等離子焊接的職業(yè)危害因素識(shí)別

1、等離子焊接的職業(yè)危害因素識(shí)別一、工藝簡介（一）等離子體一種氣體經(jīng)過電離作用以后，便產(chǎn)生帶正電的陽離子和帶負(fù)電的 陰離子（電子）。這兩種相互矛盾的離子處在一個(gè)統(tǒng)一體中，而且彼此 所帶的正負(fù)電荷相等，這種處于電離狀態(tài)的氣體就稱為等離子體。等 離子體是氣體的特殊狀態(tài)。等離子體的總電荷等于零而呈電中性。它 和金屬、電解液一樣有較高的導(dǎo)電性，和氣體一樣有很大的流動(dòng)性。 更重要的是帶電離子重新結(jié)合時(shí)能釋放出巨大的能量，激起很高的溫 度，發(fā)出很強(qiáng)的光。（二）等離子弧等離子弧是等離子體在工業(yè)上應(yīng)用的一種形式，是由一種特制的 等離子弧噴槍產(chǎn)生的壓縮電弧。等離子弧按其陽極不同，通常可分三 種形式。1非轉(zhuǎn)移弧這種電

2、弧是由釷鎢棒作陰極，槍體內(nèi)壁作陽極，兩者之間產(chǎn)生的 電弧可用來切割非金屬、噴涂和焊接薄件等。2轉(zhuǎn)移弧它是由釷鎢棒作為陰極、工件作為陽極所產(chǎn)生的電弧。主要用于 切割、焊接厚件與熔化金屬等。3混合弧由上述兩種電弧組合而成的等離子弧。如堆焊多采用這種電弧。（三）等離子焊等離子焊與一般的焊接方法相比有溫度高、能量集中、焊接速度 快、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、應(yīng)用范圍廣等許多優(yōu)點(diǎn)，已日益被廣泛地 應(yīng)用于生產(chǎn)中。目前，等離子弧焊接向兩個(gè)方面發(fā)展。第一，應(yīng)用等 離子弧解決精密儀器、電子設(shè)備等高精尖產(chǎn)品零件的焊接，如微束等離子弧可焊接0 026mm的不銹鋼金屬箔。第二，焊接很厚的材料，一次焊透的最 大厚度可達(dá)12

3、7mm。等離子堆焊是在工件表面堆上一層具有特殊用 途的合金，如堆上一層耐磨損、耐磨蝕、耐高溫的金屬層，這樣既保 證了工件基體的良好性能，又滿足了特殊部位所應(yīng)具有的特殊用途。 為了克服堆焊過程中電弧電壓不穩(wěn)、堆焊金屬比較厚等缺點(diǎn)，發(fā)明了 利用粉末作為填充材料的等離子噴焊新工藝。二、職業(yè)病危害因素識(shí)別隨著等離子焊工藝的廣泛應(yīng)用，作業(yè)過程中的有害因素已逐漸為 人們識(shí)別和認(rèn)識(shí)。由于等離子弧弧區(qū)溫度高達(dá)鐘），采用高壓高頻 （2500V、250kHz）振蕩器引弧，以及使用釷鎢捧作陰極材料等，一般 認(rèn)為等離子焊工藝過程中的有害因素與氬弧焊類似，主要有臭氧、氮 氧化物、一氧化碳、電焊煙塵和金屬氧化物、熱輻射、

4、高頻電磁場(chǎng)、 噪聲、紫外輻射和電離輻射以及電擊傷等。（一）光輻射等離子弧光輻射包括軟X射線、紫外線、可見光和紅外線等。等 離子弧中的紫外線、可見光和紅外線的強(qiáng)度均較手工電弧焊、氬弧焊 為高。等離子弧中紫外線強(qiáng)度較其他兩種電弧為高，其產(chǎn)生的生物學(xué) 作用強(qiáng)度較強(qiáng)。因此等離子弧光輻射的防護(hù)應(yīng)較手工電弧焊和氬弧焊 更嚴(yán)格。關(guān)于等離子弧中是否存在軟X射線的問題尚有爭議。有人認(rèn) 為等離子弧只能輻射出短波紫外線，不存在軟X射線，故可以不考慮 電離輻射的危害。有人則認(rèn)為，目前因測(cè)量儀器的限制未能測(cè)出軟X 射線，但還不能排除等離子弧能放射出軟X射線。不過即使等離子弧 中有X射線存在的話，估計(jì)其能量也很低，對(duì)人體

5、危害不大。（二）有害氣體等離子焊工藝所產(chǎn)生的有害氣體包括臭氧、氮氧化物、一氧化碳 和氯代烴（如三氯乙烯、四氯化碳等），以及經(jīng)紫外線照射后的分解產(chǎn) 物光氣等。1臭氧等離子弧中一定波長的紫外線可激活空氣中的氧，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而 產(chǎn)生臭氧。臭氧的濃度與等離子焊的工作電流成正比，尤以焊接鋁時(shí) 為甚。采取良好的通風(fēng)措施則可大大降低臭氧濃度。2氮氧化物等離子焊工藝現(xiàn)場(chǎng)空氣中的氮氧化物是由于等離子弧引起空氣 中氮、氧分子離解，重新結(jié)合而形成的。它包括氧化亞氮、一氧化氮、 二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮等一系列氮的氧化 物。盡管氮氧化物的種類繁多，但在空氣中主要以二氧化氮的形式存 在。等離子焊工藝現(xiàn)

6、場(chǎng)空氣中氮氧化物濃度與焊接有一定的關(guān)系，當(dāng) 電流達(dá)到一定數(shù)值而又無局部通風(fēng)措施時(shí)，氮氧化物濃度可能很高。 一旦采取局部抽風(fēng)裝置，氮氧化物濃度就可大大降低。等離子弧切割 不同的成流氣體對(duì)于氮氧化物形成也有影響。以空氣和高純度的氮?dú)?作為成流氣體的等離子弧切割現(xiàn)場(chǎng)氮氧化物的濃度明顯要高。等離子 弧切割現(xiàn)場(chǎng)氮氧化物的濃度與操作的時(shí)間成明顯的正相關(guān)，現(xiàn)場(chǎng)操作 的時(shí)間越長，氮氧化物的濃度越高。3 一氧化碳等離子弧工藝中可產(chǎn)生少量的一氧化碳，對(duì)人體危害不大。4氯代烴和光氣當(dāng)用氯代烴去除金屬表面油污后再施行等離子焊工藝時(shí)，氯代烴 （如三氯乙烯和四氯化碳）在紫外線照射后分解產(chǎn)生光氣等有害氣體。 因此，凡對(duì)表面

7、存在氯代烴的金屬材料焊接時(shí)，應(yīng)注意光氣對(duì)人體的 危害。（三）電焊煙塵和金屬氧化物金屬材料在等離子弧高溫作用下熔融、氣化，以電焊煙塵的形式 或進(jìn)一步氧化成金屬氧化物煙塵的形式向周圍空間擴(kuò)散，并經(jīng)由呼吸 道吸入而作用于人體。等離子焊操作過程中所存在的金屬及其氧化物 煙塵的種類與所使用的金屬材料的成分密切相關(guān)，而濃度則受工藝特 性、設(shè)備功率、等離子焰流的噴出速度和有無防護(hù)措施，特別是受有 無抽風(fēng)排塵裝置等因素的影響。由于等離子弧的溫度遠(yuǎn)較其他電弧為 高，而且等離子弧有一定的沖擊力，所以產(chǎn)生的煙塵濃度亦必然較其 他電弧工藝為高。常見煙塵化學(xué)成分為鐵的氧化物（三氧化二鐵）、銘 及其氧化物（三氧化銘）、錳、鎳等。（四）熱輻射等離子弧工藝中的熱輻射給眼和皮膚帶來一定的危害，應(yīng)采取必 要的防護(hù)措施。（五）高頻電磁場(chǎng)等離子弧需由高壓高頻電器來激發(fā)引弧，故在引弧的一瞬間（幾 秒）有高頻電磁場(chǎng)存在。（六）噪聲由于成流氣體在等離子弧噴槍內(nèi)以一定速度流動(dòng)，經(jīng)壓縮的等離 子焰流從噴槍口高速噴射出來時(shí)產(chǎn)生氣流噪聲。噪聲強(qiáng)度與氣體的種 類、流動(dòng)速度和噴槍設(shè)計(jì)的特點(diǎn)有關(guān)。等離子弧噴涂和切割因工藝上 要求有一定的沖擊力，因而噪聲強(qiáng)度較高，多數(shù)可達(dá)100dB （A）以上。（七）放射性物質(zhì)目前應(yīng)用的等離子弧工藝，有的仍采用釷鎢棒作陰極，這種釷鎢 電極含有氧化釷1%2 5%，存在a、B、Y三種射線。為避免與