plays an important role in determining the chemical composition of the welding fumes.

Dennis 2002 417 B Comparative study (experimental setting)

Experiments in a welding chamber with collection of welding fumes on glassfibre filter (10-20 s of welding followed by an additional 90 s of sampling). Fume formation rate (FFR) was calculated by pre- & post-weighing of the filter. A commercial potassium (K) containing self-shielded, flux-cored welding wire was used and compared with a lithium (Li) containing equievalent.The 2 wires were tested at 15 (Cr6+ %) and 22 (FFR) different voltages.

Flux-cored arc welding (FCAW) on mild steel in an experimental setting.

At given voltages, the wire feed and current are not always the same for both wires.

Fume formation rates in g/min & Cr6+ concentrations in % in dust on the filter (analysed by AAS after specific extraction procedures for Cr6+).

Both Cr6+ % and FFR increased with increasing voltages (as expected). At all voltages, however, Cr6+ concentrations were reduced (62-97%) in the Li-containing wire, as compared to the K containing commercial wire. At higher voltages the reduction in Cr6+ concentration was larger than at lower voltages (e.g. 66% at 15 V to 97% at 30 V). The total fume formation (as FFR) were by reduced by approx. half when using the Li containing wire.

The replacement of of potassium by lithium in the welding wire is associated with reduced fume formation rates & Cr6+ concentrations.

The exact specifications of the 2 wires in the study are given in a table. Based on this table, however, no Li was mentioned in the Li containing wire. Instead, both K & Li were mentioned in the commercial wire. We have assumed that a mistake was made in this table.


Experiments in a welding chamber with collection of welding fumes on glassfibre filter (10-20 s of welding followed by an additional 90 s of sampling). Fume formation rate (FFR) was calculated by pre- & post-weighing of the filter. A series of experimental tubular wires (metal cored) were prepared with varying Zinc (Zn) concentrations. The control wire (without Zn) and the 1% Zn wire were tested for 8 different shielding gases. Wires with 5 different Zn concentrations (0.018-0.9%) were tested using one hield gas (Ar/He/CO2 60/38/2%).



Using the 1% Zn wire, the FFR were higher than the control wire (about 3 times) for all shielding gases. Cr6+ concentrations was reduced with 93-99% when using shielding gases without O2. With O2-containing shielding gases, however, the Cr6+ % increased with 42-83%. Using one shielding gas, with increasing Zn% in the wire, the Cr6+ % in the fume decreased (from 0.19 to 0%) with increasing Zn% in the wire (from 0.018 to 0.9%, respectively). Again, FFR rates increased with increasing Zn% in the wire.

The addition of Zn in the welding wire can result in significant reduction in Cr6+ concentration, but only under certain conditions: (1) the shield gas should not contain O2, and (2) there is an optimum in Zn concentration in the wire (choosing between sufficient Cr6+ reduction and acceptable FFR). FFR is increased when using welding wires with Zn.

Matusiak 2003 2542 B- Comparative study (experimental setting)

To assess the influence of type of wire on the emission of welding fumes. 11 types of wires were used: 5 tubular cored wires (of which 2 basic

Alll welding in an expetimental setting. MIG/MAG welding (on unalloyed and low-

Each of the wire was designated to one specific alloy, each being slightly different

Emission of total dust, expressed as fume formation rates (FFR; in mg/s). Content (as

For MIG/MAG welding large differences in FFR were found between wires used. However, no systematic differences were seen

For MIG/MAG welding this study shows that it is difficult to evaluate to what extent the chemical

The conclusions made my the authors are on some points different than the conclusions in

50


flux cored, 1 rutile flux cored & 2 metal cored), 5 self-shielded flux cored wires & 1 solid wire. Tests were done in a test chamber on a horizontal welding position. Fume was extracted from the chamber, pre- and post-weighted to determine emission rates, and analysed for metal content.

alloyed steel), shelf-shielded flux-cored wire arc welding (on low and high alloyed steel). For this sub-study, all welding parameters are fixed, except for the wire type.

with each of the categories (unalloyed, low-alloyed & high alloyed steel). Material welded is therefore a 2nd variable in this test hampering the pure comparison of welding wires.

%) in the dust for Fe, Mn, Si, F, Cr, Ni & Cu.

among the following clusters of wire cores (basic, rutile & metal cored wires and solid wire). Chemical constitution of the dust varied with highest Mn (17.2%) for metal cored wires, highest F for basic flux cored wires, highest Cr & Ni for rutile flux cored wires. Welding with rutile flux cored wires had by far the highest Cr content (5.3-8.3%), as compared to all other experiments (0.01-0.83%).

constitution of the flux core systematically affects dust emission rate and chemical constitution of the dust. However, clear differences between different wires were found. The amount of Cr emitted during welding with self-shielded flux cored wires is a number of times higher than that during welding by means of other wires.

this table, which were directly substracted from the dat in the tables and figures.

Chae 2006 3638 B Comparative study (experimental setting)

To study the effect of different content of chromium and nickel in electrodes. Two welding techniques were studied and for each, two different electrodes were tested with different Cr content (0.011-0.014 mass% vs 20.360-20.604%) and Ni content (0.010-0.013% vs 9.985-10.203%). In each experiment the same base material was used. Welding was done in a fume collection chamber, fumes collected on a filter and analysed for metal content. Chromium- and Nickel fume generation rates were determined (method of analysis is unknown).

GMAW & FCAW welding in an experimental setting. Fixed welding parameters: base metal (Fe as main component with 19% Cr, 9% Ni, 0.9% Mn, 0.2% Si, 0.01% P), 25V 6 mm/sec travel speed, 90° torch angle, 17 mm between electrode & weld, CO2-shield gas at 20 l/min flow rate.

- Chromium formation rate & Nickel formation rate (both in mg/min)

When using low Cr/Ni-content electrodes, low formation rates were found for Cr (max 6 mg/min) and Ni (max 2 mg/min), for both welding techniques. In these experiments all Cr & Ni in the fume should be generated from the base metal. When using high Cr/Ni-content electrodes, the maximum formation rates increased considerably to 53 mg/min for Cr, and 18 mg/min for Ni. The formation rates were slightly higher for GMAW as compared to FCAW.

Cr & Ni in the welding fume was generated mainly from the wire electrode. It was estimated that only 11% of Cr & Ni was generated from the stainless steel base metal.

Mruczek 2008 2569 B Comparative study (experimental setting)

To develop a modified MIL-101TM flux-cored arc welding electrode (control electrode) to reduce Mn fumes. Experiments were done in an exposure chamber. Two electrode manufacturers both developed 2 new electrodes with lower Mn content (without exact specifications given in the paper). Mn fume generated were determined for each of the new electrode using the EPA AP-42 technique, and compared with the control electrode. In addition, various mechanical properties of the welds were tested for each of the newly developed electrode.

FCAW welding on HSLA-100 plates (plain steel). Welding parameters per experiment are described in detail in the paper.

2 types of shielding gases were used.

Mn formation rate in g/hr.

The first supplier achieved 47% and 48% reduction in Mn formation for the 2 new electrodes. However, neither of the electrodes fully met the requirements for mechanical properties of the weld. The second supplier achieved 42% and 8% reduction in Mn formation for the 2 new electrodes. However unacceptable operability was experienced during welding and poor mechanical properties resulted.

Both electrode manufacturers put forth significant effort to develop modified electrode products that met both Mn fume emission and mechanical property requirements. Mn formation could be significantly reduced, but none of the electrodes produced acceptable mechanical properties.

51


Li 2008 2507 B Comparative study (experimental setting)

To study the effect of several kinds of adding materials on the fume formation rate (FFR) of lime titania type flux cored wire. For lime titania flux-cored wire, three adding materials were tested in various concentrations: (1) Sodium fluosilicate (Na2SiF6; 7 concentrations from 0-4 wt%), (2) Ferrite oxide ilmenite (10 concentrations from 0-25 wt%), and (3) Feldspar (10 concentrations from 0-30 wt%). Welding was done in an exposure chamber (50-60 sec of welding with an additional 3-5 min of sampling), fume was collected on glass fiber filter and FFR was calculated.

Flux-cored arc welding (FCAW) on mild steel in a semi-automated process. All welding parameters are fixed and described in detail (e.g. 100% CO2 shield gas at 16.5 l/min flow rate at 28V and 200-220A).

- Fume formation rates (FFR) in g/kg.

FFR increases with increasing amounts of sodium fluosilicate (4.7 g/kg at 0% to 8.5 at 4%; an increase of 80%). For ilmenite, FFR only fluctuates in a small scale irregularly (4.8-6.0 g/kg), and the effect of ilmenite content on FFR is not obvious. FFR consistently decreases with increasing amounts of feldspar (6.5 g/kg at 0% to 4.25 at 30%; a reduction of 35%), with the largest decrease found between 0-10 wt% Feldspar.

For lime titania flux cored wire, different kinds of adding materials have different effects on the FFR. The use of feldspar as adding material seems able to decrease FFR.

The mechanism with which feldspar lowers the wire's FFR is dicussed. No solid explanation was given, but instead, various explanations are hypothesized

Alterations in wire speed feed Hovde 2007 147 B Comparative


Fume characteristics were measured in a controlled apparatus as a function of voltage level and wire feed speed. Particles were sampled at fixed positions close to the welding process. Total particulate was measured using 37-mm closed faces cassettes and analyzed for Fe & Mn. An ultrafine condensation particle counter (CPC) measured particle number concentrations and an optical particle counter (OPC) measured particle size distribution. Three wire feed speeds were measured at four voltage levels, varying from 3.94 to 12.32 m/min. Each combination was repeatedly sampled, but no exact number of repeats is mentioned in the paper. Tests ranged from 4-25 min.

GMAW welding on mild steel in an expertimental condition. Other specifications: shield gas Ar/CO2 25/75, standard solid wire electrode (exact specifications given). During the tests, the weld was on for 1 min and then off for 15 sec.

Absolute wire feed speed increased with increasing votage. The two variables were therefore confounded statistically in the study design. To control for this, all study results for different voltage were also normalized for absolute wire feed speed.

Total particulate, Fe & Mn concentration (mg/m3), particle number concentrations (particles/cm3) both total and by size fraction.

Over the ranges tested, wire speed at each voltage level did not have a statistically significant effect on particle concentration or composition for any of the response variables (particulate mass, particlulate number & Fe and Mn concentrations; p-values vary from 0.069 to 0.63).

Submicrometer particle number concentrations and iron, manganese, and total particle mass concentrations doe not depend on wire feed speed at a constant voltage.

52


Dilthey 2008 2309 B- Comparative study (experimental setting)

To study welding fume emissions for several welding techniques. In this sub-study different wire speeds were tested for 4 welding techniques. Per welding technique a variety of welding materials, electrodes and shielding gases were tested. For some fixed welding conditions, 2-3 wire speeds were tested (but not specified). Fume formation rate (FFR) were tested with a mobile fume box. The number of samples per experiment is unknown, but authors present results as mean FFR per experiment.

Laser welding, MIG, MAG & cored wire welding on mild steel & aluminium.

The authors failed to describe the experiments in detail. As a consequence it is not entirely clear which welding parameters were fixed for each of the experiment.

Fume formation rate (FFR) in mg/s.

For most experiments performed, a consistent increase in FFR was found with increasing wire speed. The exact change in FFR varied per experiment and could be twice as high at higher wire speeds. As no exact wire speeds are available, no further quantification of the results was done.

An increase in wire speed is associated with higher welding fume emissions.

The small amount of details presented in this paper hampers a full intepretation of the study results.

Alterations in welding voltage Hewitt 1986 1238 B Comparitive


To study the effect of welding parameters on the Cr6+ content in welding fumes. Experiments were done in an exposure chamber. Welding fumes were collected in an impinger train and further analysed for total chromium and Cr6+ content by AAS & colometric techniques, respectively. All experiments were carried out in triplicate with results presented as average of the 3 results. In this substudy, a variety of voltages ranging from 14V (dip welding mode transfer) to 42 V (spray welding mode transfer).

Mechanical (robot) MIG welding in an experimental setting on stainless steel with a a stainless steel wire. All welding parameters were fixed, except for the voltage.

- Cr6+ content in the collected fumes, as % of the total chromium content of the fumes.

Cr6+ content in the fumes decrease from 7 to 3.5% between 14-20V. In the range of 20-25V the Cr6+ increases again to approx 5%, and decreases again in the range of 25-42V. The dip welding mode is dominant between 12-18V and the spray mode is dominant at higher voltages.

Changes in voltage has consequences for the Cr6+ content of the fumes, but no consistent pattern was found over the entire voltage range tested. At certain voltage, the welding mode changes from dip mode to spray mode, which may explain the irregular pattern.

The data suggest that given a certain welding mode (dip or spray) the Cr6+ decreases with increasing voltage, but this cannot be extracted from the data in detail.


To measure fume and Cr6+ formation as a function of wire composition. Experiments were done in an exposure chamber, with 10-20 sec of welding followed by an additional 90 sec of sampling. All fumes were collected on glass fiber filters. Fume formation rates (FFR) were calculated by pre- & post-weighing of the filters and further analysed for Cr6+ content. Four types of wires were used, a control wire and three other wires which contained 1% Zn, Mg or Al. Difference between the wires was tested at different voltages (17-24V).

MIG welding in an experimental setting using fixed conditions (shield gas Ar/CO2/O2 78/20/2%), except for voltage & wire composition. The control wire sheath was mainly Fe with 1-2% Mn and a core containing Fe powder & 10% Cr.

- Fume formation rates & Cr6+ formation rates in g/hr & Cr6+ concentrations in wt% in dust on the filter (analysed by AAS after specific extraction procedures for Cr6+).

For all experimental wires in this study, there was an consistent increase in FFR within the voltage range (17-24V) tested with 50-65% lowever FFR at 17V as compared to 24V. For Cr6+ content of the fumes, irregular patterns were found.

FFR range depends on voltage, with higer FFM at higher voltages. Cr6+ content of the fume also varies with voltage, but pattern seems more complex.

Percentage of reduction were not given in text or tables but were extracted from the figures in the paper. Voltage is a significant factor in influencing the mode of metal transfer. At lower voltages dip transfer is the dominant mode, at higher voltages the globular modewhereby droplets grow at the tip of the welding wire and become detached before falling into the welding pool.

53



To measure fume formation rates (FFM), UV-emission, O3 generation and Cr6+ production as a function of welding voltage (from 15 to 35 V in 2V intervals). Experiments were done in an exposure chamber. All fumes were collected on glass fiber filters, collected by scraping it off the filter and further analysis for Cr6+ (by AAS after specific extraction procedures for Cr6+). Ozone & UV concentrations were measured at a fixed sampling point relative to the welding arc. Measurements of each paramter were done in triplicate.

MIG welding in an experimental setting using fixed conditions, except for welding voltage.

- Fume formation rate (FFM) & Cr6+ content in the collected dust, all in relative terms as compared with the highest values as found in the range of expertiments.

Cr6+ formation rate rises steadily with welding voltage in the range 15-21 V, with 1.0 at 21V and 0.7 at 15 V (30% difference). Between 21 and 35 V the Cr6+ a gradual but continuous fall in Cr6+ formation was found, with 1.0 at 21V and approximately 0.45 at 35 V (55% difference). The FFM follows the same pattern but only until 31V, above which the metal transfer starts in spray mode and FFM sharply increases.

Changes in voltage are related to changes in FFM and Cr6+ formation in the welding fumes, but no consistent pattern was found over the entire voltage range tested. After an intial increase until 21V, a decrease was found up to 31V.

Information on UV-emission and O3 generation were described in detail in the paper, but only mentioned shortly in this table. For FFM & Cr6+ formation, several potential explanations for the patterns were suggested by the authors.

Xin 2001 2782 B Comparative study (experimental setting)

To investigate fume generation rates for a wide range of arc voltage & wire-feed-speed settings. Experiments were done in an exposure chamber. Both direct current electrode positive (DCEP) & direct current electrode negative (DCEN) polarity welding were investigated. For both both positive polarity welding, two welding wires (solid-wire & metal-cored wire) were tested. For each of these combinations, fume formation rates (FFR) were measured for 6 voltages (23, 25, 27, 29, 31 & 33 V) and 4-5 wire speed feeds (350-800 inch/min). Fume generation testing was done according to the ANSI/AWS F1.2 standard (collection on fiber glass & pre- and post weighing).

GMAW weling in an experimental setting. Fixed welding parameters were: 1.4 mm wire, Ar/CO2 85/15% shielding gas.

- Fume formation rate (FFR) in g/min.

Only for low wire speed feeds (350-400 inch/min) a cusp-shaped relation was found between FFR & voltage, as previously described in papers: increasing FFR up to 27V, than a reduction up to 33V. At higher wire speed feeds, however, other relationships were found. For DCEP, FFR consistenly decreases at higher voltages (solid wire). However, for DCEN, FFR consistently increases at higher voltages (solid wire). For other combinations (e.g. DCEP, metal-cored wire & wire speed feeds 500-700 inch/min), FRR was largely unaffected by increase in voltage.

The relationship between FFR and voltage is a complex one, and depend on many other factors (in this study positive/negative polarity welding, wire feed speed & wire type).

Zimmer 2002 1561 B Comparative study (experimental setting)

To study the influence of operating parameters on particle characteristics. Experiments were done in an exposure chamber. Aerosols were collected with a movable sampling probe, and analysed using scanning mobility particle sizer (SMPS), a nano differential mobility analyzer (DMA) & a condensation parrticle counter (CPC).Three replicate samples were collected for the globular transfer mode (20.5V) and 4 replicate samples during spray transfer mode (30.5V).

GMAW welding in an experimental setting. All welding parameters (described in detail) are fixed, expect for the droplet mass transfer mode (voltage).

During spray transfer mode the extension height (distance between the arc welding gun and the substrate) needed to be increased as well (1.5 vs 1.0 cm) and is in fact a second parameter that Is different between the tested experimental condition.

Particle number concentration (#/cm3) & particle size (nm), both as mean of the replicate samples.

In spray transfer mode the particle number concentration was one order of magnitude higher than for globular mode (8.2 E5 vs 8.1 E4 per cm3). Differences in particle numbers were most pronounced below 100 nm. Geometric mean particle sizes for spray transfer were lower as compared with globular mode (89.34 vs 113.3 nm).

At higher voltages (and consequently different droplet mass transfer modes), more and smaller particles are produced.

Results were presented as graphs (particle number concentration as function of particle size for both transfer modes). Results were derived from this graph and from the text.

54



Experiments in a welding chamber with collection of welding fumes on glassfibre filter (10-20 s of welding followed by an additional 90 s of sampling). Fume formation rate (FFR) was calculated by pre- & post-weighing of the filter. A commercial self-shielded, flux-cored welding wire was used and tested at 15 (Cr6+ %) and 20 (FFR) different voltages.



Both Cr6+ % and FFR increased with increasing voltages. The Cr6+ concentration increased from 1.21 % at 15V to 3.41 % at 32.5V (an increase of 182%). The FFR increased from 19.19 g/h at 18.5V to 110.99 g/h at 33V (an increase of 478%).

Higher voltage levels during welding were associated with higher fume formation rates and Cr6+ concentrations in the fume.

In this study, an alternative Li-containing wire was tested as well (see elsewhere), with the same results (increased FFR & Cr6+ % with increasing voltage).

Howe 2005 2406 B Comparative study (experimental setting)

Main objective was to study repeatability & reproducibility of determination fume emission rates (or fume formation range FFR). Round-robin test results were available from 9 laboratories. As part of this paper, results were presented for 4 different welding processes, showing the influence of voltage on FFR. All FFR were measured according to prEN ISO/DIS 15011-4 (specifications are given per welding technique), as this is the main subject in the round-robin study. Repeated sampling per test condition was perfromed, but not described in detail in this paper (for details, the reader is referred to an underlying report). Per welding techniques several (up to 7) voltages were tested.

Four different welding techniques were presented in dependence of the voltage: (1) MAG welding on stainless steel (with Ar/CO2 98/2% shielding gas), (2) rutile FCAW, (3) basic FCAW, and (4) MCAW. For welding process 2-4 it is not clear which material was welded.

Fume emission rate or fume formation rate (FFR) in mg/s.

For MAG welding (27V-34V) the lowest FFR (2.5-3.5 mg/s) was found for 31V. At lower and higher voltages, the FFR increased to 9 and 8 mg/s, respectively. A parabolic-shaped relationship with voltage could be noticed. For all other welding techniques tested, a linear relationship between voltage and FFR was found. For basic FCAW (FFR=17 mg/s at 24.5V & 30 at 28V) and MCAW (FFR=6 mg/s at 28.5V & 21 at 35V) a sharp increase in FFR was found with increasing voltage. However, for FCAW, FFR does not vary much across the range voltages used (FFR=18 mg/s at 31V & 19 at 38V).

Different welding processes exhibit different degrees of dependence of FFR on voltage.

Hovde 2007 147 B Comparative study (experimental setting)

Fume characteristics were measured in a controlled apparatus as a function of voltage level and wire feed speed. Particles were sampled at fixed positions close to the welding process. Total particulate was measured using 37-mm closed faces cassettes and analyzed for Fe & Mn. An ultrafine condensation particle counter (CPC) measured particle number concentrations and an optical particle counter (OPC) measured particle size distribution. Four voltages were tested (16, 18, 21.5 & 23.5 V). Each combination was repeatedly sampled, but no exact number of repeats is mentioned in the paper. Tests ranged from 4-25 min.

GMAW welding on mild steel in an expertimental condition. Other specifications: shield gas Ar/CO2 25/75, standard solid wire electrode (exact specifications given). During the tests, the weld was on for 1 min and then off for 15 sec.

Absolute wire feed speed increased with increasing votage. The two variables were therefore confounded statistically in the study design. To control for this, all study results for different voltage were also normalized for absolute wire feed speed.

Total particulate, Fe & Mn concentration (mg/m3), particle number concentrations (particles/cm3) both total and by size fraction.

For all concentration responses (particulate mass, particlulate number & Fe and Mn concentrations), welding related particles are related to voltage, with higher concentrations at higher voltage. Ultrafine particle concentrations were more than 3 times greater at 23.5 V than at 16V. Particle 0.5-0.7 µm diameter counted by OPC increased from 9,800 to 82,800 particles/cm3 (16 V vs 23.5 V). The only exception are number concentrations for particles >5.0 µm, where no significant influence of voltage was found.

Higher voltage levels during welding were associated with higer concentrations of fine and ultrafine particles and metals. Minimizing voltage appears to be a potential control method, whenever technically possible.

Results presented in the paper and in this table focus on non-standardized sampling results. When standarized for absolute wire feed speed, the influence of voltage on the response variables was reduced noticeably. However, for particles <5.0 µm, the influence of voltage was still highly statistically significant (p<0.0001 to p=0.0016). With increasing voltage, the metal transfer mode changes from short circuit transfer (16 & 18 V) to

55


spray arc transfer (21.5 & 23.5 V). During spray arc trnsfer much more molten area is created for vaporization, probably accounting for the increased fume concentrations.

Carpenter 2008 2251 B Comparative study (experimental setting)

To investigate the effect of increasing voltage on particle size. 3 different voltages were used (32V, 34V & 36V). Welding was done in a fume box and fumes were collected on an aluminium SEM stub, washed off and deposited on TEM grids for TEM-EDS analysis. The stub was in a fixed position relative to the welding arc. In addition, fumes were transfered onto a quartz slide (with a thing layer of petroleum jelly to adhere the fumes to the slide), and analysed for metal constituents using XRD analysis. Number of samples per experiment is not given, but is presumably 1.

Robotic GMAW welding in an experimental setting on mild steel. All welding parameters were fixed (e.g. spray transfer mode, AWS A5.18 uncoated wire, shield gas 100% CO2 at 20 l/min gas flow rate, 32V), except for welding voltage.

- Graphs of paricle size distrubution (particle frequency as function of particle size in nm).

Particle size coarsened with increasing voltage. There a significant drop in the 0-20 nm size group (particle frequencies were 0.60, 0.45 & 0.30 for 32V, 34V & 36V, respectively). For the 20-40 nm size group particle frequencies were comparable for all three welding voltages. For other paricle size groups tested (40 nm up to 120 nm), a consistend increase in particle frequencies were seen at higher voltages (substracted from the graphs).

Particle size distributions changed with increasing voltage in GMAW welding, with larger particles at higher voltages.

Keane 2009 1968 B Comparative study (experimental setting)

To determine the amount of Cr6+ generated from a range of common welding process. As part of this study, two welding modes (short circuit at 17-18V & axial spray mode at 25V) were compared in an experimental setting. Aerosols were drawn form the torch vicinity and monitored with a particle counter (DataRam). Three hrs & 30 min gravimetric concentrations were measured using 37 mm cassettes near the center part of the chamber with 2 pumps. Cr6+ content in the dust was determined. This experiment was done in triplicate. Fume Formation Rates (FFR) and Cr6+ generation rates were calculated.

Robotic GMAW welding on stainless steel. All welding parameters were fixed as much as possible (see column variables). Shield gas in this experiment is also fixed: Ar/CO2 95/5%.

To maintain optimum welds, some welding parameters had to be changed in addition to the research parameter, in this case the welding mode. For FFR, the results were normalized for these differences, although authors do not specify exactly how this was done.

Cr6+ content in the dust in µg/g ( analysed with field portable spectrophoto-metry), fume formation rates (mg/min) & Cr6+ generation rates (µg/min). Results are presented as mean (± standard deviation)

Fume soluble Cr6+ content of the collected fumes was 2600 µg/g ± 120 for the axial spray mode and 1400 µg/g ± 190 for short circuit mode. Both FRR & Cr6+ generation rate was higher for axial spray mode (1.7±0.08 mg/min & 4.4±0.2 µg/min, respectively) as compared with short circuit mode (0.9±0.13 mg/min & 1.3±0.18 µg/min, respectively). Particle size distributions for both modes were similar.

Short-circuit processes (17-18V) generate less welding fumes and Cr6+ than axial spray modes (25V)

All results were soluble Cr6+, all analyses for insoluble Cr6+ were less than the limit of detection. Only results from the 3 hr samples are presented in this table, but results for the 30 min samplers are similar.

56


Sterjovski 2010 2712 B Comparative study (experimental setting)

To compare particle emissions for 'low welding voltage' & 'high welding voltage'. Welding was done in a fume box. 8 different voltages were tested, corresponding to the following metal transfer modes: dip mode (20, 21.5 & 23 V), dip/globular mode (26 V), globular mode (29V), & spray mode (31, 33 & 36 V). Particles deposited onto aluminium SEM stubs, directly in front of the traveling weld, and were prepared for characterization by transmission electron microscopy (TEM).

Robotic GMAW welding on plain carbon steel with fixed welding conditions (1.2 mm AWS A5.18 Cu coated wire, Ar/CO2/O2 81.25/16/2.75% shielding gas at 20 l/min flow rate , 8 m/min wire feed rade, 20 mm contact tip to workpiece distance & 300 mm/min weld travel speed), except for the voltage.

Current increased with the voltage: 220-280 A

Fume concentration (mg/m3), particle frequency as function of particle size & mean particle diameter (nm).

Fume concentration increases with increasing voltage, is lowest for dip transfer (1.0-3.0 mg/m3), followed by globular transfer (3.0-5.8) & spray transfer (5.9-9.8), consistend with picture images of fume formation. As the welding voltage is increased, the frequency of finer particles decreases, and there is a shift (and shape readjustment) in the particle distribution curve towards larger size particles. Mean particulate fume size is ≈30 nm for dip transfer, ≈40 nm for globular transfer & ≈55 nm for spray transfer.

Particle size slightly increases with voltage (and consequently with metal transfer modes). However, the majority of particles are <100 nm for all experiments.

Concentration level by voltage is presented in the text and as figure in the paper. However, no methods have been described on the quantitative sampling methods.

Antonini 2011 2152 B Comparative study (experimental setting)

To determine if increasing welding voltage changes physico-chemical properties of the fume and influences lung responses. Two welding voltages (25V & 30V) were compared. Welding fume was captured with a hood and transported to an exposure chamber. Chamber fume concentration was continueously measured with a dataram. In addition, fume was collected with 37 mm cassettes every 30 min induplicate during 3 hrs. Furthermore, fume was collected onto grids to assess particle size distribution (Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor (MOUDI) & nano-MOUDI), particle morphology (electron microscopy), and elemental composition (ICP-AES).

Robotic GMAW welding in an experimental setting on A36 carbon steel plates, using a SS electrode. All welding parameters were fixed (e.g. Ar/CO2 95/5% shield gas at 20 l/min), except for the welding voltage.

- Photo images for particle morphology. For particle size distribution both mass median aerodynamic diameter (MMAD; particle mass) & photo images (particle number). Metals (Fe, Mn, Cr, Ni & Cu) in the dust as weight % of the metal in the collected dust (± standard error).

Particle morphology as determined with electron microscopy appeared the same for both welding voltages (on photo images arranged as homogeneous, chain-like agglomerates of ultrafine-sized primary particles). Based on particle mass (MMAD), no difference in particle size distributions was found, but based on particle number there was an increase in number of ultrafine-sized particles for 30V welding (shown on photo images). Comparing with 25V welding, 30V welding produced particles composed of greater amounts of Mn (13.8±0.9 vs 25.3±1.0 weight%), but lower amounts of Cr (20.2±3.0 vs 17.0±0.2) & Ni (8.8±0.4 vs 5.6±0.2) [differences were not tested for statistical significance].

Physico-chemical properties of welding fume depends on welding voltage. High voltage SS welding produced a greater number of ultrafine-sized particles. Metal composition of the fumes changed with higher Mn in 30V welding, but lower Cr & Ni.

Interestingly, in the same paper lung response was tested in rats, showing that pulmonary toxicity was more substantial and persisted longer after exposure to the lower voltage (25V) welding fume. It was reasoned by the authors that the variation in number of ultrafine particles was likely not the primary reason for this finding. Most likely, according to the authors, the difference in lung toxicity profile at different voltages is due to alterations in levels of different metal oxidation species. The unexpected higher toxicity of 25V welding, and the fact that changes in metal composition varies by metal, makes the interpretation of the findings in this study in terms of hazard quite complex.

Alterations in welding current

57


Castner 1996 2254 B Comparative study (field setting)

To study the effects of pulsed welding current on fume production during welding, as compared to steady welding current. 6 different welding wires (3 for SS, 1 for Ni & 2 for Al alloys; exact specifications given) & 2 power sources were used. Fume generation rates (FFR) were measured using steady current and pulsed current for each of the electrode wires with both power sources over a range of voltages (21-36V). FFR were measured in an exposure chamber. All fumes were captured on a fiber glass filter and pre- and post weighted to calculate FFR. For one of the SS welding wires, metals were analyzed on the filter (wet chemistry method for Cr6+ & X-ray fluorescence spectrometry for all other elements).

GMAW welding on stainless steel (SS), nickel, and aluminum alloys. Different tube-to-work distances, wire feed speeds, welding materials & shielding gases were used, but were fixed per welding wire. Shielding gas flow rates were fixed for all experiments (19 l/min).

Actual test time depended on the amount of fumes generated and varied from 30 to 120 seconds (to optimize FFR calculation). This is likely to be fixed for each of the direct comparisons, but text is not fully clear about this aspect.

Fume formation rate (FFR) in g/min. Actual FFR were presented in detail for a wide range of experiments. For final comparison, however, the minimum FFR were used (see remarks).

For most (see also remarks) experiments, the FFR was lower for pulsed welding current as compared to steady welding current (substracted from many figures in the paper). The minimum FFR for the SS electrodes were between 25-50% of the FFR using steady current (50-75% reduction). For the Ni electrode this was between 50-85% of the FFR during steady current (15-50% reduction). For one of the Al wires, the FFR was 6-10 times lower for pulsed welding current (80-90% reduction). For the other Al wire, however, no difference in FFR was seen, but was low for both types of current. Chemical analysis of the fumes showed no difference in the composition of the fume from pulsed current compared to stady current.

Use of proper pulsed current welding procedures can reduce GMAW fume generation rates compared to steady welding current for various electrodes.

The use of puled current does not guarantee lower FFR for all welding conditions. In some experiments higher FFR were found for pulsed welding. This was discussed in the paper by saying that the experiments were done at a full voltage range. For some experiments this would lead to unnecessarily low (causing arc instability and spatter) or high voltages. Minimum FFR with pulsed current can be achieved at average arc voltages just above those that prevent intermittent short circuits and accompanying spatter. Therefore, minimum FFR as outcome measure to compare pulsed welding current and steady welding current is justified.

58


Wallace 1998 & Wallace 2001

1537 & 462 B Comparative study (field setting)

To evaluate the effect of pulsed arc welding (as compared to conventional arc welding) on fume generation. Half-shift (N=167) & full-shift (N=83) personal sampes were collected on 29 welders, using 37-mm filter cassettes positioned under the welding helmet. During each sampling day, half of the welders used conventional GMAW, the other half pulsed GMAW (randomized selection). On the second day, all workers switched to the other welding technique. On the third day, the majority switched again to day 1 technique. Total number of samples per technique was 123 for conventional and 127 for pulsed welding. In addition, arc time was measured during each sample. Results were analyzed by ANOVA.

Company producing heavy machinery (rubber tire trenches, tree-handling equipment & special order equipment). GMA welding operations, on low carbon steel, using solid wire and Ar/O2 95/5% shielding gas. Welders primarily worked in down hand (flat) position, and approximately 95 percent of the work was fillet weld (joining two parts at right angles to each other). The welders did nog use local exhaust ventilation.

In the various experiments slightly different wire diameters, wire feeds, current strength and voltages had to be used. Some heterogeneous conditions on various sampling days.

Total welding fume concentration in mg/m3.

Overall, the average welding fume concentration was 4.2 mg/m3 for conventional welding and 3.2 mg/m3 for pulsed arc welding (24% reduction). The number of samples above the TLV of 5 mg/m3 were 43 vs 12, respectively. Similar reductions were seen in all three plants. Statistical analysis of the personal half-shift data showed a 24% significant reduction in welding fume levels for pulsed arc welding vs conventional welding. (varying from 21-33% per plant).

This study suggests that in field situations, the use of pulsed arc welding leads to a reduction in welding fume emissions, as compared to conventional GMA-welding.

The ability of pulsed arc in reducing fume is due to the ability of pulsed current to transfer metal droplets from the wire, though the arc, to the work piece, with minimum heat. The average arc energy during the pulsed process is significantly lower than during conventional axial spray transfer, reducing the amount of welding wire that is vaporized.

Quimby 1999 2631 B Comparative study (experimental setting)

Primary aim was to test the performance of a new welding chamber with a range of experiments. Fume rates were measured under both steady- and puled-current conditions. At steady-current conditions, wire feed speed (N=5) and voltage (18-34V) were set by the operator and current was controlled by the power supply. In pulsed-current experiments, wire feed speed (N=4), pulse width and frequency were set by the operator. Fumes were collected on various fiter types and fume formation rates (FFR) were determined. Welding durations varied from 20-60 sec.

GMAW welding on mild steel using 1.2 mm ER70S-3 carbon steel welding wire, Ar/CO2 92/8% shielding gas at a flow rate of 16.5 l/min, 6 mm/s welding speed & 10° electrode angle.

Three variables are interdependent: voltage, current and wire feed speed.

Fume formation rates (FFR) in g/min.

For each of the wire feed speeds tested, FFR was dependent on voltage with a drop during the shift toward spray mode (by the authors referred to as the spray valley). Fume rates in the spray valley are consistantly lower with pulsed current, less than half those observed with steady current. Also, the voltage range for spray transfer (i.e. the width of the valley) with pulsed current is about double that found with steady current.

FFr are lower with pulsed-current welding as compared to steady-current conditions.

59


Ojima 2000 499 B Comparative study (experimental setting)

In this study the influence of five different welding currents (120, 160, 200 260 & 300 A) on welding fume exposure was tested in an experimental confined space (1.4 x 1.4 x 1.4 meter). During each run the actual arc time was 6 min, but the total sampling duration was 30 min. Real-time fume concentration was measured with a portable laser dust monitor. Sampling location in the enclosed space was located near the presumed breathing zone of a welder.

Robotic CO2 arc welding with welding speed 30 cm/min, solid wire and gas flow rate of 20 l/min. Welding material unkown.

- Welding fume concentration in mg/m3.

The results are presented in a graph with a separate line for each welding current, concentrations are not presented as numbers in the papers. The lines in the graph are very close together, not suggesting a strong relationship between welding fume concentration and welding current. If any relationship would exist, it seems to be an inverse relationship, with the highest peaks of welding fume concentrations found for 120A and the lowest for 300 A.

No clear correlation between fume generation and the welding current was found

Shibata 2000 470 C Comparative study (experimental setting)

To provide a useful numerical simulation method for the installation of local exhaust ventilation (LEV) in enclosed spaces, including validation by means of sampling. The mathematical model is described in the paper. Prediction of welding fume concentration in the defined breathing zone was performed for 3 welding currents (150A, 200A & 300A) and 3 LEV flowrates. Samples to validate the model were taken in the center of the breathing zone, during roboting welding and using an air sampler with 20 l/min flow rate (sampling duration and sampling head unknown). For each experiment, steel plates were examined on welding defects (blowholes).

Robotic CO2 arc welding with welding on mild steel plates, using solid wire and gas flow rate of 20 l/min.

- Welding fume concentration in mg/m3 (either predicted by the model, or actual sampling result).

For the effectiveness of LEV see elswhere. Scatter plots showed an excellent correlation between predicted and measured concentration, showing the validity of the model. In all tested experimental combinations, the average fume concentration decreased with decreasing welding currents. When comparing 300A & 150A, the reduction in predicted/measured concentration varied from 40-75% dependent on the exact variables in the simulations and measurements.

The model was valid in predicting welding fume concentration in the confined space. Reduction of weld current is associated with lower welding fume concentrations.

This model was shown to be valid for this particular experimental setting. The external validity of the model (in predicting welding fume concentrations) in other types of confined spaces remains unclear.

Chan 2002 3639 B Comparative study (experimental setting)

To study the formation and composition of fumes from SMAW welding. In this sub-study 6 process variables (electrode type, electrode diameter, welding current, current type (AC or DC), welding speed & welding angle) were investigated with two levels for each of the 6 parameters (two-level fractional factorial design (FFD)). Fumes were collected on a filter for calculation of fume formation rates (FFR). In addition, number of particles were measured with a TSI DustTrak. For each of the responses (FFR & # partiles) contrast values were calculated as a measure of association for each parameter.

Manual SMAW welding on mild steel. Fixed welding parameters: voltage, arc length, base metal, air flow rate, sampling location.

- Contrast values for each of the study parameters, plotted on a normal probability plot. Contrast values that deviate from the straight line are considered as significant effects.

For FFR, only contrasts for welding current and current type are significant. For particle count, only contrast for welding current was significant.

Fume formation can be reduced by minimizing current and using an AC current supply.

Yet fo finalize: the statistics as used in this paper need some explanation (not at all comprehended thus far). Input in this table is mainly based on the information given in the paper.

60


Matusiak 2003 2542 B Comparative study (experimental setting)

To assess the influence of type of wire on the emission of welding fumes. 11 types of wires were used: 5 tubular cored wires (of which 2 basic flux cored, 1 rutile flux cored & 2 metal cored), 5 self-shielded flux cored wires & 1 solid wire. Each of the wires was tested on 3 current intensities (but exact current intensities varied between 150-300 A). Tests were done in a test chamber on a horizontal welding position. Fume was extracted from the chamber, pre- and post-weighted to determine emission rates.

Alll welding in an expetimental setting. MIG/MAG welding (on unalloyed and low-alloyed steel), shelf-shielded flux-cored wire arc welding (on low and high alloyed steel). For the experiments in this sub-study, all welding parameters are fixed, except for the current intensity.

- Emission of total dust, expressed as fume formation rates (FFR; in mg/s).

For all fixed conditions were current intensity was experimentally varied (N=15), a consistent increasing FFR was found with increasing current intensies in 14 experiments. When highest and lowest current intensities were compared (e.g. 200A vs 300A), the FFR at 200A were 30-71% lower as compared with 300A.

Current parameters have a substantial influence on FFR for all welding combinations tested in this study.

Carter 2004 2253 B Experimental study (field survey)

To study the influence of welding parameters on exposure to welding fume. Samples were taken for simulated conditions in actual workplaces. A total of 22 conditions were were measured, using a range of welding parameters. Two samples were collected during each measurement: (1) during arcing only, and (2) duing non-acring periodes, allowing to differentiate between the two, and to estimate exposure over the entire sampling period. Exact sampling method and duration unknown. In this sub-study 2 welding processes were testes, each at 3 or 4 different current rates (range 90-270 A). Each situation was measured in triplicate.

MAG & MMA welding on stainless steel. Other fixed welding parameters: no local exhaust ventilation, 20% duty cycle, welding bead on a plate in flat position on a table & Ar/CO2 98/2% shielding gas.

Unknown how many workers were involved in this sub-study and if workers were assigned randomly over the head positions. Differences may therefore to some account be explained by differences between welders. In addition, consumer diameter & voltage slightly changed between the experimental conditions.

Welding fume exposure in mg/m3, presented as mean of the triplicate measurements over the entire sampling period (arcing and non-arcing periods).

For both MAG & MMA welding a linear relationship was found between fume exposure and welding current. When comparing the highest and lowest current intenstities, welding fume exposure increased from 3.8 (90A) to 7.4 (210A) mg/m3 for MMA welding and from 1.5 (100A) to 5.5 (270A) mg/m3 for MAG welding.

Weld fume exposure increases with current intensities.

Unknown sampling duration. No standard deviation available for the triplicate sampling results.

61


Chae 2006 3638 B Comparative study (experimental setting)

To study fume generation behaviours in short-circuit mode for two welding techniques. For each welding technique, two different electrodes were tested and for each combination at 4 different welding current in the range of 150-240 A. Welding was done in a fume collection chamber, fumes collected on a filter and analysed for metal content. Chromium- and Nickel fume generation rates were determined (method of analysis is unknown).

GMAW & FCAW welding in an experimental setting. Fixed welding parameters: base metal, 25V 6 mm/sec travel speed, 90° torch angle, 17 mm between electrode & weld, CO2-shield gas at 20 l/min flow rate.

- Chromium formation rate & Nickel formation rate (both in mg/min)

For all 4 test conditions (electrode x process), formation rates of chromium & nickel consistently increased with increasing welding current. For the high Cr/Ni-content electrodes, formation rates were derived from the figures and % increase in formation rates calculated when comparing the lowest (150 A) and the highest (240A) welding current: +22% & +51% for Cr (FCAW & GMAW, respectively), and +40% & +89% for Ni (FCAW & GMAW, respectively). However, when expressed as chromium formation rate per unit length of electrode, a slightly negative trend was found with welding current.

Formation rates of Cr & Ni increases with increasing welding current. However, per unit of wire length, Cr formation rate is higher at low welding current as compared to high welding current. The total amount of metal formation during a specific job is therefore dependent on both the welding current as used during the activity, and the total amount of wire used during the activity.

Wire feed rate & welding current are related parameters.

Pires 2006 2623 B Comparative study (experimental setting)

To study the effects of shielding gas composition and current intensities on the emission of welding fumes. Welding was done in a fume chamber. 7 different shielding gases were tested: (1-3) Argon with 2, 8 & 18% CO2, (4-5) Ar with 5 & 8% O2, (6) Ar/CO2/O2 96/3/1%, and (7) Ar/CO2/O2 91/5/4%. All tests were done over a range of current intensities (150-280 A). Fumes were collected on glass fiber filters and pre- and post weighted to calculate fume formation rates (FFR).

GMAW welding on steel plates in an experimental setting. Most welding parameters were fixed and described in detail, except for the shielding gas composition, current intensities, and (indirectly) voltage.

Voltage changed between the experiments (in the range between 15 & 35 V) to ensure acceptable quality welds for each of the studied mixtures and allowing realistic comparison between the mixtures. According to the table in the paper, 5 wire feed speeds could have been used, but it is inclear how this was fixed for the experiments.

Fume formation rates (FFR) in g/min.

For all shielding gases tested, there was a consistent increase in FFR with increasing current intensities increasing from 0.02-0.06 g/min at 150 A, to 0.17-0.28 g/min at 280 A. The course of the curves is similar for all mixtures, with a bend in the curve at approximately 210 A. Below 210 A & above 210 A the relationship can be considered linear.

Results indicate that the FFR increases with current intensity, as a result of higher arc temperature. The relationship is not linear but with one bend related to the change in metal transfer mode. Whenever possible, GMAW users should use the lowest current intensities possible.

Pires 2010 4180 B Comparitive study (experimental setting)

To compare different variants of GMAW welding. In this sub-study, regular GMAW welding was compared to pulsed GMAW. Welding was done in a fume chamber. Tests were done for 5 different current intensities (35-80 A).Fumes were collected on glass fiber filters and pre- and post weighted to calculate fume formation rates (FFR). Eeach test was made 3 times.

GMAW welding on steel plates, more specifically (1) regular GMAW, (2) pulsed GMAW, and (3) the new variant of Cold Metal Transfer (CMT). Fixed welding parameters: bead-on-plate welds, welding wire, welding speed, gas flow speed.

Welding voltage and wire speed vary with current intensity (inter dependence).

Fume formation rate (FFR) in mg/s, presented as mean of the triplicate mesurements.

FFR's for pulsed GMAW varied from 0.05-0.1 mg/s over the entire range of current intensities. For regular GMAW, the FFR ranged from 0.15-0.35 mg/s. At lower current intensities pulsed GMAW produced 67% lower FFR's. This increases to approximately 75% reduction at higher current intensities.

Pulsed GMAW welding is associated with consitently lower FFR, as compared to regular GMAW welding.

In this sub-study, also the new variant of GMAW welding was tested (Cold Metal Transfer (CMT), showing similar FFR's as for pulsed GMAW (meaning, also consistantly lower than regular GMAW).

62


Matusiak 2010 4056 B- Comparitive study (experimental setting)

To study the influence of welding parameters on welding fume emissions in stainless steel welding. In this sub-study, test were done to study the influence of welding current. 7 types of shielding gasses were tested on chromium-ferritic steel & austenitic chromium-nickel steel. Each test was done for three different welding currents (150, 200 & 250 A). Welding chamber and methods for sampling and analysis have not been desribed in this study.

MIG/MAG welding on stainless steel in an experimental setting.

Unclear what other welding parameters have been fixed during the experiments (not described in the paper and therefore unclear).

Fume formation rate (mg/m3) & Ni & Cr6+ content of the dust (%)

For all combinations of shielding gasses and metals and for all output parameters (FFR, Ni% & Cr6+%), there was a consistent increase with increasing current intensities. When comparing the lowest (150A) and highest (250A) current intensities, the increase in FFR varied from 50-150%, while the increase in Ni% and Cr6+% varies from 10-25%.

Current parameters have a substantial influence on FFR for all welding combinations tested in this study. In addition, Ni- and Cr6+-content of the dust is increased with increasing welding current.

The percentages increase were substracted from the figures in the paper.

Alterations in shielding gasses.

Hewitt 1986 1238 B Comparitive study (experimental setting)

To study the effect of welding parameters on the Cr6+ content in welding fumes. Experiments were done in an exposure chamber. Welding fumes were collected in an impinger train and further analysed for total chromium and Cr6+ content by AAS & colometric techniques, respectively. All experiments were carried out in triplicate with results presented as average of the 3 results. In this substudy, several shielding gases were used: (1) Ar 100%, (2) Ar/CO2 95/5%, (3) Ar/CO2 80/20%, (4) CO2 100%, (5) He 100%

Mechanical (robot) MIG welding in an experimental setting on stainless steel with a a stainless steel wire (316L with 13% chromium). All welding parameters were fixed, except for the shield gas type.


100% Ar gave the highest Cr6+ content in the fumes: 4.1 %. When CO2 content of the shield gas increases (5%, 20%, 100%), the Cr6+ content in the fumes decreased to 4, 3.5 & 2.7%, repectively.

Increasing the CO2-content of the shield gas will decrease the Cr6+ content of the welding fumes.

All experiments were done at several dynamic fume ages and presented as lines in a figure. The percentages of Cr6+ reduction in this table were calculated for one fixed fume age and reproduced from the figure.

Hewitt 1986 1238 B Comparitive study (experimental setting)

To study the effect of welding parameters on the Cr6+ content in welding fumes. Experiments were done in an exposure chamber. Welding fumes were collected in an impinger train and further analysed for total chromium and Cr6+ content by AAS & colometric techniques, respectively. All experiments were carried out in triplicate with results presented as average of the 3 results. In this substudy, 4 shielding gases flow rates (0.1, 5, 15 & 20 l/min) were studied for one fixed shield gas (Ar/CO2 95/5%)

Mechanical (robot) MIG welding in an experimental setting on stainless steel with a a stainless steel wire. All welding parameters were fixed, except for the shield gas flow rate


When comparing the Cr6+ content between the 4 flow rates used, only a small variation could be observed (range of Cr6+ content of the fumes at a given fume age was 3 to 4%). Small differences, however, were observed between the flow rates, with the highest Cr6+ content (approx 4%) for 20 l/min, and the lowest (approx 3%) for 0.5 l/min.

Decreasing the shield gas flow rate will decrease the Cr6+ content of the welding fumes.

All experiments were done at several dynamic fume ages and presented as lines in a figure. The percentages of Cr6+ reduction in this table were calculated for one fixed fume age and reproduced from the figure.


To measure UV-emission, O3 generation and Cr6+ production as a function of 9 different shield gases. Experiments were done in an

MIG welding in an experimental setting using fixed conditions, except for shield gas flow

- Cr6+ content in the collected dust, in relative terms as compared with the

The Cr6+ formation highly varied by shield gas type. The lowest values were found when reducing agents (NO, C2H4, CF2Cl2) were present in

Cr6+ formation in the welding fumes can be decreased by increasing the percentage of CO2 in the

Information on UV-emission and O3 generation were described in detail in

63


exposure chamber. All fumes were collected on glass fiber filters, collected by scraping it off the filter and further analysis for Cr6+ (by AAS after specific extraction procedures for Cr6+). Ozone & UV concentrations were measured at a fixed sampling point relative to the welding arc. Measurements of each parameter were done in triplicate.

rate. The following shield gases were used: (1) Ar 100%, (2) Ar/CO2 95/5%, (3) Ar/CO2 80/20%, (4) CO2 100%, (5) Ar with 300 ppm NO, (6) Ar with 300 ppm C2H4, (7) Ar with 300 ppm CF2Cl2, (7) Ar/He/CO2 13/85/2% & (8) Ar/He/CO2 60/38/2%.

highest values as found in the range of expertiments.

the shield gas with relative Cr6+ formation of 0.25, 0.45 & 0.15, respectively, as compared with pure Ar. The rate of Cr6+ production decreases as the percentage of CO2 in the shield gas increases: 1.0 for 0% CO2 (100% Ar), 0.9 for 5%, 0.7 for 20%, and 0.5 for 100% CO2.

shield gas, or by use of small amounts of reducing agents in the gas.

the paper, but not included in this table.


To measure fume formation rates (FFM), UV-emission, O3 generation and Cr6+ production as a function of 5 shield gas flow rates (5, 10, 15, 20, and 27.5 l/min). Experiments were done in an exposure chamber. All fumes were collected on glass fiber filters, collected by scraping it off the filter and further analysis for Cr6+ (by AAS after specific extraction procedures for Cr6+). Ozone & UV concentrations were measured at a fixed sampling point relative to the welding arc. For each flow rate, measurements of each paramter were done in triplicate.

MIG welding in an experimental setting using fixed conditions, except for shield gas flow rate. Shield gas was Ar/CO2/O2 93/5/2%.

- Fume formation rate (FFM) & Cr6+ content in the collected dust, all in relative terms as compared with the highest values as found in the range of expertiments.

There is a consistent but modest decrease in Cr6+ formation as the shield gas flow rate decreases. The relative Cr6+ formation was 1.0 at 27.5 l/min and approximately 0.7 at 5 l/min (30% reduction). FFM were rather stable for all shield gas flow rates. UV & O3 concentrations were also lower at lower shield gas flow rates.

Lower shield gas flow rates are associated with lower Cr6+ formation in this experimental setting.

Information on UV-emission and O3 generation were described in detail in the paper, but only mentioned shortly in this table. One of the experiments were also done without shield gas, but as this is considered to be non-realistic for the field, this information was disregarded.

Mortazavi 1997 2564 B Comparative study (experimental setting)

To explore methods to control occupational exposure to weld fume and gasses through process modification. This sub-study describes the effect of a double shroud torch on ozone and Cr6+ levels during welding. A second nozzle was constructed on a welding torch with inner (primary) shield gas Argoshield5 (Ar/O2/CO2 93/2/5%) and 4 variations in secundary shield gas: (1) none, (2) Ar 100%, (3) Ar/NO 99.97/0.03% & (4) Ar/C2H4 99/1%).Experiments were done in an exposure chamber. Fumes were collected on a glass fibre filter. Fume was removed from the filter by gentle scraping and tested for Cr6+ by AAS, after appropriate extraction methods for Cr6+. All experiments were done in triplicate.

MIG welding in an experimental setting, using fixed conditions, except for the secundary shielding gas. Fixed conditions were: stainless steel welding wire containing 24% Cr, 18V, 210A, primary shielding gas at a flow rate of 15 l/min, 20 mm electrode stick out and 12.57 cm/min welding speed. The second shield gas was released at 30 l/min.

- Ratio of Cr6+/total fume (±sd).

Cr6+/total fume ratio was 0.58±0.04 mg/min without the use of a secundary shielding gas, and 0.64±0.05, 0.35±0.02 & 0.37±0.03 with Ar, Ar/NO & Ar/C2H4 as secundary shielding gas, respectively. For Ar/NO & Ar/C2H4, the reductions were 40% & 36%, respectively.

Using a double shroud MIG welding torch, secondary gas shield containing strong reducing agens (NO & C2H4) are associated with decreased levels of Cr6+ in the welding fume.

64


Zimmer 2002 1561 B Comparative study (experimental setting)

To study the influence of operating parameters on particle characteristics. Experiments were done in an exposure chamber. Aerosols were collected with a movable sampling probe, and analysed using scanning mobility particle sizer (SMPS), a nano differential mobility analyzer (DMA) & a condensation parrticle counter (CPC).Three replicate samples were collected for the globular transfer mode (20.5V) and 4 replicate samples during spray transfer mode (30.5V).each of the shielding gases: (1) Ar/CO2 90/10%, (2) Ar/CO2 80/20%, and (3) CO2 100%

GMAW welding in an experimental setting. All welding parameters (described in detail) are fixed, expect for the shielding gas.

- Particle number concentration (#/cm3) & particle size (nm), both as mean of the replicate samples.

As the percentage of CO2 increases, the particle number concentrations increased markedly, especially in the smaller particle range. For instance for particles < 16.5 nm, the particle number concentration were 8.12 E4, 1.43 E5 & 9.64 E5 per cm3 for 10%, 20%, and 100% CO2, respectively. The geometric mean particle diameter increased with increasing CO2 shield gas content and were for instance 113.3, 118.7 & 123.7 nm for 10%, 20%, and 100% CO2, respectively.

Increasing concentrations of CO2 in the shield gas, will result in larger concentrations of nucleated particles.

Results were presented as graphs (particle number concentration as function of particle size for both transfer modes). Results were derived from this graph and from the text.

Dennis 2002 416 B- Comparitive study (experimental setting)

This paper describes the effect of a double shroud torch on ozone and Cr6+ levels during welding. A second nozzle was constructed on a welding torch with inner (primary) sheild gas Argoshield 5 (Ar/O2/CO2 93/2/5%) and 4 variations in secundary shield gas: (1) none, (2) Ar 100%, (3) Ar/NO 99.97/0.03% & (4) Ar/C2H4 99.97/0.03%). Experiments were done in an exposure chamber. All fumes were collected on glass fiber filters, collected by (carfully) scraping it off the filter and further analysis for Cr6+. Ozone concentrations were measured at a fixed sampling point relative to the welding arc.

GMA welding on mild steel but using a stainless steel wire (Fe/Cr/Ni/Mn 64/23-25/12-14/1-2.5%). All other welding parameters were fixed (19 V, 125-135 A, 2.016 kg/h wire feed rate), except for the shield gases.

- Cr6+ concen-trations in % in the scraped dust from the filter (analysed by AAS after specific extraction procedures for Cr6+), and O3 concentrations in ppm.

Cr6+ percentage was 0.58% when only using one shield gas and varied from 0.35-0.64% when adding one of the secundary shield gasses. For O3, the concentration was 0.83 ppm using one shield gas, was 1.10 ppm when using Ar as secundary shield gas, but dropped to 0.05 & 0.11 ppm when using Ar/NO 99.97/0.03% and Ar/C2H4 99.97/0.03%), respectively.

Use of reducing agents (NO & C2H4) in a secundary shielding gas using a double shroud torch was not reducing Cr6+ content in the welding fumes.

The number of samples per experiment is not mentioned but most likely is only one per experiment. No information is available on variability in findings per experimental setting, hampering comparison between the experiments. A positive effect for O3 was suggested by the authors. Although mechanistically plausible, due to sample size N=1 this finding is still inconclusive.

65


Matusiak 2003 2542 B Comparative study (experimental setting)

To assess the influence of type of wire on the emission of welding fumes. 3 types of tubular cored wires were used (2 basic flux cored & 1 rutile flux cored). Each of the wires was tested using 2 different shielding gases (1) CO2 100% & (2) Ar/CO2 82/18% for three different current intensities (200A, 250A & 300A). In total 9 pairs of data were available for direct comparison. Tests were done in a test chamber on a horizontal welding position. Fume was extracted from the chamber, pre- and post-weighted to determine emission rates, and analysed for metal content.

Alll welding in an expetimental setting. MIG/MAG welding (on unalloyed and low-alloyed steel). For the experiments in this sub-study, all welding parameters are fixed, except for the shielding gas & current intensity.

- Emission of total dust, expressed as fume formation rates (FFR; in mg/s). Content (as %) in the dust for Fe, Mn, Si, F, Cr, Ni & Cu.

For all 9 sample pairs, FFR was lower for the Ar/CO2 shielding gas as compared to CO2 shielding gas, with a range of 16-34% reduction.

The composition of the shielding gas influences the FFR during MIG/MAG welding with lower FFR's for mixed Ar/CO2 gas as compared to CO2 gas.

Pires 2006 2623 B Comparative study (experimental setting)

To study the effects of shielding gas composition and current intensities on the emission of welding fumes. Welding was done in a fume chamber. 7 different shielding gases were tested: (1-3) Argon with 2, 8 & 18% CO2, (4-5) Ar with 5 & 8% O2, (6) Ar/CO2/O2 96/3/1%, and (7) Ar/CO2/O2 91/5/4%. All tests were done over a range of current intensities (150-280 A). Fumes were collected on glass fiber filters and pre- and post weighted to calculate fume formation rates (FFR). Selected samples were inspected under scanning electron microscopy (SEM) and analysed for chemical composition using Energy Dispersive X-ray (EDX)

GMAW welding on steel plates in an experimental setting. Most welding parameters were fixed and described in detail, except for the shielding gas composition, current intensities, and (indirectly) voltage.

Voltage changed between the experiments (in the range between 15 & 35 V) to ensure acceptable quality welds for each of the studied mixtures and allowing realistic comparison between the mixtures. According to the table in the paper, 5 wire feed speeds could have been used, but it is inclear how this was fixed for the experiments.

Fume formation rates (FFR) in g/min & Si, Na, Mn & Fe as wt% of the total fume.

Over the full range of welding currencies tested, the lowest FFR were obtained with mixtures of Ar/CO2 98/2% & Ar/CO2/O2 96/3/1%, while the highest FFR were found for Ar/CO2 82/18% & Ar/CO2/O2 91/5/4%. The FFR increases with increase of CO2 and/or O2 content in the gas mixture, e.g maximum FFR for Ar/CO2 82/18% was 0.28 g/min as compared to 0.17 for Ar/CO2 98/2% (65% increase) and FFR for Ar/O2 92/8% was 0.21 g/min as compared to 0.19 for Ar/O2 95/5% (11% increase). However, Mn fume contents decreased (8-10%) with increase of CO2 in the gas mixture. In contrast, for O2 increase in the gas mixture, an small increase (2-3%) of Mn content was noticed.

The exact shielding gas mixture affects the FFR. The amount of fumes realeased during welding is higher with CO2 than the ones with O2. Increasing CO2 and/or O2 content in the gas mixture increases FFR. At a given welding current, Ar/CO2 98/2% & Ar/CO2/O2 96/3/1% shielding gases will lead to smaller fume emissions than other mixtures. Mn content in the fume decreases with increasing amounts of CO2.

According to the authors the FFr increases due to the effect of the ionisation potential of the gas. When choosing CO2 content of the shielding gas, a balance must be found between increased FFR but reduced Mn content with increasing amounts of CO2 in the shield gas.

66


Dilthey 2008 2309 B- Comparative study (experimental setting)

To study welding fume emissions for several welding techniques. In this sub-study different shielding gases were tested for 4 welding techniques. Per shielding gas a variety of welding materials, electrodes and wire speeds were tested. Base shielding gas was Argron (Ar), with various concentrations of He (0-100%) & CO2 (0.5-100%). Fume formation rate (FFR) were tested with a mobile fume box. The number of samples per experiment is unknown, but authors present results as mean FFR per experiment.

Laser welding, MIG, MAG & cored wire welding on mild steel & aluminium.

The authors failed to describe the experiments in detail. As a consequence, it is not entirely clear which welding parameters were fixed for each of the experiment.

Fume formation rate (FFR) in mg/s.

When comparing shielding gases with 0.5 & 2.5% CO2 (performed for MIG welding only), FFR were higher for 2.5% CO2 in most (but not all) experiments, with a maximum of a factor 2. In other experiments, 2.5% CO2 was compared to 18% CO2 with mixed results. For some set of welding parameters FFR was higher for 2.5% CO2 (with a maxiumum of factor 9), for other set of welding parameters FFR was higehr for 18% CO2 (with a max of factor 6). Within each experiment, however, the increase or decrease in FFR seems consistent (when changing other welding parameters). Also for varying concentrations of He in the shielding gas, mixed results were found when measuring the influence on FFR.

Shielding gas composition seems to influence FFR for a given set of welding parameters. When comparing different sets of welding parameters no consistent changes were found over all sets when increasing the amount of He or CO2 in the shielding gas.

The small amount of details presented in this paper hampers a full intepretation of the study results.

Carpenter 2008 2251 B Comparative study (experimental setting)

To study the influence of shielding gas on particle composition and size distribution of welding aerosols. 13 different shielding gasses were tested, all with Ar as main component (except for the 100% CO2 shield gas), but with variable amounts of O2 (0-5%), CO2 (0-100%) & He (0-30%). Welding was done in a fume box and fumes were collected on an aluminium SEM stub, washed off and deposited on TEM grids for TEM-EDS analysis. The stub was in a fixed position relative to the welding arc. In addition, fumes were transfered onto a quartz slide (with a thing layer of petroleum jelly to adhere the fumes to the slide), and analysed for metal constituents using XRD analysis. Number of samples per experiment is not given, but based on the results section, repeats have been done for several experiments.

Robotic GMAW welding in an experimental setting on mild steel. All welding parameters were fixed (e.g. spray transfer mode, AWS A5.18 uncoated wire, 20 l/min gas flow rate, 32V), except for shield gas mixtures.

- Weight % of metals in the fume. Paricle size distrubution (particle frequency as function of particle size in nm). % of paticles <40nm and <60 nm for different groups of gas mixtures.

For all experiments, metal content was comparable (range for Fe was 59.4-66.8 weight%, for Mn 4.0-8.7%), and no consistent trends could be seen with increasing amounts of CO2 and/or with or without O2. As CO2 % increases, there is a tendency towards larger particles. This can be substracted from the graphs as presented in the paper. In addition, the % of small (<40nm & <60nm) particles decreased with increasing amounts of CO2. For Ar/CO2 mixtures the % of <40 nm particles were 82.7, 74.7 & 65.4% for CO2 percentages of 5, 10 & 18% respectively. For Ar/O2/CO2-mixtures (O2 fixed at 2%), the % of <40 nm particles were 75.7, 64.8 & 63.2% for CO2 percentages of 5, 12 & 18%, respectively. With CO2 fixed at 5%, the % of <40 nm particles also decreased with increasing amounts of O2 (82.7, 75.7 & 73.3% for O2 percentages of 0, 2 & 5%. However, with CO2 fixed at 12%, particle size was smaller at higher O2 percentage (2 vs 4%)

Shielding gas compositon had no observable influence on particle composition of the welding fumes. Particle size slightly increases with increasing amounts of CO2 in the shielding gas. For O2, no consistent findings were found.

67


Carpenter 2009 & Carpenter 2009

2252 & 3624 B Comparative study (experimental setting)

To study the influence of shielding gas on fume formation rate (FFR). Welding arc time was 20 sec. Particles were collected on a glass fiber filter and pre- and post weighted to obtain the mass of fume generated. Number of samples per experiment is not given, but based on the results section, repeats have been done for all experiments.

Robotic GMAW welding in an experimental setting on mild steel. All welding parameters were fixed (e.g. spray transfer mode, AWS A5.18 uncoated wire, 20 l/min gas flow rate, 32V), except for shield gas mixtures.

- Fume formation rate (FFM) in g/min.

For Ar/CO2 mixtures the FFR increased with increasing amounts of CO2: 0.246, 0.298 & 0.396 g/min for CO2 percentages of 5, 10 & 18% respectively. For Ar/O2/CO2-mixtures (O2 fixed at 2%), the FFR was 0.242, 0.312 & 0.392 g/min for CO2 percentages of 5, 12 & 18%, respectively. With CO2 fixed at 5%, the FFR also increased with increasing amounts of O2 (0.242 & 0.352 g/min for O2 percentages of 2 & 5%). With CO2 fixed at 12%, FFR rates only slightly increased with increasing O2 % (0.312, 0.318 & 0.332 g/min for 2, 4 & 6% O2, respectively).

Increasing amounts of CO2 and O2 in the shielding gas are related to increasing FFR during GMAW welding. FFR was more strongly affected by changes in CO2 as compared to changes in O2.

This study also described the effect of shielding gas on particle composition (metal content), but this was already described in a previous paper (Carpenter 2008) and described elsewhere.

Keane 2009 1968 B Comparative study (experimental setting)

To determine the amount of Cr6+ generated from a range of common welding process. As part of this study, 2 different shielding gases (Ar/CO2 95/5% & He/Ar 75/25%) were compared in an experimental setting. Aerosols were drawn form the torch vicinity and monitored with a particle counter (DataRam). 3 hrs & 30 min gravimetric concentrations were measured using 37 mm cassettes near the center part of the chamber with 2 pumps. Cr6+ content in the dust was determined. This experiment was done in triplicate. Fume Formation Rates (FFR) and Cr6+ generation rates were calculated.

Robotic GMAW welding on stainless steel. All welding parameters were fixed as much as possible (see column variables). Welding mode in this experiment is also fixed: short circuit mode.

To maintain optimum welds, some welding parameters had to be changed in addition to the research parameter, in this case the welding mode. For FFR, the results were normalized for these differences, although authors do not specify exactly how this was done.

Cr6+ content in the dust in µg/g ( analysed with field portable spectrophoto-metry), fume formation rates (mg/min) & Cr6+ generation rates (µg/min). Results are presented as mean (± standard deviation)

Fume soluble Cr6+ content was 320 ± 290 µg/g for the He/Ar shield gas and 1400 ± 190 µg/g for the Ar/CO2 gas. FRR generation rate was higher for the He/Ar shield gas as compared to the Ar/CO2 shield gas (1.4±1.3 vs 0.95±0.13 mg/min, respectively). In contrast, Cr6+ generation rate was lower for the He/Ar shield gas (0.46±0.42 vs 1.3±0.18 µg/min, respectively).

Inert gas shielding gave lower Cr6+ content and formation than active gases. Fume formation with inert gas shielding, however, is not reduced.

All results were soluble Cr6+, all analyses for insoluble Cr6+ were less than the limit of detection. Only results from the 3 hr samples are presented in this table, but results for the 30 min samplers are similar.

68


Keane 2010 5 B Comparitive study (experimental setting)

To identify emissions and chemical forms of Mn for 5 different process/shield gas combinations in an exposure chamber. Two of these combinations could be used for comparing the influence of shield gas. Two shield gases were tested: Ar/CO2 95/5 & Ar/O2 95/5. All fumes from the weld entered an exposure chamber. The concentration in the chamber is measured gravimetrically with 2 filter samples every 30 min during a 3 hr run (total of 12 samples), using 37 mm filters and a pump flow rate of 1.0 l/min. The fumes were analyzed for different species of Mn (Mn0, Mn2+, Mn3+/Mn4+). The fume generation rate is calculated as the product of the mass concentration and the total chamber outlet flow.

Robotic GMAW welding in an axial spray (AXS) transfer mode in which molten metal leave the electrode wire tip and are transferred as a very fine spray into the weld pool. Further specifictions: gas flow rate 19 l/min, wire feed rate 760 cm/min, voltage 23-25 V & currrent 200 A.

All welding parameters and conditions are the same, except for voltage which was 23V fot he Ar/O2 95/5 shield gas and 25V for the Ar/CO2 95/5 shield gas.

Total fume generation rate (mg/min), Mn content of the fume (in %) and Mn generation rate (µg/min).

The fume generation rate using the Ar/CO2 shield gas was 1.7 ± 0.08 mg/min as compared with 1.2 ± 0.04 mg/min for the Ar/O2 shield gas. For all forms of Mn (Mn0, Mn2+, Mn3+/Mn4+), the Mn fraction in the fume was slightly higher using the Ar/O2 shield gas (for total Mn 8.0% ± 0.5 vs 7.1% ± 0). However, due to the lower total fume generation rate, the Mn generation rate was still lower for the Ar/O2 shield gas as compared to the Ar/CO2 gas (96 vs 120 µg/min).

Ar/O2 shielding gas in GMAW axial spray welding is associated with lower welding fume and Mn exposure as compared to Ar/CO2 shielding gas.

Matusiak 2010 4056 B- Comparitive study (experimental setting)

To study the influence of welding parameters on welding fume emissions in stainless steel welding. In this sub-study, test were done to study the influence of shielding gases. 7 types of shielding gasses were tested, all with Ar as base, but with (1-3) 3, 8 & 18% CO2, (4-6) 2, 5 & 8% O2 & (7) O2/CO2 5/5%. Each welding gas was tested on chromium-ferritic steel. Two shielding gasses (2% O2 & 3% CO2) were tested on austenitic chromium-nickel steel. Each test was done for three different welding currents. Welding chamber and methods for sampling and analysis have not been desribed in this study.

MIG/MAG welding on stainless steel in an experimental setting.

Unclear what other welding parameters have been fixed during the experiments (not described in the paper and therefore unclear).

Fume formation rate (mg/3) & Ni & Cr6+ content of the dust (%)

Highest FFR were found when using CO2 shielding gases, e.g. for both base metals and welding at 200V, the range of FFR for CO2-based shielding gases was 2-4 mg/s, as compared to 1.5-2.5 mg/s for O2-based shielding gases. However, Ni & Cr6+ content of the dust was lower for CO2-based shielding gases as compared to O2-based shielding gases (generally 0,1-0,4% lower Cr6+-content and 0,5-1% lower Ni-content).

Use of CO2-based shielding gases will produce more welding fume than O2-based shielding gases. In contrast, O2-based shielding gases are associated with higher Cr6+ and Ni content of the dust.

Unfortunately, the Cr6+ & Ni emission was not expressed as Cr6+ and Ni formation rates. When using CO2, the Ni & Cr6+ content of the dust is lower, but creating higher FFR, the absolute amount of Ni & Cr6+ emitted to the occupational environment might still be increased.

69



To study the influence of different welding variants on fume emission. In this sub-study the influence of NO additions to shielding gas was tested. Welding was done in a fume chamber. Two shielding gas mixtures were compared: (1) Ar/CO2 98/2%, and (2) Ar/CO2 98/2% + 0.03% NO. Tests were done for 5 different current intensities (75-300 A).Fumes were collected on glass fiber filters and pre- and post weighted to calculate fume formation rates (FFR). Eeach test was made 3 times.

GMAW welding on steel plates, more specifically the new variant of Cold Metal Transfer (CMT). Fixed welding parameters: bead-on-plate welds, wire diameter, 470 mm/min welding speed, 15 l/min gas flow speed.


Fume formation rate (FFR) in mg/s, presented as mean of the triplicate mesurements.

FFR of both shielding gases are always close to each other, although NO-added gas shield gave slightly higer FFR in most cases . For instance, at 100 A, FFR was 0.1 mg/s for both shielding gases. At 250 A, FFR for the NO-added gas shield was 0.8 mg/s as compared to 0.65 mg/s for the Ar/CO2 shielding gas. At 200 A the FFR's were 0.3 and 0.2 mg/s, respectively.

When NO is added to the shielding gas, slightly higher FFR's were found.

The difference between the shielding gases is not considered as important by the authors. Although differences are small indeed, the authors also mention similar results for the other GMAW welding processes (data not shown), suggesting at least a consistent difference between the shielding gases.


To study the influence of different welding variants on fume emission. In this sub-study various shielding gases were tested. Welding was done in a fume chamber. Two shielding gases could directly be compared: (1) Ar/CO2 92/8% & (2) Ar/CO2 82/18%. Tests were done for various current intensities (150-300 A).Fumes were collected on glass fiber filters and pre- and post weighted to calculate fume formation rates (FFR). Eeach test was made 3 times.

GMAW welding on steel plates. Fixed welding parameters: bead-on-plate welds, wire diameter, 470 mm/min welding speed, 15 l/min gas flow speed.


Fume formation rate (FFR) in mg per kg filler metal deposit, presented as mean of the triplicate mesurements.

For the shielding gas containing 18% CO2, FFR's were always (for all current intensities tested) higher as compared with the 8% CO2 containing shielding gas. For instance, at 150 A, FFR's were approximately 9000 and 8000 mg/kg, respectively (11% difference). At 300 A, the FFR's were 8500 and 5500 mg/kg, respectively (35% difference).

Reduction of CO2 content in the shielding gas will lead to lower FFR's during welding.

Topham 2010 2013 B Comparitive study (experimental setting)

To study the feasibility of adding tetraethyloxysilane (TEOS) as SiO2 pre-cursur to Ar shield gas in reducing Cr6+ emissions. Six baseline samples using only Ar as shield gas were run to determine emissions of Cr6+ relative to total chromium fume formation. Three samples were taken with 3% TEOS in the shield gas. All welding fumes were collected with a hood on glass-fiber filters and analysed for total Cr & Cr6+ (with ICP-AES & ion chromatography, respectively, after appropriate extraction from the filter). In addition, samples were collected on TEM grids, and analysed with transmission electron microscopy (TEM).

TIG welding in an experimental setting on stainless steel and stainless steel welding wires with 19.5-22% chromium.

With regard to shield gases, all details are described in the paper. With regard to other welding parameters (e.g. voltage, current) no specifications are given, but it is supposed that they are fixed for all experiments.

Ratio of Cr6+ relative to total Cr on the filters, presented as average of the repeated sampling.

The average Cr6+/Cr ratio decreased from 0.170 for Ar shield gas to 0.094 for the Ar/TEOS shield gas (45% reduction). TEM images revealed that metallic aerosols are coated in thin SiO2 films, both the primary and aggregated particles.

The addition of a SiO2 precursor will lead to limiting oxidation in the welding fume and consequently reduce Cr6+ formation. In addition, hazardous metal aerosols are coated in a thin silica film that could protect exposed workers.

In addition to Cr, nitrate was measured in the fumes, also showing a 53% reduction. This adds to the conclusion of limiting oxidation potential for TEOS welding, as nitrate is the end product of oxidation of atmospheric nitrogen. Adding silica precursors to welding wire is suggested as an alternative option. Additional costs are considered low by the authors ($2,20 per pound of welding rod uses).

70


Yu 2010 17 B Comparitive study (experimental setting)

To study the effectiveness of adding tetramethylsilane (TMA) as SiO2 pre-cursuor to the shielding gas in reducing biotoxicity of welding fume. During welding TMA is converted into amourphous SiO2 and is able to condense on and coat the surface of the metal particles in the fume. In this experiment, TMA was added to the shielding gas in three concentrations (0%, 2% & 4.2%). A high-volume pump was used to collect particles. Filters were washed and particle suspensions were used in toxicity tests in E. coli bacteria. Each biotoxicity rest was conducted in triplicate. In addition, particles were investigated with transmission electron microscopy (TEM) and energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS).

GMA welding in an experimental setting on stainless steel and stainless steel welding wires with chromium as main ingredient (19-22%). The shielding gas flow rate was 30 l/min (75% argon/25% CO2). Welding was done at around 11.6 V with wire speed 1.6 m/min.

- LLC50 (the concentration of the welding fume particle that causes 50% fatality in logarithmic concentration of the E. coli).

TEM images showed that SiO2 coats on the surface of welding fume particles and promotes particle agglomeration. EDS further shows that the relative amount of silicon in these SiO2-coated agglomeratis is higher than in baseline agglomerates (= 0% TMA). LLC50 increased with increasing amounts of TMA in the shielding gas: 823 mg/l (0% TMA), 1605 (2% TMA), and 1800 (4.2% TMA). One-way ANOVA shows that the diffeence between treatment groups is significant (p<0.005).

This study suggests that using a SiO2 precursur in shielding gas is a potentially useful technique for decreasing biotoxicity of welding fume particles.

In a parallel experiment, E coli was exposed to different concentrations of pure amorphous SiO2 particles generted in GTA welding process, suggesting that SiO2 does not contribute to welding fume particle toxicity.

Fume collecting welding torches

Wal 1986 786 B Comparative study (field survey)

To evaluate exposure to fumes during plasma welding and cutting on stainless steel. Sampling was done in 6 industries. Both personal sampling (N=30) and area sampling (N=25) was done for inhalable dust. For personal samples two 3-hr samples per shift were taken for each worker inside the welding shield or welding helmet. In two sites (site 1 & 6; 2 personal samples) plasma cutting was done with the use of local exhaust ventilation at the torch. In two other sites with similar conditions (sites 3 & 4; 8 personal samples) cutting was done without ventilation. In 1 site, cutting was done with (N=1) and without (N=1) torch ventilation. Samples were analysed for metal content.

In all sites, plasma welding and cutting on stainless steel. Exact industries unknown. Welding & cutting parameters per site are described in quite detail.

Heterogeneous exposure conditions, as sampling was done on regular production days.

Inhalable welding fume (mg/m3), & concentrations of Cr6+, Cr & Ni (all in µg/m3), analysed with AAS after appropriate extraction for various metals. Only personal sampling results are presented, all as mean of the two 3-hr samples.

When comparing the different sites with and without use of torch ventilation, the range of dust, Cr6+, Cr & Ni was 1.0-7.5 mg/m3, 3-40, 30-240 & <10-210 µg/m3, respectively, for sites not using torch ventilation, and 1.1-2.1 mg/m3, <1-1, 20-35 & 10-40 µg/m3, respectively, for sites using torch ventilation. For site 1, cutting was done both with and without torch ventilation showing a reduction between 65-67% for all exposure variables.

Exposure to fumes and metals during plasma welding and cuttting can considerably be reduced when using local exhaust at the torch.

71


Heitbrink 1992 3148 B Comparative study (field survey)

To evaluate the effectiveness of the introduction of a new welding torch with built-in ventilation. Sampling was done on 1 worker during a 1 hr repair job in a car. For ½ hr the job was done with the conventional torch, for the 2nd ½ hr with the new torch. Observations during sampling revealed if he was working inside or outside the car. Sampling was done with a real-time hand-held aerosol monitor and a 37mm filter holder was mounted on the monitor to collect the dust to be analysed for metal content.

Car repair company during MIG welding

During sampling there were also other activities in the car body shop. Backgound dust and metal concentration in the area was monitored showing slightly higher background concentration during welding with the ventilated torch.

Relative exposure values to dust (because of real-time sampling equipment) & total metal concentration in mg/m3 (Al, Ca, Cd, Cr, Fe, Pb, Ti & Zn)

For welding activities inside the car, the ventilated torch caused a 30 fold reduction in exposure (relative dust concentration dropped from 0.9 to 0.03). For welding activities outside the car, the reduction was 3.5 fold (from 0.07-0.02). The metal concentration on the filter was a factor 3 lower for the ventilated torch and dropped from 0.8 to 0.2 mg/m3 (relevant for welding activities inside and outside the car).

The introduction of the ventilated welding torch caused large reductions in exposure to welding fumes, especially inside the car which can be considerd as welding in a confined space.

Ohter activities in the car body shop caused different background concentrations in the two half-hour study periods. If this has influenced the comparison of the torches, the real difference between the torches would have been bigger than the values presented.

Zschiesche 1992 706 B Comparative study (field survey)

To evaluate the effectiveness of an integrated exhaust system built into the gun. Five welders performed welding without the exhaust system, another five with the exhaust system. During 1 week, full-shift personal exposure was measured each day. The exact number of available samples is not mentioned in the paper but should be 50 if no sample failed. Sampling was done in the breathing zone, behind the welding helmets. Exact sampling head unknown. No other ventilation systems were used.

Exact industry unknown. Arc welding on mild steel using Ba-containing self-shielded flux cored wires.

Heterogeneous exposure conditions, as sampling was done on regular production days. Apart from that, both groups were welding under the same conditions.

Total particulate concentrations (mg/m3) and Barium (Ba) concentrations (mg/m3), analysed by electrothermal atomic absorption spectrophoto-metry (ETAAS).

Mean total fume concentration without the integrated exhaust system was 12.3 mg/m3 (range 4.2-42.1). With the exhaust system this concentration dropped to 2.6 (range 0.6-5.3), a reduction of 79%. For Barium this reduction in mean exposure was 85% (2.0 without and 0.3 mg/m3 with the exhaust system.

This study shows that an integrated exhaust system built into the gun, can effectively reduce exposure to welding fume and metals in field conditions.


2756 & 444 C Observational study (field survey)

To identify, observe, and evaluate engineering control measures for welding fumes. In this site fume extraction guns were used (during FCAW welding only). Four workers participated in the study, one of them not using the torch extraction. All workers were samples for 2-3 days with 1-4 samples per day. Samples on one day were combined to calculate the full-shift exposure. Samplnig was done on the lapel, just outside the welding helmets, using closed-faced 37 mm cassettes. All samples were analyzed for metal content.

Manufacturing of steam ovens for use in kitchens. Several welding processes are used, but only FCAW welding was included in this evidence table.


Total particulate concentrations (mg/m3) and metal concentrations (µg/m3).

The worker that did not use the torch extraction had the highest dust (33 mg/m3) and Fe (8,550 µg/m3) and Mn (4,370 µg/m3) concentrations. When using torch extraction, the varied from 1.4-10 mg/m3 for dust exposure, 411-2,320 µg/m3 for Fe, and 72-1,320 µg/m3 for Mn.

Although the ventilation sysem may be capable of lowering the fume levels, it did not always control the worker's exposure below the exposure limits.

The study was not set up as a comparative study. As a consequence, the number of samples without torch extraction is only 1. Nevertheless, the value of the study is that under field conditions, the introduction of fume collecting welding torches may not always sufficiently reduce exposure to welding fumes.

72


Iwasaki 2005 285 B- Comparative study (experimental setting)

To demonstrate the potential effectiveness of using fume collecting welding torches. This is presented as example in a paper with a main focus on a push-pull ventilation system but addtional data are shown for the welding torches. The torch is described in detail, as is the velocity distribution near the torch. Dust sampling is done with the welding fume collector on and off. Details on exact sampling method and strategy are lacking, however.

Car manufacturing factory. Exact welding technique unknown. Exact welding material unknown, but presumably mild steel.

Unknown. No further details on sampling conditions are availale.

Welding fume concentration (mg/m3)

When the welding fume collector was not operated, the fume concentration was 2.33 mg/m3, and when operated it was 0.25 mg/m3 (89% reduction).

This study suggest that fume collectiong torches can potentially effectively reduce welding fume exposure.

The quality of the study cannot be assessed due to limited information on study design and sampling methods.

Ojima 2006 216 B+ Comparative study (experimental setting)

To assess the effectiveness of fume-exhauste gun system on welding fume concentration levels. Five different situations were tested (each sampled 10 times), one with fume exhaustion off and four with fume exhaustion turned on, but with variable welding positions (flat, horizontal fillet, flat but 45° down hill & horizontal fillet 45° down hill) to test different angles of the gun. In addition, various gas flow rates were tested when the gun was used on the flat position. Respirable fume concentration was measured real-time with light scattering digital dust monitor. Sampling point was fixed at the assumptive breathing zone (30 cm above the arc point).

Robotic CO2 arc welding with welding current 100A, welding speed 20 cm/min, solid wire, a gas flow rate of 20 l/min & 1 min arcing time. Welding material is base metal.

- Welding fume concentration in mg/m3. Outcome is presented as mean and standard deviation (sd) of the 10 samples per situation.

With the fume exhaustion turned off the fume concentration was 78.6 mg/m3 (sd=16.6). When turned on and welding in a flat position the fume concentration dropped to 10.8 mg/m3 (sd=2.8), a reduction of 86%. However, in other situations (horizontal fillet, flat but 45° down hill & horizontal fillet 45° down hill) the reduction in fume concentration was less, respectively 74%, 63%, and 63%. For the flat position the reduction in fume concentrations was stable until the gas flow rate was increased above 30 l/min (at higher gas flow rates the fume concentrations went up again). In contrast, when the flow rate was reduced to 10 l/min, visible welding defects could be detected on the surface of the weld metal.

The fume-exhaust gun can be very effective in reducing welding fume exposure. However, it is most effective for horizontal welds. Increase in the elevation angle of the weld line seems to lower the gun performance. In addition, gas flow rates should be kept between 15-25 l/min to avoid welding defects (<15 l/min) or reduced performance in reducing fume exposure (>25 l/min).

-

Marconi 2010 2531 B+ Literature survey on capture efficiency of integral fume extraction torches for GMA welding.

To evaluate the effectiveness of integral fume extraction torches by systematic literature review in the period 1968-2010. Several independent studies on capture efficiency by various institutes is reviewed and summarized in this review.

GMA welding Capture efficiency depends on several factors such as (1) specification of extraction nozzle, (2) maintenance of the torch, (3) welding position, (4) weld joint configuration, (5) performance of fume collecting unit, and (6) environmental conditions (draughts, confined spaces).

Capture efficiency of welding fume in %.

The main factor affecting capture efficiency of integral fume extraction torches are the three principal ways in which the operator hold the welding tool: (1) horizontal welding in which the torch is held overhand and almost vertically above the weld, in the path of fume movement. Capture efficiencies in this situation can be very high (90% or more). When a horizontal weld is made on the inside of an angle formed between a horizontal and vertical plate, the capture efficiency is in the order of 10-15% lower; (2) vertical welding in which components are in the vertical plane and the angle of the welding

Integral fume extraction torches will only effectively reduce welding fume exposure in case of horizontal welding operations. For vertical welding and overhead welding the effectiveness is minimised or close to zero.

When using fume extraction torches there is a need to maintain a fine balance between extract air rates and shielding gas flow rates. The goals is to achieve a good control of welding fume without stripping away the shielding gas, thus putting at risk weld quality.

73


torch to the components would be typically vary between 50-80°. In this situation the capture efficiency falls from about 90% to 10% because the torch is held at an angle where the fume extraction nozzle is not in the path of the welding fume; (3) overhead welding in which the torch is held vertical below the weld. In this situation fume is often observed rising at such a rate that it is not captured by the on-torch extraction system.

Local exhaust ventilation

Wal 1985 1254 B Comparative study (field survey)

To evaluate exposure to welding fumes and gases in Dutch industries. In this sub-study, the efficiency of local exhaust ventilation (LEV; flexible pipe lines) was evaluated in one factory with 5 identical work places. For 5 welders personal inhalable dust was sampled (3 hrs) and use of ventilation was monitored: (1) not used (N=11), (2) correct use of LEV (N=5), and (3) incorrect use of LEV meaning above their heads with fumes passing the breathing zone (N=4). All sampling was done behind the face shield or welding helmet.

For all samples MMA welding on unalloyed steels.


Inhalable welding fume (mg/m3).

Without the use of LEV mean exposure was 6.3 mg/m3 (range 2.4-11). With correct use of LEV mean exposure was 3.0 mg/m3 (range 1.9-4.6). When LEV was positioned above their heads (incorrect use), mean welder's exposure was 13 mg/m3 (range 7-17).

Correct use of LEV (flexible arms) was able to reduce welding fume exposure in field conditions with approximately 50%. However, when LEV is positioned above the welder's head (with fumes passing the breathing zone before being exhausted), welding fume exposure is twice as high, as compared with no use of LEV.

Dyrba 1989 761 B- Comparative study (field survey)

To evaluate welding fume exposure for 4 different welding techniqes with and without the use of mobile local exhaust ventilation (LEV). Personal samples were taken for 30 minutes (worst-case sampling strategy). Total dust (sampling head unknown) was measured in the breathing zone. During part of the samples workers used a mobile LEV system with a flow rate of 130 m3/hr. Part of the filters (not exactly specified for each welding technique) were analysed for chromium compounds using photometric techniques.

Technical workshop in large chemical company. Welding techniques (P= number of workers; N=number of samples; wo=sample number without LEV; w=sample number with LEV) were TIG (P=8;N=44;wo=28;w=16), MMA (P=11;N=66;wo=44;w=22), plasma (P=5;N=16;wo=8;w=8) & MIG (P=3;N=26;wo=14;w=12). Material welded: x5CrNiNb20.10 & x5CrNiMoNb19.11.3

Heterogeneous exposure conditions, as sampling was done on regular production days. No information available on the type of activities during the sampling days.

Total dust concentration & Cr2O3- concentration (in mg/m3)

For TIG welding the mean total dust concentration was 2.14 mg/m3 without and 1.42 mg/m3 with LEV (34% reduction). For MMA, Plasma & MIG welding these values were 7.55 vs 1.70 (77%), 14.51 vs 7.32 (50%), and 32.41 vs 11.28 (65%). For Cr2O3 concentrations, the reduction in welding fumre exposure was also shown. For TIG, MMA, Plasma & MIG the exposure (reduction) was 0.018 mg/m3 vs 0.009 mg/m3 (50% reduction), 0.332 vs 0.090 (72%), 1.02 vs 0.42 (58%) & 2.88-0.69 (76%).

This study shows that under field conditions, the use of a mobile LEV was associated with reduced personal welding fume exposure levels for all welding techniques as tested in this study.

Only univariate comparisons were made in this study, not corrected for any other determinants of welding fume exposure.

74


Nygren 1992 2586 B Comparative study (field survey)

To investigate the effects of air quality in two welding workshops after adoption of energy-saving measures in the ventilation systems. Electronically controlled valves were installed in the inlet and exhaust pipes at each workplace. Before the modification, all exhausts were constantly on. After the modification, the exhausts were on irregularly, depending on the production. Pre- and post intervention, full-shift sampling was done both by personal sampling (N=9) and static sampling (N=15), using 37 mm sampling cassettes. In the samples metal content was determined.

Two welding workshops with multiple workplaces. In one of the companies MMA welding on stainless steel was almost entirely the sole welding technique. No information is availalble for the other company.

Potential heterogeneous exposure conditions between the pre- and post-intervantion sampling days (not discussed in detail). Potential systematic difference in exposure between the workers in the field study (number of workers sampled is unknown).

Welding fume concentration in mg/m3 presented as mean exposure levels. In addition metals (Fe & Cr6+) have been analysed in the dust, using AAS.

In both workshops energy usage decreased after the modifications. In one of the companies, dust & Fe mean exposure levels were all lower than pre-modification (personal samples for dust 1.8 vs 0.7 mg/m3, and 0.4 vs 0.3 mg/m3 for Fe; static sampling 0.7 vs 0.5 & 0.2 vs 0.1 mg/m3, respectively). In the other company, static samples also decreased after modification (dust 1.6 vs 1.3 & Fe 0.2-0.2 mg/m3), while values from personal sampling showed the opposite (1.9 vs 2.4 & 0.3 vs 0.7 mg/m3; but within the daily variation). Five pairs of samples (1 personal, 4 static) were available for Cr6+, with both mean and maximum values showing statistically decreased (p=0.05) post-modification values (1.9-2.8 vs 0.5-1.0 µg/m3).

The on-demand local exhaust ventilation used less energy, but the modifications did not cause any decrease in air quality in terms of Fe & dust levels.

In these companies, the overall Fe & dust exposure is relatively low.The validity of this conclusion for work sites with much higher concentration levels in unclear and should probably be investigated separately.

ter Kuile 1993 1077 B Comparative study (experimental setting)

To assess the optimal local exhaust ventilation (LEV) position and conditions using an infrared gas cloud (IGC) scanner. This method was used in an experimental setting to study the ventilation parameters (flow, position, and shape of the exhause) on welders exposure. IGC-images with grey scaling were produced for several welding situations using a mannequin as dummy for an actual welder. Images were created for four positions of the LEV, with and without a screen to optimise flow patters and with and without a porable welding-fume ventilation fan.

No actual welding. In this work, a welding plume was simulated by the convective flow above an electric heating plate. To create an appropriate amount of turbulence, an air jet mixed with nitrous oxide as a tracer was blown onto the plate, mimicing the rurbulance and convecation of welding smoke.

- IGC-images of exposure profiles around a worker. Each scanner image shows the grey value scale representative of concentration.

Clear differences between IGC-images can be seen, showing differences in breathing-zone concentrations at several positions of the LEV. Most optimal conditions were seen when the LEV hood was positioned 20 cm above and 40 cm behind the weld, causing the welding fume to move away from the welder's breathing zone and captured by the LEV. Positioning the LEV further up, or further way from the worker, caused higher breathing zone exposures, as visible on the images. Improvements in breathing zone exposures were also shown when a flat screen was placed opposite the welder and using a small portable ventilator in front of the welder.

The position of the LEV hood influences the breathing zone concentration to welding fumes. Of the images available, the optimal position of the LEV hood was 20 cm above and 40 cm behind the weld.

This experimental setting closely mimic a welding workplace, but is not an actual welding situation.


3446 & 424 B- Comparative study (experimental setting)

To assess the effectiveness of two types of portable local exhaust ventilation (LEV) units (both same manufacturer (Plymovent) but with two main differences: (1) shape of the hood, and (2) air flow at the hood (1,000 m3/hr & 2,200 m3/hr). Sampling was done on 3 days with a total of 25 sampling runs: 23 outside in a semi-enclosed tank (16 without

Experiment in union training facility during SMAW welding on stainless steel, both inside a building and outside in a semi-enclosed tank.

Use of 4 different rod types and 4 rod diameters. Three different welders.

Welding fume concentration in mg/m3 presented as geometric mean (GM) exposure levels. In addition metals (Ni, Mn, As, Cr, Fe & Cr6+) have been analysed in the dust, but sampling results are only described in

Of the 45 personal short-term samples 29 (64%) exceeded the 8-hr TLV of 5 mg/m3 (range 1.54-62.0 mg/m3). The geometric mean of all 34 samples in the tank without ventilation was 9.28 mg/m3, and was reduced to 7.00 mg/m3 using ventilation unit 1 (N=4; 25% reduction) and 6.76 mg/m3 using unit 2 (N=5; 27%). Inside the building the use of ventilation was

The portable LEV as used in this study was shown to reduce exposure to welding particulate, but not to levels below the TLV of 5 mg/m3. In the semi-enclosed tank the reduction in exposure levels was limited to 25-27%, potentially due to the strong effects of wind

There was a large between-variability in exposure, with significantly higher levels of welding fume concentrations for one of the welders as compared to the second welder sampled in the same

75


LEV and 7 with LEV) and 2 inside a building (1 with and 1 without LEV). During each run 1-2 workers were samples simultaneously by short-term personal sampling outside the welding masks using high-volume pumps (13 l/min) and closed-faces 37 mm cassettes.

general terms, not presented as concentrations.

almost five times less (1.59 vs 7.69 mg/m3; 79% reduction) but was based on one sample per situation only. Using ANOVA, ventilation showed a significant effect on exposure in a multivariate analysis (p<0.02). For metals, only for Cr6+ a significant reduction was noticed in the ANOVA (p<0.04). A small difference was noted between the two LEV's tested.

currents. runs. The authers dicuss this is due to working methods, but it may well have influenced the major conclusion of this study as well (one of the figures only suggest an improvement of ventilation for this worker, not for a 2nd welder). Even after the use of the LEV systems, exposure levels were still above the TLV's for dust and metals, althoug short-term measurements were compared to 8-hr TLV's.

Daniels 1997 1366 B- Comparative study (experimental setting)

To show the benefits of direct reading instruments in studying exposure determinants. Realtime measurements of welding fumes were perfomed outside in a semi-enclosed tank, with and without the use of porable ventilation. Sampling was done in the sampe plant as Wallace 1996 (see elsewhere). Exact real-time aerosol monitor unknown. Toal duration of sampling 2 min.

Experiment in union training facility during SMAW welding on stainless steel, outside in a semi-enclosed tank.

Exact specifications for both experimental conditions not availalbe. Potential heterogenous conditions.

Real-time welding exposure profile with concentration in mg/m3.

Without the portable ventilation, 6 peaks of dust exposure were measured. Two of these peaks reached the level of 35 mg/m3 (duration of both peaks approx. 10 seconds). When using the portable ventilation unit, only one small peak (approx 2 mg/m3) could be observed during the same 2 min of welding.

The portable LEV as used in this study was shown to be able to reduce exposure to welding particulate.

The total amount of information in this paper is very limited.

Kulmala 1997 1336 C Observational study

To study the air flow characteristics near a welding exhaust hood. Air flows around an exhaust hood were calculated using simulations with a standard two-equatio turbulence model. The accuracy of the calculations was verified by experimental measurements using a laser-Doppler anemometer.

Experimental setting. No welding exposure, but using a local exhaust ventilation (LEV) system relevant for welding situations.

- Air flow (m/s) around the LEV (1) calculated with a model, and (2) measured with an anemometer.

The air flow field around welding exhaust hood can be calculated fairly well with the model used. Data is presented as figures with measured and predicted constant velocity countours and cannot be presented in detail in this evidence table. The complex shape of the exhaust hood as tested in this study, had little effect on the air velocities in front of the hood.

With the model, the airflow around LEV can be calculated and can be used to give guidelines for the proper position of the hood relative to the welding point.

It was mentioned (based on cited ACGIH guidelines) that the recommended capture velocity for welding operationss are 0.5-1 m/s. The reference was checked, but no additional evidence was given as foundation for this statement.

Shibata 2000 470 C Comparative study (experimental setting)

To provide a useful numerical simulation method for the installation of local exhaust ventilation (LEV) in enclosed spaces, including validation by means of sampling. The mathematical model is described in the paper. Prediction of welding fume

Robotic CO2 arc welding with welding on mild steel plates, using solid wire and gas flow rate of 20 l/min.

- Welding fume concentration in mg/m3 (either predicted by the model, or actual sampling result). The number of blowholes per cm2 welded steel

Scatter plots showed an excellent correlation between predicted and measured concentration, showing the validity of the model. With the LEV hood facing the welder the breathing zone concentrations were approx. 50% the concentration when LEV

The model was valid in predicting welding fume concentration in the confined space. When using LEV in enclosed space, the results suggest that the hood should be

This model was shown to be valid for this particular experimental setting. The external validity of the model (in predicting welding fume concentrations)

76


concentration in the defined breathing zone was performed for 3 welding currents and 3 LEV flowrates. In addition, influence of LEV position was modelled, either facing the source, or facing the welder. Samples to validate the model were taken in the center of the breathing zone, during roboting welding and using an air sampler with 20 l/min sampling speed (sampling duration and sampling head unknown). For each experiment, steel plates were examined on welding defects (blowholes).

plate. hood was facing the source. Increasing exhaust flow rates (from 0.1-0.3 m3/s) were associated with lower welding fume exposures (when comparing 0.1 and 0.3 m3/s the reduction varied from 29-53%) and was independent of the hood position. In addition, the average fume concentration increased with increase in welding current (also independent of hood position). The number of blow-holes increased dramatically (from 2 to 15) with increasing FEV flow rates, but only when the hood was facing the source. When facing the welder, the number of blow holes also increased, but with a maximum of 2/cm2.

faced in the direction of the welder, not the source, to reduce both workers exposure and welding defects.

in other types of confined spaces remains unclear.

Simcox 2000 494 C Observational study (field survey)

To study the effectiveness of the introduction of local exhaust ventilation. In all work areas, local ventilation system (hoods) were installed on the machines. 26 samples were collected prior to the installation of the ventilation systems. All workers were reassessed within one month of the instllation (84 samples). Full-shift dust samples were collected with IOM sampling heads and analysed for Co content.

Hard metal production workers. Work activities included wet and dry grinding of saw baldes, brazing, welding, and setup. Welding techniques included TIG welding but no other information on the total of spectrum of welding techniques used.

During the study period most workers perfomed the same set of tasks each month, but exact activity is likely to have varied and may have biased study results.

Cobalt concentration (analyzed by AAS), presented as geometric mean (GM) exposure levels.

For all job titles post-ventilation samples showed lower GM's were found for Cobalt exposure with a reduction per job title varying from 11% to 91%. In the job titles that specifically mentioned welding operations the reduction in GM cobalt exposure varied from 11-86%. Cobalt exposure for one of the grinder/welder job titles remained elevated, most likely due to the fact that the capturing hoods in the band saw area were located at least 12 inches away from the point of dust generation.

The LEV was able to reduce Cobalt exposure, but effectiveness varies, most likely due to improper positioning of the hoods relative to the exposure

In this study, also long term effectiveness of the ventilation system was tested (see elsewere).

77



To assess the effectiveness of a light sensing self-adjusting hood for capturing welding fumes for use in moving sources. When a light source is detected by the light sensor, the sensor switches on the ventilation, and shifts the hood to the best position.Three different situations were measured, each sampled 5 times: (1) no ventilation, (2) ventilation on without use of light sensor with a light intercepting zone of 30 cm from the light sensor & (3) ventilation on and use of the self-adjusting hood. Welding fume was measured using a light scattering dust monitor with the sampling point fixed at the welding torch of the robot (25 cm above the arc point). Sampling duration per sample is unknown.


- Welding fume concentration in counts per minute (cpm). Outcome is presented as mean and standard deviation (sd) of the 5 samples per situation.

Without any ventilation fume concentration was 6343 cpm (sd=8.52). When exhaustion was switched on but at a fixed position, the fume concentration dropped to 5565 cpm (sd=840), a reduction of 12%. When the self-adjusting hood system was in operation as well, the fume concentration dropped to 1675 cpm (sd=453), a reduction of 74%.

The light sensing self-adjusting hood was shown to effectively reduce welding particle number concentrations during robotic welding.

There are some limitations in the application of the system: (1) because of mechanical limitations this hood system is only applicable to reciprocating motion work, (2) the range of movement is in this experiment limited to 150 cm, (3) the welding speed is limited to 50 cm/min, but considered sufficient for normal welding situations, and (4) the light intercepting zone was limited to about 30 cm from the light sensor.


To study the influence of welding parameters on exposure to welding fume. Samples were taken for simulated conditions in actual workplaces. A total of 22 conditions were were measured, using a range of welding parameters. Two samples were collected during each measurement: (1) during arcing only, and (2) duing non-acring periodes, allowing to differentiate between the two, and to estimate exposure over the entire sampling period. Exact sampling method and duration unknown. In this sub-study three situations with local exhaust ventlations (LEV) were compared: (1) no LEV, (2) non-optimal use of LEV (some fume was seen to escape), and (3) best advantage use of LEV (none of the fume appeared to escape). Three situation were measured (welding lab, enclosure with and without roof), each in triplicate.

MMA welding on stainless steel. Other fixed welding parameters: consumable type 308L, welding bead on a plate in flat position on a table & Ar/CO2 98/2% shielding gas.

Unknown how many workers were involved in this sub-study and if workers were assigned randomly over the head positions. Differences may therefore to some account be explained by differences between welders. In addition, consumer diameter, current, voltage & duty cycle slightly changed between the experimental conditions.


Without the use of LEV, mean fume exposure levels varied from 5.4-13.1 mg/m3 for the three situations (welding lab, enclosure with and without roof). With non-optimal use of LEV this was reduced to 0.5-1 mg/m3. With best advantage use of LEV, mean exposure levels varied from 0.11-0.14 mg/m3.

In this field experiment LEV is able to ruduce fume exposure levels with 92-95%. With best advantage use of LEV 97-99% reductions were measured.


78


Zaidi 2004 321 B Comparative study (experimental setting)

To assess the effectiveness of two types of transportable local exhaust ventilation (LEV) systems: a portable unit (50 kg) and a mobile unit (150 kg). Exact technical details of both units are presented in the paper. Both static (at 2 & 5 m from the source) and personal breathing zone samples were taken at a flow rate of 1-2 l/min (exact sampling head & sampling duration unkown). For each identified situation, 5-10 samples were taken. Mangenese concentration was used as a reference metal in the welding fumes.

Study was performed in a technical workshop. Experienced and professional welders were engaged to perform welding jobs, using electric arc welding on mild steel in six adjacent welding cabins. The electrodes used contained carbon steel core wire coated with flux containing manganesse < 5 wt%.

Six different welding cabins & unknown number of different welders.

Concentration of Mn in air, analysed by AAS. Outcome is presented as arithmetic mean of the 5-10 samples per identified situation.

With the portable LEV unit the personal breathing zone Mn exposure decreased from 22.16 µg/m3 without exhaust to 8.25 µg/m3 (63% reduction; p<0.005). For the mobile LEV unit the reduction in personal Mn exposure was 88% (p<0.005; from 70.06 to 8.29 µg/m3). For the mobile LEV unit, static sampling was available as well, showing 62% reduction at 2 meter distance (p<0.005; from 16.74 to 6.37 µg/m3) and 23% reduction at 5 meter distance (ns; from 6.43 to 4.93 µg/m3).

Mobile local exhaust ventilation systems have been shown to effectively reduce Mn exposure levels in an experimental setting.

Main drawback of this study is the missing information on sampling duration of samples.

Iwasaki 2005 285 B- Comparative study (experimental setting)

To assess the effectiveness of an open-type push-pull ventilation system. Capture velocity of the ventilation system is changed and measured at 18 points. Meanwhile, (1) the quality of the welding is checked by measuring the formation of blow-holes in the welded metal and (2) personal dust exposure is measured using a TR personal sampler, without exact specification of the sampling method (it is not fully clear if sampling is done gravimetrically or by real-time particle counting; sampling duration unknown).

Carbon dioxide gas arc welding by a welding robot on steel. All welding conditions are described in detail.

Capture velocity is one of the key variables that is deliberately changed during the study. Second, shielding gas flow rate is changed during the study with the main focus of studying the effect of welding quality. All other things are stable during the whole experiment.

Capture velocities of the push-pull ventilation system (m/s), welding fume concentration (mg/m3) & the number of blow-holes in the weld.

Increasing capture velocity of the push-pull ventilation system is related to reduced welding fume concentrations. At capture velocities > 0.3 m/s the fume concentration at the welders breathing zone below 3 mg/m3; at capture velocities > 0.5 m/s below 1 mg/m3. Up to 0.8 m/s capture velocity, no welding defects could be identified using the standard shielding gas flow rate of 20 l/min. At higher capture velocities, higher shielding gas flow rates were needed to avoid blow-holes in the weld.

Open push-pull systems can be used for reducing exposure to welding fumes. The capture velocities needed to reduce welding fume below the occupational exposure limit are low enough without impact on welding quality.

The primary focus in this article is the effect of ventilation velocity on welding quality, not on the reduction on exposure level. As a result, the presented details on sampling method is limited, hampering the full interpration of the exposure results.

79


Lee 2007 2496 B+ Comparitive study (experimental setting)

To asses the effectiveness of a modified ventilation system welding booth. The original booth (1.5 x 1.8 x 2.1 m) only had an exhaust duct in the roof. The modified booth had (1) a welding table with integrated downward ventilation and (2) an movable arm-type exhaust attached to the roof. In both situations total particulates and particle size distribution was measured real-time using a Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) at various location in the booths: above the weld, in the welder's mask and in the exhaust duct. Effectiveness was tested for both horizontal and vertical welding operations. Sampling duration was about 5 minutes. In addition, time for clearance of welding aerosols below the background concentrations was measured in both situations.

Arc welding operation on base metal plates, with further specifications of voltage (20V), current (125A) & welding rods (E-7018; two rods per sample).

Unknown if all the welding was done by the same welder.

Total particulate number concentrations (#/cm3) and time for clearance of welding aerosols below the background concentrations.

In the existing booth the concentration in the welder's mask was 7.78E+05 and 3.39E+05 for horizontal and vertical welding, respectively. In the modified booth the concentration for horizonal welding dropped to 1.48E+04 (98% reduction) and to 5.25E+04 (92% reduction) for vertical welding operations. For the vertical welding operation, the independent effects of the arm and table was investigated, showing lower concentrations with only the arm in operation (2.12E+04) as compared to only the table in operation (5.25E+04). The time needed to reduce welding aerosols below the background concentration was 11 min for the conventional booth and 6 min for the modified booth.

The modified welding booth showed large reductions in welding aerosol exposure levels with a welding table with integrated downward ventilation for horizontal welding operations and an additional movable ventilation duct for vertical welding operations.

For vertical welding operations, the separate effect of table and arm was measured. For horizontal welding operation, only the combined effect was measured of both modifications.

Meeker 2007 146 B+ Comparative study (both experimental setting & field survey)

To assess the effectiveness of a commercially available portable local exhaust ventilation (LEV) unit. Experimental setting: semi-enclosed booth in a training facility, five pared trials of LEV control vs. no control, each 1 hr in duration with same activity. Field survey: full-shift breathing zone samples from two pipefitters (8 samples each), the LEV unit was used by one of the workers on 7 days. Sampling was done using 37-mm filter cassettes on the lapel outside the welding helmet.

Experimental setting: pipefitter training facility & SMAW welding on carbon steel pipes. Field survey: pipefitting during the installation of chiller pipes in a commercial construction project & SMAW welding on carbon steel pipes. In both experimental setting & field survey the same type of welding electrodes were found.

Heterogeneous exposure conditions between the workers in the field survey. Potential systematic difference in exposure between the two workers in the field study (LEV unit was used by one of the workers only).

Total (inhalable) gravimetric dust concentrations in mg/m3 & mangenese content of welding fume.

In the experimental setting the use of portable LEV leads to a 74% reduction in geometric mean (GM) manganese exposure (GM 0.050 vs 0.013 mg/m3; p=0.002) and a 59% reduction in dust expsosure (1.80 vs 0.74 mg/m3; p=0.002). In the field survey the use of portable LEV leads to a 52% reduction in manganese exposure (GM 0.097 vs 0.046 mg/m3; p=0.04) but only a 10% reduction in dust expsosure (4.95 vs 4.47 mg/m3; ns).

The introduction of a portable LEV unit may help to reduce exposure to welding fume and its metal constituants. However, the effect of the LEV unit is lower in the field (actual working place) as compared to a controlled experimental setting.

The exposure levels in the field were remarkably higher as compared to the exposure levels in the experimental setting. In the experimental setting control vs no control trial order was randomized to prevent systematic bias due to carry over exposures from one run to the next. However, sample time was allowed between trials and return to background concentration levels was monitored each time, minimizing the additional value of the randomization.

80


Beckmann 2009 1961 C Observational study (experimental setting)

To assess the effectiveness of local exhaust ventilation systems (LEV) for welding situations using different shapes of hoods. Six type of hoods were tested, all with one fixed flow rate of 1,200 m3/hr. For each of the hoods the flow profile around the hood was measured using a thermic anemometer that could be fixed at very precise places around the hood. For each hood, isotachic lines (lines connecting places with equal wind speed) were drawn for 0.3 and 0.5 m/s. Using these isotachic lines the maximum range of the hood was calculated for two capture velocities (0.3 and 0.5 m/s).

Experimental setting. No welding exposure, but using a local exhaust ventilation (LEV) system relevant for welding situations.

- Maximum capture range of each type of hood in mm for two different capture velocities.

The maximum capture range of all hoods in this test was 344 mm. For two types, the hoods were tested with and without a flenge mounted on the end of the hood. For the tubular hood the capture range increased from 290 to 337 mm for the 0.3 m/s isotachic line and from 217 to 255 mm for the 0.5 m/s isotachic line, an increase of 16% and 18%, respectively. For the funnel-shaped hood these capture ranges increased from 302 to 335 mm and from 240 to 254 mm (an increase of 11% and 6%, respectevely).

For all ventilation hoods tested, the capture range varied from 290-344 mm for the 0.3 m/s isotachic line and from 217-258 mm for the 0.5 m/s isotachic line. This implies that LEV systems will not be effective when positioned more than 20 cm from the welding source. Capture range, and therefore capture efficiency, can be approved when a flange is mounted on the hood.

In the conclusions it was assumed that a minimum capture velocity was needed for welding fumes of 0.5 m/s.

Flynn 2010 58 C Observational study (field survey)

To characterize manganese, iron & total particulate exposures and its determinants by means of statistical analysis of a US dataset (TWI dataset) with samples of exposure to welding fumes in various industries. Only breathing zone samples were included in this part of the study. In addition, samples characteized as 'simulation', 'worst-case', 'robotting welding' or 'resistance welding' were removed from the original dataset of 1929 samples. Furthermore, data without information on ventilation were excluded, leaving 434 samples for statisical analysis. Sample durations varied from 20-528 min. Information on local ventilation was available as dummy (LEV yes or no). For part of the samples information was available on Fe content (N=92) and Mn content (N=49)

Various industries and all common welding processes except robotting welding and resistance welding


Time weighted average concentrations of total particulate mass, Fe & Mn (all in mg/m3).

The presence of LEV was associated with approx. 35% reduction in total particulate mass (4.61 vs 3.01 mg/m3). For Fe the reduction was 41% (2.08 vs 1.22 mg/m3) and for Mn 31% (0.16 vs 0.11 mg/m3). When stratified by confined space (conf) and sampler behind the helmet (loc), four pairs of mean exposures were available for situations with and without LEV. For 3 of these pairs (conf=y & loc=n; conf=n & loc=n; conf=y & loc=y) the mean particulate concentration was lower in situations were LEV was used (with reductions of 47%, 17% & 33%, respectively). Only for the combination not in confined space and sampling behind the helmet, slight elevated levels (+5%) were found in situations were LEV was used.

This study suggests that in field situations, the use of local exhaust ventilation are associated with reduced exposure levels in welding situations.

The paper does not contain a method section explaining the exact methods of statistical analysis. From the tables it becomes clear that ventilation study results are based on (1) univariate analyis of the data (LEV yes or no) and (2) stratification by type of work environment (confined space or not) and by sampling location (behind the helmet or not). None of the differences presented in this table were tested by the authors on statistical significance.

81


Meeker 2010 26 C Observational study (field survey)

To investigate whether use of local exhaust ventilation (LEV) significantly reduces exposure to Cr6+ from welding tasks. This study uses the TWI dataset (see Flynn 2010). For 124 samples information on Cr6+ content was available of which 75 in stainless steel workers. These 75 samples were further analysed for this study.

SMA (MMA), GMA (MIG), GTA (TIG), Plasma arc (PAW) & submerged arc (SAW) welding on inconel stainless steel (containing 14-23% chromium)


Time weighted average concentrations of Cr6+ (µg/m3).

Median hexavalent chromium concentration was 0.70 µg/m3 for samples were no LEV was used (N=69) and 0.13 µg/m3 for the 6 samples with LEV (a reduction of 81%; p=0.05 in a t-rest of ln-transformed Cr6+ values)

This study suggests that in field situations, the use of local exhaust ventilation are associated with reduced Cr6+ exposure levels in stainless steel welders.

The paper does not contain a method section explaining the exact methods of statistical analysis. From the tables it becomes clear that ventilation study results are all based on univariate analyis of the data. In only 6 out of 75 observations LEV was used so the conclusion is based on few samples only.

Meeker 2010 26 C Observational study (field survey)

To investigate whether use of local exhaust ventilation (LEV) significantly reduces exposure to Cr6+ from welding tasks. This sub-study used data (N=43) from 2 construction sites with information e.g. on welding technique, Cr6+ content and use of local exhaust ventilation (LEV). Personal samples were collected in the breathing zone using 37-mm filter cassettes.

Constructin industry. SMA (MMA), GMA (MIG), GTA (TIG), Plasma arc (PAW) & carbon arc gouging on both stainless and carbon steels.


Time weighted average concentrations of Cr6+ (µg/m3), presented as geometric mean (GM) exposure levels.

For all data (N=43) GM Cr6+ concentration was 1.41 µg/m3 were no LEV was used (N=26) and 0.84 µg/m3 for the 17 samples with LEV (40% reduction; p=0.24 in a wilcoxon rank-sum test). Separate analysis was done for SMA welding (N=17) showing a GM exposure of 5.24 µg/m3 were no LEV was used (N=9) and 1.15 µg/m3 for the 8 samples with LEV (78% reduction; p=0.03 in a wilcoxon rank-sum test)

This study suggests that in field situations, the use of local exhaust ventilation may reduce Cr6+ exposure levels in construction welders.

The paper does not contain a method section explaining the exact methods of statistical analysis. From the tables it becomes clear that ventilation study results are all based on univariate analyis of the data. According to the method section, data also included carbon steel welding which are expected to produce lower Cr6+ exposure. As no multivariate analysis were done, the conclusion should be intepreted with some care.

82


Meeker 2010 26 C Comparative study (experimental setting)

See also Meeker 2007. Control vs no control trial order was randomized to prevent systematic bias due to carryover exposured from one run to the next and to prevent any other potential biases. Trial durations were 120 min for controlled welds and 60 min for the uncontrolled welds.

GTA (TIG) & SMA welding on stainless steel pipes in a training facility.

2 types of electrodes but with comparable chromium content (16-21%). Potential systematic difference in exposure between the two workers in the field study (LEV unit was used by one of the workers only). Different sampling durations for controls vs non-controls.

Time weighted average concentrations of Cr6+ (µg/m3).

A total of 15 samples were available, 7 with LEV and 8 without use of LEV. In the experimental setting the use of portable LEV leads to a 55% reduction in mean Cr6+ exposure (1.82 vs 0.82 µg/m3) or 68% reduction in median Cr6+ expsosure (1.93 vs 0.62 µg/m3). In a student's t-test this difference was statistically significant (p=0.02).

The introduction of a portable LEV reduced exposure to Cr6+.

In this study control vs no control trial order was randomized to prevent systematic bias due to carryover exposures from one run to the next. However, sample time was allowed between trials and return to background concentration levels was monitored each time, minimizing the additional value of the randomization.

Combination of local and area ventilation

Glinsman 1985 787 B- Comparitive study (field survey)

As part of a calibration study for a real-time aerosol photometer, 24 gravimetric dust samples were taken (exact sampling head unknown). Sampling was done in 3 types of work spaces: enclosed, semi-enclosed, and semi-open. In each, exhaust ventilation was classified in 3 categories: good (exhaust hose close to arc), fair (exhaust hose in general area), and none. Repeated samples for each situation, but exact number unknown. Only short time personal samples available (10-90 min).

Shipyards. Various situations and welding techniques. In most cases, MMA on mild steel or galvanized steel. In addition, flame cutting using oxyacetylene torches.


Welding fume concentration (mg/m3).

Concentration levels increase with increasing enclosure of space. For non-ventilated situations, the mean concentrations were 132, 77 & 20 mg/m3 for enlosed, semi-enclosed and semi-open spaces, respectively. With general ventilation (fair ventilation), this decreased to 87 mg/m3 for enclosed spaces (34% reduction), and to 28 mg/m3 for semi-enclosed spaces (64% reduction). With local exhaust ventilation (good ventilation) in semi-enclosed spaces, this further reduced to 21 mg/m3 (72% reduction compared to no ventilation, 25% compared to area ventilation).

Ventilation in different types of enclosed spaces is able to reduce welding fume exposure (34-72%) under field conditions. However, in none of the tested conditions, exposure levels were even close to the relevant occupational exposure limits.

Concentrations were substracted from the figure in the paper. Only few details available with regard to sampling methods and samplng strategy.

Susi 2000 501 C Observational study (field survey)

To study the impact of mechanical and local exhaust ventilation on reducing welding exposures. As part of a larger study 92 full-shift personal samples were taken in construction workers engaged in hot work tasks for at least 60 minutes (primarily welding and thermal curring. Information on ventilation was collected with the data which were analysed with mixed-model linear regression analysis. Samples were taken according to NIOSH methods (37 mm filter cassettes).

Construction industry only and more specific the following job titles: pipefitters, boilermakers and ironworkers. Welding technique primarily SMAW.


Time weighted average concentrations of total particulate mass (in mg/m3).

Samples were classified according to the type of vantilation: no (N=1), natural (N=56), local exhaust (N=6) and mechanical (fans/blowers; N=16) with mean concentrations of 9.45, 5.34, 1.99 & 1.72 mg/m3, respectively. The sample mean associated with use of mechanical and local exhaust ventilation together was 1.79 mg/m3 (N=22) versus 5.46 mg/m3 (N=57) for natural or no ventilation. This difference (67% reduction) was highly significant (p=0.0001)

This study suggests that in field situations, the use of local exhaust ventilation and/or area ventilation are associated with reduced exposure levels in welding situations. No difference was found in mean concentration levels between local exhaust ventilation and mechanical ventilation.

83


Wurzelbacher 2000

1577 B Comparative study (experimental setting)

To determine the effectiveness of two ventilation methods on weld fume exposure in a simulated confined-space (0.6 x 0.6 x 5 m) welding task. One ventilation method was a standard air horn that was commonly used at a shipyard; the other method used a prototype fresh air diffuser designed to improve ventilation (details given in the report).Ten experienced welders were included, using a 2x2 factorial design in which each subject had two replicates at each treatment. A total of four weld conditions (2 ventilation methods by 2 weld processes) were tested, and analyzed using ANOVA. Personal task-based sampling was done (8-10 min), using pumps at a flow rate of 10 l/min.

Experimental setting to mimic shipyard work in confined spaces. FCAW & SMAW welding on mild steel.

Potential systematic difference in exposure between the workers in the field study.


The mean concentration for the traditional ventilation method was 150 mg/m3 and 207 mg/m3 for the prototype method. ANOVA indicated that this difference was significant (p=0.0184). Regardless of the type of ventilation method used, the exposure levels were still in exceedance of the occupational standard.

Significant differences in welding fume exposure can be found between different ventilation methods. However, high welding fume concentrations still exist in confined spaces, and ventilation as only control measure does not seem to be sufficient and should be accompanied by other control measures such as respiratory protection.

Wurzelbacher 2002

401 B Observational study (field survey)

To determine the effectiveness of a new local exhaust ventilation (LEV) method versus dilution ventilation during confined space welding tasks in a ship. Three experienced shipyard welders participated in the study. A randomized block design was used in which hull cells were paired for the study. All pair-wise sampling for each subject was conducted on the same side of the hull section to minimize possible effects of wind direction and speed. Sampling was done on actual work shifts. Task based sampling was done (range 11-27 minutes). Personal total particulates were measured with 37 mm plastic cassettes and in one of the samples metal content was determined.

Shipyard using MMA welding in confined space in hull cells.


Time weighted average concentrations (all in mg/m3) of total particulate mass & metals (Al, Cu Fe Li, Mn Ti & Zn), analyzed by ICP.

The total range of dust exposure (8 pairs; 16 samples) was 4.6-62 mg/m3. For all pairs the results for the new LEV system was lower (mean 75%, range 44-92%, two-sided confidence limits 58% & 85%, p<0.05). However, also for the new LEV system high dust concentrations could still be found (range 4.6-24.3 mg/m3). For metals, a reduction was seen as well (range 50-80%), but statistical analysis was irrelevant, as only one pair was analyzed.

The new LEV system significantly reduced the dust and metal exposure of welders in the confined spaces. However, high welding fume concentrations still exist, and the LEV as only control measure does not seem to be sufficient and should be accompanied by other control measures such as respiratory protection.

In the new LEV method the exhaust (mean flow rate 977 cubic foot per minute; 28 m3/min) was mounted in the hole of the wall in front of the welder, causing an airflow away from the worker and transpor of fumes to the adjacent cell. The dilution ventilation consisted of an electric fan behind the welder that directed outside fresh air into the confined space. From the total of 12 pairs of data, 4 were classified as non-valid and disregarded as the LEV apparatus appeard to malfunction (in the paper these results are presented and discussed). Sampling results were also dependent on work practices with lower concentrations for welders who start

84


welding in the rear of the hull cells and then back out.

Machedon-Pisu 2009

2377 B- Comparative study (field survey)

To estimate the effect of ventilation during welding. Real-time sampling with a Casella Microdust Pro Real time dust monitor, sampling several dust fractions (total suspended particles (TSP), PM10, cyclone (respirable particles)& PM2.5). 7 pairs of sampling are presented of welding activities with and without the use of ventilation. Type of ventilation not further specified. Sampling duration varied from 15 min to 1 hr. Unknown if sampling is done by personal measurments or static sampling.

It is only mentioned that welding was done with either MIG/MAG-wires or electrode wires, without further specification of welding process or type of industry.

Exact specifications for all pairs of experimental conditions are not availalbe. Potential heterogenous conditions.

Real-time welding exposure profiles with concentration in mg/m3.

In all 7 exposure profiles (presented as figures in the paper), a considerable decrease in exposure level was found for all dust fractions. The total area under the curves (representing the total amount of reduction in expsosure) is not calculate, but is considerably reduced when observing the figures in the paper. Maximum peaks of TSP as observed in the figures, were 62-91% lower with ventilation, as compared to welding without ventilation. For other dust fractions, the reduction in maximum peaks was 67-80%).

The ventilation as used in this study was shown to be able to reduce exposure to welding particulate.

The total amount of information in this paper is very limited.

Flynn 2010 58 C Observational study (field survey)

To characterize manganese & total particulate exposures and its determinants by means of statistical analysis of a dataset with samples of exposure to welding fumes in the construction industry. Data were collected between 1995-2007, all external to the welding helmet. The data contained a variety of other information, including indicators for ventilation. A total of 276 dust samples were available, 198 of which had been analyzed for Mn. Sample durations varied from 70-518 min.

Construction industry only and more specific the following job titles: pipefitters, boilermakers and ironworkers performing welding (88% SMAW and other mostly MIG & TIG), brazing, and thermal cutting operations.


Time weighted average concentrations of total particulate mass & Mn (all in mg/m3).

For pipefitters both area/mechanical ventilation as LEV was used. In this job title ventilation was associated with 21% reduction in total particulate mass (3.30 vs 2.61 mg/m3). For Mn the reduction was 12% (0.076 vs 0.067 mg/m3). For boilermakers and ironworkers no LEV was used so comparisons are relevant for area ventilation only. For ironworkers area ventilation was associated with 72% reduction in total particulate mass (8.21 vs 2.30 mg/m3). For boilermakers mixed results were seen. In one facility reduced exposure levels were seen for dust (50%; 8.31 vs 4.19 mg/m3) & Mn (74% (0.05 vs 0.013 mg/m3). In the other facility elevated levels were seen for dust (56%; 8.3 vs 13.0 mg/m3) & Mn (291%; 0.11 vs 0.43 mg/m3), but in this site area ventilation was used only for welders who were working in a confined space.

This study suggests that in field situations, the use of local exhaust ventilation and/or area ventilation are associated with reduced exposure levels in welding situations. The only exception was found for biolermakers in confined spaces, where area ventilation was associated with elevated exposure levels for dust and Mn.

The paper does not contain a method section explaining the exact methods of statistical analysis. From the tables it becomes clear that ventilation study results are all based on univariate analyis of the data. None of the differences presented in this table were tested by the authors on statistical significance.

85


Liu 2010 29 C- Observational study (field survey)

To evaluate the effectiveness of changes in the ventilation system on welding exposure levels. Numerous ventilation systems were installed between 2001 & 2005 after a first survey, both local exhaust ventilation (canopy hoods over robotic MIG welding areas & enclosing hoods over (semi-)manual MIG welding operations) and dilution systems (numerous outdoor air inlets on the roofs and 3-4 meters above the floor. Real-time particle concentrations (with 5 sec logging intervals) were measured during 6 days, 8 hr/day. Spatial and temporal variability was studied in detail and exposure contour maps were produced for each area.

Car manufacturing company with MIG and resistance welding on mild steel.

Heterogeneous exposure conditions between the days, as sampling was done on regular production days.

Particulate matter concentration in µ/m3.

Sampling information was available from 212 location on 6 days. The 1 min average concentrations varied from 305-501 µg/m3 with a standard deviation of 71 µg/m3. From these data it could be calculated that the difference between before and after introduction of the control measures should at least be 191 µg/m3 to be considered statistically significant (at the given sample sizes). Only one set of pre intervention data was available for the comparison. The difference between the means of wo sets of mapping data (273 vs 216 µg/m3, a reduction of 21%) was not significant and could not be distinguised from the daily fluctuation of the spatial mean.

After the total set of control measures, the particulate matter concentration was reduced with 21% but could not be regarded as statistically significant due to the high variability in exposure between days and between several area locations on the same day.

Pre intervention data were were only available from a previous paper and were not part of the Liu 2010 paper. However, in the pre-intervention paper (cited reference 2 in the Liu 2010 paper) no usefull data could be extracted to alow a good pre- and post intervantion data comparison.

Dilution ventilation or area ventilation


To evaluate the efficiency of air duct ventilation in an experimental enclosed space. Samples were taken without (N=5) and with (N=4) ventilation. During each run the actual arc time was 6 min, but the total sampling duration was 30 min. Real-time fume concentration was measured with a portable laser dust monitor. Sampling location in the enclosed space was located near the presumed breathing zone of a welder.


- Welding fume concentration in mg/m3.

Without ventilation, the time averaged concentrations of welding fumes during the 6 min arcing time was 84 mg/m3. Although the fume concentrations was reduced rapidly afther the arc was put out, it was more than 9 mg/m3 for the next 24 minutes. For the full 30 min sampling the average concentration was 24 mg/m3. With ventilation the concentration during the 6 min arc time varied from 56-58 mg/m3 over the 4 sessions (32% reduction). During minute 6-30 (arc out) the average concentration varied from 3.7-4.2 mg/m3 (55% reduction from the situation without ventilation. For the full 30 sampling the average concentrations varied from 14.5-15.1 mg/m3 (38% reduction).

The dilution ventilation in the experimental enclosed space was able to reduce the fume exposure levels with 32-55%. The largest reduction was found after the actual arcing suggesting that the system is most efficient in removing residual contaminants after welding. However, even after the installation of the ventilation, very high fume exposure levels were still measured, especially during the welding activity.

The flow rates as used in this study were relatively low (1-1.8 m3/min), but as the experimental enclosed space was small (1.4 x 1.4 x 1.4 meter), the air exchanges per hour are between 24 and 40. These values of air exchange rates seem relevant for practice in the real world.

86


Harris 2005 266 C Observational study (experimental setting)

To determine the effectiveness of general dilution ventilation in an enclosed space (5.87 x 4.34 x 2.44 meter). The ventilation rate was changed in 5 steps from 240 cubic feet per min (CFM) to 525, 1040, 1630 & 2210 CFM (approximately 5 & 60 air changes per hour in the confined space, respectively). For each situation 60 min welding (& sampling) was performed. Total particulate matter & total Mn exposure was measured using plastic 37 mm cassettes). Respirable Mn was measured using a 10-mm nylon cyclone. All samplers were mounted in the breathing zone of the welder, both inside and outside the welding helmet. In addition, static real-time dust monitoring was performed.

SMAW welding on carbon steel

3 different SMAW electrodes with full specification. Most important for this study was Mn content in the flux (5.4%, 1.4% & 48%).

Total particulate concentration and total and respirable Mn concentration all in mg/m3. Mn was analysed using ICP/AES.

For total fume particulates exposure levels outside and inside the helmet are in the same order of magnitude indicating no diversion of welding fume by the welding helmet from the welder's breathing zone. With the lowest general ventilation rate of 240 CFM inside helmet concentrations were 15-19 mg/m3 for total dust, 0.61-3.9 mg/m3 for total Mn and 0.66-3.6 mg/m3 for respirable Mn, for the 3 electrodes tested. For every increase in ventilation rate (5 steps) exposure levels reduced for all exposure estimates. For the highest ventilation rate of 2210 CFM the inside helmet concentrations were 3.8-6.6 mg/m3 for total dust, 0.14-1.5 mg/m3 for total Mn and 0.14-1.0 mg/m3 for respirable Mn, a reduction of 65-77%, 61-81%, and 72-81%, respectively.

Increasing general ventilation rates is associated with significant reduced levels of dust and Mn exposure in enclosed spaces. However, even with the highest ventilation rates of 2000 CFM (57 m3/min) and using electrodes with low Mn content (1.4-5.4%), health relevant exposure levels for dust and Mn are still possible. Dilution ventilation in enclosed spaces as only control measure does not seem to be sufficient and should be accompanied by other control measures such as respiratory protection.

The measurements were made all under reasonable field-type conditions: all welding was perfomed in flat position, the welder made reasonable efforts to keep his head out of the plume and his head was no closer to the weld than necessary to allow for adequate vision of the weld.

Dasch 2008 125 B- Comparative study (field survey)

To study particles entering and exiting the air supply house (ASH) to evaluate the air cleaning capability of the plant air filtration system. In the air supply house, the plant air is filtered (exact filter unknown), mixed with outside air, and recirculated back into the plant. For air entering and leaving the ASH, particle size distribution was measured with a Micro Orifice Uniform Deposit Impactor (MOUDI). Number of samples and sampling duration is unknown.

Automotive plant with the following welding processes: resistance spot welding, MIG & TIG.

In the baghouse, plant air was mixed with outside air. % of outside air, relative to plant air is unknown and if this is varying over time.

Particle concentrations in mg/m3 & removal efficiency as function of particle size in %.

The particle concentration entering the ASH was 0.6 mg/m3, for the air leaving the ASH 0.06 mg/m3 (90% reduction). The removal efficiency was lowest in the outer ranges of the particle distribution: 79% for particles <50 nm, 74% for particles of 10-20 µm, and 46% for particels > 20 µm. By far the most particles in the plant were in the 50nm - 10 µm range (derived from the figures; no exact % can be given). In this 50 nm - 10 µm particle size range, the removal efficiency varied between 90-96%.

Air filtration in the ASH removed most (90%) particles before recirculation of the air int the plant. Removal efficiency was highest in the particle size range that were most apparent in the inlet air.

The removal efficiency is a combination of 2 parameters: (1) filtration by the filter in the ASH, and (2) dilution due to the mixing with outside air. It is not clear which of these parameter contributed most.

87


Buonanno 2011 2108 C Observational study (field survey)

Particle characterisation in 3 body shops located in separate industrial warehouses within automotive plants. Most sampling in welding area close (≈3m) to welders (locations further specified for 1 body shop only: N=17). Sampling with a condensation particle counter (CPC) with 1 s time resolution. For each body shop, characteristics of ventilation system were described.

Different welding processes in each body shop (including resistance welding, SMAW, gas GMAW and plasma/laser beam welding).

Very different conditions with respect to exposure to welding fumes between body shops (size, ventilation, type of process, enclosed/not-enclosed, and automated/not-automated).

Particle number concentrations in particles/cm3.

Body shop 1 (largest volume) had local ventilation only, without a general air ventilation system. Body shop 2 & 3 were smaller and had both general and local ventilation. Particle number concentrations in body shop 1 were four times higher (8 x 105 part/cm3) than in body shops 2 & 3 (2 x 105 part/cm3)

The comparison between body shop suggest a positive effect of general ventlation. Particle number concentrations are lower in body shops with both general and local ventilation, as compared to body shops with local ventilation only.

Comparison between the body shops was only done in a general way, but it is clear that they differ in more than one aspect. The differences in concentrations are not studied in detail and without multivariate analysis. In their conclusions, the authors fully assign the differences in particle number concentrations to the differences in ventilations system, but the potential role of other potential factors have not been studied. The suggested role of general ventilation system, as concluded by the authors, seems plausible, but is therefore not supported by direct proof.

Personal respiratory protection

Liu 1995 626 B Comparative study (experimental setting)

To study sampling differences when sampling within and outside standard welding helmets. 23 simultaneous sampling inside (near mouth) and outside (lapel) in 20 different welders. Sampling with close-faced plastic sampling heads with sampling duration from 10-30 min.

All samples taken in an exposure chamber during routine electric arc (stick) welding on galvanized mild steel with standard cellulose-covered carbon steel (cadmium-free) electrodes.

Workers varied in their habits of putting their helmets in the 'up' position during/between activities.

Concentration of Zn & Ir in welding fumes, analysed by ICP-AES.

Concentrations outside the helmet varied from 4.2-117 mg/m3 for Fe and 0.1-291 mg/m3 for Zn. The concentration ratio inside/outside varied from 0.40-1.30 (mean 0.9) for Fe and 0.42-1.18 (mean 0.9) for Zn. For both metals the inside concentration was higer than the outside concentration for 10/23 samples, and for 13/23 samples outside concentrations were higher.

A standard welding helmet does not reduce the exposure of welding fume.

The authors also mention that the inside/outside ratio is dependend on exposure level, with lower ratios with increasing exposures. However, the scatter plot as presented in the paper does nog suggest that relationship and this conclusion is likely based on the effect of one outlier.There is no evidence of protective effects of a standard welding helmet at any exposure level.

88


Han 2002 392 B+ Comparative study (field survey)

To provide data on the workplace performance of three types/brands of N95 certified filtering facepieces. Sampling was done on 14 welding trainees in a shipyard, 3 samples per worker, once for every respirator. Fit performance was assessed by quantitative fit testing (Fit factor). Sampling was done using 37mm closed-face plastic cassettes, simulteneously inside (using a probe between nose and mouth inserted through the respirator) and outside (breathing zone) the respirator. Fe in samples were analyzed by AAS either by flame method (outside samples; loq 0.8 µg/sample) or by graphite furnace method (inside samples; loq 0.08 µg/sample). Sampling duration approx. 2 hours with a simultaneous stop for both samples.

During sampling oxygen fuel gas flame welding on mild steel.

Heterogeneous exposure conditions between samples within a worker and also between workers. Different analytical method was used for inside and outside respirator samples (different limits of quantification (loq)).

For each worker/respirator combination a workplace protection factors (WPF) was expressed as the quotient of outside vs inside Fe concentrations and a fit factor (FF) based on quantitateve fit testing.

Outside Fe concentrations for all 42 samples ranged from 180-1,831 µg/m3 (geometric mean 675) and were not statistically different between respirator brands. For all samples the WPF ranged from 2.2-132.9. The WPF of different brands were different (p<0.05) with geometric means (GM) of 24.4 (3M 8511® cup-shaped N95 particulate filter with one valve), 9.9 (MSA affinity foldable FR 200® without valve), and 16.6 (Willson N95 10FL foldable particulates respirator without valve). The FF for all samples ranged from 5 -200 and was also different (p<0.05) between brands with GM's of 75, 19 & 39, respectively. For all respirators FF were higher than WPF (p<0.05).

Significant differences in respirator performance was found between three brands of filtering facepieces, although all three were certified as N95 by the U.S. certication regulations. Geometric mean WPF vary between brands from 10 to 24.

Field blanks were taken during the study as part of the quality control, but were all below the limit of quantification of 0.08 µg.

89


Zhuang 2003 1645 B - Comparative study (field survey)

To investigate the effect of good- and poor-fitting half-facepiece air purifying respirators on protection in actual workplace environments. Fifteen workers were fit-tested with two respirator models, each with three sizes (total of 6 fit-tests per worker). Each worker was assigned one respirator, with the aim of providing a wide range of fit factors (FF) for the study. A maximum of four samples/worker over 2 days, with sampling duration 1-2.5 hours. Continuous wearing of respirator during sampling without re-donning. Quantitative fit testing (FF) before and after sampling period, resulting in a average FF over the sampling period. Workplace protecion factor (WPF) was determined by simultaneous personal sampling of Fe outside and inside (through inlet tubes) respirators.

Steel foundry. Four of the 15 workers were welders. Welding technique and welding material unknown. Other workers were burners & chippers.

Two brands of half-facepiece, nonpowered air-purifying elastomeric respirators (3M 600 series & MSA Comfo® II), both equipped with P100 filters. Three different job titles. Different analytical method was used for inside and outside respirator samples (different limits of quantification (loq)).

For each sample a workplace protection factors (WPF) was expressed as the quotient of outside vs inside Fe concentrations and a mean fit factor (FF) based on quantitateve fit testing.

A total of 55 valid WPF were determind (2-4 samples per worker). A wide range of FF (10-6,010) & WPF (13-230,000) was measured as expected within the study design. Of the 55 samples 43 were good fitting (FFs≥100) with a geometric mean (GM) WPF of 2210 Twelve samples were poor fitting (FFs<100) with a geometric mean WPF of 40, significantly different from the good fittings. Within the 43 good fitting samples, a very high geometric standard deviation (GSD) of 14 was found. Variability of WPF between shifts within workers was sometimes extreme, with the largest WPF range within a worker being 19-230,000. The high variability in WPF (13-51,400) was also relevant for the 4 welders in the study population.

Goodfitting respirators based on quantitatve fit-tests had significantly higher WPFs than poor-fitting respirators. However, the range of WPF within the good-fitting respirators is very broad (19-230,000), without proper explanation of the factors responsible for the within-worker variability (the same respirator was worn by the worker over all samples).

The main drawback of this study is the huge variability of WPF within workers between days, without proper explanation of causes. WPF were sometimes seemingly unrealistic high (max 230,000). All workers were trained in the use of respirators. No significant differences were found between the FF measured bere and after the work period suggesting that the fit of respirators was rather stable during sampling. In the article the authors focus mainly on the correlation between FF and WPF (R2=0.55; p=0.0001) to show that FF is a meaningful indicator of respirator performance, but this finding is of secundary value for this evidence table.

Harris 2005 266 C Observational study (experimental setting)

To determine the effectiveness of control measures in an enclosed space (5.87 x 4.34 x 2.44 meter). The ventilation rate was changed in 5 steps from 240 cubic feet per min (CFM) to 525, 1040, 1630 & 2210 CFM (approximately 5 & 60 air changes per hour in the confined space, respectively). For each situation 60 min welding (& sampling) was performed. Total particulate matter & total Mn exposure was measured using plastic 37 mm cassettes). Respirable Mn was measured using a 10-mm nylon cyclone. All samplers were mounted in the breathing zone of the welder, both inside and outside the welding helmet.

SMAW welding on carbon steel

3 different SMAW electrodes with full specification. Most important for this study was Mn content in the flux (5.4%, 1.4% & 48%).

Total particulate concentration and total and respirable Mn concentration all in mg/m3. Mn was analysed using ICP/AES.

For total fume particulates exposure levels outside and inside the helmet are in the same order of magnitude indicating no diversion of welding fume by the welding helmet from the welder's breathing zone.

A standard welding helmet does not reduce the exposure of welding fume.

The measurements were made all under reasonable field-type conditions: all welding was perfomed in flat position, the welder made reasonable efforts to keep his head out of the plume and his head was no closer to the weld than necessary to allow for adequate vision of the weld.

90


Gube 2010 56 B +/- Comparative study (field survey)

Descriptive study describing biological effect markers in exhaled breath condensate (EBC) in 45 male welders. Three inclusion criteria for welders: (1) age <50 jr ; (2) welding experience >10 jr; (3) welding technique. All measurementson Friday pre- and post-shift (8hr). EBC was collected using Jaeger ECOSCREEN condenser. After the working shift welders were asked if they had used respiratory protection during welding. To correct for variability due to dilution of droplets generated in the respiratory tract, EBC-results were adjusted, and expressed as quotient of concentrations of effect parameter to a reference parameter.

7 companies of unknown industries. Welding technique (one of the inclusion criteria): shielded manual metal arc welding (MMA), gas metal arc welding with CO2 (MAG-C) or with gas mixture (MAG-M), tungsten inert gas welding (TIG) or metal inert gas welding (MIG)

Heterogeneous exposure conditions for all participants. Use of PPE could be different between workers and was only asked in very general way after the working shift.

Biological effect markers in EBC: malondialdehyde (MDA), nitrite, nitrate, 3-nitrotyrosine, tyrosine, hydroxyproline, proline, H2O2 & pH-value. Tyrosine served as reference parameter for MDA, nitrite, nitrate and 3-nitrotyrosine (see method).

Welders who did not use personal protective equipment showed significantly increased nitrate/tyrosine ratios (median 1.2 vs 0.2 nM/ng; p<0.001), MDA/tyrosine ratios (median 4.4 vs 1.6 pM/ng; p<0.002) & nitrite/tyrosine ratios (P=0.004; no exact data available).

Respiratory protection significantly reduces the concentrations of nitrite, nitrate and MDA in exhaled breath condensate (EBC) of welders and therefore the nitrosative and oxidative stress of the lungs.

The exact ratio's in the result column were not mentioned in the text, but were substracted from the figures in the paper. Although the results show protective effects of respiratory protection, the exact type of respiratory protection that has caused these reductions are not clear.

Cho 2011 3655 B Comparative study (experimental setting)

To compare the performance of particulate respirators for welding fume aerosols against a standard aerosol (NaCl) for testing respirator perfomance. Fifteen commercial respirators were tested in a test chamber. For each respirator pressure drop over the filter and penetration range (as a measure of particle filtration efficiency) was measured for both types of aerosols over a wide range of filter loads (0-200 mg). Each product was tested three times.

Welding fumes from mild steel flux-cored arcs were generated in a test chamber (FCAW with CO2). Welding variables (welding time, wire feeding rate, welding speed, torch angele, distance between contact and work piece) were all controllable.

Different respirators in the study (7 filtering facepiece, 2 replacable singel-type filters, 6 replacable dual type filters).

Penetration range through the filter (in %) and pressure drop (in Pa) over the filter of the respirator.

Penetration rate was less than 0.2% for welding fumes for most respirators, and quite stable over the total range fume load. The maximum penetration rate found in all tests was 0.85% (mean over 3 measurements per product). For NaCl the penetration rate was > 0.2% for most respirators with a maximum penetration rate of 1.2%. The increase in pressure drop (information substracted form steep of lines in figures) is higher for welding fume load (with a maximum of 190 Pa) as compared to NaCl load (maximum 150 Pa) for most respirators.

The standard testing of respirators with NaCl provide a conservative (safe) surrogate for weld fume filter penetration. After loading, welding fumes caused a greater pressure drop of the filters as compared to NaCl testing. Some respirators have a more rapid increase in pressure drop, caused by the welding fume accumulated on the filter.

All respirators tested were commonly used by welders. It is important to select a respirator that maintains an acceptable breating resistance over the total duration of respirator use. The paper provide a ranking of repsirators tested in this study based on the pressure drop after fume load.

Position of the welder

91


Vasconcelos 1996

2749 B- Comparative study (field survey)

To study the influence of welding parameters on pollution levels in real working conditions. In this sub-study, welder's posture was monitored during sampling. Personal sampling was performed in the breathing zone, during welding operations (2-4 hr sampling). For MWMS 124 samples were collected, for MWSS 22 samples. Before comparison of samples for different postures, samples were split into 3 categories according to the shape of the work piece (open, with cavities in the external surface & quasi-closed compartments). Samples were analyzed for metal content.

Electric arc welding in a welding company (not further specified in this particular paper), using manual welding of mild steel (MWMS) and manual welding of stainless steel (MWSS).


Welding fume & metal concentrations (all in mg/m3) & the ratio of exposure for samples with 'welder's head over the plume' over 'welder's head not over the plume'

High total fume exposure levels were monitored, with the majority of samples > 10 mg/m3. For MWMS welding, mean metal exposure levels were always higher for welders with head over the plume: (1) for open workpieces the mean ratio varied per metal from 1.3-5.4, for work pieces with cavities from 4.7-15 & for closed pieces from 8.5-11. For MWSS welding (open pieces only), the mean ratio varied per metal from 3.5-7.7

Welders holding their head over the plume had consistently higher (range: 1.3-15 times) metal exposure levels as compared to workers not holding their head over the plume.

Details on company and sampling techniques are described in a previous paper, which was not available yet when entering the information in this table. The exact definitions for 'welder's head over the plume' and 'welder's head not over the plume' are missing.


To study the influence of welding parameters on exposure to welding fume. Samples were taken for simulated conditions in actual workplaces. A total of 22 conditions were were measured, using a range of welding parameters. Two samples were collected during each measurement: (1) during arcing only, and (2) during non-acring periodes, allowing to differentiate between the two, and to estimate exposure over the entire sampling period. Exact sampling method and duration unknown. In this sub-study three head positions of the welders were tested (deliberate working postures): (1) mostly in the fume, (2) frequently in the fume i.e. considered by the authors as normal welding, and (3) occasionally in the fume. Each situation was measured in triplicate.

MMA welding on stainless steel. Other fixed welding parameters: 5.0 mm diameter consumable type 308L, 210 A, 28 V, no local exhaust ventilation, 20% duty cycle, welding bead on a plate in flat position on a table & Ar/CO2 98/2% shielding gas.

Unknown how many workers were involved in this sub-study and if workers were assigned randomly over the head positions. Differences may therefore to some account be explained by differences between welders.


Under normal welding conditions (head frequently in the fume), mean fume exposure was 7.4 mg/m3. When deliberately holding the head in the fume (mostly in the fume), mean exposure level was 43.6 mg/m3. When keeping the head out of the plume whenever possible (occasional in the fume), mean exposure levels was only 1.4 mg/m3 (81% reduction as compared to normal welding conditions).

Head position seems to be a very important factor affecting welding fume exposure. Keeping the head out the plume whenever possible, is associated with 81% reduced exposure levels as compared to normal welding conditions.


92


Uitgangsvraag 4: Selectie pakket van maatregelen

Reference

Ref ID (temp.



Determinants of variability of exposure to welding fumes

Liu 2011 2513 C Observational study (field survey)

To study the sources of variability of welding fume exposure. A a dataset was compiled with welding fume measurements form 5 countries between 1966 & 2005 (total particulates N=2065; analysed for Mn content N=697), mostly (98.7%) as personal samples. Univariate analyses were done for all covariates and in addition, data were investigated with mixed-model regression analysis. Covariates with potential relevance for designing control strategies are ventilation (natural, mechanical, local exhaust ventilation (LEV)), confined space (open, enclosed (<27m3)), indoor/outdoor work & welding consumables (9 categories).

Five different types of industries have been included in the study using the following welding techniques: SMAW, GMAW, GTAW, FCAW, SMA, oxy-acetylene welding & resistance welding.

Regression coefficients for total particulates (TP) & Mn in the welding fume.

Univariate analyses of show (1) reduced (2-4 times) lower TP & Mn exposures for mechanical & LEV, as compared to natural ventilation, and (2) 2.3 and 8 times higher exposures in enlosed space vs open space for TP & Mn respectively. TP were essentially the same indoors and outdoors, while Mn exposure was 2 times higher in indoor settings. In the mixed regression model significant contributions were detected for both LEV & enclosed spaces (p<0.0001). Exposure to TP was 67% higher in enclosed spaces and 43% lower with LEV. Exposure to Mn was 750% higher in encloses spaces and 67% lower with LEV. The type of welding consumables were important determinants for Mn exposure, but not for TP exposure.

The mixed models developed in this study identified some important determinants of exposures to TP & Mn, particularly the degree of confinement and LEV. This suggests that particular attention should be paid to controlling exposures in enclosed spaces and implementing improved ventilation practices. TP & Mn exposures both have different sources of variability and separate control strategies should be considered to reduce welder's exposures to TP & Mn.

Sampling duration varied in this study with 121 samples <60 min & 1670 samples >60 min. For 274 samples, sampling duration was unknown. However, after controlling for other fixed effects in the mixed models, however, sampling duration showed no (Mn) or only small (TP) effects.

93



Development of a modified method for estimating exposure to welding fumes, based on a large pooled dataset (N=1554 personal full-shift inhalable dust samples) in 62 companies from 16 Dutch studies from 1985-2008. Data were investigated with mixed-model regression analysis. An exposure model was built to estimate welding fume exposure.

Nine different types of industries have been included in the study using the following welding techniques: Metal inert gas welding (MIG), Metal active gas welding (MAG), Tungsten inert gas welding (TIG), Manual metal arc welding (MMA) & resistance welding.


Regression coefficients for inhalable welding fume exposure.

In the regression model (intercept/background 0.61) the following determinants of welding fume exposure were found (ß in model): welding techniques: TIG (-0.45), MIG (0.17), MAG (0.49), MMA(0.36), others (0); % of actual welding time: <15% (0.25), >25% (0.45); use of PPE: low (0.34), high (-0.14); use of local ventilation: low (0.38), high (-0.14); position of the welder's head in plume: yes (0.89), no (1), simulaneous grinding: yes (1), no (0.86); confined space: yes (1.02), no (1); workers risk education: yes (0.78), no (1), and surface coating present: yes (0.83), no (1).

This exposure model is data driven and can be used to generate exposure scenario's and estimate the effect of various intervention options to reduce welding fume exposure. Potential intervention options in the model are local exhaust ventilation, PPE, position of the welder & worker's education.

The model has been transformed into a web based tool for employers and employees, but in modified form including some additional factors based on expert judgement. The web based tool as accepted by the industry does not generate an exposure estimate in mg/m3 (only a red or green judgement if the welding fume exposure is below the current OEL of 1 mg/m3) and cannot be used to predict the effect of different control options.


Development of a method for estimating exposure to welding fumes, based on a large pooled dataset (N=1258 personal full-shift inhalable dust samples) in 33 companies from 1982-2003. Available data also had contextual information. Data were investigated with mixed-model regression analysis. An exposure model was built to estimate welding fume exposure.

Seven different types of industries have been included in the study using the following welding techniques: Metal inert gas welding (MIG), Metal active gas welding (MAG), Tungsten inert gas welding (TIG), Manual metal arc welding (MMA), resistance welding, autogeneous welding, plasma welding & brazing.


Regression coefficients for inhalable welding fume exposure.

In the regression model (intercept/background 0.62) the following determinants of welding fume exposure were found (ß in model): welding techniques: TIG (-0.52), MMA on mild steel (0.42), MMA on stainless steel (0.61), year of estimate (-0.03); % of actual welding time: <15% (0.37), >15% (0.48), unknown (-0.39); use of PPE (-0.11), use of local ventilation (-0.17), position of the welder's head in the plume (0.18) & surface coating present (0.33). The initial model was validated by taking an additional 56 personal samples in 5 companies leading to a modified model including robot welding & simultaneous grinding (the modified model was not presented in the paper). The explained variance in welding fume exposure by the final model was 55%.

This exposure model is data driven and can be used to generate exposure scenario's and estimate the effect of various intervention options to reduce welding fume exposure. Potential intervention options in the model are local exhaust ventilation, PPE & position of the welder.

The model have been made freely available as a MS Access™ tool that can be downloaded on the internet. The tool can also be used to generate exposure scenario's and estimate the effect of various intervention options to reduce welding fume exposure. The instrument can not be used, however, to estimate metal exposures in welding dust.

94


Cole 2007 165 B Comparitive study (experimental setting)

To study which factors affect welding emissions to be able for employers to identify and control hazards. Welding was done in an experimental setting with sampling of total particulates, metals, NO, NO2 & O3 on a mannequin. Various combinations of base/filler material, shielding gas, inside/outside welding helmet & position of the welder were samples. A total of 21 combinations were tested (all in five duplite test, except for one with only three tests) with a total of 216 samples. Each test involved 100 min of arc time, considered relevant for a typical 8-hr shift.

GMAW & GTAW welding on aluminum alloys only.

Total pariculate matter in mg/m3 and metal concentrations in mg/m3 (Al, Mg, Mn & Be, analysed by atomic aborption/ICP). For each combination, results is expressed as geometric mean of five duplicat tests.

From the table presented in the paper, the effect of various combinations of alterations can be determined (all results are stratified for various changes). As an example: when GMAW welding with Cu-rich base/filler materials the exposure ot total particulates can be reduced with a factor 5 (260 vs 47.7 mg/m3, p=0.011) when positioning the welder outside the plume. A further reduction (factor 2; 47.7 vs 24.9 mg/m3 ) can be reached by altering the base/filler material, and another reduction (factor 2; 24.9 vs 12.0 mg/m3) as result of the welding helmet.

These exposure data can be used to predict the effect of various combinations of control measures (base/filler materials, shield gas, welding helmet & position of the welder).

The data is collected for Al alloys only and may be applicable to Al welding only.

Susi 2000 501 C Observational study (field survey)

To study the determinants of exposure to welding fumes. As part of a larger study 92 full-shift samples were taken in construction workers engaged in hot work tasks for at least 60 minutes (primarily welding and thermal curring). Samples were taken according to NIOSH methods (37 mm filter cassettes). Information was collected on 6 process-related variables (e.g. type of hot work & intermittency of work), 4 material or electrode variables (e.g. base metal, electrode type, coatings), 3 environmental variables (e.g. indoors/outdoors, type of ventilation), and 3 work practice variables (e.g. position of worker relative to the fume). All data were analysed with mixed-model linear regression analysis.

Construction industry only and more specific the following job titles: pipefitters, boilermakers and ironworkers. Welding technique primarily SMAW.



Comparison of welding fume exposure foor indoor and outdoor activities did not show consistent lower exposure levels for outdoor welding. Position of worker relative to the fume is one of the factors studied in the paper, but is not further presented or discussed, probably meaning no significant influence on welding fume exposure. Ventilation was significantly associated with lower exposure levels. Samples were classified according to the type of vantilation: no (N=1), natural (N=56), local exhaust (N=6) and mechanical (fans/blowers; N=16) with mean concentrations of 9.45, 5.34, 1.99 & 1.72 mg/m3, respectively. The sample mean associated with use of mechanical and local exhaust ventilation together was 1.79 mg/m3 (N=22) versus 5.46 mg/m3 (N=57) for natural or no ventilation. This difference (67% reduction) was highly significant (p=0.0001).

The only significant task variable in this study for which employes have some control appears to be use of mechanical or local exhaust ventilation. Outdoor welding was not associated with consistent lower welding fume exposure levels as compared to indoor welding.

95


Rappaport 1999 506 C Observational study (field survey)

Application of model to assess exposure of construction workers during hot processes. A total of 370 personal samples (62-525 min) in 7 sites for 120 workers. Selected samples were also assayed for Mn (N=265), Ni (N=18) & Cr (N=18). During sampling gathering information about covariates by the workers in a standarized manner: type of work, continuours/intermittend work, ventilation, welding process, indoor/outdoor & degree of confinement. Data were investigated with mixed-model regression analysis with jobs and covariates as fixed effects and worker and error as random effects.

Construction industry with workers engaged in hot processes in four jobs (boilermakers, ironworkers, pipefitters & welder-fitters). Workers selected for monitoring when expected to engage in hot processes for at least 60 during the workday. Various welding techniques in the study.

Various hot processes are included in the study (welding, torches, cutting). Construction workers were trained by an occupational hygienist to sample themselves and how to gather information on covariates.

Regression coefficients for welding fume exposure: total particulates (TP) and Mn.

For covariates with relevance for selection of control measures, ventilation (local or mechanical) was the only covariate with significant contribution in the final model for total particulates (p<0.05). However, ventilation was not associated with reduced Mn exposure levels.

Within the spectrum of studied control measures, only ventilation was associated with reduced levels for total particulates, however not with reduced Mn levels. TP & Mn exposures both have different sources of variability and separate control strategies should be considered to reduce welder's exposures to TP & Mn.

Sampling and analysis was done with 'validated methods', however, not further specified. The model may only be valid for construction workers.

Independent contribution of both ventilation and working posture

Vasconcelos 1996 2749 B- Comparative study (field survey)

To study the influence of welding parameters on pollution levels in real working conditions. In this study, both local exhaust ventilation and welder's posture were monitored as control measures during sampling. Personal sampling was performed in the breathing zone, during welding operations (2-4 hr sampling). 124 samples were collected. Before comparison of samples with and without control measures, samples were split into 3 categories according to the shape of the work piece (open, with cavities in the external surface & quasi-closed compartments). Samples were analyzed for metal content.

Electric arc welding in a welding company (not further specified in this particular paper), using manual welding of mild steel (MWMS).


Total particulate welding fume (TP) & metal concentrations (all in mg/m3).

High total fume exposure levels were monitored, with the majority of samples > 10 mg/m3. Sampling results for welding without LEV and head in the plume, were compared with sampling results with either LEV or head out of the plume. For welding open pieces, LEV gave 55% reduction in TP, 59% in Fe & 81% in Mn concentrations. Keeping head out of the plume gave slightly lower reductions: 44% for TP, 38% for Fe & 49% for Mn. For welding closed pieces, results are only available for Mn, with 98% reduction for head position and 95% for LEV.

Both LEV and worker position can be effective control measures to reduce welding fume and metal exposure. However, the combined effect of both measures was not tested.

Unfortunately, no situation was measured and compared in which both LEV and welders position were implemented as control measure. Details on company and sampling techniques are described in a previous paper, which was not available yet when entering the information in this table. The exact definitions for 'welder's head over the plume' and 'welder's head not over the plume' are missing.

96


Uitgangsvraag 5: Borging van effectiviteit beheersmaatregelen

Reference

Ref ID (temp.


Type of industry and welding process Variables

Outcome measure Results Conclusions Remarks

Maintenance of ventilation system Guffey 2000 495 C Observational


Study the long term effectiveness of ventilation systems. Three local ventilation systems were designed. Expected air flows were calculated and observed air flows were measured in each system after installation and monthly for 1 year (velocity pressures with pitot tubes connected to manometer). Measurements in 13-17 ducts per ventilation system

Hard metal tool re-sharpening shop with hard metal grinding activities and welding/annealing of band saws (mild steel with steel or stellite teeth). Unknown welding technique (see also Simcox 2000; part of same study).

2 types of ventilation systems (dry system and wet system); only the dry system is relevant for welding processes. Maintenance recommendations were not followed without further specification and might be different for each system. Some cleaning was done during the study both by investigators and/or employees but not further specified and unclear how comparable this was between the system.

Airflows within the ventilation ducts and hoods.

Total air flows for all 3 systems were highest shortly after installation and declined over the course of the 1 yr study (-17% to -22% of the initial airflows in 1st month). However, of the total variability of hood air flows, only 10% was due to the changes in total air flows over time.

Without proper maintenance, the effectiveness of ventilation systems may decrease in time.

Another aspect that influenced effectiveness of the ventilation system was the deviation from ventilation design recommendations to reduce costs (differences between expected and observed distribution of air flows) but only for 1 of 3 ventilation systems. Unfortunately, no comparison was made with the long term effectiveness of well-maintained ventilation systems. Grinding activities were relevant for all ventilation systems (releassing sticky resin particles) and is likely to be more important than welding in causing accumulation of material in ventilation ducts and subsequently the long-term poor system performance (worst cases were associated to grinding).

Simcox 2000 494 C Observational study (field survey)

See also Guffey 2000 (part of the same study). In this study also monthly exposure assessment of worker's cobalt exposure. Personal inhalable dust sampling (IOM sampling heads) with repeats per individual (on average 11 per worker).

Welding techniques included TIG welding but no other information on the total of spectrum of welding techniques used.

During the study period most workers perfomed the same set of tasks each month, but exact activity is likely to have varied and may have biased study results.

Cobalt concentration by AAS

Even after the installation of ventilation systems, cobalt concentrations highly varied during the 12 month study period (range 10-290 µg/m3; derived from the diagrams in the paper). Visual interpretation of all figures (presenting both Co concentration and ventilation air flow measurements) showed no relationship between Co exposure and airflows in ventilation ducts/hoods.

Personal Co exposure in this study is highly variable, but the influence of ventilation air flow rates is limited. Although poor maintenance of ventilation system will affect airflows within these systems (Guffey 2000; part of the same study), the effect on personal exposure levels could not be shown.

See Guffey 2000 (part of the same study).

Education of personal protective equipment

97


Takemura 2008 2727 B Comparative study (field survey)

Study the effectiveness of worker education on proper use of masks. 178 workers from 15 factories of which 22 shipyard welders. In a subset of workers basic training sessions (23 workers participated) on how to wear a mask properly (how to chooose mask that fit, how fasten mask strings, mask change when it becomes ineffective). Measurement of mask fitness with maks fitness tester before and after the training session.

Various industries of which part is shipyard welding. Unknown welding techniques.

Air leakage of masks expressed as percentage.

58% of all workers wore ineffective mask (>10% leakage) with differences among between the occupational groups (shipyard welders among the highest % leakage). In the subset of 23 workers participating in the training session, mask leakage reduced from 32.1 % to 15.5% (P<0.001).

Workers education will improve the effectiveness of personal respiratory protective equipment.

It is unclear what the time period was between instruction and 2nd test of mask leakage (immediately after instruction or after a certain period following instruction). The exact procedure for measuring mask leakage is not explained in detail in the paper. Type of masks as used by the workers in this study is unknown.

Bijlage IV Overzicht belangenverklaringen Overzicht van belangen bij commerciële bedrijven van de leden van de kerngroep en de projectgroep.

De leden van de kerngroep hebben verklaard in de laatste drie jaar onderstaande activiteiten te hebben uitgevoerd op uitnodiging van of met subsidie/sponsoring van een industrieel bedrijf in relatie tot het onderwerp van de richtlijn.

Naam Activiteiten

Dr. Ir. R. (Remko) Houba Geen Prof. Dr. Ir. D.J.J. (Dick) Heederik Geen

Dr. D.J. (David) Bruinvels Geen

Ir. H. (Huib) Arts Geen

De leden van de projectgroep hebben verklaard in de laatste drie jaar onderstaande activiteiten te hebben uitgevoerd op uitnodiging van of met subsidie/sponsoring van een industrieel bedrijf in relatie tot het onderwerp van de richtlijn.

Naam Activiteiten Ir. D. (Daan) Huizer Consultatie/advisering voor een drietal opdrachtgevers in deze

branche, waarbij geen sprake was van een dienstverband met de betreffende firma’s

Dr. G.B.G.J. (Frits) van Rooy Geen M.D. (Max) Vermeij Geen

99


Bijlage V Afkortingen AAS Atomic Absorption Spectroscopy ACGIH American Conference of Governmental Industrial Hygienists Al Aluminium ANOVA ANalysis Of VAriance ANSI American National Standards Institute Ar Argon As Arsenicum ASH Air Supply House AWS American Welding Society Ba Barium BA&O Beroepsvereniging voor Arbeids- en Organisatiedeskundigen BOHS Britisch Occupational Hygiene Society Ca Calcium Cd Cadmium CFM Cubic Feet per Minute Conc Concentration CMT Cold Metal Transfer CPC Condensation Particle Counter Cr Chroom Cu Koper DMA Differential Mobility Analyzer (DMA) EBC Exhaled Breath Condensate EBRO Evidence Based Richtlijn Ontwikkeling EDS Energy Dispersive Spectroscopy EDX Energy Dispersive X-ray F Fluor FCA Flux-cored arc FCAW Flux-cored arc welding Fe IJzer FF Fit Factor FFD Fractional Factorial Design FFP2 Filtering Facepiece met particulate filter klasse 2 FFM & FFR Fume Formation Rates FMPS Fast Mobility Particle Sizer GM Geometric Mean GMA Gas Metal Arc GMAW Gas Metal Arc Welding GRADE Grading of REcommendations Assessment, Development and Evaluation GSD Geometric Standard Deviation GTA Gas Tungsten Arc GTAW Gas Tungsten Arc Welding He Helium HSE Health & Safety Executive ICP Inductief gekoppeld plasma ICP-AES Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy ICP-MS Inductief gekoppeld plasma massaspectrometrie IGC infrared gas cloud IOM Institute of Occupational Medicine ISO International Oranization for Standardization K Kalium LEV Local Exhaust Ventilation Li Lithium LLC50 Lethal Concentration 50% LOQ Limit of Quantification MAG Metal Active Gas (welding) MCAW Metal Cored Arc Welding MDA malondialdehyde MDRL Multi-disciplinaire Richtlijn Lasrook Mg Magnesium

100


mg/m3 milligram per cubic meter MIG Metal Inert Gas (welding) min minutes MMA Manual metal arc (welding) MMAD Mass Median Aerodynamic Diameter Mn Mangaan Mo Molybdeen MOUDI Micro-Orifice Uniform Deposit Impactor MS Mild Steel MWMS Manual Welding of Mild Steel MWSS Manual Welding of Stainless Steel NEN Nederlandse Norm Ni Nikkel NIOSH National Institute for Occupational Safety and Health nm nanometer NMMD Number Median Mobility Diameter NSAM Nanoparticle Surface Area Monitor NVAB Nederlandse Vereniging voor Arbeids- en Bedrijfsgeneeskunde NVvA Nederlandse Vereniging voor Arbeidshygiëne NVVK Nederlandse Vereniging voor Veiligheidskunde OEL Occupational Exposure Limit OPC Optical Particle Counter Pa Pascal PAW Plasma Arc Welding Pb Lood PICO Patient, Interention, Comparison, Outcome PM Particulate Matter PPE Personal Protective Equipment ppm parts per million RVS Roest Vast Staal (Roestvrijstaal) SAW Submerged Arc Welding SEM Scanning Electronen Microscopie Si Silicium SMA Shielded Metal Arc SMAW Shielded Metal Arc Welding SMPS Scanning Mobility Particle Sizer SS Stainles Steel SZW Ministerie voor Sociale Zaken en Werkgelegenheid TEM Transmission Electron Microscopy TEOS tetraethyloxysilane THP3 Motoraangedreven helm of kap met particulate filter klasse 3 Ti Titanium TIG Tungsten Inert Gas (welding) TLV Threshold Limit Value TMA tetramethylsilane TNO Nederlandse organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek TP Total Particulates TSP Total Suspended Particles UK United Kingdom US United States UV Ultra-violet vs versus WPF Workplace Protection Factor XRD X-Ray Diffraction XRF X-Ray Fluorescence Zn Zink

101


Bijlage VI Kostenindicaties voor enkele typen beheersmaatregelen De onderstaande kostenindicaties zijn in de meeste gevallen afkomstig van de website van de metaalbranche (www.5xbeter.nl). Voor niet alle type beheersmaatregelen konden goede algemene kostenindicaties worden opgenomen. Verwijzing naar hoofdstuk in dit document

Type beheersmaatregel Kostenindicatie (prijspeil is gebaseerd op de informatie zoals beschikbaar anno 2012)

2.2 i Lastoorts afzuiging De investering per lasplaats is circa € 1.500 - € 3.000

2.2 j Locale bronafzuiging met afzuigmonden

Afhankelijk van de uitvoering varieert de investering per lasplaats tussen de € 1.000 en € 4.000

2.2 l Persoonlijke ademhalingsbescherming

De kosten van een wegwerpmasker (FFP2) zijn ca. € 2 - € 3 per stuk. De aanschafkosten van een lashelm met motorunit liggen tussen de € 800 - € 1300, waarbij de kosten van de filters variëren tussen de € 20 - € 55.

2.2 n Lastafel met onderafzuiging De investering per lastafel is circa € 3.500

http://www.5xbeter.nl/

102


Bijlage VII Overzicht commentaren concept richtlijn lasrook en wijzigingen in definitieve richtlijn lasrook Overzichtstabel ja/nee score per item in de vragenlijst (voor zover beantwoord)

De volgende vragen zijn gesteld in het commentaarformulier met steeds de mogelijkheid om een toelichting te geven en suggesties voor verbeteringen te noemen:

1. Is het doel van de richtlijn helder? nee /ja 2. Vindt u de opbouw/structuur van de richtlijn logisch en consistent? nee / ja 3. Vindt u de tekst van de richtlijn duidelijk en begrijpelijk? nee / ja 4. Is het taalgebruik in de richtlijn voldoende helder? nee / ja 5. Is het duidelijk hoe de blootstelling aan lasrook beoordeeld moet worden? nee / ja 6. Komen alle mogelijke interventies voldoende aan bod? nee / ja 7. Zijn de aanbevelingen voldoende duidelijk? nee / ja 8. Verwacht u dat deze aanbevelingen toepasbaar zijn in de praktijk? nee / ja 9. Verbetert deze richtlijn het handelen van de arboprofessional? nee / ja 10. Wat vindt u van de bijlagen bij de richtlijn (achtergrond document & evidence tabellen)? 11. Heeft u verder nog opmerkingen over de richtlijn? nee / ja

Item in commentaarformulier Respondent (voor identiteit zie volgende tabel)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Doel helder? Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Nee Structuur logisch en consistent? Ja Ja Nee Ja Ja Ja Ja Duidelijk en begrijpelijk? Ja Ja Ja Nee Ja Ja Ja Ja Helder taalgebruik? Ja Ja Ja Nee Ja Ja Ja Ja Duidelijk hoe blootstelling beoordeeld moet worden? Nee Ja Nee Ja Ja Nee Nee Komen alle interventies voldoende aan bod Nee Nee Ja Ja Ja Nee Ja Aanbevelingen voldoende duidelijk? Ja Nee Nee Ja Ja Nee Nee Aanbevelingen toepasbaar in de praktijk? Ja Nee Ja Nee Ja Ja Ja Ja Verbetert richtlijn handelen van de arbo professional? Ja Nee Nee Ja Ja Ja Nee

Tabel met detail commentaar per respondent Item Commentaar Suggestie voor aanpassing 1. NVAB met drie typen respons:

• steekproef van 60 praktiserende bedrijfsartsen: Respons N=1 (1,7%): Ik voel mij onvoldoende bekwaam om deze richtlijn te kunnen beoordelen.” • 1 bedrijfsarts geraadpleegd met specifieke expertise op het gebied van aan lasrook gerelateerde longaandoeningen (zie onder) • De Commissie Richtlijnontwikkeling en Wetenschap (CROW) van de NVAB is om commentaar gevraagd (zie onder)

Algemeen • Het commentaar van één bedrijfsarts is dat het een prima richtlijn betreft, maar vanuit gezondheidskundig oogpunt de bedrijfsarts weinig houvast biedt.

• Het oordeel van de CROW was dat deze in opzet multidisciplinaire richtlijn vooral het karakter van een monodisciplinaire richtlijn voor arbeidshygiënisten heeft. Wel spreekt de CROW haar waardering uit voor de hoge kwaliteit van de richtlijn. Zij geeft verder aan dat zij vanwege de zeer beperkte toepasbaarheid voor bedrijfsartsen een autorisatie door de NVAB niet adviseert.

• Samenvattend kan worden gesteld dat de multidisciplinaire richtlijn ‘Lasrook’ een kwalitatief goede richtlijn is, maar dat deze door het ontbreken van specifieke op de bedrijfsarts gerichte aanbevelingen onvoldoende aansluit bij de dagelijkse praktijk van de bedrijfsarts. Dit wordt bevestigd door de opmerkingen van alle commentatoren en het uitblijven van commentaar bij 59 geraadpleegde bedrijfsartsen.

• Op basis van het bovenstaande concludeert de NVAB dat de voorliggende multidisciplinaire richtlijn ‘Lasrook’ een kwalitatief goede richtlijn is geworden. Echter deze richtlijn heeft te weinig praktische waarde voor bedrijfsartsen, zodat toetsing van de richtlijn door de Autorisatiecommissie van de NVAB wordt afgeraden.

Het niet uitwerken van gezondheidskundige aspecten binnen deze richtlijn is in alle fasen van de richtlijn ontwikkeling besproken en wordt ook in de richtlijn benoemd. Geen mogelijkheden voor aanpassing. Wel NVAB als autoriserende instantie uit de richtlijn verwijderd.

2. Leo Vermeulen, lastechnisch adviseur. Nederlands Insitituut voor Lastechniek (NIL), Zoetermeer Algemeen Ik heb me beperkt tot het doornemen van de concept richtlijntekst. Ik zie daarin geen bijzondere zaken. Veel succes

met de introductie. Geen aanpassing noodzakelijk

3. Paul Oortman Gerlings, lid NVVK (werkgever onbekend) Algemeen In het algemeen een prima document: helder, beknopt geschreven.

Ook scheiding richtlijn en achtergronddocument is welkom. Geen aanpassing noodzakelijk

Taalgebruik Stijl kan wat meer “to the point” zijn. Is -naar mijn smaak- te wollig en onduidelijk over kernbegrippen. Vb: “professional” en “de werknemer” op p.4. Waarom niet “arbodeskundige” en “de lasser”??

Aangepast (gewijzigd in ‘arbodeskundige’ en ‘lassende werknemer’

Beoordeling lasrook

Plaatjes en tabellen s.v.p. Commentaar te weinig concreet voor eventuele aanpassingen

Aanbevelingen 1) De laatste aanbeveling (“Er zijn studies nodig naar de effectiviteit …”) is gericht op wetenschappelijk studies van de beroepsgroep en niet op de individuele arbodeskundige die adviezen geeft aan een opdrachtgever. 2) Is het niet mogelijk middels bloedonderzoek de effectiviteit te controleren?? Suggestie: Vervang aanbeveling door deze: Conclusie - Met de huidige kennis is het voor arbodeskundigen niet mogelijk de effectiviteit van genomen maatregelen te evalueren.

Klopt. Er is nu eenmaal weinig evidence waardoor geen meer praktische aanbeveling kan worden geformuleerd. De suggestie wordt aanvullend opgenomen in het advies: • Was: Er zijn studies nodig naar de effectiviteit van de maatregelen op de lange

termijn en hoe deze maatregelen het beste kunnen worden geëvalueerd en geborgd.

• Wordt: Met de huidige kennis is het voor arbodeskundigen zonder aanvullend onderzoek niet mogelijk de effectiviteit van genomen maatregelen te evalueren. In bredere zin zijn studies nodig naar de effectiviteit van de maatregelen op de lange termijn en hoe deze maatregelen het beste kunnen worden geëvalueerd en over langere perioden moeten worden geborgd.

Achtergrond document

Goed document. Kan gebruikt worden bij trainingen en opleiding van arbodeskundigen. Geen aanpassing noodzakelijk

Evidence tabellen State of the art Geen aanpassing noodzakelijk 4. Joost Janssen, lid NVVK (werkgever onbekend) Beoordeling Onvoldoende duidelijk hoe te meten. Is in de praktijk lastig door vele variabelen. Bijvoorbeeld meerdere zaken die de Is een algemeen aspect van meetstrategie en variabiliteit aan blootstelling, geen

104


lasrook luchtkwaliteit beïnvloeden. Denk aan collega’s, draaiende motoren, luiken die ’s winters dicht zijn ivm kou. Meet in de praktijk en ontwikkel een heldere meetrichtlijn.

lasrook specifiek punt. Geen wijziging.

Ontbrekende interventies

Gebruik van actieve luchttoevoer in de lashelm zorgt ervoor dat de adem effectief beschermt wordt. Bij mobiel laswerk zeer praktisch. Minpunt: beschermt de collega’s in de buurt niet.

Helaas geen evidence specifiek voor lasrook voor gebruik van deze pbm, maar optie wordt wel genoemd in zowel de richtlijn tekst als het achtergrond document. Er zijn inderdaad ook een paar nadelen te noemen van dit type ademhalingsbescherming maar gaat te ver om daar in deze richtlijn in detail op in te gaan. Geen wijziging.

Toepasbaarheid Meten is in de praktijk moeilijk. Heb dit voor mijn MVK-scriptie gedaan en liep tegen de nodige organisatorische problemen aan.

Zie respons bij beoordeling lasrook

Algemeen Verwijs naar het gebruik van de Lasrookassistent (database van de UU). Geeft snel aan welke maatregelen bruikbaar zijn en wat hun effect is.

Lasrook assistent wordt uitgebreid behandeld in de richtlijn. Geen aanpassing noodzakelijk.

5. Paul Beumer, lid NVvA & NVVK (Arbo Unie) Algemeen In de eerste plaats vind ik het geweldig initiatief om dergelijke richtlijnen op te stellen en beschikbaar te stellen. En ik

vind deze versie zeer geslaagd.

Geen aanpassing noodzakelijk

Ontbrekende interventies

Informatie over de concrete randvoorwaarden (bijv. in m3/uur en in m/sec) ontbreekt te vaak. Bij maatregelen verwijzingen geven naar waar de concrete randvoorwaarden voor effectieve maatregelen te vinden zijn.

De evidence zegt helaas alleen iets over de afstand en positie zoals ook in de aanbeveling is opgenomen: ‘Deze moet bij voorkeur worden geplaatst schuin boven en achter de plaats waar wordt gelast, op maximaal 10-20 centimeter van het laswerkstuk.’ Aanzuigdebiet en vangsnelheid zijn andere belangrijke aspecten van afzuiging, maar geen informatie daarover in de lasrook literatuur. Oude praktijkrichtlijnen gaven hierover wel advies, maar dan gebaseerd op algemene arbeidshygiënische principes, niet op evidence based onderzoek. Geen aanpassing mogelijk binnen de structuur van deze evidence based richtlijn.

Aanbevelingen Op meerdere plaatsen zouden figuren zeer verhelderend kunnen zijn en daarmee het goed gebruik kunnen bevorderen. Tekeningen om principes van maatregelen te verduidelijken. De effectiviteit van adembescherming komt op mij wel erg theoretisch over: je krijgt de indruk dat de effectiviteit alleen voor type P2 vast zou staan (omdat alleen dat type is onderzocht bij lassen), wat mij betreft zet dat de lezer op het verkeerde been (effectiviteit van adembescherming discutabel). Tekst over adembescherming aanpassen (effectiviteit aangetoond bij niet-lassen ….)

Commentaar te weinig concreet voor aanpassingen in de richtlijn. Helaas is daarvoor geen evidence binnen de lasrook literatuur en is dus bewust voor deze constructie gekozen binnen de kaders van de evidence-based richtlijnen. In zowel de richtlijntekst zelf als het achtergrond document wordt aangestipt dat de overtuiging is dat er andere middelen beschikbaar zijn, maar dat die niet voor lasrook zijn onderzocht. In de richtlijntekst is aanvullend nog opgenomen dat de arbodeskundige op basis van algemene arbeidshygiënische principes tot een “expert judgement” moet komen.

Handelen arboprofessional

Zeer goed toegankelijk document, dit is een echte toevoeging. Geen aanpassing noodzakelijk

Achtergrond document & Evidence tabellen

Beiden zeer nuttig Geen aanpassing noodzakelijk

6. Hennie van Diest, lid NVVK (Safety coördinator Stork) Opmerkingen Een ernstige beperking van deze richtlijn is dat deze beperkt is gebleven tot de karakterisering van de blootstelling

aan lasrook en de mogelijke preventieve maatregelen om de blootstelling te reduceren. De meest recente inzichten over de gezondheidseffecten van blootstelling aan lasrook en de relatie tot de huidige wettelijke grenswaarde zijn niet meegenomen in deze richtlijn. De onderbouwing van de grenswaarde is gedateerd en stamt uit 1993. In de verstreken tijd is veel nieuw onderzoek naar gezondheidseffecten van lasrook verschenen. Een nieuwe evaluatie van de grenswaarde zou vanuit die optiek beter zijn geweest maar de financiële middelen ontbraken om dit aspect mee te nemen in de voorliggende richtlijn.

Het niet uitwerken van gezondheidskundige aspecten binnen deze richtlijn is in alle fasen van de richtlijn ontwikkeling besproken en wordt ook in de richtlijn benoemd. Geen mogelijkheden voor aanpassing.

105


Stuk heeft voor mij nauwelijks toegevoegde waarde. Inhoudelijks nauwelijks up to date (b.v Verbetercheck Lasrook heeft m.i. een validatie van de Arbeidsinspectie) en ontstijgt nauwelijks MVK niveau.

Enige inhoudelijke punt hier is de validatie van de verbetercheck lasrook. Dit is onjuist en wordt uitgebreid besproken in de richtlijn. De Arbeidsinspectie autoriseert maar valideert niet. Verbetercheck lasrook is als instrument juist niet gevalideerd en niet transparant beschreven zoals uitgebreid besproken in het achtergrond document. De autorisatie van de Arbeidsinspectie is essentieel wat anders dan validatie. Geen mogelijkheden voor aanpassing.

7. Nicole Palmen, lid NVvA (RIVM) Algemeen Het is een zeer mooi gestructureerd document geworden waar de professional zeer zeker mee uit de voeten kan!

In het algemeen is het wellicht handig om duidelijker over bronafzuiging versus algemene ventilatie te praten. In de laswereld wordt echter ook ook hoog- en laagvacuuum gesproken. Ik denk dat het goed is om in elk geval aandacht aan de definities te besteden.

Geen aanpassing noodzakelijk Op een aantal plaatsen is tekst aanpassing inderdaad beter en is aangepast.


Diverse kleinere tekstuele suggesties in achtergrond document. Deze zijn niet opgenomen in deze tabel. Alleen de inhoudelijke punten zijn hier opgenomen. Grondig commentaar. P10: Daarnaast impliceert deze benadering ook dat de additionele factoren niet zijn gecorrigeerd voor determinanten die in het oorspronkelijke model zijn opgenomen. begrijp ik niet; svp verduidelijken wat hiermee wordt bedoeld. Wat waren de additionele factoren die in het oorspronkelijke model wel waren meegenomen, en in de vernieuwde lasrookassistent niet? P11: Stridsklev (2007) heeft onderzoek gedaan naar het voorkomen van chroom en nikkel in verschillende lichaamsmaterialen (urine, vol bloed, bloedplasma & erythrocyten). Er moet toch veel meer toxicologisch onderzoek zijn gedaan naar B(E)M tijdens laswerkzaamheden? Waarom is voor deze studie gekozen? P12: Conclusie 2: Waarschijnlijk mis ik iets, maar deze conclusie kan ik op basis van bovenstaande niet trekken. P23: Bij overdrukhelmen: Regelmatig zijn overdrukhelmen niet inzetbaar omdat de lasser met de slang achter een werkstuk kan blijven hangen. Verder zijn ze zodanig groot dat ze ook in kleinere besloten ruimten niet kunnen worden ingezet.

Diverse aanpassingen. Zie separate tabel voor de zeer kleine redactionele aanpassingen zonder inhoudelijke consequenties. De additionele factoren zijn ter verduidelijking tussen () nog een keer genoemd. Verder een extra opmerking geplaatst dat door het ongecorrigeerd toevoegen het effect van deze factoren vermoedelijk wordt overschat. Deze studie wordt hier gebruikt omdat het ook blootstellingsmetingen presenteert en illustreert dat slijpen signaal geeft. In dat specifieke kader is er niet meer informatie dan deze studie. Conclusie wordt getrokken op basis van studies Karlssen 1992 & Stridsklev 2007. Maar er staat inderdaad een storende fout in de tekst die de verwarring bij haar waarschijnlijk heeft veroorzaakt. Op 1 punt moet staat ‘lassen’ waar ‘slijpen’ moet staan. Lezer wordt daardoor inderdaad op het verkeerde spoor gezet. Aangepast. Er zijn inderdaad ook een paar nadelen te noemen maar het gaat te ver om daar in detail op in te gaan. Het gaat er in de kern om dat we ons realiseren dat er ook andere (meer effectieve) pbm's zijn, maar dat die niet voor lasrook zijn onderzocht.

8. Siebrand van der Meulen, lid NVvA (IBM Nederland) Richtlijntekst Kleine tekstuele suggesties in richtlijntekst. Deze zijn niet opgenomen in deze tabel.

Ik mis een verklaring waarom deze richtlijn zich beperkt tot alleen (deeltjesvormige) lasrook en niet ook aandacht besteedt aan de vrijkomende gassen. Wellicht hier toelichten wat dan wel het praktische nut is van gebruik van de expertsystemen: geeft het antwoord op vragen als: ‘moet ik gaan meten?’ , ‘kan ik hierop maatregelen baseren?’, ‘kan ik hiermee gezondheidsrisico’s beoordelen?’ e.d.

Diverse aanpassingen. Zie separate tabel voor de zeer kleine redactionele aanpassingen zonder inhoudelijke consequenties. Staat genoemd in richtlijntekst onder ‘Begripsbepaling en afbakening’. De richtlijntekst zegt hierover het volgende: wel blootstelling schatten met expertsystemen, niet geschikt om effect van interventies te voorspellen. Ook het achtergrond document geeft op dit onderdeel een uitgebreide toelichting.

9. Ruud Nadels, lid NVVK (Nuon) Algemeen Deze respondent heeft met een hele praktische blik gekeken vanuit de visie van de lasser. Dit roept een aantal

vragen op die op zich terecht zijn, maar die met de doelgroep van de arbodeskundige geen consequenties hebben voor de richtlijn tekst.

106


De richtlijn geeft een zeer theoretische benadering van het probleem weer; als het gewenst is dat werknemers gebruik maken van de richtlijn zal meer met specifieke voorschriften/aanbevelingen gewerkt moeten worden om nog effect te scoren.

De richtlijn is primair bedoeld voor professional op het gebied van Arbeid en Gezondheid. Geen consequenties voor de richtlijn tekst.

Opbouw, structuur Het is natuurlijk goed mogelijk dat ik het niet goed begrepen heb maar volgens mij wordt in het woord vooraf aangegeven dat de meest recente data, die ook nog eens niet meegenomen/beoordeeld zijn, niet in deze richtlijn zijn verwerkt. Hoewel de werknemers het effect hiervan niet zullen kunnen verklaren begrijpen ze wel degelijk dat e.e.a. niet volledig is en beter had gemoeten. Suggesties voor verbetering: Redigeer de info die uit de richtvragen komt naar bruikbare informatie en geef op basis hiervan voorstellen om in de praktijk de blootstelling aan lasrook te verminderen. Technische verhandelingen over meetkoppen en hoe metingen uitgevoerd moeten worden (of een verwijzing daarnaar) zijn niet zinvol voor de praktijk. Medewerkers zijn blij met het feit dat er naar hun gezondheid word gekeken en dat de arbeidsomstandigheden waaronder zij hun werk moeten doen beoordeeld worden; hun (onuitgesproken) dank en waardering hiervoor is voor u. In ruil daarvoor verwacht men bruikbare tips/voorschriften/informatie. Maar mogelijk spreek ik voor mijn beurt en moet de lay-out en opzet van de richtlijn nog uitgewerkt worden.

Het betreft hier de opmerking over het niet opnemen van het onderdeel gezondheidseffecten. Dit wordt uitgebreid toegelicht in de richtlijn tekst en het achtergrond document. Geen consequenties voor de richtlijn tekst.

Taalgebruik “Nee” is een te negatieve benadering maar “ja” dekt ook de lading niet. Mogelijk is een beperking in doelgroepen een oplossing of een gescheiden weergave (huidige beschrijving voor de meer theoretische ge bruikers van de richtlijn en bijvoorbeeld een afloopschema voor de praktische gebruikers (de werknemers).

Zie ook voorgaande punt. De richtlijn is primair bedoeld voor professional op het gebied van Arbeid en Gezondheid. Geen consequenties voor de richtlijn tekst.

Beoordeling lasrook

Er moet binnen of buiten de laskap gemeten worden. Ik denk dat er in de praktijk situaties zijn die hier niet beschreven zijn maar die (helaas) vaker voorkomen dan gedacht en gewenst. Ik denk dat een benadering waarin situatieafhankelijk/gebruikte proces/PBM afhankelijk maatregelen kunnen worden gekozen de meest praktische is. Dat kan een afloopschema zijn maar er zijn meerdere mogelijkheden.

In de richtlijn tekst is gepoogd om duidelijk het onderscheid te maken tussen een laskap en ademhalingsbescherming. Ook is in het achtergrond document meer info gegeven.

Interventies Alle mogelijke interventies komen wel aan bod maar hoe, wanneer, door wie en welke kwaliteit/uitvoering is niet erg duidelijk. Ik denk dat dat wat meer uitgewerkt moet worden

Deze mate van detail kan helaas niet in de richtlijn worden verwerkt en vraagt om een praktische vertaling op basis van de locale omstandigheden. De volgende disclaimer is toegevoegd aan de richtlijn tekst: ‘Bij alle in de richtlijn genoemde interventies geldt dat de uiteindelijke uitvoering van geval tot geval kan variëren (type, kwaliteit, etc.). Dit kan ook invloed hebben op de effectiviteit. Belangrijk om te realiseren is dat elke interventie een praktische vertaling nodig heeft die is afgestemd op de locale omstandigheden.’

Toepasbaarheid in de praktijk

de uitwerking van de richtlijn (zoals deze er nu uitziet) zal medewerkers (de echte gebruikers) onvoldoende ondersteunen in de praktijk.

Zie ook voorgaande punt. De richtlijn is primair bedoeld voor professional op het gebied van Arbeid en Gezondheid. Geen consequenties voor de richtlijn tekst.

Verbeteren handelen

Ook hier is ja of nee niet dekkend. Als je de praktijk niet of niet goed kent (ga eens mee met de medewerker en kruip die besloten ruimte eens in en verbaas je over de arbeidsomstandigheden en blijf daar terwijl hij of zij zijn/haar werk doet) kan je niet goed beoordelen en adviseren. En vooral niet als je als externe adviseur wordt binnengehaald. Tijd en geld zijn enorm sterke drijfveren die, gecombineerd met mogelijke onbekendheid met de praktijksituatie, leiden naar onvoldoende of slecht advies.

Eens met de constatering, maar geen consequenties voor de richtlijn tekst.


Ik heb het document niet helemaal doorgelezen maar kan mij vinden in de “overall” conclusie. Dit document is met name voor wetenschappers/onderzoekers maar ook voor deskundigen bij bedrijven waar heel veel laswerk wordt verricht. Voor mij als veiligheidskundige die meer ballen in de lucht moet houden is dit te veel. Het is voor mij wel een bevestiging dat er serieus onderzoek is verricht en als er ooit een klein gaatje in mijn tijdsbesteding komt zal ik er zeker met meer aandacht naar kijken.


10. Willie Kocken, lid NVVK (HEESEN YACHTS) Algemeen Geweldige prestatie geleverd, aangaande richtlijn lasrook. Persoonlijk ga ik hier regelmatig gebruik van maken.

Mooie studie gedaan, toch weer een goed handvat om medewerkers voor te lichten op de belangrijkste zaken. Persoonlijk ben ik dagelijks bezig met de werkomstandigheden in de brede zins van het woord met lassers. Goed document, makkelijk leesbaar, met alle zaken die aan de orde komen van dit proces.


Evidence tabellen Mooie verzameling van gegevens. Geen aanpassing noodzakelijk

107


11. Johan Holtrop lid NVVK (UniMatch organisatie advies) Algemeen Op blz 9 staat : Individuele maatregelen om de lasrook te verlagen zijn soms zeer uitgebreid zijn onderzocht. Lijkt me

grammaticaal niet 100% Aangepast

Beoordeling lasrook

Wat ik in het stuk mis is: Aanbeveling waaraan de inventarisatie van laswerkplekken moet voldoen, bijv bij 20 lassers die in een hal op verschillende momenten lassen. Hoe bepaal je de steekproef grootte t.b.v. meeregiem.

Is een algemeen aspect van meetstrategie en variabiliteit aan blootstelling, geen lasrook specifiek punt. Geen aanleiding tot wijziging

Interventies Ik kom in de praktijk met regelmaat lasmaskers met geintegreerde onafhankelijk lucht tegen. Als ik het stuk lees dan krijg ik de indruk dat dit niet een erkend/getest PBM is?

Dit aspect wordt genoemd in zowel de richtlijn tekst zelf als het achtergrond document

Interventies In de praktijkgids arbeidsveiligheid 2012 Kluwer staat op blz 381 en 382 een rekenmodel voor het bepalen van bijv. ventilatie. Deze aanpak wordt niet genoemd of geevalueerd als expertsysteem. Terwijl deze aanpak bij mijn HVK-opleiding wordt gedoceerd.

Is een algemeen aspect van ventilatie waarover een heel boekwerk is vol te schrijven, geen lasrook specifiek punt. Geen aanleiding tot wijziging.

12. Dick Arentsen, lid NVVK (Brandweer Nederland) Algemeen Hiebij mijn reactie op een prima document ! Geen aanpassing noodzakelijk Achtergrond document

Goed Geen aanpassing noodzakelijk

Evidence tabellen Goed, maar waarom niet vertaald in het NEDERLANDS niet iedereen beheerst het Engels voldoende. Is een bewuste keuze geweest met het oog op voorgenomen publicaties in de internationale literatuur. Geen aanpassing noodzakelijk

13. Chantal van Hengstum, lid NVvA (Inspectie SZW) Algemeen Uitgangsvragen 2 en 4 worden m.i. nu niet duidelijk beantwoord in de richtlijn Wordt verder niet onderbouwd. Voor uitgangsvraag 4 op zich begrijpelijk gezien

de weinige evidence die er is. Echter geen concrete handvaten voor aanpassingen van de richtlijn tekst.

Beoordeling lasrook

De onderbouwing wordt gemist bij de aanbeveling op pag. 6: De beschikbare expertsystemen zijn ongeschikt om het effect van interventiemaatregelen te voorspellen. Met de verbetercheck (VBC) lasrook kun je wel iets zeggen over het effect van bijvoorbeeld lokale afzuiging (LEV) door eerst één keer de VBC in te vullen zonder LEV en vervolgens de VCB in te vullen met LEV. Het kan zo zijn dat de uitkomst van de VBC dan verspringt van ‘rood’ naar ‘groen’. Je kunt dan nog niets zeggen over hoeveel de blootstelling omlaag is gegaan (niet kwantitatief) maar wel dat het een maatregel is die de blootstelling voldoende omlaag brengt. Wel is het zo dat voor een aantal van de in de richtlijn genoemde interventies (zoals bijvoorbeeld pulserend lassen of het kiezen voor andere verbruiksmaterialen) de Verbetercheck Lasrook inderdaad niet gebruikt kan worden om een inschatting te maken van het effect. Deze parameters maken immers geen onderdeel uit van de VBC lasrook. Onderbouwing toevoegen (evt. in achterliggende document).

Het commentaar richt zich op de signalen die uit de verbetercheck lasrook kunnen worden gehaald. Maar in de richtlijn wordt deze als niet gevalideerd en niet transparant beschouwd. Redeneerfout is hier dat je wel van rood naar groen kunt gaan maar het niet kwantitatief kunt beoordelen. Dit wordt uitgebreid behandeld in het achtergrond document. Geen concrete handvaten voor aanpassingen van de richtlijn tekst.

Interventies Toezicht wordt gemist. Toezicht toevoegen Inderdaad belangrijk aandachtspunt. Helaas geen evidence voor dit aspect beschikbaar zoals in uitgangsvraag 5 besproken. Geen mogelijkheid voor aanpassing.

Aanbevelingen de aanbeveling bij het gebruik van ademhalingsbeschermingsmiddelen is m.i. niet goed geformuleerd. Alternatieve formulering: Indien andere maatregelen niet voldoende zijn en moet worden gekozen om aanvullend ademhalingsbeschermingsmiddelen te gebruiken, dan wordt geadviseerd …..

Op zich een terecht punt en gezien de arbeidshygiënische strategie ook logisch. Maar deze voorwaarde is gebaseerd op regelgeving. Hierover kan op basis van deze richtlijn geen uitspraak worden gedaan over de validiteit.

Verbeteren handelen

Ja, want: geeft richting aan het te geven advies. Kan leiden tot meer eenduidigheid Geen aanpassing noodzakelijk


Goed, in de inleiding wel veel (onnodige) dubbelingen met de richtlijn. Juridische betekenis zou ik (ook) in de richtlijn zelf zetten

Juridische betekening verder aangescherpt en tevens opgenomen in de richtlijn zelf

Evidence tabellen niet inhoudelijk beoordeeld. Nummering loopt van 2 naar 4… Nummering aangepast aan nummering uitgangsvragen in overige documenten. 14. Saskia Gorissen vd Rijt, lid NVvA (RAH consultancy) Algemeen Ik heb geen opmerkingen op de manier zoals het in de richtlijn staat. Alleen vind ik persoonlijk dat er geen dingen in Geen aanpassing noodzakelijk. In principe impliceert dit dat er een goede

108


staan die een arbeidshygiënist niet zou weten (denk ik). Het is erg basiskennis, of ligt dat aan mij? In de richtlijn wordt voorbij gegaan aan de diverse verschillende lasprocessen en gelaste materialen. Het maakt nogal uit of je TIG last of elektrode last en of je staal last of RVS. En of het gelaste materiaal behandeld is met bijv. verf. Hier wordt m.i. te weinig over gezegd. De oude richtlijn lassen was m.i. veel praktischer.

aansluiting is bij de praktijk en professie. In de laatste alinea bij ‘begripsbepaling en afbakening’ wordt op dit aspect ingegaan. G aanleiding tot wijziging

Interventies Ik heb behoefte aan veel specifiekere informatie: wat is een goede lokale bronafzuiging? Nu wordt alleen iets gezegd over positionering, maar de effectiviteit waarmee de rook afgezogen wordt is essentieel. Gaat er veel langs de afzuigmond of vangt deze alles op? Wat is een goede ruimtelijke afzuiging in een besloten ruimten (welke capaciteit of waar moet je op letten)? Er wordt niets gezegd over de veel gebruikte Airstreamhelmen. Waarom niet? Waar moet je als adviseur op letten bij het gebruik ervan? Gelden de specificaties TH2 nog steeds? Wat zegt dat?

Deze mate van detail kan helaas niet in de richtlijn worden verwerkt en vraagt om een praktische vertaling op basis van de locale omstandigheden. De volgende disclaimer is toegevoegd aan de richtlijn tekst: ‘Bij alle in de richtlijn genoemde interventies geldt dat de uiteindelijke uitvoering van geval tot geval kan variëren (type, kwaliteit, etc.). Dit kan ook invloed hebben op de effectiviteit. Belangrijk om te realiseren is dat elke interventie een praktische vertaling nodig heeft die is afgestemd op de locale omstandigheden.’ Vraag is begrijpelijk, maar er is geen evidence voor gebruik airstreamhelmen bij lasrook. In zowel de richtlijntekst als het achtergrond document hebben we dit proberen te ondervangen door aan te geven dat de effectiviteit van airstream helmen niet is onderzocht voor lasrook, maar dat de overtuiging bestaat dat er andere vormen van ademhalingsbescherming effectief of effectiever kunnen zijn. In zowel de richtlijn tekst als het achtergrond document is de volgende tekst toegevoegd die duidelijk moet maken dat de tekst is opgesteld lang de lijnen van een evidence based richtlijn. Als de richtlijn geen aanwijzingen geeft wil het niet zeggen dat je niets kunt, maar is het vooral expert judgement. Tevens kun je er aan ontlenen dat je aanvullend moet evalueren juist omdat er geen evidence is. Dit komt vaker voor en is als volgt in de richtlijn aanvullend verwoord: ’Verder is het belangrijk om te realiseren dat deze richtlijn is ontwikkeld langs de lijnen van een evidence based richtlijn. Als deze richtlijn geen aanwijzingen geeft voor bepaalde interventies of in concrete situaties op basis van het beschikbare wetenschappelijk bewijs, dan wil dat nog niet zeggen dat geen interventies mogelijk zijn. In dat geval kan nog steeds worden gehandeld op basis van deskundigheid (expert judgement), maar is het goed te realiseren dat daarvoor geen expliciet wetenschappelijk bewijs voorhanden is over de effectiviteit, en er mogelijk dus aanvullend evaluatie onderzoek moet worden gestart.’

Beoordeling lasrook

Daarnaast ben ik benieuwd hoe je in/achter de adembescherming kunt meten met een IOM of PAS-kop zodanig dat de medewerker geen hinder ondervindt en toch optimaal beschermd is.

Dat is vooral een praktisch punt. Wel of geen hinder is niet onderzocht in studies. Praktische tips worden wel gegeven in de in het achtergrond document beschreven ISO 10882-1. Ook wordt in het achtergrond document de nieuwe meetkop van Liden genoemd als goede optie, met inhoudelijke onderbouwing. Binnen de structuur van een evidence based richtlijn geen mogelijkheid tot aanpassing.

15. Gezamenlijk commentaar van 4 arbeidshygiënisten: Age Osinga, Hans Geertse, Claire Out & Meindert Bakker, NVvA leden Algemeen Zoals wij ook in het commentaarformulier hebben aangegeven geloven wij in multidisciplinaire richtlijnen. Helaas zijn

wij niet zo gelukkig met deze richtlijn voor lasrook, waardoor ons commentaar wat negatief overkomt. Wij hopen wel dat dit bijdraagt aan de verbetering van de richtlijn.


Doel Om te beginnen willen wij benadrukken dat wij achter multidisciplinaire richtlijnen staan. Dat het nu geleverde commentaar misschien wat negatief overkomt heeft dus meer met dit specifieke geval te maken dan met het principe. Wij begrijpen niet waarom voor lasrook is gekozen om een multidisciplinaire richtlijn te maken. Voor welk probleem zou dit een oplossing moeten zijn? Er is reeds de Verbetercheck lasrook van 5xbeter, die zijn beperkingen heeft, maar in ieder geval voldoende draagvlak heeft in de betreffende branches. Ook is er al een Meetprotocol opgesteld door IndusTox voor 5xbeter. De arbeidshygiënist kan samen met de bedrijven met beide hulpmiddelen een goede

De beschikbare praktische handvaten worden sterk ondersteund door deze groep en de aanvullende noodzaak van een evidence richtlijn wordt niet ondersteund. Daarmee kennelijk ook niet de beoordeling van de onderbouwing van de beschikbare praktische handvaten. De besluitvorming om lasrook te kiezen voor het ontwikkelen van een evidence based richtlijn heeft plaatsgevonden buiten de auteurs om. Gemis aan gezondheidskundige stuk wordt door ons ondersteund en

109


beoordeling geven van de situatie, inclusief de verbeteringen. Wat ontbreekt is een stuk toxicologie, dus hoe erg is het als je wordt blootgesteld. En nu is juist dit stuk niet meegenomen in de multidisciplinaire richtlijn, die daardoor “een veredelde kopie” is geworden dan de bestaande Verbetercheck. Deze is ook zeker niet perfect, maar nu zijn er 2 niet perfecte richtlijnen waarvan er 1 evidence based is. Nogmaals, wij willen niet negatief doen over multidisciplinaire richtlijnen, maar deze richtlijn over lassen zouden wij niet uitgeven. Kies echt alleen onderwerpen die daadwerkelijk multidisciplinair worden aangepakt. Dat is toch juist de kracht van zo’n richtlijn? Kies daarbij onderwerpen die niet al redelijk uitgewerkt zijn, maar kies onderwerpen die bijdragen tot verbetering van onze dienstverlening.

staat beschreven in de documenten. De verbetercheck lasrook wordt uitgebreid beoordeeld in deze richtlijn. Het commentaar bevat geen concrete handvaten om richtlijn aan te passen.

Opbouw, structuur De opbouw is wel logisch (vraagstelling; beantwoording van die vraag; aanbeveling), maar de keuze van het woordje “aanbeveling” is in onze ogen onhandig. Het is meer een conclusie.

Is een aanbeveling in het kader van een dergelijke evidence-based richtlijn. Geen aanpassing noodzakelijk.

Duidelijke tekst De teksten zijn duidelijk en begrijpelijk. Vraag is nu of het juist is. Door het uitgangspunt dat alles “evidence based” moet zijn ontstaan er af en toe zeer vreemde conclusies. Bijvoorbeeld punt 3; Evaluatie van de genomen maatregelen. “Er zijn aanwijzingen … die laten zien dat onderhoud van ventilatiesystemen nuttig is en voorlichting..de effectiviteit ….kan verhogen.” Dit is zo duidelijk dat de aanbeveling “nader onderzoek hiernaar uitvoeren” onnodig is, en zelfs de geloofwaardigheid van deze richtlijn aantast in plaats van dat het de kwaliteit van de richtlijn ten goede komt.

De evidence op dit punt is zodanig zwak dat een harde aanbeveling op dit punt inderdaad niet kan worden gedaan. Verder is het belangrijk om te realiseren dat deze richtlijn is ontwikkeld langs de lijnen van een evidence based richtlijn. Als deze richtlijn geen aanwijzingen geeft voor bepaalde interventies of in concrete situaties op basis van het beschikbare wetenschappelijk bewijs, dan wil dat nog niet zeggen dat geen interventies mogelijk zijn. In dat geval kan nog steeds worden gehandeld op basis van deskundigheid (expert judgement), maar is het goed te realiseren dat daarvoor geen expliciet wetenschappelijk bewijs voorhanden is over de effectiviteit, en er mogelijk dus aanvullend evaluatie onderzoek moet worden gestart. Dit is in de inleidende tekst verder toegelicht. Verder geen concrete handvaten om richtlijn aan te passen op basis van dit commentaar.

Beoordeling lasrook

De beoordeling kan gedaan worden door een meting. Maar de richtlijn laat wat ruimte in de manier waarop dit moet gebeuren. De keuze van buiten of binnen de kap is in onze ogen zeer essentieel. Onze voorkeur gaat uit om altijd achter de kap te meten want uiteindelijk is bepalend hetgeen ingeademd wordt. Uit onze ervaring, niet evidence based, blijkt dat een lashelm die goed aansluit op de borst wel degelijk zorgt voor minder blootstelling. De opmerking dat er niet geslepen mag worden tijdens het onderzoek is juist, maar in de praktijk niet realiseerbaar. De meetstrategie dient dus afgestemd te worden op de omstandigheden. Gassen worden niet meegenomen. Jammer, want hierdoor zijn ook alle beheersmaatregelen alleen gericht op stof. Denk aan PBM is dan een stofmasker. Zo’n masker doet niets tegen NOx of ozon

Helaas zegt de evidence toch echt wat anders. Dit is nu precies waarom dit proces van evidence-based informatie wordt doorlopen. Het zou wel interessant zijn om transparant te krijgen waarop dit expert judgement nu precies is gebaseerd. Voor dit moment geen concrete handvaten om de richtlijn aan te passen op basis van dit commentaar. Conclusie wordt dus ondersteund. Eens met de opmerking dat de oplossing in het kader van de meetstrategie moet worden gevonden. In het achtergrond document is bij de overige overwegingen op dit punt de volgende aanvulling opgenomen: • Was: Bij een vergelijking of beoordeling aan de hand van een grenswaarde

moet de lasrook component in het stof gescheiden worden van de slijp component. Alleen de stofblootstelling door lassen moet vergeleken worden met die grenswaarde.

• Wordt: Bij een vergelijking of beoordeling aan de hand van een grenswaarde moet de lasrook component in het stof gescheiden worden van de slijp component. Dit zal moeten gebeuren door de meestrategie zodanig in te richten dat alleen lasrook wordt gemeten en er geen slijpwerkzaamheden worden uitgevoerd. Alleen de stofblootstelling die optreedt door lassen moet vergeleken worden met die grenswaarde.

Klopt. In de afbakening van de richtlijn wordt dit genoemd. Geen aanpassing mogelijk.

Aanbevelingen Het deel over blootstelling in besloten ruimten. Ruimtelijke afzuiging of bronafzuiging? Verder zitten aan werken in besloten ruimten meer randvoorwaarden dan hier genoemd.

De opmerking is terecht, maar er is alleen evidence dat de afzuiging werkt. Er is geen evidence welke aanvullende maatregelen werken voor het specifieke geval van de besloten ruimten. Het is natuurlijk wel logisch dat dit persoonlijke bescherming moet zijn. Voorstel om dit bij dit onderdeel ook aanvullend als zodanig te benoemen, omdat elders in de richtlijn wel evidence bestaat dat

110


ademhalingsbescherming werkt, al is het alleen voor snuitjes. Vraag is of de structuur van een evidence based richtlijn dit toelaat. • Was: Geadviseerd wordt om bij laswerkzaamheden in besloten ruimten gebruik

te maken van afzuiging in deze ruimten. Aanvullende maatregelen blijven echter noodzakelijk om de blootstelling aan lasrook in voldoende mate te reduceren.

• Voorstel: Geadviseerd wordt om bij laswerkzaamheden in besloten ruimten gebruik te maken van afzuiging in deze ruimten. Aanvullende maatregelen (zoals ademhalingsbescherming) blijven echter noodzakelijk om de blootstelling aan lasrook in voldoende mate te reduceren.

prima Toepasbaarheid Ja, toepasbaar in de praktijk, maar feitelijk zijn dit ook de aanbevelingen die voortvloeien uit de Verbetercheck lassen. Geen aanpassing noodzakelijk. In principe impliceert dit dat er een goede

aansluiting is bij de praktijk en professie. Verbeteren handelen

Nee, want: voegt niets toe aan bestaande werkwijze Het is duidelijk dat deze groep erg gecharmeerd is van de verbetercheck lasrook. Het instrument wordt uitgebreid besproken in het achtergrond document.


Nuttig om te begrijpen hoe proces is verlopen. Geen aanpassing noodzakelijk

111


Kleine redactionele aanpassingen: Waar? Was: Wordt: Richtlijn tekst Gehele document Wisselende systematiek In gehele document bij opsomming beroepsverenigingen deze op

alfabetische volgorde gezet [zelfde wijziging in het achtergrond document] Woord vooraf In de verstreken tijd is veel nieuw onderzoek naar gezondheidseffecten van

lasrook verschenen. Een nieuwe evaluatie van de grenswaarde zou vanuit die optiek beter zijn geweest maar de financiële middelen ontbraken om dit aspect mee te nemen in de voorliggende richtlijn.

In de daarop volgende 20 jaar is veel nieuw onderzoek naar gezondheidseffecten van lasrook verschenen. Een nieuwe evaluatie van de grenswaarde zou vanuit die optiek beter zijn geweest maar de financiële middelen ontbraken om dit aspect mee te kunnen nemen in de voorliggende richtlijn. [zelfde wijziging in het achtergrond document]

Doel en gebruikers van de richtlijn De richtlijn is bedoeld voor… Daarnaast kunnen de aanbevelingen ook worden geraadpleegd door andere (gezondheidskundige) adviseurs… De richtlijn bevat behalve aanbevelingen op basis van de wetenschappelijke literatuur ook aanbevelingen op basis van consensus bij de auteurs van de richtlijn. Het secundaire doel van deze multidisciplinaire richtlijn is om arbodeskundigen op het terrein van de bedrijfsgezondheidszorg handvatten te geven om een effectief interventieprogramma op te zetten en uit te voeren. Het ontwikkelen van deze richtlijn kon worden gerealiseerd dankzij financiële steun van SZW door middel van de doelsubsidie aan TNO.

De richtlijn is vooral bedoeld voor… [zelfde wijziging in het achtergrond document] Daarnaast kunnen de aanbevelingen ook worden geraadpleegd door andere adviseurs op het gebied van Arbeid en Gezondheid… [zelfde wijziging in het achtergrond document] De richtlijn bevat behalve aanbevelingen op basis van de wetenschappelijke literatuur ook enkele aanbevelingen op basis van consensus bij de auteurs van de richtlijn. Het secundaire doel van deze multidisciplinaire richtlijn is om arbodeskundigen op het gebied van Arbeid en Gezondheid handvatten te geven om een effectief interventieprogramma op te zetten en uit te voeren. [zelfde wijziging in het achtergrond document] Het ontwikkelen van deze richtlijn kon worden gerealiseerd dankzij financiële steun van het Ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid (SZW). [zelfde wijziging in het achtergrond document]

Begripsbepaling en afbakening Tijdens het lassen kunnen ook gassen vrijkomen die buiten het kader van deze richtlijn gelden.

Tijdens het lassen kunnen ook gassen vrijkomen die echter buiten het kader van deze richtlijn vallen.

Begripsbepaling en afbakening Een belangrijke consequentie is daarmee dat ze geen keuze vormen in de strategieën om de blootstelling aan lasrook voor een gegeven werkplek te reduceren.

Een belangrijke consequentie daarvan is dat ze geen keuze vormen in de strategieën om de blootstelling aan lasrook voor een gegeven werkplek te reduceren.

Begripsbepaling en afbakening Ook het lassen van andere materialen (zoals kunststof of in medische toepassingen) valt buiten de reikwijdte van deze richtlijn.

Ook het (ultrasoon) lassen van andere materialen (zoals kunststof of in medische toepassingen) valt buiten de reikwijdte van deze richtlijn. [zelfde wijziging in het achtergrond document]

Kan de emissie van lasrook worden verlaagd door de instelparameters te wijzigen?

Bij MIG/MAG-laswerkzaamheden worden een aantal parameters ingesteld, te weten de spanning (voltage), de stroomsterkte, de aanvoersnelheid van de lasdraad en de uitsteeklengte van de lasdraad. Bij een stabiele boog wordt minder lasrook wordt gevormd.

Bij MIG/MAG-laswerkzaamheden wordt een aantal parameters ingesteld, te weten de spanning (voltage), de stroomsterkte, de aanvoersnelheid van de lasdraad en de uitsteeklengte van de lasdraad. Bij een stabiele boog wordt minder lasrook gevormd.

Kan de blootstelling aan lasrook in besloten ruimten worden verlaagd middels ruimtelijke afzuiging?

Uit onderzoek blijkt dat het toepassen van afzuiging in deze besloten ruimten tot een aanzienlijke reductie leidt van de blootstelling aan lasrook. Geadviseerd wordt om bij laswerkzaamheden in besloten ruimten gebruik te maken van afzuiging in deze ruimten.

Uit onderzoek blijkt dat het toepassen van afzuiging of ventilatie in deze besloten ruimten tot een aanzienlijke reductie leidt van de blootstelling aan lasrook. Geadviseerd wordt om bij laswerkzaamheden in besloten ruimten gebruik te maken van ventilatie in deze ruimten.

112


Is er bewijs op basis van metingen over het gecombineerde effect van meerdere beheersmaatregelen?

Individuele maatregelen om de lasrook te verlagen zijn soms zeer uitgebreid zijn onderzocht. Er is echter vrijwel geen onderzoek beschikbaar die het effect van meerdere maatregelen tegelijkertijd heeft onderzocht.

Individuele maatregelen om de lasrook te verlagen zijn soms zeer uitgebreid onderzocht. Er is echter vrijwel geen onderzoek beschikbaar dat het effect van meerdere maatregelen tegelijkertijd heeft onderzocht.

Kan hetzelfde pakket aan maatregelen worden gebruik voor verlaging van blootstelling aan zowel lasrook als aan metalen in de lasrook?

Voor mangaan is onderzoek beschikbaar die laat zien dat de maatregelen die nodig zijn om de blootstelling te verlagen anders zijn dan de maatregelen om de blootstelling aan lasrook te verlagen. Dit fenomeen kan in potentie ook gelden voor andere metalen in de lasrook, maar daarvoor zijn geen onderzoeksgegevens beschikbaar en kan dus geen uitspraak worden gedaan.

Voor mangaan is onderzoek beschikbaar dat laat zien dat de maatregelen die nodig zijn om de blootstelling te verlagen anders zijn dan de maatregelen om de blootstelling aan lasrook te verlagen. Dit fenomeen kan in potentie ook gelden voor andere metalen in de lasrook, maar daarover zijn geen onderzoeksgegevens beschikbaar en kan dus geen uitspraak worden gedaan.

Achtergrond document Uitgangsvraag 1, onderdeel a, tweede alinea,

Er is bestaan geen redenen dit ter discussie te stellen de daarom is Er bestaan geen redenen dit ter discussie te stellen en daarom is

Uitgangsvraag 1, onderdeel a, tweede alinea,

De literatuur over dit onderwerp is te omvangrijk en omvat ook vele referenties die geen directe betrekking hebben op lasdampen. Een beperking is daarom gemaakt tot studie die direct betrekking hebben op lasdampen.

De literatuur over dit onderwerp is te omvangrijk en omvat ook vele referenties die geen directe betrekking hebben op lasrook. Een beperking is daarom gemaakt tot studie die direct betrekking hebben op lasrook.

Uitgangsvraag 1, onderdeel b, laatste alinea

De reductiefactoren van de factoren die aan het model zijn toegevoegd, en feitelijk over het oorspronkelijke model zijn heen gelegd, zijn niet gebaseerd zijn op de onderliggende dataset, maar zijn vooral gebaseerd op expert judgement.

De reductiefactoren van de factoren die aan het model zijn toegevoegd, en feitelijk over het oorspronkelijke model zijn heen gelegd, zijn niet gebaseerd op de onderliggende dataset, maar zijn vooral gebaseerd op expert judgement.

Uitgangsvraag 3, onderdeel e, overige overwegingen

Op basis hiervan lijkt een interessante ontwikkeling maar is het nog te vroeg om hierover een aanbeveling te formuleren.

Op basis hiervan lijkt het een interessante ontwikkeling maar is het nog te vroeg om hierover een aanbeveling te formuleren.

Uitgangsvraag 3, onderdeel i, tweede alinea

In andere lasexperimenten werd. Zin is overbodig en is verwijderd.

Uitgangsvraag 3, onderdeel j, eerste zin In veertien studies is gekeken naar het effect van locale afzuiging middels afzuigmondstukken op de blootstelling aan lasrook.

In veertien studies is gekeken naar het effect van bronafzuiging middels afzuigmondstukken op de blootstelling aan lasrook.

Uitgangsvraag 3, onderdeel j, overige overwegingen

Het gebruik van dit type afzuiging is minder gebruikersvriendelijker tijdens laswerkzaamheden op grotere werkstukken, waarbij regelmatige verplaatsing van de afzuigmond noodzakelijk is.

Het gebruik van dit type afzuiging is minder gebruikersvriendelijk tijdens laswerkzaamheden op grotere werkstukken, waarbij regelmatige verplaatsing van de afzuigmond noodzakelijk is.

Uitgangsvraag 3, onderdeel k, eerste alinea

Wel varieerde de opzet van de studies varieerde wat betreft meet-duur (real-time metingen, taak-gebonden metingen & daggemiddelde blootstelling).

Wel varieerde de opzet van de studies wat betreft meet-duur (real-time metingen, taak-gebonden metingen & daggemiddelde blootstelling).

Uitgangsvraag 3, onderdeel l, overige overwegingen

Er is ademhalingsbescherming beschikbaar met hogere beschermingsfactoren, waaronder een lashelm met aangeblazen lucht c.q. overdrukhelmen met aangedreven filters (TH3P3 met een toegekende beschermingsfactor van 40) die in veel lasbedrijven inmiddels wordt gebruikt.

Er is ademhalingsbescherming beschikbaar met hogere beschermingsfactoren, waaronder een lashelm met aangeblazen lucht c.q. overdrukhelmen met aangedreven filters (TH3P3 met een toegekende beschermingsfactor van 40) die in veel lasbedrijven inmiddels worden gebruikt.

Uitgangsvraag 3, onderdel m, eerste alinea

Blootstelling aan lasrook was respectievelijk 1.4, 7.4 & 43.6 mg/m3. Blootstelling aan lasrook was respectievelijk 43,6, 7,4 & 1.4 mg/m3.

Uitgangsvraag 3, onderdel m, eerste alinea

Wal (1985) heeft gekeken naar de blootstelling van lassers die de locale afzuiging zodanig positioneerden dat de lasrook voordat het werd afgezogen eerst de ademzone van de lasser passeerden.

Wal (1985) heeft gekeken naar de blootstelling van lassers die de locale afzuiging zodanig positioneerden dat de lasrook voordat deze werd afgezogen eerst de ademzone van de lasser passeerden.

Uitgangsvraag 4, tweede en derde alinea Locale ventilatie Driemaal gewijzigd in locale bronafzuiging Uitgangsvraag 5, tweede alinea locale ventilatie systemen locale bronafzuiging Uitgangsvraag 5, derde alinea Bij twee bedrijven kreeg een deel van de werknemers (N=23) kreeg een basale

trainingsessie over het juist gebruik van de ademhalingsbescherming (hoe kies ik een masker dat past, hoe maak ik de bandjes goed vast, hoe verwissel ik een

Bij twee bedrijven kreeg een deel van de werknemers (N=23) een basale trainingsessie over het juist gebruik van de ademhalingsbescherming (hoe kies ik een masker dat past, hoe maak ik de bandjes goed vast, hoe

113


masker). verwissel ik een masker). Uitgangsvraag 5, derde alinea Buiten deze twee studies die alleen ingaan op twee hele specifieke onderwerpen

is er geen ander onderzoek beschikbaar die beschrijft hoe de effectiviteit van maatregelen voor blootstelling aan lasrook op termijn kan worden geëvalueerd en geborgd.

Buiten deze twee studies die alleen ingaan op twee hele specifieke onderwerpen is er geen ander onderzoek beschikbaar dat beschrijft hoe de effectiviteit van maatregelen voor blootstelling aan lasrook op termijn kan worden geëvalueerd en geborgd.

achtergrond document bij de Richtlijn lasrook.

Documents

Transcript of achtergrond document bij de Richtlijn lasrook.