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1、焊接职业危害与防护措施1 引言焊接具有生产周期短、成本低、结构设计灵活，用材合理及能够以小拼大等一系列优点， 因而在工业生产中得到了广泛应用。但与此同时出现了各种不安全、不卫生的因素威胁着焊工及 其它生产人员的安全与健康。焊接污染种类多、危害大，已成为一大环境公害。随着相关研究的深入，治理技术日趋完 善，焊接污染已得到了相对有效的控制。本文从焊接污染的形成及危害入手，提出切实可行的防 治对策。2 有害因素的来源与危害 1焊接过程中的有害因素可分为金属烟尘、有害气体、高频电磁场、射线、电弧辐射和噪声 等。出现哪类因素，主要与焊接方法、被焊材料和保护气体有关，而其强烈程度受焊接规范的影 响。2.1
2、 电焊烟尘2.1.1 电焊烟尘的产生熔焊过程中会产生大量的电焊烟尘。它包括烟和粉尘。其中直径小于0.1pm的微粒称为 烟，直径在0.110pm之间的微粒称为粉尘。焊条和母材金属熔融时产生的蒸气，在空气中迅 速冷凝、氧化形成不同粒度的电焊烟尘。它以气溶胶形态漂浮于作业环境空气中。表 1：几种金属元素的沸点元素 Fe Mn Si Cr Ni沸点。C 3235 1900 2600 2200 3150电焊烟尘首先来源于焊接过程金属的蒸发，这是因为焊接电弧的温度在3000C以上，而 弧中心温度高于6000C，如此高的温度必然引起金属元素的蒸发和氧化。表1是几种金属元素 的沸点；其次是在电弧高温作用下分解
3、的氧气与弧区内的液体金属发生氧化反应而产生的金属氧 化物。它们除了可能留在焊缝里造成夹渣等缺陷外，还会向作业现场扩散。其主要是氧化铁、氧 化锰、氟化物及二氧化硅等组成的混合性粉尘。2.1.2 电焊烟尘的危害焊接黑色金属材料时，烟尘主要成份是铁、硅、锰。焊接其他不同材料时，烟尘中尚有铝、 氧化锌、钼等，其中毒性最大的是锰。铁、硅的毒性虽然不大，但因其尘粒在 5 微米以下，在 空气中停留时间较长，容易经呼吸道进入肺内形成尘肺。氧化铁、氧化锰微粒和氟化物等通过上 呼吸道进入末梢细支气管和肺泡，再进入体内，易引起焊工金属热。黑色金属焊接时发尘量及其 主要毒物见表 2。焊工长期接触这样的金属烟尘，如果防
4、护不良，吸进过多的烟尘，将引起头痛、恶心、气 管炎、肺炎、甚至有形成焊工尘肺、金属热和锰中毒的危险。2.2 有害气体在电弧高温和强烈紫外线作用下，弧区周围可形成多种有害气体，其中主要有臭氧、氮氧 化物、一氧化碳和氟化氢等。有害气体成份及量的多少与焊接方法、焊接材料、保护气体和焊接规范有关。例如熔化极氩弧焊 焊接碳钢时，由于紫外线激发作用而产生的臭氧量高达73pg /min ；二氧化碳气体保护焊焊接 碳钢时，臭氧产生量仅为 7pg /min。各种有害气体被吸入人体内，将影响操作者的健康。(1) 臭氧主要对人体的呼吸道及肺有强烈的刺激作用。臭氧浓度超过一定限度，特别是在密 闭容器内焊接而通风不良时
5、，可引起支气管炎、咳嗽、胸闷等症状。(2) 氮氧化物对肺有强烈刺激作用。急性氮氧化物中毒是以呼吸系统急性损害为主的全身疾 病。(3) 一氧化碳是一种窒息气体，经呼吸道吸入的一氧化碳，使氧在体内的输送或组织吸收氧 的功能发生障碍，使人体组织因缺氧而坏死。(4) 吸入较高浓度的氟化氢气体或蒸气，可严重刺激眼、鼻和呼吸道黏膜，可发生支气管炎、 骨质病变等。烟尘与有害气体存在着一定的内在联系。电弧辐射越弱，则烟尘越多，有害气体浓度越低。反之， 电弧辐射越强，有害气体浓度就越高。2.3 弧光辐射电弧放电时，一方面产生高热，同时还会产生弧光辐射。弧光辐射主要包括可见光线、红外 线和紫外线。作用在人体上，被
6、体内组织吸收，引起组织的热作用、光化学作用或电离作用，造 成人体组织急性或慢性损伤。2.4 噪声等离子弧焊接和切割过程中，由于等离子流以高速喷射，发生摩擦，产生噪声。噪声强度超 过卫生标准时，对人体有危害。人体对噪声最敏感的是听觉器官。无防护情况下，强烈的噪声可 引起听觉障碍、噪声性外伤、耳聋等症状。长期接触噪声，还会引起中枢神经系统和血液系统失 调，出现厌倦、烦躁、血压升高、心跳过速等症状。2.5 放射性物质氩弧焊和等离子弧焊接、切割使用的钍钨棒电极中的钍是天然放射性物质，能放出a、队y 三种射线。放射性物质以两种形式作用于人体：一是体外照射，二是焊接操作时，含有钍及其衰 变产物的烟尘通过呼
7、吸系统和消化系统进入人体，很难被排出体外，形成内照射。内照射危害较 大。人体长期受到超过容许剂量的照射，或者放射性物质经常少量进入并积蓄在体内，可引起病 变，造成中枢神经系统、造血器官和消化系统的疾病，严重的可能发生放射病。2.6 高频电磁场在非熔化极氩弧焊和等离子弧焊割时，常用高频振荡器来激发引弧，有的交流氩弧焊机还用 高频振荡器来稳定电弧。人体在高频电磁场作用下会产生生物学效应，焊工长期接触高频电磁场 能引起植物功能紊乱和神经衰弱，表现为全身不适、头昏头痛、疲乏、食欲不振、失眠及血压偏 低等症状。据测定，手工钨极氩弧焊时，焊工各部位受到高频电磁强度均超过标准，其中以手部 强度最大，超过卫生
8、标准五倍多。3、焊接与切割作业的劳动保护措施所谓保护，就是要把人体同生产中的危险因素和有毒因素隔离开来，创造安全、卫生和舒适 的劳动环境，以保证安全生产。安全生产包括两个方面的内容：一是要预防工伤事故的发生，即 触电、火灾、爆炸、金属飞溅和机械伤害等；二是要预防职业病的危害，防尘、防毒、防射线和 噪声等。本文主要论述有害因素的防护措施。3.1 通风防护措施2 焊接切割过程中只要采取完善的防护措施，就能保证焊工只会吸入微量的烟尘和有害气体， 通过人体的解毒作用，把毒害减到最小程度，从而避免发生焊接烟尘和有害气体中毒现象。通风 技术措施是消除焊接粉尘和有害气体、改善劳动条件的有力措施。3.1.1
9、通风措施的种类按通风范围，可分为全面通风和局部通风。由于全面通风费用高，且排烟不理想，因此除大 型焊接车间外，多采用局部通风措施。3.1.2 机械通风措施(1) 、全面通风在专门的焊接车间或焊接量大、焊机集中的工作地点，应考虑全面机械通风， 可集中安装数台轴流式风机向外排风，使车间内经常更换新鲜空气。(2) 局部通风分为送风和排气两种。局部送风只是暂时将焊接区域附近作业地带的有害物质 吹走，虽对作业地带的空气起到一定的稀释作用，但可能污染整个车间，起不到排除粉尘与有害 气体的目的。局部排气是目前采用的通风措施中，使用效果良好，方便灵活，设备费用较少的有 效措施。局部通风系统主要由吸尘罩（排烟罩
10、）、风道 、除尘或净化装置以及风机组成，如图 1。 局部通风形式有固定式排烟罩（吸尘罩）、移动式排烟罩、手执式排烟罩等。使用固定式或 可移动式排烟罩时，应同时安装净化过滤设备或与整体通风净化系统结合起来，否则只是将有害 物质转移，仍会污染车间、厂房的环境空气。3.2 个人防护措施 个人防护措施主要是指对头、面、眼睛、耳、呼吸道、手、脚和身躯等的人身防护。主要 有防尘、防毒、防噪声、防高温辐射、防放射性、防机械外伤等。焊接作业除穿戴一般防护用品（如工作服、手套、眼镜和口罩）外，针对特殊作业场合，还 可以佩带通风焊帽，防止烟尘危害。对于剧毒场所紧急情况下的抢修焊接作业，可佩带隔绝式氧气呼吸器，防止
11、急性职业中毒 事故的发生。为保护焊工眼睛不受弧光伤害，焊接时必须使用镶有特制防护镜片的面罩，并根据焊接电 流的强度不同来选用不同型号的滤光镜片。焊工应穿浅色或白色帆布工作服，并将袖口扎紧，领口扣好，皮肤不外露，以防止皮肤受 到伤害。长时间在噪声环境下工作的人员应戴上护耳器，以减小噪声对人的危害程度。3.3 改革工艺和改进焊接材料3.3.1 生产工艺的优化选择 不同的焊接工艺产生的污染物种类和数量有很大的区别。条件允许的情况下，应选用成熟 的隐弧焊代替明弧焊，可大大降低污染物的污染程度。3.3.2 焊接材料和设备的选择 在生产工艺确定的前提下，应选用机械化、自动化程度高的设备。采用低锰、低氢、低
12、尘 焊条；氩弧焊和等离子弧焊接切割时不用钍钨棒，改用放射性较低的铈钨或钇钨电极；氩弧焊引 弧及稳弧措施，尽量采用脉冲装置，而不用高频振荡装置；在保证焊接质量的前提下，合理选用 工艺参数可降低噪声。3.3.3 提高操作者技术水平3 高水平的焊接工人在焊接过程中能够熟练、灵活地执行操作规章，并根据具体情况作出相 应的技术调整。与非熟练工相比，发尘量减少 20%以上，焊接速度快 10，且焊接质量好。3.3.4 努力采用和开发安全卫生性能好的焊接技术 提倡在焊接结构设计、焊接材料、焊接设备和焊接工艺等各个环节中，采用和开发安全卫生性能好的焊接技术，见表 5。4 结束语 焊接作业污染种类多，危害大，应从污染源、传播途径、个人防护等多方面进行综合治理。在保证焊接质量的前提下，结合实际情况制定切实可行的防治对策，防止有害因素的影响，创造 安全、卫生、舒适的劳动环境。害因素的影响，创造安全、卫生、舒适的劳动环境。
焊接职业危害与防护措施
