RISCHIO CHIMICO NELLA LAVORAZIONE DELLA VETRORESINA

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1 RISCHIO CHIMICO NELLA LAVORAZIONE DELLA VETRORESINA Responsabile Progetto: Ing. Paolo Francia Responsabile Scientifico: Prof. Filippo Mangani Responsabile Tecnico Aziendale: Ing. Ezio Businaro Con la collaborazione di: Dott.ssa Giovanna Mangani- Dott. Alessandro Tiberi LINEE GUIDA DEL PROGETTO a)valutazione e minimizzazione dell esposizione esposizione potenziale: sperimentazione in laboratorio b) Valutazione dell esposizione esposizione reale 1

2 SPERIMENTAZIONE IN LABORATORIO: METODOLOGIA Realizzazione e messa a punto di un apparato in grado di riprodurre in laboratorio le fasi di laminazione nella preparazione di un manufatto con la possibilità di valutare l influenza dei parametri da cui dipende il rilascio di SOV. Schema a blocchi dell apparato sperimentale CAMERA CLIMATIZZATA TERMOMETRO BOX FLUSSIMETRO PID AIR IN POMPA MANUFATTO 00,00 g AIR OUT BILANCIA PC

3 PREPARAZIONE DEL CAMPIONE APPARATO 3

4 MANUFATTO (19 X 19 cm) PARAMETRI OPERATIVI STUDIATI PER VALUTARE L EMISSIONE DI SOV Temperatura (15, 0, 5, 30 C) Tipo di resina Tipo di catalizzatore Percentuale di catalizzatore (1 1,5 ) Rinforzo (tipo e grammatura) Numero di strati del laminato (spessore) Rapporto percentuale resina/rinforzo Geometria e dimensione del manufatto (piana 19 cm 19 cm) Flusso aria all interno del Box ( L/min) 4

5 Riproducibilità del metodo sperimentale,5 grammi 1,5 1 Prova 1 Perdita g/m Media SD RSD % 0, minuti prova 1 prova prova 3 prova 4 prova 5 Emissione di stirene utilizzando diverse resine (t = 5 C) 3 grammi,5 1,5.54 g (70,3 g/m ).5 g (6,3 g/m ).17 g (60,1 g/m ) 1.93 g (53,5 g/m ) 1.74 g (48, g/m ) 1 0, minuti LSE LSC vinilestere isoftalica distitron isoftalica polylite 5

6 Emissione di stirene a diverse temperature 3,5 grammi 1,5 1 0, minuti 30 C 5 C 0 C 17 C Emissione di stirene con diverse percentuali di catalizzatore (isoftalica distitron) 3,5 grammi 1,5 1 0, minuti 1% % 1,5 % 6

7 Emissione di stirene a diversi flussi (isoftalica distitron) 3,5 grammi 1,5 1 0, minuti 5 L/min 15 L/min 7 L/min Emissione di stirene con diverso numero di strati (isoftalica distitron) 3,5 3,5 grammi 1,5 Strati Emissione g Emissione g/m %Emissione rispetto alla resina 1 1,97 54,6 3,1 4,7 6,9 (+15%) 1,5 0,5 6,65 73,4 (+16%) 1,3 8,96 8,0 (+1%) 1, minuti strati 4 strati 6 strati 8 strati 7

8 DETERMINAZIONE DEL CONTENUTO DI STIRENE E DI ALTRE SOV IN DIVERSE RESINE 40% Cromatogramma GC-MS-SCAN relativo all analisi della frazione volatile di una Resina poliestere insatura % 31% m-metilstirene+ p-metilstirene 5% Cromatogramma GC-MS- SCAN relativo all analisi della frazione volatile di una Resina poliestere insatura (LSC) 1% Schema dell apparato per la valutazione della fase dinamica BOX Campionamento per analisi in GC/MS MANUFATTO 8

9 Apparato per valutare l emissione l di SOV nella fase dinamica 9

10 Stirene emesso durante la fase dinamica e statica Parametri operativi: Temperatura 5 C Spessore del manufatto: strati Flusso: 5 L/min % di catalizzatore: % Rapporto % matrice/rinforzo: 40/60 peso Tipo di catalizzatore: Butanox M50 Dimensioni manufatto:19x19 cm Tempo di preparazione: 7 minuti Fase dinamica : 0,6 g di stirene emesso (3% del totale) Fase statica:,0 g di stirene emesso 10

11 EMISSIONE DI STIRENE DA UN RECIPIENTE SENZA COPERCHIO CONTENENTE RESINA NON CATALIZZATA Emissione stirene = 101 g/m h Esempio: Superficie recipiente = 0,78 m Tempo = 8 ore Emissione di stirene dal recipiente = 630 g Emissione di stirene nella lavorazione di 100 m di vetroresina 6000 g % di emissione proveniente dal recipiente = 10,5 % LINEE GUIDA DEL PROGETTO b) Valutazione dell esposizione esposizione reale: indagine su tre cantieri del consorzio navale scelta di procedure e strumentazioni appropriate determinazione della distribuzione nel tempo e nello spazio delle concentrazioni di stirene nell aria del posto di lavoro valutazione del criterio di omogeneità scelta dei tempi di campionamento presentazione dei risultati 11

12 SCELTA DI PROCEDURE E STRUMENTAZIONI APPROPRIATE a) Campionamento personale ed ambientale b) Analisi dei campioni in laboratorio (GC-MS; GC-FID) TIPOLOGIE DI CAMPIONAMENTO Campionamento Personale Attivo-Fiala Carbone attivo Passivo-Radiello Campionamento Ambientale Attivo- Fiala Carbone attivo Passivo-Radiello 1

13 Campionatore Attivo con fiala adsorbente Campionatore passivo (Radiello) 13

14 Caratteristiche del campionatore passivo (Radiello) Adsorbente : Carbone attivo (530 mg) Capacità adsorbente : 80 mg, equivalente ad una concentrazione media di stirene di 730 mg/m 3 (643 ppm v ) campionata per 8 ore. Se la concentrazione media di stirene nelle 8 ore è 3 ppm v si utilizza il 50% della capacità adsorbente Se la concentrazione media dello stirene nelle 8 ore è 0 ppm v si utilizza il 3,1% della capacità adsorbente. 3 m( μg) μg / m = 10 61ml / min 480 min 6 Cantiere 1 SCAFO BASCULANTE DA m Laminazione pelle interna Squadra di 4 operatori Cantiere SCAFO PIANO 37 m MOD. Classic Laminazione fondo e strutture laterali 16 operatori impegnati: 4 squadre da 4; monitorati operatori per squadra Cantiere 3 SCAFO 8 m Laminazione prima pelle fiancata-fondo fondo Squadra 4 operatori 14

15 Materiali impiegati nelle lavorazioni Cantiere 1 Cantiere Cantiere 3 Resina Isoftalica Poliestere Insatura Distitron 181EN invernale- Polylint (41,4 % Stirene ; 1, % α-metilstirene) Isoftalica Poliestere insatura Polylite Reichhold (39,3 % Stirene; 1,5 % α-metilstirene) Vinilestere Atlac 580 ACT (44,% Stirene) Catalizzatore Butanox-M50 percentuale di utilizzo: 1,4% Butanox-M50 percentuale di utilizzo: % Adonox KP9 percentuale di utilizzo: 1,5 Rinforzo Biax 600/ C Selcon Accoppiato 150g/m MAT 300, MAT 450, ARAMAT 600 Schema di campionamento Cantiere 1 Campionamenti personali Operatore A: Radielli (Sostituzione prima della pausa pranzo) Operatore B: 8 Radielli (Sostituzione ogni ora) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Operatore C: Radielli (Sostituzione prima della pausa pranzo) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Operatore D: Radielli (Sostituzione prima della pausa pranzo) Campionamenti ambientali Z-E Scafo Z-C Z-A Z-G Z-B Z-A Z-G Z-B Z-I Z-D Z-H Z-F CAMPIONATORI ATTIVI CAMPIONATORI PASSIVI 15

16 Schema di campionamento Cantiere Campionamenti ambientali e ambito lavorativo degli operatori PRUA: Operatore A Operatore B Operatore A: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Operatore B: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) 37 m CENTRO BARCA: Operatore C Operatore D Operatore C: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Operatore D: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) Operatore E: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) Operatore F: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) Operatore G: 1 Radiello 8h Operatore H: 1 Radiello 8h POPPA: Operatore E Operatore F 5 m VIAGGIANTI: Operatore G Operatore H Campionatori passivi Campionatori attivi Schema di campionamento Cantiere 3 Scafo Z- Z-1 Z- Operatore A: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) 8 m Z-8 Z-4 Z-1 Operatore B: 3 Radielli (sost. ogni ore)+ 1 Radiello 8h Operatore C: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Operatore D: Radielli (sost. prima della pausa pranzo) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Z-3 Z-6 Z-5 Z-7 CAMPIONATORI ATTIVI CAMPIONATORI PASSIVI 16

17 Confronto campionamento passivo- attivo Campione Campionamento passivo conc. su 8h (ppm) Campionamento attivo conc. su 8h (ppm) Operatore B 11* 16 Cantiere 1 Operatore C Zona C Zona D 7 6 Operatore A 5 sinistrato Cantiere Operatore C Zona Zona Operatore C Cantiere 3 Operatore D Zona 1 sinistrato 0 sinistrato Zona 3 * radiello sostituito ogni ora 1 15 ΔC% = 5,5 La norma UNI EN 689/97 5. STRATEGIE DI MISURAZIONE 5..4 Schema della misurazione A condizione che l'esposizione durante un certo periodo di lavoro non cambi in modo significativo, si possono scegliere tempi di campionamento che non coprono l'intero periodo... Tuttavia Tuttavia i tempi non campionati restano un grave punto di debolezza per la credibilità di qualsiasi misurazione dell'esposizione. Durante tale tempo è necessario osservare attentamente i fatti. Il presupposto che non si siano verificati cambiamenti nel tempo non campionato deve essere sempre considerato in modo critico... DUBITARE SEMPRE DI CAMPIONAMENTI BREVI 17

18 Concentrazioni di stirene rilevate con frequenza oraria Concentrazioni (ppm) :6-8:6 8:7-9:6 9:7-10:3 10:33-11:30 11:31-1:55 1:56-14:06 14:07-15:3 Periodi Conc. singolo periodo (ppm) Media ponderata 8 h (ppm) Concentrazioni di stirene rilevate ogni 4 ore per tre diversi operatori Concentrazioni (ppm) :30-13:00 13:00-15:31 Periodi Conc.singoli periodi op. A Conc.singoli periodi op. C Conc.singoli periodi op. D Media ponderata op. A Media ponderata op. C media ponderata op. D 18

19 La norma UNI EN 689/97 5. STRATEGIE DI MISURAZIONE 5..1 Selezione degli addetti per le misurazioni di esposizione L approccio migliore prevede che si suddivida l insieme del personale esposto in gruppi omogenei rispetto all esposizione.... Per valutare l omogeneità, la norma UNI, propone il seguente criterio: nessuna misura deve essere inferiore alla metà o superiore al doppio della media aritmetica delle misure relative al gruppo. RISULTATI MONITORAGGI: valutazione del criterio di omogeneità EN689 Concentrazioni (ppmv) di stirene relative ai campionamenti personali passivi Cantiere Numero campionamenti Media ppmv Minimo ppmv Massimo ppmv SD , , (utili 1) n.d. 19

20 Risultati dei monitoraggi: valutazione del criterio di omogeneità Concentrazioni (ppmv) di stirene relative ai campionamenti ambientali passivi (ambito primario) Cantiere Numero Campionamenti Media (ppmv) Minimo (ppmv) Massimo (ppmv) SD , ,3 Concentrazioni (ppmv) di stirene relative ai campionamenti ambientali passivi (ambito periferico) Cantiere Num. Campionamenti Media (ppmv) Minimo (ppmv) Massimo (ppmv) SD , n.d ,5 Presentazione dei risultati BOOK RIASSUNTIVO Resoconto 0

21 Reparto: Laminazione Attività monitorata: Laminazione pelle interna Scheda Operativa Data: 10 Novembre 06 Superficie lavorata m :138 Azienda: Pezzo lavorato: Scafo basculante (m) Descrizione-Note: 4 operatori impiegati nella lavorazione. Il fusto di resina della macchina erogatrice era chiuso. Fase operativa: Carteggiatura Descrizione-Note: Sono coinvolti solo gli operatori A-D 1

22 Fase operativa: laminazione Descrizione-Note: L intera squadra è coinvolta nell operazione di laminazione Sono stati effettuati due strati consecutivi Ambito primario (sorgente) Descrizione-Note: Come sorgente è stato considerato lo scafo di lavorazione. Il monitoraggio è avvenuto durante la fase di lavorazione della pelle interna

23 Ambito Periferico 1 Descrizione-Note: 3-4 m di distanza dallo scafo Dati tecnici relativi alla lavorazione Tipo di resina: Isoftalica Poliestere insatura- Distitron 181EN invernale-polylint (stirene 41,4 %) Tipo di catalizzatore: Butanox-M50 Mekp 50% Akzo Nobel % di catalizzatore: 1,4% Tipo di rinforzo: Biax 600/ C Selcon % resina/rinforzo: 60/40 Temperatura C di utilizzo resina: 16,9 C-Ambiente Descrizione-Note: Laminazione a mano Attrezzi utilizzati: Macchina Erogatrice Rullo Rullo Frangibolla 3

24 Fase operativa Tabella oraria Inizio Fine Carteggiatura scafo + laminazione piccoli pezzi 7:40 9:00 Laminazione pelle interna 9:00 10:15 Pausa caffé 10:15 10:40 Laminazione pelle interna 10:40 1:00 Pausa pranzo 1:00 1:45 Laminazione pelle interna 1:45 15:30 Report relativo alla caratterizzazione analitica della resina usata in fase di lavorazione Commenti-Note: 41,4 % Stirene 1, % α-metilstirene Non sono presenti altri isomeri dello stirene Dati impianti di aspirazione N bocchette: Ø bocchette: Portata d aria: Cubatura reparto: Ricambi di aria: Superficie reparto: Superficie finestrata apribile: Ambito: Sorgente Condizioni Ambientali Temperatura Umidità Velocità aria Ora 17 C 56% 7:00 17,6 48% 8:00 Ambito: Periferico 1 Temperatura Umidità Velocità aria Ora 17,6 48% 8:00 Condizioni Meteorologiche Nuvoloso- vento assente- Temperatura esterna 1 C 4

25 Schema di campionamento Cantiere 1 Campionamenti personali Operatore A: Radielli (Sostituzione prima della pausa pranzo) Operatore B: 8 Radielli (Sostituzione ogni ora) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Operatore C: Radielli (Sostituzione prima della pausa pranzo) + Camp. Attivo fiala (per 8 h) Operatore D: Radielli (Sostituzione prima della pausa pranzo) Campionamenti ambientali Z-E Scafo Z-C Z-A Z-G Z-B Z-A Z-G Z-B Z-I Z-D Z-H Z-F CAMPIONATORI ATTIVI CAMPIONATORI PASSIVI Campione Dati relativi al monitoraggio Operatore: A Sesso: M Passivo Ora inizio o-a 1 7:3 1:56 5h 33 o-a 1: h 9 Campione oa1 oa Ora fine Mansione: Carteggio scafo Laminazione pelle interna Tipologia di monitoraggio Personale Durata camp. Flusso iniziale Protezioni individuali: Maschera VOC Tuta Flusso finale Flusso medio Concentrazione di stirene rilevata ppm Media ponderata Note: L operatore fino alle 9:00 ha eseguito l operazione di carteggiatura, poi ha sempre laminato 5

26 Zona: C (sostegno in legno in ambito periferico 1) Tipologia di monitoraggio Passivo Ambientale Campione Dati relativi al monitoraggio Ora inizio Ora fine Durata camp. Flusso iniziale Flusso finale Flusso medio z-c 7:06 15:1 488 Campione z-c Concentrazione di stirene rilevata ppm 6 Media ponderata Note: Radiello posizionato su un apposito sostegno in legno ad un altezza di circa 1,70 m dal suolo nell ambito periferico 1 ad una distanza dallo scafo di circa 4 m. Tipi di campionamento Personale Risultati complessivi del monitoraggio Passivo Attivo Operatore A1 A B1 B B3 B4 B5 B6 B7 C1 C D1 D ob oc Concentrazione (ppm) Media ponderata (ppm)

27 Risultati complessivi del monitoraggio Tipi di campionamento Zona Concentrazione (ppm) Posizione za 7 Scafo-poppa zi zb zg Scafo-prua-profilo verticale Ambientale Passivo zc zd 6 7 Ambito periferico 1 ze 7 Dietro la poppa- 5m zf zh 5 6 Fuori dallo scafo verso la prua Attivo zc zd 8 6 Ambito periferico 1 7