Projectverslag A608 Pilot project Kernenergiewet 2003 Thorium-houdende laselektroden

Transcriptie

1 Projectverslag A608 Pilot project Kernenergiewet 2003 Thorium-houdende laselektroden Mw. Y.A.J. Montforts, landelijk projectsecretaris (telefonisch bereikbaar: ) Den Haag, 2 augustus 2004

2 Inhoudsopgave Samenvatting Aanleiding en doel van het project Aanleiding Doel Omvang van het project Werkterrein Looptijd en aantallen bezoeken Opzet van het project Globale opzet Vragenlijst Publiciteit rondom het project/contacten met de branche Resultaten Project totaal Resultaten per onderwerp Conclusies & aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen...9 Bijlage Achtergrondinformatie...11 projectverslag Laselectroden (A608)

3 Samenvatting Wolfram elektroden worden toegepast bij het TIG-lassen (Tungsten Inert Gas). Om de ontstekingseigenschappen, de boogstabiliteit en de levensduur te verbeteren wordt er aan de elektroden vaak thoriumoxide toegevoegd. Thoriumoxide is radioactief waardoor bij de opslag, het lassen en het slijpen van laselektroden blootstelling aan ioniserende straling kan plaatsvinden. Uit onderzoek is gebleken dat bij toepassing van thorium-houdende laselektroden de blootstelling van personen onder ongunstige omstandigheden kan oplopen tot 14 msv per jaar. Met het van kracht worden van het Besluit stralingsbescherming zijn natuurlijke bronnen van ioniserende straling opgenomen in de wet en regelgeving op dit gebied. Dit betekent dat ondernemers die hun werknemers met thorium-houdende gebruiksartikelen laten werken mogelijk onder deze wetgeving komen te vallen. Dit pilot project had als doel: - inzicht in de stand der techniek met betrekking tot de noodzakelijke maatregelen ter voorkoming van blootstelling aan ioniserende straling bij de opslag en het gebruik van thorium-houdende laselektroden te verkrijgen en - het in kaart brengen van de consequenties van het toezicht op en de handhaving van de wetgeving met betrekking tot deze toepassing. De resultaten zijn gebaseerd op 28 bedrijfsbezoeken (15 leveranciers van laselektroden en 13 lasbedrijven). De belangrijkste conclusies van dit pilot project zijn: 1. Thorium-houdende laselektroden worden nog op grote schaal verhandeld en toegepast in het TIG-lasproces. 2. Zowel leveranciers als lasbedrijven zijn zich niet bewust van de risico s die deze toepassing met zich meebrengt. 3. De thorium-houdende laselektrode kan met uitzondering van een enkele specifieke toepassing, vervangen worden door een thorium-vrije laselektrode. 4. Alhoewel de regelgeving rond natuurlijke straling nog niet geheel gereed is, zouden alle bezochte bedrijven melding- danwel vergunningplichtig zijn. De branche is hier niet op voorbereid. De resultaten zullen worden voorgelegd aan de betreffende beleidsdirectie van het Ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid. Wanneer de arbeidshygiënische strategie als uitgangspunt wordt genomen, dan moet als bronmaatregel overwogen worden de thoriumhoudende laselektrode te vervangen door een thorium-vrije laselektrode. projectverslag Laselectroden (A608) 3

4 1. Aanleiding en doel van het project 1.1 Aanleiding Met het van kracht worden van het Besluit stralingsbescherming zijn natuurlijke bronnen van ioniserende straling opgenomen in de wet en regelgeving op dit gebied. Dit betekent dat ondernemers die hun werknemers met thorium-houdende gebruiksartikelen laten werken mogelijk onder deze wetgeving komen te vallen. Uit het SZW werkdocument nr. 200 Werkzaamheden met blootstelling aan natuurlijke stralingsbronnen, actualisering van de inventarisatie van 1999 blijkt dat bij de toepassing van thorium-houdende laselektroden de blootstelling van personen onder ongunstige omstandigheden kan oplopen tot 14 msv per jaar. Dit betekent dat deze personen zelfs ingedeeld zouden moeten worden als A-werknemer (>6 msv per kalenderjaar). De blootstelling aan ioniserende straling vindt met name plaats tijdens het lassen en het slijpen van laselektroden. Echter praktijkgegevens ontbreken over de mate van toepassing van thorium-houdende laselektroden en de maatregelen, die in de praktijk genomen worden om de blootstelling aan radioactieve stoffen te voorkomen of te reduceren. Daarnaast zijn de mogelijkheden en consequenties van de nieuwe regelgeving niet duidelijk. Met dit pilot project is derhalve een start gemaakt om de handhaving van natuurlijke bronnen nader vorm te geven. 1.2 Doel De algemene doelstelling van dit project was: - inzicht verkrijgen in de stand der techniek met betrekking tot de noodzakelijke maatregelen ter voorkoming van blootstelling aan ioniserende straling bij de opslag en het gebruik van thorium-houdende laselektroden en - het in kaart brengen van de consequenties van het toezicht op en de handhaving van de wetgeving met betrekking tot deze toepassing. De basis hiervoor is te vinden in hoofdstuk 8 van het Besluit stralingsbescherming. Het toezicht op de wetgeving kan dermate verstrekkende gevolgen hebben dat die mogelijk niet in lijn zijn met datgene wat de wetgever ooit heeft bedoeld. Dit geldt met name voor het op grote schaal melden van of het aanvragen van een KEW-vergunning voor opslag en gebruik van thorium-houdende laselektroden. Aan de hand van de resultaten van dit project zal er mogelijk gehandhaafd worden in een vervolgproject. Hiervoor zal, indien nodig, overleg plaatsvinden met de beleidsdirectie en de branche. projectverslag Laselectroden (A608) 4

5 2. Omvang van het project 2.1 Werkterrein Dit project was gericht op het in kaart brengen van de omvang van de opslag en het gebruik van thorium-houdende laselektroden. Dit zijn niet afsmeltende laselektroden voor het TIGlasproces (Tungsten Inert Gas). Hierbij is met name gekeken naar de stand van de techniek met betrekking tot de noodzakelijke maatregelen om blootstelling aan ioniserende straling te voorkomen. Zowel bij leveranciers van lasbenodigdheden als bij bedrijven in de metaalsector waar veel gelast wordt, zijn bedrijfsbezoeken gebracht. 2.2 Looptijd en aantallen bezoeken In de periode november 2002 tot en met juni 2003 is er via literatuuronderzoek en enkele bedrijfsbezoeken achtergrondinformatie verzameld. Deze uitgebreide achtergrondinformatie is opgenomen in de bijlage. Vervolgens zijn de bedrijfsbezoeken gestart in september Op 31 december 2003 is het project afgesloten. Er zijn in totaal 30 bedrijven bezocht. 3. Opzet van het project 3.1 Globale opzet Voorafgaand aan de bedrijfsbezoeken is er een studie gemaakt van de problematiek. In deze studie is onderzocht welke alternatieven er voor de thorium-houdende laselektroden op de markt zijn en welke maatregelen in de praktijk genomen kunnen worden, om ongewenste blootstelling aan radioactieve stoffen te voorkomen. Ook zijn de stralingshygiënische aspecten ten aanzien van 1) het gebruik van thorium-houdende laselektroden, 2) het ALARA 11) - principe en 3) de wetgeving met betrekking tot thorium (Th) nader uitgewerkt. De resultaten van deze studie zijn samengevat in de bijlage. De bezoeken in het kader van dit project zijn gebracht door inspecteurs met stralingsdeskundigheid niveau 3. Er zijn zowel leveranciers als lasbedrijven bezocht. Bij de keuze van de lasbedrijven is gekeken naar een zo groot mogelijke dekking van de soort laswerkzaamheden, zoals machinebouw, constructiewerk, fijn plaatwerk etc. Er is verder rekening gehouden met een landelijke spreiding van de adressen. 3.2 Vragenlijst Er is een aparte vragenlijst opgesteld voor zowel de leveranciers als de lasbedrijven. De vragen zijn afgestemd op de te verzamelen informatie zoals aangegeven in de doelstelling. 3.3 Publiciteit rondom het project/contacten met de branche Gezien de aard van het project is aan dit project geen gerichte publiciteit gegeven. 1 ALARA: As Low As Reasonable Achievable. Elke blootstelling moet zo beperkt worden gehouden als redelijkerwijs mogelijk is. Dit is een basisprincipe van veilig werken met straling. projectverslag Laselectroden (A608) 5

6 4. Resultaten 4.1 Project totaal In het kader van dit pilot project zijn er in het totaal 30 bedrijven bezocht, waarvan 17 leveranciers van laselektroden en 13 lasbedrijven. 15 leveranciers, groothandel in lasbenodigdheden, hadden thorium-houdende laselektroden op voorraad. Twee leveranciers waren gestopt met levering van deze elektroden. Bij de 13 bezochte lasbedrijven werd roestvrij staal (RVS) gelast. 4.2 Resultaten per onderwerp In paragraaf 3.2 is aangegeven dat er een aparte vragenlijst is opgesteld voor zowel de leveranciers als de lasbedrijven. In deze paragraaf worden de meest opvallende resultaten per onderwerp besproken. Leveranciers Er wordt in dit verslag verder geen onderscheid gemaakt tussen importeur en leverancier. Beide groepen worden verder als leverancier aangeduid. 1) Welke type thorium-houdende wolfram laselektroden heeft u op voorraad en hoeveel heeft u er hiervan gemiddeld op jaarbasis op voorraad? De importeur heeft grote hoeveelheden laselektroden op voorraad (2.000 tot stuks). De leverancier betrekt zijn elektroden van de importeur (30 tot 800 stuks). Wolfram elektroden met 2% thorium (WT20) hebben alle leveranciers op voorraad. In het totaal lagen er bij de 15 bezochte importeurs en leveranciers ruim elektroden in de magazijnen. De diameter van de elektrode is, naast het thoriumgehalte en het aantal elektroden, een parameter voor de bepaling van een mogelijke melding- respectievelijk vergunningplicht (zie bijlage). De elektrode met een diameter van rond 2,4 mm komt het meest voor (41% van de totale voorraad). 42% van de thorium-houdende wolfraam laselektroden heeft een diameter kleiner dan 2,4 mm en 17% een diameter van meer dan 2,4 mm. Elektroden met 3% thorium, respectievelijk 4 % thorium, zijn slechts bij twee leveranciers aangetroffen. Het aantal aangetroffen elektroden bleef beperkt: 98 stuks wolfram elektrode met 3%ThO 2 (WT30) en 160 wolfram elektroden met 4%ThO 2 (WT40). 2) Is er bij de opslag rekening gehouden met de stralingsbelasting? Bij geen enkele leverancier heeft men maatregelen getroffen om de magazijnwerker tegen blootstelling aan externe bestraling te beschermen. Eén leverancier, met een zeer grote voorraad aan elektroden, heeft naar aanleiding van het bezoek toegezegd alsnog maatregelen te zullen nemen in de vorm van afscherming en compartimentering van de elektrodenopslag in het magazijn. 3) Is er volgens u een goed alternatief voor deze thorium-houdende laselektroden? Hoeveel % maken niet thorium-houdende uit van de verkoop? Van de 15 leveranciers zeiden er 13 dat er goede alternatieven zijn voor de thoriumhoudende laselektroden. Alle 15 leveranciers hadden wel thorium-vrije laselektroden op voorraad liggen. Deze alternatieve laselektroden maken ongeveer 40% uit van de verkoop van de wolfram elektroden. Dit is exclusief de puur wolfram elektroden voor aluminium lassen. projectverslag Laselectroden (A608) 6

7 4) Adviseert u uw klanten hierover? Zeven van de 13 leveranciers, die zeggen dat er goede alternatieven zijn, adviseren hun klanten om de alternatieve laselektroden te gebruiken. 5) Waarom kunnen de thorium-houdende laselektrode niet vervangen worden door een ander type? Twee van de 15 leveranciers zijn van mening dat de alternatieve laselektroden problemen veroorzaken bij het lassen. Een ander gehoord argument is dat de lassers geen alternatieve elektroden willen uitproberen. 6) Levert u TIG- elektrode slijpapparatuur? Van de 15 leveranciers leveren er 9 speciale slijpapparatuur, waarvan: - 5 leveranciers in hun programma het natslijp principe hebben, - 3 leveranciers een speciale slijpmachine met afzuiging hebben en - 3 leveranciers een mobiel droogslijpapparaat aanbieden zonder afzuiging. Overige relevante opmerkingen gemaakt door de leveranciers: Over de verschillen tussen de typen wolfram elektroden werden uiteenlopende opmerkingen geplaatst. De opmerkingen hadden betrekking op de standtijd, de boogstabiliteit en de ontsteking van de elektroden. In zijn algemeen kan men zeggen dat de nieuwe generatie elektroden, zoals WL20 (wolfram met 2 % La 2 O 3 ), WC20 (wolfram met 2 % CeO2), wolfram met bijzondere legeringen (merknamen als Witstar, MultiStrike en Gold*), een goed alternatief zijn voor de thorium-houdende laselektroden. Men verwijst naar een aantal grotere lasbedrijven die al helemaal over zijn op thorium-vrije laselektroden. Een bijzonder opmerking werd geplaatst over het nat slijpen. Wolfram elektroden zijn bros en kunnen gemakkelijk vocht opnemen. Bij het lassen kan dan waterstof vrijkomen wat een slechte invloed heeft op de kwaliteit van het laswerk. Het prijsverschil tussen de verschillende typen laselektroden hoeft geen reden te zijn om geen alternatieve elektroden te gebruiken. Lasbedrijven 1. Gebruikt u thorium-houdende laselektroden? Negen van de 13 lasbedrijven gebruiken nog thorium-houdende laselektroden bij het lassen van RVS waarvan één bedrijf aangeeft dat het restant van thorium-houdende laselektroden momenteel opgemaakt wordt, alvorens over te schakelen op thoriumvrije elektroden. 2. Indicatie aantal op jaarbasis De 9 lasbedrijven, die thorium-houdende laselektroden gebruiken, hadden gezamenlijk op het moment van bezoek 331 thorium-houdende laselektroden op voorraad. Hiervan had 73 % een diameter van 2,4 mm, 15% een diameter kleiner dan 2,4 mm en 12% een diameter van meer dan 2,4 mm. Elektroden met 4% thorium zijn slechts bij één bedrijf in gebruik aangetroffen. Het aantal elektroden bleef daar beperkt. De elektroden werden ingezet voor het microlassen van zeer dunne onderdelen (dikte <0,1 mm). Deze elektroden werden opgeslagen in loden kistjes. Dit betekent dat er bijzondere aandacht werd besteed aan de afscherming van de straling. projectverslag Laselectroden (A608) 7

8 3. Bent u op de hoogte dat deze radioactief zijn? Van de 9 bedrijven, die thorium-houdende laselektroden gebruiken, waren er 5 niet op de hoogte dat de thorium-houdende laselektroden radioactief zijn. 4. Heeft uw leverancier u op het feit gewezen dat er alternatieven zijn? Van de 9 bedrijven, die thorium-houdende laselektroden gebruiken, waren er 4 door de leverancier erop gewezen dat er alternatieve elektroden hiervoor in de handel zijn. 5. Op welke wijze worden de punten van de elektroden geslepen? Bij 7 van de 9 bedrijven, die thorium-houdende laselektroden gebruiken, waren geen speciale wolfram elektrode slijpmachines aanwezig. Eén bedrijf heeft een speciale wolfraamelektrode slijpmachine van het natslijpprincipe in gebruik (met speciale slijpvloeistof). Verder was er een bedrijf waar een speciale machine in gebruik was, maar deze bleek niet aangesloten op een afzuiging, waardoor er toch nog een oppervlakte besmetting kan optreden van de slijpmachine en de omgeving van de machine. De meeste bedrijven slijpen hun elektroden op een schuurband of tafelslijpmachine. 6. Is er een structurele voorlichting over het gebruik van thorium-houdend wolfraam. Bij slechts één van de 9 bedrijven, die thorium-houdende laselektroden gebruikt, werd er voorlichting gegeven over het gebruik van thorium-houdend wolfram. Dit bedrijf heeft een complexvergunning. Het gebruik van thorium-houdende laselektroden is via een interne toestemming geregeld. De rechtvaardiging heeft men onderbouwd met een onderzoeksrapport. De laselektroden met thorium zijn hier noodzakelijk om bij het zogenaamde microlassen een stabiele boog bij zeer lage stroomsterktes te verkrijgen. Er is een schriftelijke instructie en er wordt structureel toezicht opgehouden door de Stralingsbeschermingseenheid. 7. Zijn er voldoende maatregelen genomen tegen lasrook? Bij alle 9 bedrijven, die thorium-houdende laselektroden gebruiken, werd de lasdampafzuiging als voldoende ingeschat. Er heeft geen beoordeling aan de hand van de beleidsregel Doeltreffende maatregelen bij blootstelling aan rook als gevolg van lassen, gutsen, plasmasnijden en solderen van metaal plaatsgevonden. 8. Is er een onderhouds- en schoonmaakinstructie voor de lasdampafzuiging en eventuele vervanging het intern filter van de slijpmachine? Bij slechts 1 van de 9 bedrijven, die thorium-houdende laselektroden gebruiken, is er een instructie over dit onderwerp. Overige relevante opmerkingen gemaakt door de lasbedrijven: Over de verschillen tussen de typen wolfram elektroden werden uiteenlopende opmerkingen gemaakt. De opmerkingen hadden betrekking op de standtijd, de boogstabiliteit en de ontsteking van de elektroden. Een viertal bedrijven heeft een onderzoek uitgevoerd naar de bruikbaarheid van alternatieve laselektroden. Naar aanleiding van de resultaten van deze proeven is men bewust overgestapt op thorium-vrije laselektroden. Verwacht werd dat het opleggen van thorium-houdende wolfraamlaselektroden in een specificatie van de klant is vastgelegd. Dit is tijdens de bezoeken niet als argument opgevoerd. Het Amerikaanse keuringsinstituut (voor RVS-tanks en drukvaten) SSME schrijft zelfs WC 20 (wolfraam met 2%CeO 2 ), een alternatieve elektrode, voor. projectverslag Laselectroden (A608) 8

9 5. Conclusies & aanbevelingen 5.1 Conclusies De volgende conclusies kunnen op basis van de resultaten van dit pilot project getrokken worden. Thorium-houdende laselektroden worden nog op grote schaal verhandeld en toegepast in het TIG-lasproces. Alle bezochte leveranciers en 9 van de 13 bezochte lasbedrijven hadden thorium-houdende laselektroden op voorraad of werkten hiermee. Zowel leveranciers als lasbedrijven zijn zich niet altijd bewust van de risico s die deze toepassing met zich meebrengt. Geen van de 15 bezochte leveranciers had maatregelen genomen om werknemers in het magazijn te beschermen tegen ioniserende straling. Vijf van de 9 lasbedrijven die thorium-houdende laselektroden gebruikten, waren niet op de hoogte dat deze elektrodes radioactief zijn. De punten van deze thoriumhoudende laselektroden werden slechts in één bedrijf met een speciale slijpmachine geslepen. In de overige bedrijven werden deze elektroden op een schuurband of tafelslijpmachine geslepen. Slechts in één bedrijf werd voorlichting en instructie gegeven over het gebruik van thorium-houdende laselektroden. Dit bedrijf is een complexvergunnighouder waarbij toestemming voor de toepassing is verkregen na het indienen van een onderbouwde rechtvaardiging bij de Stralingsbeschermingseenheid. De thorium-houdende laselektrode kan met uitzondering van een enkele specifieke toepassing, vervangen worden door een thorium-vrije laselektrode. Alle bezochte leveranciers hadden thorium-vrije laselektroden op voorraad. Slechts 7 van hen zei de klant te adviseren om deze elektrode te gebruiken. De helft van de bezochte lasbedrijven die nu nog met thorium-houdende laselektroden werkt, gaf aan dat zij door de leverancier op alternatieven gewezen zijn. Vier van de 13 bezochte lasbedrijven is, na onderzoek, bewust overgestapt op thorium-vrije laselektroden. Het prijsverschil hoeft geen reden te zijn om geen gebruik te maken van de alternatieve elektroden. Alleen voor specialistisch laswerk (bijv. microlassen) is het niet mogelijk om de thorium-houdende laselektroden te vervangen. Alhoewel de regelgeving rond natuurlijke straling nog niet geheel gereed is, zouden alle bezochte bedrijven melding- dan wel vergunningplichtig zijn. De branche is hier niet op voorbereid. Een meldingplicht bestaat reeds vanaf één doosje met 10 elektroden (2% Th). Eenzelfde doosje met 3% thorium-houdende laselektroden betekent al een vergunningplicht. 5.2 Aanbevelingen Thoriumoxide is radioactief waardoor beschermingsmaatregelen vereist zijn bij thoriumhoudende laselektroden. Wanneer de arbeidshygiënische strategie als uitgangspunt wordt genomen, dan moet als bronmaatregel overwogen worden de thorium-houdende laselektrode te vervangen door een thorium-vrije laselektrode. De stand van de techniek is nu zover dat dit in bijna alle gevallen mogelijk moet zijn. Speciale lastechnieken kunnen hierop een uitzondering vormen. In die gevallen zouden op grond van een risico-analyse de maatregelen moeten worden vastgesteld. Zolang het gebruik van thorium-houdende laselektroden niet tot het verleden behoord, mag worden aangenomen dat bijna alle bedrijven die dit product gebruiken meldingplichtig of projectverslag Laselectroden (A608) 9

10 zelfs vergunningplichtig zijn. Het toezicht op de wetgeving kan dermate verstrekkende gevolgen hebben waarbij de vraag wordt gesteld of dit in overeenstemming is met de oorspronkelijke bedoeling van de wetgever en dit niet beter anders geregeld zou kunnen worden. Dit geldt met name voor het op grote schaal melden van of het aanvragen van een KEW-vergunning voor opslag en gebruik van thorium-houdende laselektroden. Afhankelijk van de beslissing van de beleidsdirectie, zal nader worden bepaald hoe de Arbeidsinspectie op dit onderwerp invulling zal geven aan haar toezichthoudende taak. projectverslag Laselectroden (A608) 10

11 Bijlage Achtergrondinformatie 1. Inleiding Voor het lassen van metalen zijn er verschillende lastechnieken ontwikkeld. De bekendste lasprocessen zijn het elektrisch lassen ook wel booglassen genoemd, het autogeenlassen en het weerstandslassen. De ontwikkelde elektrische lastechnieken hebben ieder hun voor- en nadelen. Dit geldt voor de kwaliteit van het laswerk maar ook ten aanzien van de arbeidsomstandigheden van de lasser en zijn omgeving. De blootstelling aan lasrook, UV-straling, schadelijk geluid, klimatologische omstandigheden (warmte belasting) en fysieke belasting zijn de bekende belastende factoren die in relatie met het lassen genoemd kunnen worden. Minder bekend of zelfs onbekend is de mogelijke blootstelling aan ioniserende straling. In dit project gaan we alleen in op deze laatste agentia; de blootstelling aan ioniserende straling, en dan in het bijzonder die van het TIG-lassen. 1.1 TIG-lassen (Tungsten Inert GAS) Bij het TIG-lassen, een smeltlas techniek, wordt er een elektrische boog getrokken tussen een niet afsmeltende wolfraamelektrode en het werkstuk. De hierbij ontwikkelde warmte brengt zowel het werkstuk als het toevoegmateriaal tot smelten. Het zogenaamde smeltbad wordt afgeschermd door een beschermgas (inertgas). De elektrode is geplaatst in een elektrodehouder de torch. Uit het mondstuk ( nozzle ) van deze torch stroomt het beschermgas. Het toevoegmateriaal in de vorm van een staaf of draad wordt meestal met de hand aangevoerd. Het proces kan ook geautomatiseerd zijn, o.a. voor het oplassen van materiaal op bestaande producten of het lassen van buizen. Het lassen van dunne plaat kan zonder toevoegmateriaal worden uitgevoerd. Er zijn twee soorten lastoestellen: - het wisselstroom toestel (AC) en - het gelijkstroom toestel (DC). Het TIG-proces is bijzonder geschikt voor het lassen van roestvaststaal, aluminium, koperlegeringen en ander moeilijk lasbare materialen. 1.2 De niet afsmeltende wolfraamelektrode De niet-afsmeltende elektrode is gemaakt van het metaal wolfraam (smeltpunt 3400 o C). Om betere ontstekingseigenschappen en boogstabiliteit te verkrijgen en voor het onderdrukken van de neiging om kleine wolfram deeltjes in het smeltbad te laten vallen bij ontsteking van de elektrode, wordt er een gesinterde verbinding van wolfraam met een lanthaanoxide, ceriumoxide of thoriumoxide toegepast. In tabel 1 wordt een overzicht gegeven van de in de handel te verkrijgen elektroden. Ieder samenstelling van elektrode heeft zijn voor- en nadelen. In de handel zijn laselektroden verkrijgbaar met een diameter van 1,0 tot 6,4 mm en een lengte van 175 mm verkrijgbaar. De elektroden worden geleverd zonder punt. De punt wordt door de gebruiker aan de elektrode geslepen. De vorm van de punt is afhankelijk van het te lassen materiaal. Bij aluminium wordt deze niet of nauwelijks afgeschuind, bij staal is de tophoek 30 tot 40 o. projectverslag Laselectroden (A608) 11

12 Tabel 1: TIG-elektroden Samenstelling elektrode DIN- classificatie Kleurkode Puur wolfram W Groen W + 1% ThO 2 WT10 Geel W + 2% ThO 2 WT20 Rood W + 3% ThO 2 WT30 Lila W + 4% ThO 2 WT40 Oranje W + O,4 ZrO 2 WZ4 Bruin W + O,8 ZrO 2 WZ8 Wit W + 1% La 2 O 3 WL10 Zwart W + 1,5 % La 2 O 3 WL15 Goud W + 2% La 2 O 3 WL20 Blauw W + 1% CeO 2 WC10 (paars) W + 2% CeO 2 WC 20 (grijs) W +?% bijzondere materialen WS2 (turkooizen) 1.3 Thorium in laselektroden Thorium, in de vorm van thoriumoxide (ThO 2 ) wordt toegepast in laselektroden om zijn goede lage elektronenuittreedpotentieel (elektrische geleiding) en hoge smeltpunt (ThO 2, 3300 o C). In combinatie met het metaal wolfraam ontstaat een stof met goede geleidingseigenschappen en een lage dampspanning die goed bestand is tegen hoge temperaturen. Gethoreerd wolfraam wordt dan ook om deze eigenschappen toegepast als laselektrode (TIG-lassen). 2. Stralingshygiënische aspecten 2.1 Gebruik van Th-houdende laselektroden Het gebruik van thorium-houdende wolfraam laselektroden door handlassers, machine lassers, elektrodenslijpers en overige werknemers in laswerkplaatsen kan tot een aanzienlijke blootstelling leiden door bij de las- en slijpwerkzaamheden vrijkomende radioactieve stoffen. [ref. 1]. In de NVS- publicatie Thorium in de industrie [ref. 3] worden voor de verschillende werkzaamheden de blootstellingpaden nader uitgewerkt. externe bestraling door de opgeslagen laselektroden; de blootgestelde werker is de magazijnwerker; inwendige besmetting door inhalatie van slijpsel bij het aanpunten van de laselektroden; de blootgestelde werknemer is de lasser of de slijper; inwendige besmetting door inhalatie van aërosolen die bij het lassen worden gevormd; de blootgestelde werker is de lasser. projectverslag Laselectroden (A608) 12

13 Tabel 2 [ref. 2]: Resultaten van de scenarioberekeningen voor gebruik van Th-houdende wolfraam laselektroden (msv/jaar) 0,044 Doses (msv/jaar) Scenario Inhalatie Ingestie Extern Totaal opslag elektroden Normaal 0,04 ongunstig 1 0,88 0,9 Slijpen laselektroden Normaal ongunstig 2 0,15 1,0 0,002 0,063 0,15 1,1 TIG-lassen Normaal ongunstig 3 0, ,3 14 Opmerkingen: 1 uitgegaan van 600 doosjes à 100 laselektroden 2% Th (WT20)) van 15 gram 2 uitgegaan 15 minuten per dag slijpen (50 uur per jaar), waarbij een inhaleerbare stof concentratie ontstaat van 5 mg/m 3, met een AMAD van de stofdeeltjes van 1 µm. 3 uitgegaan van 1000 uur per jaar in ongunstige omstandigheden. Zonder of slechte afzuiging. Concentratie gemiddeld van 1 mg/m 3 AMAD van 1 µm. Voor nadere stralingshygiënische beschouwingen zie [ref. 3]. 2.2 ALARA Maatregelen om zowel de dosis bij blootstelling als de kans op blootstelling zo laag als redelijkerwijs mogelijk te houden. Hierbij moeten we op de eerste plaats denken aan bronmaatregelen. Bronmaatregelen: De thoriumoxide (ThO 2 ) laselektrode vervangen door thorium-vrije laselektrode. Uit gesprekken met een aantal lassers bij de voorbereiding van het project komt naar voren dat deze vervanging niet altijd mogelijk is omdat de klant gespecificeerd heeft dat er met een Thoriumoxide (ThO 2 ) laselektrode gebruikt dient te worden. Andere redenen waarom de thoriumoxide houdende laselektrode niet wordt vervangen: de lasser of het lasbedrijf nooit door de leverancier op de mogelijkheid van vervanging gewezen is; de lasser bang is dat de kwaliteit van de las achteruit gaat; de lasser vindt dat de lasboogstabiliteit bij thorium vrije laselektrode achteruit gaat (sneller kleven van de elektrode in het smeltbad). Opslag elektroden: - Het aantal thorium-houdende elektroden in aantal terugbrengen. - Stimuleren gebruik alternatieve elektroden. - Magazijn zodanig inrichten dat de verblijfstijd in de buurt van de elektroden zo klein mogelijk is en de afstand tot andere producten in het magazijn zo groot mogelijk is. Slijpen laselektroden: Veelal gebeurt het slijpen van de punt uit de losse hand op een schuurbandmachine, tafelslijpmachine of zelfs op een slijptol. De afzuiging is daarbij onvoldoende. Er kan dan, zeker bij intensief las- en slijpwerk aan de punt, een forse oppervlakte besmetting optreden van de slijpmachine en de omgeving van de slijpmachine. Door de leveranciers van elektroden zijn speciale slijpmachines ontwikkeld voor het slijpen projectverslag Laselectroden (A608) 13

14 van de TIG- elektrode. Deze machines kunnen als natslijper uitgevoerd zijn of voorzien zijn van een goed werkende afzuiging. Op deze apparaten is ook een constructie aangebracht om de juiste tophoek aan de elektrode te kunnen slijpen. De nauwkeurigheid van deze tophoek is heel belangrijk, omdat zowel de kwaliteit van het laswerk als de standtijd van de elektrode sterk afhangt van deze tophoek. Het TIG-lassen: Bij het lassen dient er een goede lasdamp afzuiging aanwezig te zijn. Deze maatregel dient al getroffen te zijn (zie beleidsregel Doeltreffende maatregelen bij blootstelling aan rook als gevolg van lassen, gutsen, plasmasnijden en solderen van metaal ). Bij het juiste gebruik van de plaatselijke afzuiging, hetgeen bij grote producten een probleem kan zijn, wordt het grootste gedeelte van de activiteit afgezogen. Maar er bestaat een gerede kans dat er bij een intensieve lasarbeid na enkele jaren een meetbare oppervlaktebesmetting kan optreden aan de binnenzijde van het ventilatiekanaal. Ook bij het verwijderen en schoonmaken van de filters kan er ongewenste blootstelling plaatsvinden. Bij onderhoud van de installatie moet men hierop bedacht zijn. 3. Wetgeving Op het gebruik van Th-houdende wolfraam laselektroden is hoofdstuk 8 Blootstelling aan natuurlijke bronnen van het Besluit stralingsbescherming (BS) van toepassing [ref. 4]. 3.1 Besluit stralingsbescherming Artikel 101: Met betrekking tot werkzaamheden zijn de bepalingen van dit besluit die betrekking hebben op handelingen met radioactieve stoffen van toepassing.voor zover daarvan in dit hoofdstuk niet wordt afgeweken. Op Thorium-houdend wolfraam, een natuurlijke bron, zijn dus conform artikel 101 BS het artikel 4 en artikel 9 van toepassing. Artikel 4 heeft betrekking tot rechtvaardiging van de toepassing. De werkzaamheid, het op voorraad houden van of het lassen met Thoriumhoudend wolfraam laselektroden staat niet op de lijst van Gerechtvaardigde handelingen en werkzaamheden maar ook niet op de lijst van Niet-gerechtvaardigde handelingen en werkzaamheden. Zie hiervoor Regeling bekendmaking rechtvaardiging gebruik van ioniserende straling [ref. 5]. Het is opmerkelijk dat in de lijst van Niet-gerechtvaardigde handelingen en werkzaamheden wel de toepassingscategorie detailhandel in thoriumlasstaven is opgenomen. Het argument hiervoor is: Inhalatiedosis tijdens lassen zijn relatief hoog; Goede alternatieven zijn beschikbaar. Dit roept een aantal vragen op: 1. Waarom wordt hier specifiek gesproken over detailhandel en niet handel in zijn algemeen? 2. Wordt met lasstaven de elektroden bedoeld of het toevoegmateriaal? (In het jargon wordt met lasstaaf het toevoegmateriaal bedoeld.) Artikel 9 lid 1 regelt dat een ondernemer er voor moet zorgen dat een bevoegde deskundige de werkzaamheden uitvoert of daarop toeziet. Dit geldt ook voor zowel vergunnings- als meldingplichtige werkzaamheden. Artikel 102 lid 1: Hierin wordt verwezen naar een lijst van werkzaamheden, waarvan het mogelijk is dat bij het verrichten van die werkzaamheden de in bijlage 1, tabel 1 en 2, vermelde waarden worden overschreden. De ondernemer moet nagaan of zijn werkzaamheid projectverslag Laselectroden (A608) 14

15 is vermeld op deze lijst. De lijst is nog niet gepubliceerd. Uitgangspunt voor het opstellen van deze lijst zijn de werkdocumenten No. 121 Inventarisatie van werkzaamheden met blootstelling aan natuurlijke stralingsbronnen en werkdocument No. 200 Werkzaamheden met blootstelling aan natuurlijke stralingsbronnen, actualisering van de inventarisatie van Artikel 102 lid 2: Voordat een ondernemer een werkzaamheid gaat verrichten die in het eerste lid bedoelde lijst staat vermeld, gaat hij na of deze werkzaamheid overeenkomstig artikel 103 moet worden gemeld dan wel dat daarvoor overeenkomstig artikel 108 een vergunning is vereist. Artikel 103: Dit artikel gaat over het melden van werkzaamheden. Artikel 103 lid 2 legt de link naar bijlage 1 van het BS: Vrijstelling en vrijgave grenzen. Artikel 107 lid 1: Het is verboden zonder vergunning een werkzaamheid, niet zijnde een lozing, te verichten.. Artikel 107 lid 2 zegt dat er geen vergunning nodig is indien: a) de totale activiteit lager is dan de in bijlage 1, tabel 1, vermelde waarde of b) de activiteitsconcentratie lager is dan 10 maal de in bijlage 1, tabel 1, vermelde waarde. 3.2 Moet men werkzaamheden met Th-houdende laselektroden melden of is er een vergunning vereist? De in bijlage 1 van BS, tabel 1 vermelde waarden: TH-232 (zuiver) activiteitsconcentratie 1E+1 = 10 [Bq/g] (T 1/2 = 1,4*10 10 (Y) activiteit 1E+4 = [Bq] melding Vergunning totale activiteit > [Bq] > [Bq] activiteitsconcentratie > 10 [Bq/g] en > 100[Bq/g] <100 [Bq/g] (10*10 [Bq/g]) Specifieke activiteit zuiver thorium: A s = 4,0 *10 6 (zie handboek radionuliden) [Bq/kg] = 4000 [Bq/g] elektrode 2% Th-232 *1 specifieke activiteit elektrode: A s,el = (0,02* 4000) = 80 [Bq/g] > 10 [Bq/g] maar < 100 [Bq/g] Totale activiteit maximaal: [Bq] berekening maximaal aantal elektroden: n Massa van 1 elektrode ( 2,4 x 175 mm) = 15 gram A s,el = 80 [Bq/g] n * 15 [g] * 80 [Bq/g] < [Bq] n = 8 CONCLUSIE: Indien 1 doosje (eenheidsverpakking) met 10 elektroden (2% Th) dan meldingslicht. projectverslag Laselectroden (A608) 15

16 elektrode 3% Th-232 *1 specifieke activiteit elektrode: A s,el = (0,03* 4000) = 120 [Bq/g] > 100 [Bq/g] Totale activiteit maximaal: [Bq] berekening maximaal aantal elektroden: n Massa van 1 elektrode ( 2,4 x 175 mm) = 15 gram A s,el = 120 [Bq/g] n * 15 [g] * 120 [Bq/g] < [Bq] n = 5 CONCLUSIE: Indien 1 doosje (eenheidsverpakking) met 10 elektroden (3% Th) dan vergunningplicht (Th-232 *1 : Door de leverancier wordt het percentage thoriumoxide opgegeven. Bij de berekening is gemakshalve uitgegaan van zuiver thorium omdat de relatieve atoommassa van zuurstof wegvalt ten opzichte van die van thorium.) 4. Literatuur [1] Werkdocument No. 121 Inventarisatie van werkzaamheden met blootstelling aan natuurlijke stralingsbronnen. [2] Werkdocument No. 200 Werkzaamheden met blootstelling aan natuurlijke stralingsbronnen, actualisering van de inventarisatie van [3] NVS-publicatie nr. 19 Thorium in de industrie. AS Keverling Buisman, december [4] Besluit stralingsbescherming, Besluit van 16 juli [5] Regeling bekendmaking rechtvaardiging gebruik van ioniserende straling Regeling van 18 december 2002, nr. SAS/ projectverslag Laselectroden (A608) 16