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Hyperbaric Cutting and Welding in Tunnel Boring Machines

Welding & Preservation

Hyperbaric Cutting and Welding in Tunnel Boring Machines

In accordance with § 18 of the Work in Compressed Air Regulations (DruckLV), the expert is responsible for hyperbaric cutting und welding work in the shield chamber. This person is responsible for monitoring the work and ensuring that the necessary safety measures are adhered to at all times.

Cutting and welding work must be approved of by an expert as per § 18 of the Regulations. For work performed above 3.6 bar, authorisation must be documented daily and reported to the Industrial Protection Agency at least four hours prior to commencement.

Persons performing cutting and welding work must be instructed in accordance with the "Guidelines for working in containers and confined spaces" (ZH 1/77) and they are obliged to undergo preliminary tests based on the G 31 (Work performed in Hyperbaric Conditions). Instructions must be confirmed in writing and documented in the daily report. A copy of documentary proof of tests (test sheet) must be submitted to Job Management. Prior to performing cutting and welding work, the workers involved must also be informed of the necessity of wearing protective respiratory equipment.

Protective respiratory equipment is used to provide protection against gases which pose a health hazard. It is imperative that such equipment is worn. Flue gases must be rarefied via extraction and ventilation measures.

While cutting and welding work is being performed, a qualified security guard must remain on duty near the gas cylinders; the guard is responsible for shutting off the gas supply immediately in the event of any incidents occurring. In order to facilitate recognition of incidents by the security guard, he should be linked to the intercom to allow him to hear what is being said in the shield chamber.

Extracting cutting and welding gases

In order to remove cutting and welding gases, 10 m³/min of condensed air is extracted directly at the place of work. At the same time, 10 m³/min of condensed air is also extracted at the roof section (work area). If work is performed at positions between 9 and 3 o'clock, the second extraction point is laid in the lower section. A short-circuit with the fresh air supplied must be avoided.

There must be a flexible pipe/hose at the cutting and welding point. It must be < 0.3 metres away. Reference to other distances does not affect compliance with the regulations on "Welding, cutting and related processes BGV D1" of the Federal Accident Prevention Regulations.

Measures must be taken to ensure that the concentration of nitrous gases does not increase in the inhaled air. This is achieved by keeping air moving throughout the entire shield chamber. In particular, all air that is added should be mixed with the air already inside the chamber.

Oxygen may not be used for ventilation

In order to avoid detonating gas explosions, the valves on the welding torch and gas cylinders must be closed when cutting and welding work is interrupted.

Electrical welding work involves working in confined and wet spaces with restricted movement. As per VDE 0541 and VDE 0542, output voltage in no-load operation may not exceed 42 Volt in the case of alternating current and the peak value of no-load current may not exceed 100 Volt in the case of direct current. Only welding equipment bearing the "S" mark may be used.

Acetylene may not be used as a gas for cutting work performed in the shield chamber as acetylene tends to be chemically unstable at the required operating pressure.

The only gas which should be used for cutting work in the shield chamber is hydrogen.

Medical information for welders performing work in hyperbaric conditions

Inhalation of welding smoke must be avoided at all costs! Even a few breaths can lead to a serious lung oedema (blood deposits in the pulmonary alveoli). Shortness of breath does not arise until the diver leaves the airlock because the oxygen in overpressure initially conceals the damage.

In the event of coughing, shortness of breath or other respiratory problems after suspected inhalation of welding smoke, "Auxiloson Spray" should be applied immediately. It can help to save lives. Supplies of this spray should be available in the first-aid boxes, the doctor's container, the doctor's office and from the lock attendants. After application, the compressed air specialist must be consulted or called immediately; the patient should be examined immediately and additional tests must be performed.

In jobs involving overhead welding there is a danger of glowing weld beads penetrating the auditory canal as far as the eardrum. Injuries of this type almost always result in an incapacity to dive. It is imperative that ear plugs or Mickey Mouse headphones are worn (quite apart from the fact that it's very, very loud…).

If clothing containing artificial fibres starts to smoulder or burn, it can cause painful, slow-healing skin wounds. Please ensure that all workers are kitted out with the appropriate protective clothing.

Protective measures

Flame-resistant protective suits must be worn.

The following items offer protection against cross-flow during manual arc welding:

  • Insulating linings
  • Dry clothing (protective suits)
  • Rubber-soled shoes
  • Protective welding gloves
  • Protective welding goggles.

Fire-extinguishing equipment must be provided. All combustible fabrics and items must be removed from the work area or, if this is not possible, these items and fabric must be covered, e.g. with sand or flame-resistant cloths.

The escape route to airlock must be kept clear at all times.

Fire-extinguishing equipment

The number, make and position of fire extinguishers and water points must be specified in advance with the fire department, taking the maximum possible operating pressures into consideration.

Trabajos de soldadura y de corte en ambientes hiperbáricos o de aire comprimido

Según el artículo 18 del Reglamento para trabajos en aire comprimido, el experto es el responsable de los trabajos de corte y soldadura en la cámara del escudo bajo presión. Dicho experto se hará cargo de supervisar el trabajo y asegurar que en todo momento se toman las medidas de seguridad necesarias.

De acuerdo con el mismo artículo 18, un experto deberá autorizar los trabajos de corte y de soldadura. En el caso de trabajos bajo una presión superior a 3,6 bar el permiso deberá protocolizarse diariamente y advertir de ello a la correspondiente autoridad para la protección en el trabajo como mínimo cuatro horas antes del inicio de los trabajos.

Aquellas personas que llevan a cabo trabajos de corte y soldadura deberán recibir instrucción de acuerdo con lo establecido en las "Regulaciones para trabajos en depósitos y lugares estrechos" (ZH 1/77) y también someterse al examen médico preventivo que la normativa G 31 (trabajos en aire comprimido o en ambientes hiperbáricos) establece. La realización de dichas instrucciones deberá confirmarse por escrito y anotarse en el protocolo diario. Una copia del certificado del examen médico deberá quedar en poder de la dirección de los trabajos. Antes de proceder a cualquier trabajo de corte y soldadura, a los empleados afectados se les recordará la necesidad de utilizar el equipo protectivo respiratorio.

El equipo protectivo respiratorio se utiliza como protección contra gases perjudiciales a la salud. Su utilización es imprescindible. Los gases se diluyen mediante medidas de extracción y ventilación.

Un supervisor de seguridad cualificado deberá permanecer de guardia cerca de las botellas de gas y se responsabilizará de cortar inmediatamente el suministro de gas en caso de que ocurra algún incidente. Para poder reconocer fácilmente cualquier incidente por parte del guarda de seguridad, deberá permanecer conectado al interfono para que le sea posible en todo momento escuchar lo que se dice en la cámara del escudo.

Succión de los gases de soldadura y de corte

Para eliminar los gases y vapores de corte y de soldadura en su lugar de origen, se succiona una cantidad de 10 m³ / min. del aire comprimido directamente en la zona de trabajo. Simultáneamente se succiona la misma cantidad (10 m³ / min.) del aire comprimido en la parte superior del escudo (cámara de excavación). Si se trabaja en las posiciones entre las 9 y 15 horas, se desplazará el segundo punto de succión a la solera. Se deberá evitar estrictamente la posible producción de un cortocircuito con el aire fresco suministrado.

En el lugar de corte y soldadura deberá haber disponible un tubo o manguera flexible de succión. La distancia es < 0,3m. La referencia a otras distancias no afecta al cumplimiento de la regulación UVV "Soldadura, corte y procesos similares VBG 15".

Se tomarán las medidas necesarias para asegurar que la concentración de gases nitrosos no aumente en el aire inhalado. Esto se consigue mediante la circulación constante de aire a través de la cámara del escudo. De especial importancia es que cualquier aire que se añada deberá ser mezclado con el ya existente en el interior de la cámara.

No deberá utilizarse oxígeno para la ventilación

En cuanto la soldadura sea interrumpida, deberán cerrarse las válvulas en los sopletes y en las botellas de gas para evitar detonaciones de explosiones del gas.

En cuanto a los trabajos de soldadura eléctricos, éstos se realizan en lugares estrechos y húmedos con una libertad limitada de movimiento. Por ello, según VDE 0541 y VDE 0542, con corriente alterna la tensión de salida en circuito abierto no deberá exceder los 42 voltios y con corriente continua, el valor de cresta de la tensión de circuito abierto no deberá exceder los 100 voltios. Solamente deberán emplearse equipos de soldadura marcados con "S".

El acetileno no deberá ser utilizado como gas para trabajos de corte realizados en la cámara del escudo, puesto que en la presión requerida para esos trabajos tiende a la inestabilidad química.

El único gas apto para los trabajos de corte en la cámara del escudo es el hidrógeno.

Instrucciones médicas para los soldadores que trabajan en ambientes hiperbáricos o de aire comprimido

¡Se evitará a toda costa la inhalación de vapores y gases de soldadura! Incluso una pequeña cantidad inhalada de estos gases puede causar un grave edema pulmonar (acumulación de líquido en los alvéolos pulmonares). Puesto que el oxígeno en el aire comprimido oculta el daño en los pulmones, la asfixia solo se produce cuando el operario ha salido de la esclusa.

En el caso de producirse tos, asfixia u otros problemas respiratorios después de una supuesta inhalación de vapores de soldadura, es aconsejable la inmediata utilización de un spray bucal del tipo "Auxiloson Spray" ya que puede salvar vidas. Este tipo de spray deberá estar disponible en los botiquines de primeros auxilios, en el contenedor médico, en la oficina del médico y en poder de los guardas de la esclusa. Después de su utilización deberá consultarse inmediatamente al médico responsable; el paciente deberá ser examinado inmediatamente, cabiendo la posibilidad de que pueda ser sometido a pruebas adicionales.

En trabajos que conlleven soldadura por encima de la cabeza existe el peligro de que las escorias ardientes penetren en los canales auditivos hasta llegar al tímpano. Daños de este tipo casi siempre terminan en incapacidad para bucear; por ello es imperativo el uso de tapones auditivos o cascos tipo "Mickey Mouse" (esto sin tener en cuenta que estamos en un ambiente extremadamente ruidoso).

El peligro que se corre con la utilización de vestimentas fabricadas con fibras artificiales es que al arder o inflamarse, pueden causar heridas en la piel de larga cicatrización. Por eso siempre deberá utilizarse la vestimenta protectora adecuada.

Medidas de protección

Se deberán utilizar trajes protectores ignífugos.

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    • Aislantes
    • Vestimenta seca (traje protector)
    • Botas con suela de goma
    • Guantes protectores
    • Gafas de soldador

      La dotación de personal de extinción de incendios, equipado con los extintores adecuados.

      Se suprimirá la acumulación de materiales combustibles y otros objetos en el entorno inmediato de la soldadura o, en caso que ello no sea posible, se cubrirán con arenas o telas poco inflamables.

      Dejar libre la vía de emergencia hacia las esclusas.

      Extintores

      El número, el tipo y la ubicación de los extintores y de las tomas de agua se fijarán por adelantado conjuntamente con el servicio de bomberos, teniendo en cuenta la mayor cantidad posible de presiones de trabajo.

  • Los siguientes elementos protegen contra la electrocución durante la soldadura por arco: