切割焊接职业危害因素与防护措施

切 割 焊 接 职 业 危 害 因 素 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 焊 接 过 程 中 的 有 害 因 素 可 分 为 金 属 烟 尘 、 有 毒 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 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 0.1m 的 微 粒 称 为 烟 ， 直 径 在 0.110m 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 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 3000 以 上 ， 而 弧 中 心 温 度 高 于 6000 ， 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 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 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 毒 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 毒 气 体 ， 其 中 主 要 有 臭 氧 、 氮 氧 化 物 、 一 氧 化 碳 和 氟 化 氢 等 。 有 毒 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 73g /min;二 氧 化 碳 气 体 保 护 焊 焊 接 碳 钢 时 ， 臭 氧 产 生 量 仅 为 7g /min。 各 种 有 毒 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 ， 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 毒 气 体 存 在 着 一 定 的 内 在 联 系 。 电 弧 辐 射 越 弱 ， 则 烟 尘 越 多 ， 有 毒 气 体 浓 度 越 低 。 反 之 ， 电 弧 辐 射 越 强 ， 有 毒 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 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 、 、 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 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 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 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 毒 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 毒 气 体 中 毒 现 象 。 通 风 技 术 措 施 是 消 除 焊 接 粉 尘 和 有 毒 气 体 、 改 善 劳 动 条 件 的 有 力 措 施 。 3.1.1 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 毒 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 )、 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 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 尘 焊 条 ;氩 弧 焊 和 等 离