Wat zijn de gevaren van zandstralen?

Er zijn verschillende technieken beschikbaar om uiteenlopende oppervlakken voor te bereiden en te reinigen. Van al die technieken is zandstralen van oudsher een van de bekendste en meest gebruikte methoden voor oppervlaktevoorbereiding. Bij zandstralen wordt een mengsel van zand en perslucht onder hoge druk op het te behandelen of te reinigen oppervlak gespoten. Door de kracht waarmee het zand het oppervlak raakt, worden walshuid, vuil en coatings verwijderd, en laten de inslagen een opgeruwde textuur (ankerprofiel) achter die helpt bij de hechting van een nieuwe coating. Ondanks deze voordelen heeft zandstralen ernstige nadelen, vooral voor de gezondheid van degenen die het uitvoeren. Dit artikel legt uit waarom zandstralen gevaarlijk is, welke gezondheidsrisico's het met zich meebrengt, hoe blootstelling wordt gereguleerd en welke alternatieven het abrasief helemaal vermijden.

Is zandstralen gevaarlijk?

Zandstralen is een reinigings- en voorbereidingstechniek die al ruim een eeuw wordt gebruikt. In het begin werd veel natuurlijk kwartszand gebruikt, waaraan de term "zandstralen" zijn oorsprong dankt. Hoe effectief kwartszand ook is bij het reinigen en voorbereiden van staal en andere oppervlakken, de nadelen werden in de loop der jaren duidelijk: werken met kwartszand bleek zeer schadelijk voor de menselijke gezondheid.

Als gevolg daarvan is het gebruik van silicazand als stralend abrasief op veel plaatsen beperkt. Volgens NIOSH beperkte Groot-Brittannië het gebruik van silicazand voor abrasief stralen in 1949, en de landen van de toenmalige Europese Economische Gemeenschap hebben het sinds 1966 beperkt. In de Verenigde Staten is silicazand niet volledig verboden, maar blootstelling aan inadembaar kristallijn silica is strikt gereguleerd. Tegenwoordig gebruikt het meeste abrasief stralen media met minder silica, zoals mineraalslakken, granaat of staalgrit en staalkogels, terwijl natuurlijk kwartszand grotendeels uit kristallijn silica bestaat.

Wat maakt zandstralen gevaarlijk?

Om te begrijpen wat zandstralen gevaarlijk maakt, moeten we naar de samenstelling van het zand kijken. Natuurlijk zand, dat in de beginjaren van het zandstralen veel werd gebruikt, bevat kristallijn silica (kwarts). Wanneer het zand bij inslag versplintert, ontstaat fijn kwartsstof. Het inademen van dit stof kan onder meer silicose veroorzaken. Silicose is een van de oudste en bekendste beroepsziekten, van oudsher in verband gebracht met mijnbouw en steengroeven en met zandstralen.

Het probleem zit in de minuscule kwartsdeeltjes die tijdens het stralen vrijkomen. Eenmaal ingeademd reiken deze inadembare deeltjes diep in de longen, waar ze ontsteking en littekenvorming (fibrose) veroorzaken. Een van de grote gevaren van silicose is dat het zich vaak langzaam ontwikkelt en jarenlang onopgemerkt blijft. Wat begint met milde longklachten en aanhoudende hoest kan zich geleidelijk ontwikkelen tot ernstige kortademigheid. Tegen de tijd dat silicose wordt vastgesteld, is de schade gedaan: OSHA beschrijft silicose als een ongeneeslijke longziekte die tot invaliditeit en de dood kan leiden. Preventie is de enige effectieve bescherming.

Een ander groot probleem van kwartsdeeltjes is dat ze zeer klein en praktisch onzichtbaar zijn. Operators dragen stralhelmen en beschermende kleding, maar het stof blijft een gevaar voor iedereen op de locatie. Door hun kleine afmeting blijven de deeltjes lang in de lucht zweven, zelfs nadat het stralen is gestopt. Dat betekent dat niet alleen degene die straalt risico loopt: andere mensen in de buurt kunnen de deeltjes onwetend en zonder bescherming inademen.

Wat zijn de andere gezondheidsrisico's van zandstralen?

Silicose is het bekendste gevolg van werken met kwartszand, maar het is niet het enige gezondheidsrisico. OSHA noemt longkanker, chronische obstructieve longziekte (COPD) en nierziekten naast silicose als ziekten die met inadembaar kristallijn silica worden gekoppeld. En het abrasief is niet de enige bron van stof: stralen pulveriseert ook de roest en coatings die worden verwijderd. Waar oude coatings lood of zeswaardig chroom bevatten, brengt dat stof eigen gevaren met zich mee. De gezondheidsrisico's van zandstralen omvatten:

• Irritatie van ogen, neus en keel
• Silicose — littekenvorming in de longen die onomkeerbaar is
• Longkanker — inadembaar kristallijn silica is een erkend kankerverwekkend gevaar
• Chronische obstructieve longziekte (COPD), inclusief chronische bronchitis, met hoesten, een beklemd gevoel op de borst en kortademigheid
• Nierziekten
• Effecten op het zenuwstelsel en de hersenen wanneer loodhoudende coatings worden gestraald — OSHA koppelt blootstelling aan lood aan neurologische en cognitieve effecten

Daarnaast gaat stralen gepaard met apparatuur onder hoge druk en hoge geluidsniveaus, die elk eigen beheersmaatregelen vereisen.

Hoe wordt blootstelling aan silica gereguleerd?

Omdat de risico's goed gedocumenteerd zijn, wordt blootstelling aan inadembaar kristallijn silica in de meeste industrielanden gereguleerd:

• Verenigde Staten: de bouwnorm van OSHA (29 CFR 1926.1153) stelt een toegestane blootstellingslimiet van 50 µg/m³ vast als tijdgewogen gemiddelde over 8 uur, met een actieniveau van 25 µg/m³. Werkgevers moeten de blootstelling beoordelen, technische maatregelen en werkmethoden toepassen, waar nodig ademhalingsbescherming verstrekken en medisch toezicht aanbieden aan blootgestelde werknemers.
• Europese Unie: Richtlijn (EU) 2017/2398 benoemt werk met blootstelling aan inadembaar kristallijn silicastof dat door een werkproces ontstaat als kankerverwekkend en stelt een bindende grenswaarde voor beroepsmatige blootstelling van 0,1 mg/m³ vast.

Het halen van deze limieten bij open stralen vereist doorgaans abrasieven met weinig silica, afscherming, ventilatie of stofafzuiging, stralhelmen met luchttoevoer en afgebakende zones voor andere werknemers. Voor coatings die zeswaardig chroom kunnen bevatten, zie onze pagina over het veilig verwijderen van chroom-6-coatings.

Het alternatief voor zandstralen: Bristle Blaster® en MBX®

Vanwege deze gezondheidsrisico's en de beperkingen op silicazand zijn verschillende alternatieven voor het voorbereiden en reinigen van oppervlakken ontwikkeld. De handgedragen elektrische en pneumatische gereedschappen van MontiPower® gebruiken gepatenteerde roterende banden met draadborstels in plaats van een los abrasief, wat ze voor veel klussen tot een praktisch alternatief voor zandstralen maakt:

• De Bristle Blaster® is ontworpen voor staal. Hij verwijdert roest, coatings en walshuid en creëert in één pass een ankerprofiel — in gedocumenteerde tests een reinheid vergelijkbaar met ISO 8501-1 Sa 2½ / SSPC-SP 10 met een Rz-profiel van 65–85 µm op standaardstaal. De resultaten variëren met staalsoort, roestgraad, band en techniek.
• De MBX® is ontworpen voor autocarrosserie en panelen. Hij verwijdert roest, verf, onderlak en afdichtmiddelen zonder hitte of kromtrekken; hij is niet bedoeld voor het profileren van constructiestaal.

Omdat er geen zand of ander abrasief wordt gebruikt, is er geen met silica beladen abrasieve wolk, geen gebruikt medium om op te vangen en geen stralafscherming om op te bouwen. Dat maakt het werk niet stofvrij: de roest en coating die van het oppervlak worden verwijderd, worden nog steeds deeltjes, dus afzuiging en ademhalingsbescherming gekozen op basis van de risicobeoordeling van de locatie blijven nodig. Zie veiligheid bij oppervlaktevoorbereiding voor hoe straalmiddelvrije voorbereiding omgaat met stof, blootstelling van de operator en ATEX-zones. Op grote, open nieuwbouwoppervlakken in een stralerij is abrasief stralen met media met weinig silica en goede beheersmaatregelen vaak nog de meest productieve keuze; straalmiddelvrij gereedschap komt tot zijn recht bij spot-reparaties, lasnaden, assets in bedrijf en gebieden waar stralen onpraktisch is. Voor een vergelijking van termen en methoden, lees zandstralen vs. abrasief stralen.

Veelgestelde vragen

Waarom is zandstralen met silicazand gevaarlijk?

Kwartszand versplintert bij inslag tot fijn, inadembaar kristallijn silicastof. Ingeademd veroorzaakt het littekens in de longen en silicose, een ongeneeslijke ziekte die tot invaliditeit en de dood kan leiden. Blootstelling aan silica wordt ook gekoppeld aan longkanker, COPD en nierziekten. De deeltjes blijven lang na het stoppen van het stralen in de lucht, dus ook omstanders zonder bescherming worden blootgesteld.

Is zandstralen met silicazand verboden?

Dat hangt af van het land. Volgens NIOSH beperkte Groot-Brittannië silicazand voor abrasief stralen in 1949 en hebben de landen van de Europese Economische Gemeenschap het sinds 1966 beperkt. In de Verenigde Staten is het niet volledig verboden, maar OSHA beperkt inadembaar kristallijn silica tot 50 µg/m³ over een werkdag van 8 uur; de bindende EU-grenswaarde is 0,1 mg/m³.

Is bristle blasting veiliger dan zandstralen?

Bristle blasting neemt verschillende van de grootste gevaren van stralen weg: er is geen los abrasief, geen met silica beladen mediumwolk, geen mediumstroom onder druk en geen afscherming om op te bouwen. Het is niet stofvrij, omdat verwijderde roest en coating nog steeds deeltjes worden, dus afzuiging en ademhalingsbescherming gekozen op basis van de risicobeoordeling blijven nodig, vooral bij coatings met lood of chroom-6.

Kun je silicose krijgen van stralen met andere abrasieven?

Het risico hangt af van het gehalte aan kristallijn silica van het abrasief en van het gestraalde oppervlak. Abrasieven met weinig silica, zoals staalgrit, granaat of mineraalslakken, verminderen de blootstelling aan silica sterk, maar het stralen van beton, steen of silicahoudende coatings kan nog steeds silicastof vrijmaken, en andere verontreinigingen in oude coatings kunnen gevaarlijk zijn. De blootstelling moet voor elke klus worden beoordeeld.