焊接操作中的危害因素及防護(hù)

1、焊接操作中的危害因素及防護(hù) 前言 在焊接制造中，當(dāng)焊接工程師在為某一加工對象選擇合適的焊接方法時，首先會考慮如何以最低的生產(chǎn)成本達(dá)到焊件所要求的質(zhì)量，相應(yīng)地，還會考慮通過提高焊接速度與熔覆率等來獲得較高的生產(chǎn)率，另外，合格的焊接裝備、焊工也在選擇之列。然而，在以上諸多的選擇中，作為一個有責(zé)任感的焊接工程師必須注意到他所作的選擇對焊接操作和周圍的環(huán)境可能帶來的影響，即為了確保焊接操作的安全，必須對其中可能出現(xiàn)的危害因素作出預(yù)計和風(fēng)險評估?，F(xiàn)將熔焊過程常見的危害因素列于表1。1 熔焊過程對焊工的危害1.1 電擊 在所有手工電弧焊的操作中%焊工都接近被焊工件。雖然焊接電弧的電壓范圍在1040v，但通

2、常焊接電源的空載電壓可高達(dá)80v，以滿足起弧時的電壓需要。與市電220v相比%這一電壓（80v）并不高。按國際電工技術(shù)委員會的標(biāo)準(zhǔn)，在干燥的環(huán)境下，交流500v和直流220v的電壓對一個健康的人不會產(chǎn)生危險。然而，如果是在潮濕的場合或狹窄的金屬物體空間，80v的電壓就足以引起致命的電擊。尤其是在更換焊條時，焊工是靠手套的絕緣性能來避免較高空載電壓的電擊，但當(dāng)手套潮濕或焊工與金屬導(dǎo)體表面接觸時，原有的絕緣層就會失效，從而發(fā)生電擊。在鎢極氬弧焊過程中，高頻用于引弧或用于交流電弧的穩(wěn)弧。高頻持續(xù)的時間為毫秒級，電流亦很小，但電壓達(dá)數(shù)千伏。在一般情況下不會引起電擊，但有時高頻會積集在皮膚表面，譬如穿過

3、手套的孔洞導(dǎo)致小而深的燒傷。高頻對人體神經(jīng)系統(tǒng)等的影響亦有報道。另外，高頻產(chǎn)生的電磁輻射會干擾儀表或設(shè)備控制系統(tǒng)的工作。1.2 弧光輻射 焊接電弧可產(chǎn)生3種類型的輻射，即紫外、可見與紅外（熱）輻射，對焊工產(chǎn)生的傷害的途徑是：紫外光會灼傷皮膚，引起電光性眼炎；可見光使眼睛昏眩及視力損傷；紅外光對皮膚和眼睛均有害。 在工作現(xiàn)場必須同時注意弧光的直接照射和通過其他物體的表面反射。在弧焊操作中，焊工必須選用合適的濾光鏡片和面罩，穿著焊接專用的工作服避免皮膚的裸露。1.3 噪聲 在焊接生產(chǎn)現(xiàn)場會出現(xiàn)不同的噪聲源，如對坡口的打磨、裝配時錘擊、焊縫修整、等離子切割等，在生產(chǎn)現(xiàn)場，操作人員在噪聲90db時工作

4、8h，就會對聽覺和神經(jīng)系統(tǒng)有害。例如，手工打磨的噪聲達(dá)108db。一般情況下，當(dāng)噪聲超過允許值5-20db時，就對焊工產(chǎn)生有害影響。1.4 煙塵 焊接及相關(guān)工藝過程中產(chǎn)生有害于健康的氣態(tài)和顆粒狀態(tài)的物質(zhì),包括氣體、煙霧、灰塵等焊接煙塵的顆粒大小如圖1所示。其中可被吸入部分（尤其是小于3m的顆粒）會侵入到肺的深處，因而具有更大的危害性。對健康的短期影響表現(xiàn)為呼吸道的刺激、咳嗽、胸悶、金屬蒸氣所致的低熱以及急性流感癥狀等；長期的影響是肺部的鐵質(zhì)沉著病癥及良性瘤，但還未發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致肺癌的直接證據(jù)。為了確保焊接工作環(huán)境的安全，對焊工在焊接煙塵中的暴露限度在世界各國都已有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，雖然可能會有些不同，但對

5、煙塵量的典型控制值為不大于5mg/m3同時要考慮焊工在該環(huán)境下的工作時間。一是采用8h的時間權(quán)重平均值，主要用于分析煙塵成分對健康的影響；另一方法是采用15min短期暴露，分析對健康影響的最大值。其中還應(yīng)注意到煙塵的成分和濃度、焊工的工作周期、工件的尺寸以及煙塵相對于焊工的方向。 煙塵的成分原則上90%是取決于焊接耗材，僅少部分來源于母材。但不同的焊接方法對焊接煙塵成分的影響很大。手工電弧焊和藥芯焊絲電弧焊產(chǎn)生的氣體中含有高比例的藥皮或藥芯的成分，而熔化極氣保焊過程產(chǎn)生的煙霧中含有高濃度的熔覆金屬成分。對常見焊接材料的典型煙塵控制量的舉例見表2。特別要提醒的是在狹窄空間內(nèi)進(jìn)行氣保焊操作時，由于

6、空氣被保護(hù)氣體所替換，操作者可能在幾秒鐘內(nèi)就失去知覺甚至死亡。其原因不僅是由于新鮮空氣的缺乏，而且是由于血液中的氧會被其他氣體所代替。 焊接煙塵單位時間的產(chǎn)生量與焊接工藝、參數(shù)及保護(hù)氣體成分等都有密切的關(guān)系。一些實際測定的結(jié)果如圖2圖4所示。由圖可知不銹鋼在mig焊接條件下的焊接電壓與煙霧產(chǎn)生率之間的關(guān)系和特點(diǎn)。另外，如果保護(hù)氣體中的氧或二氧化碳濃度越高，則焊接過程煙霧的產(chǎn)生率就越多。當(dāng)用氦氣代替氬氣保護(hù)時亦會產(chǎn)生較多的煙霧，但其影響并不是直接來源于電弧電壓的增加。 對于手工電弧焊和藥芯焊絲電弧焊，當(dāng)藥皮或藥芯的成分中易揮發(fā)的組分越多，則煙塵的產(chǎn)生率也越高。堿性類配方比金紅石（酸性）類配方產(chǎn)生

7、的煙塵相對要多。此外，切割和電弧氣刨亦是大量煙塵的產(chǎn)生源。2 焊接煙霧的控制與去除 在焊接現(xiàn)場采用局部排氣裝置是最有效的方法，并使凈化后的空氣能工作區(qū)。一般的排氣效率為1001000m3/h。內(nèi)置抽吸式焊槍（規(guī)格有200a、315a、500a等）已與標(biāo)準(zhǔn)的半自動焊機(jī)配套，將焊接區(qū)的煙塵較方便。有效地清除對實芯和藥芯焊絲都有效。圖5中是常用的吸塵與通風(fēng)裝置在焊接工作現(xiàn)場應(yīng)用情況的示意。3 結(jié)論 對于焊接生產(chǎn)過程產(chǎn)生的危害因素一是要預(yù)防和盡量消除，二是優(yōu)化勞動環(huán)境。不能只強(qiáng)調(diào)醫(yī)療服務(wù)而不改善勞動條件，對焊工至少要一年進(jìn)行一次定期體檢，對已患有職業(yè)病的工人應(yīng)調(diào)離焊工崗位。吸煙的有害性應(yīng)在焊工中進(jìn)行廣泛地宣傳。隨著新材料、新工藝的不斷出現(xiàn)與應(yīng)用，焊接生產(chǎn)方式也正在不斷的進(jìn)步和發(fā)展中。與此同時，有必要對焊接