O que é Acidente do Trabalho: Conforme dispõe o art. 19 da Lei nº 8.213/91, “acidente de trabalho é o que ocorre pelo exercício do trabalho a serviço da empresa ou pelo exercício do trabalho dos segurados referidos no inciso VII do art. 11 desta lei, provocando lesão corporal ou perturbação funcional que cause a morte ou a perda ou redução, permanente ou temporária, da capacidade para o trabalho”.
Segundo a Norma Brasileira (NB18), o acidente do trabalho é caracterizado como uma ocorrência imprevista e indesejável, instantânea ou não, relacionada com o exercício do trabalho, que provoca lesão pessoal ou de que decorre risco próximo ou remoto dessa lesão (ABNT, 1975).
Se formos classificar acidentes com choque elétrico ao pé da letra do conceito da legislação, todos seriam acidentes do trabalho, inclusive os ocorridos na soldagem.
A Decibel trabalha com gestão de risco de fatalidades e tem arquivos 10.000 relatos de acidentes cadastrados e curiosamente nenhum relata choque em máquina de solda pelo soldador.
Há históricos no mundo inteiro de Fatalidades com soldadores, mas ainda é precária a conscientização e o conhecimento geral do assunto “Risco de Fatalidades no Processo de Soldagem no Brasil”.
Então nós da Decibel buscando ajudar a dar uma maior conscientização sobre o assunto resolvemos elaborar este documento.
Segundo a National Occupational Health and Safety Commission, as mortes relacionadas com o trabalho de soldadores e caldeireiros na Austrália, entre 1989 e 1992 foram 22 conforme quadro abaixo.
Tabela 4 – Atividade onde Ocorreram Acidentes Fatais com Soldadores e Caldeireiros na Austrália
Sendo que a atividade de Manutenção é a que apresenta a maior taxa de falha, ou seja, o maio risco, choque é responsável por 18% dos acidentes com Soldadores na Austrália no período analisado.
No Brasil não existe nenhuma estatística sobre o assunto especifico de fatalidades com soldadores.
Tabela 3 – Classificação das Fatalidades com Soldadores e Caldeireiros na Australia por Causa do Acidente
Informações relativas aos acidentes do trabalho no Brasil reportam que em 2003, 7,84 % das fatalidades em acidentes do trabalho no Brasil foram decorrentes de Choque Elétrico.
Entendendo o Choque Elétrico
Em termos de Riscos Fatais o choque elétrico pode ser analisado sob dois aspectos:
- Correntes de Choque de Baixa Intensidade provenientes de acidentes com Baixa Tensão, onde ocorrem paradas cardíacas e respiratórias.
- Correntes de Choque de Alta Intensidade provenientes de acidentes com Alta Tensão com queimaduras internas e externas do corpo Humano.
Conceitualmente Choque elétrico são a perturbação da natureza elétrica e efeitos diversos que se manifesta no organismo humano quando este é percorrido por uma corrente elétrica, cujos efeitos dependem:
- Percurso da Corrente pelo corpo
- Intensidade da Corrente
- Tempo de Duração
- Área de Contato
- Frequência da Corrente
- Tensão Elétrica
- Condições da pele do indivíduo
- Constituição Física do Indivíduo
- Estado de Saúde do Indivíduo
- Espraiamento da Corrente pelo Corpo
Tipos de Choque Elétrico
A resistência de passagem de corrente é conhecida como impedância elétrica, que é composta por uma resistência elétrica, associada a um componente com comportamento levemente capacitivo.
- Choque Estático: Ocorre pela descarga de capacitor ou devido e descarga eletrostática.
- Choque Dinâmico: Ocorre quando é feito contato com um elemento energizado em corrente continua ou corrente alternada.
Este tipo de choque é o mais perigoso porque a fonte de energia mantém a pessoa energizada por mais tempo e produz efeitos no corpo humano tais como:
- Elevação da temperatura dos órgãos internos
- Tetanização ou rigidez dos músculos
- Pane devido a atuação sobre as correntes neurotransmissoras
- Comprometimento do ritmo de batimento cardíaco
- Efeito de eletrolise com mudança da qualidade do sangue
- Comprometimento da respiração
- Comprometimento de órgãos como rins, celebro, vasos, órgãos genitais e reprodutores
Atenção que os efeitos podem ser tardios levando dias ou meses.
Efeitos do Choque Em função do Trajeto no Corpo Humano
Outro fator que tem forte influência na gravidade da lesão por choque elétrico é a trajetória da corrente.
Figura | Trajetória | % Corrente (*) |
A | Da Cabeça para o Pé | 9,7% |
B | Da mão direita para o pé esquerdo | 7,9% |
C | Da mão direita para a mão esquerda | 1,8% |
D | Da cabeça para a mão esquerda | 1,8% |
E | Tensão de Passo | 0% |
(*) percentagem de corrente que passa pelo coração
Tipo de Corrente
- Corrente Contínua: Nos choques elétricos com corrente contínua (cc) a fibrilação ventricular se dará em um instante curto específico e vulnerável do ciclo cardíaco sendo então menos letal que a corrente alternada, devida e menor probabilidade de ocorrência.
- Corrente alternada: Corrente entre 20 e 100 Hz de frequência são as de maior risco, as correntes em 60Hz são as mais letais por ser a frequência mais provável de causar fibrilação ventricular.
Risco de Choque Elétrico na soldagem
Quando estamos no processo de soldagem a exposição ao risco de choque é maior quando estamos com circuito aberto do arco de soldagem, neste caso a voltagem de circuito aberto pode chegar aos 80 -100V, que em condições críticas de isolamento do soldador, pode gerar fatalidades.
Em determinadas condições recomendando proteção ao soldador porque o circuito passar a ser de alto risco principalmente durante o tempo em que o circuito esta está aberto, ou seja, no momento que a soldagem é interrompida, por exemplo, durante a troca de eletrodo ou de posto de soldagem, onde o soldador pode fechar o circuito inadvertidamente e sofrer um choque elétrico fatal.
Os relatos de fatalidade nas atividades de soldagem na Austrália foram tratados na Norma AS 1674.2, que virou lei na Australia, hoje é exigido a obrigatoriedade de existir proteção ao soldador no momento do “Arco Interrompido” em determinadas condições.
As desenhos abaixo são alguns dos mais comuns casos de fatalidades segundo as normas australianas de soldagem – AS 1674.2 –2007
Soldador fechou Curto no cabo de Soldagem danificado, Maquina de Solda em Tensão em Vazio de 70v Resistência do Soldador 200 Ohms corrente Fatal de 350 mA | Acidentado fechou circuito com joelho no eletrodo de soldagem, tensão em vazio 67v resistência 200 Ohms, corrente fatal 355 mA |
Acidentado fechou circuito encostando eletrodo no pescoço, corrente fatal de 260 mA | Circuito fechado com terra por ajudante de soldador. Resistência molhado de 180 Ohms |
Categorias de Risco na Soldagem
A norma Australiana AS 1674.2 –2007 classifica o processo de soldagem em 3 categorias de Risco.
Ambiente de Categoria A – É o ambiente onde o risco de Choque elétrico é baixo devido aos controles robustos para evitar o contato da peça de trabalho pelo soldador ou outra pessoa ou qualquer contato com a parte viva do circuito de soldagem (1)
- Elevado cuidado é tomado para manter o circuito totalmente isolado
- Categoria A raramente existe em geral, mas pode ser alcançado no processo de fabricação rigorosamente controlado ou em ambientes de treinamento.
Ambiente de Categoria B – É o ambiente onde o soldador tem que trabalhar em uma situação onde as partes do corpo podem entrar em contato com materiais condutores, por exemplo, nas atividades onde:
- O tamanho e forma da peça de trabalho coloca em risco o contato
- Os soldadores têm liberdade de movimento restrito para executar a soldagem, ou em uma posição que exige suporte do corpo, ou em condições precárias onde o soldador está apoiado ou ajoelhado, sentado ou deitado em peças metálicas.
Ambiente de Categoria C – É classificado como Categoria “C”, ambiente onde o risco de um choque elétrico ou eletrocussão pelo circuito de soldagem é aumentado devido à baixa impedância corpo do soldador combinado com um risco significativo de que o soldador contato com a peça ou em outras partes do circuito de solda.
- Condição de baixa impedância do corpo é aquela onde é susceptível a presença de água, calor ou umidade, particularmente quando a temperatura ambiente é superior a 32 ° C.
- Locais molhados, úmidos ou quentes, umidade ou transpiração reduz consideravelmente a resistência da pele dos corpos humanos e as propriedades de isolamento de acessórios de equipamentos de proteção individual (2).
(1) – Parte Viva do Circuito refere-se a; rede de alimentação elétrica, cabo de entrada da máquina de solda, cabos de soldagem (se insuficientemente isolados), porta eletrodo, pistola ou torcha de soldar, os terminais de saída da máquina de solda, a própria peça a ser soldada com aterramento deficiente são exemplos de partes vivas. O choque elétrico depende do tipo de corrente envolvida sendo que a corrente alternada de maior risco, depende também das partes do corpo envolvidas.
(2) – Estudos recentes têm mostrado o que pouca umidade (5%) é suficiente para tornar roupas e EPI’s ineficazes.
Atividades de Manutenção de Equipamentos Móveis e Área industrial em Mineração e Siderurgia em área molhada deve ser considerada Categoria “C” segundo a norma AS 1674.2 –2007, exige meios efetivos de mitigação para execução da atividade.
Categoria B
- Máquina de Solda com tensão em vazio inferior a 30 V
- A tensão em vazio (U0) é o valor fornecido pela fonte na ausência de qualquer carga (isto é, sem passagem de corrente). Um valor mais elevado de U0 tende a facilitar o início do processo (abertura do arco), mas pode representar um maior risco para a segurança do soldador.
- A resistência total do corpo do soldador está inicialmente em 50.000 Ω ou mais
- A corrente Máxima de Passagem pelo Corpo do soldador é de 0,6 mA
- Níveis de Choque elétrico em corrente alternada e seu efeito no corpo Humano
- Sensação elétrica – Sensação de formigamento ocorre em cerca de 0,25 a 0,50 mA para uma pessoa adulta do sexo feminino e entre 0,50 e 1,00 mA para uma pessoa adulta do sexo masculino.
- Sensação desconfortável – Atual igualmente para ambos os sexos na faixa entre 1,0 a 2,0 mA sendo muito desconfortável.
- Perda de Controle Muscular – é de aproximadamente de 9 mA para as mulheres e 15 mA para os homens.
- Na execução da Soldagem, devido ao esforço leve e ligeira transpiração dos soldadores, a resistência total do corpo cai para 5.000 Ω
- Uma corrente de 6 mA pode fluir pelo corpo do soldador agora.
- Se for Corrente Alternada ele vai estar entrando na zona de Perda de Controle Muscular
Categoria C
- A situação piora ainda mais, devido a uma combinação de temperatura, esforços, um ambiente úmido.
- A resistência agora cai para 1000 Ω
- A Corrente pode passar pelo Soldador é de 30 mA
Exemplo de Risco em atividades de Manutenção utilizado Maquina de Solda CC.
Maquina de Solda Comumente utilizada na Manutenção
Tensão em Vazio 74v
- Resistência do Soldador 1000 Ω
- Corrente Contínua que passa pelo soldador = 74 mA
- Tipo de Corrente, valor e tempo de exposição vão determinar o resultado!
Obs: Neste caso Máquina de solda corrente Contínua é considerada crítica do ponto de vista do risco de fatalidades para atividades fora das condições ideais na oficina.
Limites para Corrente Continua e Alternada
Efeito da Corrente Alternada e Corrente Continua no Processo de Soldagem | ||
Efeitos | Corrente Alternada | Corrente Contínua Riple Free |
Formigamento | 0.5 mA | 2 mA |
Perda de Controle Muscular | 10 mA | 300 mA |
Desfibrilação Ventricular | 30 mA | 30 mA (Corrente longitudinal subindo menos de 0,2 s)
60 mA (corrente longitudinal descendente menos de 0,2 s) |
Condições De Soldagem Categoria C
Para limitar o risco de choque elétrico na soldagem, certifique-se de equipamentos são mantidos adequadamente estão devidamente aterrados sem conexões soltas ou partes vivas expostas. E estão ligados em painéis com disjuntores DR’s.
Os soldadores devem portar luvas secas e não danificadas, concebidas especificamente para a soldagem.
Nunca toque no eletrodo de solda ou arame de solda com as mãos quando o aparelho estiver ligado.
Soldagem quando molhado aumenta significativamente o risco de choque, significa dizer que é recomendado o uso de piso de borracha secas, madeira, compensados, ou outros para evitar ser a fonte de aterramento.
Além disso, transpiração pode reduzir a resistência da pele à eletricidade, soldagem em Ambiente marinho é igualmente crítico, assim como soldagem sob chuva etc.
No Ambiente de Soldagem Categoria “C” controle de temperatura e Umidade devem estar presentes.
É recomendado que se mude frequentemente a roupa e o uso luvas de soldagem secas nas condições adversas.
Também é importante evitar o uso de cabos que são muito pequenas, danificado, ou mal emendados, inspeções periódicas e auditorias devem ser feitas.
Proteção ao Soldador ZRID (Zero Volts Remote Isolation Devices control and protection system)
É muito difícil manter todas as condições ideais de soldagem em atividades de campo e de manutenção, não podemos do ponto de vista do risco ficar o tempo todo dependendo de atitudes e atenção do soldador como forma de mitigação do acidente fatal.
Para isto existem dispositivos de segurança do soldador no mercado, a VLR e ZRID que desenvolveram dispositivos de proteção ao soldador que interrompe o circuito elétrico secundário da máquina de solda toda vez que o soldador interromper o arco de soldagem.
Existem outras alternativas, por exemplo, utilização de dispositivos que rebaixam a voltagem do circuito aberto para aproximadamente 25V e restituem toda a potência do circuito quando este é fechado, durante a soldagem (Low Voltage Reduce Sistem).
Alguns ainda utilizam em conjunto com o soldador um homem de segurança interrompendo o circuito toda vez que a soldagem é interrompida (Circuito Aberto). Sistema de confiabilidade questionável dada à taxa de falha e confiabilidade humana.
A ZRID projetou um dispositivo de proteção “ZRID” que atua na mitigação do risco pela atuação no circuito secundário zerando a corrente no momento em que o soldador interrompe o arco de solda (momento de maior risco para o soldador)
Instruções de Montagem do Circuito para Máquinas de Solda de Corrente Contínua
Dispositivo ZRID | O equipamento é composto de:
1 – Caneta eletrodo; 1 – Caixa de controle de carga; 1 – Cabo de entrada; 1 – Cabo de saída; 1 – Conector terra
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Alicate de Solda |
Alicate de Solda Porta-eletrodo – Possui um atuador controle remoto com capacidade de atingir 50 metros com visada. Entre tem a função de comandar o fechamento do circuito de soldagem no momento do início da solda, sob o comando do soldador.
Botão vermelho: Sinal para acionar a caixa controle de carga
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Retransmissor | Amplificador de sinal: Amplifica o sinal para distâncias maiores de 50 metros ou em locais confinados.
Botão azul: Teste de recepção e transmissão Chave liga/desliga: Carregador de bateria: este equipamento vem com carregador de energia. |
Dispositivo de Controle | Caixa controle de carga
1 – Antena : cabo externo; 1 – Botão vermelho: ao acionar ele testa o funcionamento interno; 1 – Botão Azul : programação do controle remoto. Ao acionar o cotão azul deve acionar simultaneamente o botão vermelho da caneta do eletrodo. O mesmo será ajustado para aquela caneta. Não tendo condições de outro controle remoto acionar a máquina não selecionada. 1 LED; VERDE : não possui carga na saída, sistema liberado (seguro) VERMELHO CONTÍNUO: sistema energizado. VERMELHO PISCANDO: utilizando a caneta de solda |
Confiabilidade do Sistema ZRID
Nós não temos informações de outros sistemas, mas o fabricante ZRID, nos enviou os testes relativos à confiabilidade de seu equipamento de proteção.
Anexo I – Contém informações sobre teste de confiabilidade.
A Avaliação conclui que a confiabilidade do dispositivo é de SIL 2, onde SIL é a sigla em inglês Safety Integrity Level, ou seja, a confiabilidade do dispositivo é de uma falha para um milhão de horas trabalhadas quando em operação em conjunto com retransmissor, ou seja, dois atuadores do dispositivo. (Melhor condição)
Estudo conclui que o uso do dispositivo sem retransmissor é classificado como SIL 1
A análise baseou-se nas disposições com montagem padrão para maquinas corrente contínua, para eletrodo, Mig, Tig
A análise considerou a confiabilidade dos transmissores ZRID, ZRID receptor, SW200 contato e MS-324 interruptor reed e do sensor de corrente induzida.
Tabela de classificação SIL para probabilidade de falha por hora