Hyvinvointia työstä
Tuhkalle altistuminen voimalaitoksen huoltotöissä Voimalaitoksen käyttöpäivät 16.11.211 Mika Jumpponen, Hannu Rönkkömäki ja Juha Laitinen
Luennon sisältö 1. Johdanto aiheeseen 2. Työskentelyolosuhteiden kuvaus 3. Pitoisuustasot kattilassa 4. Altistumisen vähentäminen ja tarkkailu 5. Tulevaisuuden tutkimuskohteet
1. Johdanto Voimaloiden käyttö- ja huoltotöissä työskentelee vuosittain noin 5 työntekijää (Energiateollisuus ry). Edellä mainitun lisäksi tuhkan siirto, loppusijoitus ja hyötykäyttö altistavat useita työntekijäryhmiä. Tuhkan poistaminen polttolaitosten sisältä ja kattiloiden huollot altistavat työntekijöitä tuhkan sisältämille metalleille, kvartsille, PAH-yhdisteille, haihtuville orgaanisille yhdisteille (VOC) ja erilaisille kaasuille Kuva 1. Tuhkan poisto tulipesästä. Kattiloiden tuhkasta puhdistaminen ja korjaustyöt tehdään usein erilaisten alihankkijoiden tekeminä. Tilaajayritykselle on velvollisuus vaatia turvallisuusmääräysten ja hyvän käytännön noudattamista. Tilaajan ja toimittajan turvallisuustaso korreloi työn laadun kanssa. Kuva 2. Kattilan korjaus.
1. Johdanto Uusiutuvista energiamuodoista saadaan noin neljännes koko Suomen energian kulutuksesta (Tilastokeskus 21). Tässä tutkimuksessa keskityttiin pelletti-, turve- ja puupolttoon. Lisäksi mukana oli kierrätyspolttoainetta polttava laitos (Ref 1) Tavoitteena Selvittää tuhkien koostumusta ja niiden aiheuttamia riskitekijöitä työntekijöille. Antaa ohjeita kuinka altistumista voitaisiin ehkäistä Antaa ohjeita kuinka altistumistasoa voidaan tarkkailla
1. Tutkitut kohteet
2. Työskentelyolosuhteet voimalaitoskattiloiden sisällä 1-2. Ahtaat "tilat" 3. Polttavaa tuhkaa 2. ja 4. Hankalia työasentoja 1 2 4. ja 5. Hyvin pölyistä 5. Kuuma ja kostea ilma sekä fyysisesti ja henkisesti raskas työ 3 4 5
3. Tuhkan materiaalinäytteiden alkuainepitoisuudet (mg/kg) Pohjahiekkojen, pohjatuhkan ja tulistintuhkan alkuainepitoisuudet 1, 1, tulistintuhka > pohjatuhka > pohjahiekka 1, Pitoisuus (mg/kg) 1, 1, Pohjahiekka Pohjatuhka Tulistintuhka 1, 1, Ca K Mg Fe Mn Al P Na S Ba Sr Ti B Rb Zn Cu Cr Ni Li V Mo As Ce La Co W Pb Cd Sb Y Ag Sc Se Be U Yb Te In Bi Th Tl Ga Zr,1 Alkuaineet
3. Tuhkan materiaalinäytteiden kiteisen piidioksidin pitoisuudet (%) Polttolaitos Tuhkan Kokonaispölyn kiteisen piidioksidin pitoisuus (%) Pellettiä polttavat laitokset 16 Puuta polttavat laitokset 22 Turvetta polttavat laitokset 23 Kierrätyspolttoainetta polttava laitos 22 Arinalla varustetuiden kattiloiden tuhka sisälsi vähemmän kvartsia kuin leijupetiratkaisuilla toimivien laitosten tuhka
3. Keskimääräinen ilman hengittyvän pölyn pitoisuus kattilan ulkopuolella Hengittyvän pölyn (mg/m3) pitoisuuksien keskiarvot isoissa ja pienissä polttolaitoksissa Pölypitoisuus (mg/m3) 25 2 15 1 5 Isot polttolaitokset HTP-arvo Pienet polttolaitokset Puhdistustyövaiheet kattilan ulkopuolella Korjaustyövaiheet kattilan ulkopuolella Mittauspaikat Hengittyvän pölyn (mg/m3) pitoisuuksien keskiarvot polttolaitosten ulkopuolella tehdyissä työvaiheissa 1 HTP-arvo Pölypitoisuus (mg/m3) 8 6 4 2 Puhdistystyö ulkona Korjaustyö ulkona Pelletti Puu Turve Ref. Mittauspaikat
3. Keskimääräinen ilman hengittyvän pölyn pitoisuus kattilan sisällä Hengittyvän pölyn (mg/m3) pitoisuuksien keskiarvot isoissa ja pienissä polttolaitoksissa Pölypitoisuus (mg/m3) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Isot polttolaitokset HTP-arvo Pienet polttolaitokset Puhdistustyövaiheet kattilan sisällä Korjaustyövaiheet kattilan sisällä Mittauspaikat Hengittyvän pölyn (mg/m3) pitoisuuksien keskiarvot polttolaitosten sisällä tehdyissä työvaiheissa Pölypitoisuus (mg/m3) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Pelletti Puu Turve Ref. HTP-arvo Puhdistystyö sisällä Korjaustyö sisällä Mittauspaikat
3. Hetkelliset ilman hengittyvän pölyn pitoisuudet kattilan sisällä Pölypitoisuuden vaihtelu (hengittyvä pöly) 8 Pölypitoisuus (mg/m 3 ) 7 6 5 4 3 2 1 1:24 1:41 1:59 11:16 11:34 11:52 12:9 12:27 12:44 13:2 13:2 13:37 13:55 14:12 14:3 14:48 15:5 15:23 15:4 15:58 Aika (hh:mm) Hengittyvän pölypitoisuuden vaihtelu tulistinputkitilassa tulistinputkien katkaisun ja hitsaamisen aikana (klo 1.2-16.5)
3. Keskimääräiset ilman hengittyvän pölyn metallipitoisuudet eri polttoainetta käyttävissä laitoksissa Altistumisen suuruus (%:a HTP-arvosta) Metallialtistumisen suuruus pellettiä polttavissa laitoksissa tehtävissä töissä 12 1 8 6 4 2 Alumiini Arseeni Beryllium Kadmium Metalli Mangaani Pellettiä polttavat laitokset HTP-arvo Lyijy Seleeni Puhdistystyö Korjaustyö Altistumisen suuruus (%:a HTP-arvosta) 7 6 5 4 3 2 1 Metallialtistumisen suuruus puuta polttavissa laitoksissa tehtävissä töissä Alumiini Arseeni Beryllium Kadmium Metalli Puuta polttavat laitokset Mangaani Lyijy HTP-arvo Seleeni Puhdistystyö Korjaustyö
3. Keskimääräiset ilman hengittyvän pölyn metallipitoisuudet eri polttoainetta käyttävissä laitoksissa Altistumisen suuruus (%:a HTP-arvosta) 25 2 15 1 5 Metallialtistumisen suuruus turvetta polttavissa laitoksissa tehtävissä töissä HTP-arvo Puhdistystyö Korjaustyö Altistumisen suuruus (%:a HTP-arvosta) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Metallialtistumisen suuruus Ref. polttoainetta polttavissa laitoksissa tehtävissä töissä HTP-arvo Puhdistystyö Korjaustyö Alumiini Arseeni Beryllium Kadmium Mangaani Lyijy Seleeni Alumiini Arseeni Beryllium Kadmium Mangaani Lyijy Seleeni Metalli Metalli Turvetta polttavat laitokset Kierrätyspolttoainetta (Ref. 1) polttava laitos
3. Työntekijöiden käsien metallipitoisuudet eri laitoksissa Suurimmat työntekijöiden käsien ihon arseenipitoisuudet olivat kierrätyspolttoainetta polttavassa laitoksessa, jossa arseenin keskimääräiset pitoisuudet olivat käsissä 27,5 g. Pellettiä -, puuta ja turvetta polttavissa laitoksissa käsien ihon arseenipitoisuudet vaihtelivat 6,3-7,1 g välillä. Suurimmat työntekijöiden käsien ihon kadmiumpitoisuudet olivat kierrätyspolttoainetta polttavassa laitoksessa, jossa kadmiumin keskimääräiset pitoisuudet olivat käsissä 5,4 g. Pellettiä -, puuta ja turvetta polttavissa laitoksissa käsien ihon kadmiumpitoisuudet vaihtelivat,6-3,2 g välillä. Suurimmat työntekijöiden käsien ihon nikkelipitoisuudet olivat puuta polttavissa laitoksessa, jossa nikkelin keskimääräiset pitoisuudet olivat käsissä 73,5 g. Kierrätyspolttoainetta -, pellettiä - ja turvetta polttavissa laitoksissa käsien ihon nikkelipitoisuudet vaihtelivat 8,3-68,4 g välillä. Suurimmat työntekijöiden käsien ihon lyijypitoisuudet olivat kierrätyspolttoainetta polttavassa laitoksessa, jossa lyijyn keskimääräiset pitoisuudet olivat käsissä 13 g. Pellettiä -, puuta - ja turvetta polttavissa laitoksissa käsien ihon lyijypitoisuudet olivat huomattavasti pienemmät ja vaihtelivat 4,2-41,5 g välillä.
3. Kaasumaisten yhdisteiden keskimääräiset pitoisuudet kattilan sisällä Kaasupitoisuuksien keskiarvot kattiloiden puhdistustyövaiheiden aikana Kaasupitoisuus (%:a HTParvoista) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 HTP-arvo Pellettiä polttavat laitokset Puuta polttavat laitokset Ref. polttoainetta polttava laitos Polttolaitos Hiilimonoksidi Ammoniakki Typpimonoksidi Typpidioksidi Rikkidioksidi Kaasupitoisuuksien keskiarvot kattiloiden korjaustyövaiheiden aikana 14 Kaasupitoisuus (%:a HTParvoista) 12 1 8 6 4 2 HTP-arvo Hiilimonoksidi Ammoniakki Typpimonoksidi Typpidioksidi Rikkidioksidi Rikkivety Puuta polttavat laitokset Turvetta polttavat laitokset Ref. polttoainetta polttava laitos Polttolaitos
3. Kaasumaisten yhdisteiden hetkelliset pitoisuudet kattilan sisällä Kaasupitoisuuksien maksimiarvot kattiloiden puhdistustyövaiheiden aikana Kaasupitoisuus (%:a HTParvoista) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 HTP-arvo Hiilimonoksidi Ammoniakki Typpimonoksidi Typpidioksidi Rikkidioksidi Rikkivety Pellettiä polttavat laitokset Puuta polttavat laitokset Ref. polttoainetta polttava laitos Polttolaitos Kaasupitoisuuksien maksimiarvot kattiloiden korjaustyövaiheiden aikana Kaasupitoisuus (%:a HTP-arvoista) 5 45 4 35 3 25 2 15 1 5 HTP-arvo Hiilimonoksidi Ammoniakki Typpimonoksidi Typpidioksidi Rikkidioksidi Puuta polttavat laitokset Turvetta polttavat laitokset Ref. polttoainetta polttava laitos Polttolaitos
3. Ilman haihtuvien orgaanisten yhdisteiden keskimääräiset yhteispitoisuudet (TVOC) kattilan sisällä 35 3 TVOC-pitoisuuksien minimit ja maksimit puhdistustyövaiheissa 29 Yksittäisten yhdisteiden olemassa olo ja pitoisuudet altistumisen suuruus Pitoiduus (µg/m³) 25 2 15 1 5 3 Pellettiä polttavat laitokset 39 35 3 3 Puuta polttavat laitokset Polttolaitokset Turvetta polttavat laitokset 14 Ref. polttoainetta polttava laitos Puhdistus Min Puhdistus Max Eräiden syöpävaarallisten yhdisteiden olemassa olo ja pitoisuudet altistumisen suuruus Palotapahtuman "täydellisyyden" arvioiminen TVOC-pitoisuuksien minimit ja maksimit huoltotyövaiheissa 35 3 Pitoiduus (µg/m³) 25 2 15 1 5 Pellettiä polttavat laitokset 35 Puuta polttavat laitokset 4 37 Turvetta polttavat laitokset Ref. polttoainetta polttava laitos Huolto Min Huolto Max Polttolaitokset
3. Ilman polysyklisten aromaattisten hiilivetyjen (PAH) pitoisuudet kattilan sisällä Naftaleeni, asenaftyleeni, asenafteeni, fluoreeni, fenantreeni, antraseeni, fluoranteeni, pyreeni, bentso[a]antraseeni, kryseeni, bentso[b]fluoranteeni, bentso[k]fluoranteeni, bentso[a]pyreeni, indeno[1,2,3-cd]pyreeni, dibentso[a,h]antraseeni, bentso[ghi]peryleeni Näytteenoton tarkoitus oli selvittää syöpävaarallisten PAH-yhdisteiden olemassaolo ja pitoisuudet PAH-yhdisteiden yhteispitoisuus on laskettu hyödyntämällä tietoa yksittäisten PAH-yhdisteiden haitallisuudesta suhteessa bentso[a]pyreeniin ja saatua yhteispitoisuutta on verrattu B[a]p:in HTP-arvoon Bentso[a]pyreenille on Suomessa HTP-arvo 1 µg/m 3
3. Työntekijöiden virtsan keskimääräiset metallipitoisuudet Pellettilaitokset Puuta polttavat laitokset 7 7 6 6 5 5 4 3 28,2 3,3 4 3 2 2 14,8 1,2 U-Al, alle,6 2,5,4 U-Cd, alle 5 U-Pb, alle,15 U-Mn, alle 4 5, U-Hg, alle 2 U-As, alle 3,4 U-Se, alle,3 3, U-Be, alle 15 1,7 U-Al, alle,6 2,5 U-Cd, alle 5,7 U-Pb, alle,15 7,4 7,5 U-Mn, alle 4 U-Hg, alle 2 U-As, alle 3,9 U-Se, alle,3 3, U-Be, alle 15 Turvetta polttavat laitokset Ref. 1. polttoainetta polttava laitos 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 14,5 2 18,5 1,4 2, U-Al, alle,6 U-Cd, alle 5,3 U-Pb, alle,15 6, 5, U-Mn, alle 4 U-Hg, alle 2 U-As, alle 3,6 U-Se, alle,3 4, U-Be, alle 15 1,6 U-Al, alle,6 3,5 U-Cd, alle 5,13 U-Pb, alle,15 7,5 U-Mn, alle 4 5, U-Hg, alle 2 U-As, alle 3,5 U-Se, alle,3 4,3 U-Be, alle 15
3. Altisteiden haittavaikutukset, metallit
3. Altisteiden haittavaikutukset, kaasut
4. Altistumisen vähentäminen ensisijaisesti teknisin torjuntakeinoin Kattilan alasajo ja jäähdyttäminen tehtävä hyvin ennen töiden aloittamista. ei kytevää polttoainetta tuhkan lämpötila laskenut lämpötilaolot kattilan sisällä turvalliset Kattila tuuletettu hyvin ennen töiden alkamista kaasu- ja höyrypitoisuudet pieniä Kattila puhdistettu, jonka jälkeen korjaustyöt voivat alkaa Riittävän korvausilman saannin varmistaminen kattilaan puhdistuksen ja korjaustöiden aikana Kohdepoistojen ja savukaasuimurin käyttö töiden aikana
4. Altistumisen vähentäminen työskentelytekniikkaa kehittämällä Kattilan sisällä työskentely tulisi tehdä vähintään pareittain, kuitenkin niin että yksi henkilö on aina kattilan ulkopuolella luukkumiehenä Seuraa että kattilan sisällä oleva kaveri työskentelee turvallisesti Tarvittaessa hälyttää apua ja osallistuu pelastustoimenpiteisiin Ojentaa tarvittavia työkaluja, suojaimia ja hitsauspuikkoja työkavereilleen Töiden jaksottamien ja kierrättäminen, jolloin altistumista voidaan vähentää työntekijää kohden
4. Altistumisen vähentäminen loppusiivous Kattilan tuhkasta puhdistamisen ja kattiloiden korjaustyövaiheiden jälkeen kattilasali tulee siivota, jotta kattilasaliin levinnyttä pölyn ja metallien määrää pinnoilla saadaan vähennettyä. Jos kattilasalin pintoja ei siivota, kattilasalin pinnat toimivat altistelähteinä ja liikuttaessa pöly nousee myös ilmaan. Tuhkan raskasmetallit, eristeistä leviävät mineraalikuidut ja keraamiset kuidut sekä tuhkan kvartsi joutuvat laitoksen käyttöhenkilökunnan hengityselimistöön. Lisäksi käyttöhenkilökunnan kädet likaantuvat raskasmetalleista ja metallit päätyvät rsk:aan
4. Hengitystiealtistumisen vähentäminen kattilan sisällä tehtävissä töissä Vähimmäisvaatimus moottoroidun hengityksensuojaimen käyttö, jossa on ABEK+P3 suodatinpatruunat ja kasvonsuojaimen käyttö (suojaa myös silmät). EI SUOJAA hiilimonoksidin ja typpioksidin haitallisilta vaikutuksilta kaasuhälyttimen käyttö lisäksi! Paineilmahengityksensuojainta käyttämällä voitaisiin suojautua myös hiilimonoksidia ja typpimonoksidia vastaan ja tämä olisi paras tapa vähentää hengitystiealtistumista lämpövoimalaitosten tuhkasta puhdistamisen ja korjaustyövaiheiden aikana.
4. Ihoaltistumisen vähentäminen kattilan sisällä tehtävissä töissä Ensisijaisesti yksiosaisen hupullisen työhaalarin käyttö Pitkävartisten (esim. nahkaisten) suojakäsineiden käyttö Kipinöiltä, säteilylämmöltä, pölyltä ja lialta suojaavien turvajalkineiden käyttö. Parhaimman suojan nilkan alueelle antaa puolivarsi- tai saapasmallinen nahkajalkine. Turvajalkineissa tulee olla varvas- ja/tai naulaan astumissuojus ja jalkineen on oltava kuumuutta kestävä.
4. Ruuansulatuskanavan kautta tapahtuvan altistumisen vähentäminen kattilan sisällä tehtävissä töissä Jos on riski, että työntekijä altistuu syöpävaarallisille aineille työssään hän ei kyseisessä työpisteessä saa syödä, juoda tai tupakoida Ruuat/juomat/tupakat liataan, jolloin altistuminen tapahtuu hengitysteitse tai ruuansulatuskanavan kautta Ihoaltistuminen lisääntyy työkäsineet pois otettaessa Hengitystiealtistuminen lisääntyy hengityssuojain pois otettaessa HENKILÖKOHTAISEN HYGIENIAN TÄRKEYS KOROSTUU!
4. Altistumisen tarkkailu Suosittelemme biomonitorointinäytteitä työntekijöiden altistumisen arviointiin, koska niiden avulla on mahdollista arvioida kaikkien altistumisreittien kautta tulevaa altistumista. Lisäksi se antaa tietoa toimiiko hengityksensuojain niin kuin sen pitäisi ja lisääkö raskas työ kokonaisaltistumista. Samalla se huomioi raskasmetallien mahdollisen kasautumisen elimistöön ja mahdolliset aineiden yhteisvaikutukset Seuraavat menetelmät soveltuvat parhaiten altistumisen seurantaan: Pelletti (U-As, U-Cd ja U-Mn) Puu (U-Al, UMn ja U-Pb) Turve (U-Al, U-As ja U-Mn) Kierrätyspolttoaine (U-Al, U-As U-Mn ja U-Pb).
4. Altistumisen tarkkailu Polttolaitosten tuhkan puhdistajat ja kattiloiden korjaajat sekä käyttömiehet tulee ilmoittaa syöpäsairauden vaaraa aiheuttaville aineille ja menetelmille ammatissaan altistuvien rekisteriin (ASArekisteri). Altistuvat syöpäsairauden vaaraa aiheuttaville aineille kuten lyijylle, kadmiumille, arseenille, PAH-yhdisteille ja kiteiselle piidioksidille. Työntekijöiden altistumista ja terveyttä on seurattava säännöllisesti. Uuden työntekijän alalle soveltuvuuden arviointi Hermostollisten oireiden kartoittaminen esim. Hermosto-oirekysely Euroquest (EQ). Herkkyys ihon sairauksille.
5. Tulevaisuuden tutkimustarpeita 1. Selvitetään kivihiilivoimalan tuhkien koostumus ja niiden riskitekijät huoltohenkilökunnan altistumisen ja terveysriskin kannalta 2. Mitataan tuhkan todellista potentiaalia aiheuttaa muutoksia työntekijöiden keuhkosoluissa solutoksisuustestien avulla. 3. Arvioidaan materiaalinäytteen kemiallisen analyysin tulosten käyttökelpoisuutta verrattuna solutoksisuustestin antamiin tuloksiin tuhkien jatkokäytön arvioinnissa 4. Luodaan malliratkaisu puhdistus- ja korjaustyöhön
Kiitos! Mika Jumpponen / 29.3.211