焊接與氣割是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)制造及設(shè)備維修中不可缺少的一項(xiàng)重要加工工藝。由于工藝需要,焊接中金屬元素、焊藥、保護(hù)氣在高溫火焰作用下會(huì)產(chǎn)生各種有害氣體和焊接煙,危害工人的身體健康(參見(jiàn)表 1 )。
表 1 焊接作業(yè)產(chǎn)生的有害物質(zhì)成分、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)生來(lái)源極其潛在健康危害
污染物 |
我國(guó)最高允許濃度 mg/m 3 |
TLV-TWA* |
產(chǎn)生 |
健康危害 |
臭氧 |
0.3 |
0.05/0.08/0.10( 重、中、輕體力勞動(dòng) ) |
電弧產(chǎn)生的紫外線與空氣中氧氣作用產(chǎn)生。 |
呼吸道感覺(jué)干燥和刺激,頭痛,疲倦,肺充血,肺病變。 |
氮氧化物 |
5(NO 2 ) |
31 ( NO ) 5.6 ( NO 2 ) |
電弧產(chǎn)生的紫外線作用于空氣中氮?dú)馑a(chǎn)生。 |
刺激眼、鼻后呼吸道,肺充血,嚴(yán)重的肺損傷。 |
一氧化碳 |
30 |
29 |
焊劑或保護(hù)氣二氧化碳燃燒分解產(chǎn)生 |
頭痛,頭暈,神志不清,窒息。 |
氯化氫 光氣 磷化氫 氟化氫 |
15 0.5 0.3 1 |
11 0.4 1.4 2.6( 最高允許限值 ) |
由含氯化物溶劑、聚四氟乙烯、表面涂層等分解產(chǎn)生。 |
各不相同,既包括嚴(yán)重的刺激反應(yīng),也有毒性。 |
鋁 |
4 |
5 |
金屬基材,某些合金,焊條金屬芯。 |
令人厭煩。 |
鎘 |
0.1 |
0 . 005 (個(gè)體接觸濃度限值) |
金屬保護(hù)涂層,某些合金,焊條外皮 |
嚴(yán)重刺激肺臟,肺氣腫,損害腎臟。 |
鉻 |
0.05 |
0.05( 六價(jià)鉻 )/0.5 |
不銹鋼種的合金,合金鋼。 |
懷疑致癌物 ( 六價(jià)鉻 ) |
銅 |
- |
0.1 (個(gè)體接觸濃度限值) |
鎳銅合金,黃銅,青銅,金屬鍍層,焊條。 |
刺激鼻喉,惡心,患金屬煙熱病。 |
( 氧化 ) 鐵 |
- |
5 |
大多數(shù)鋼材焊煙中的主要成分。 |
刺激鼻、喉、肺,肺色素沉著 ( 鐵末沉著癥 ) ,塵肺病。 |
氟化物 |
1 |
2.6( 最高允許限值 ) |
焊條外皮和焊劑。 |
刺激眼、鼻、喉,肺充血,骨骼改變。 |
鉛 |
0.05 |
0.05 |
焊料,黃銅,青銅合金,鋼材的涂層 |
貧血,疲乏,異常疼痛,生殖能力下降,腎臟損傷,神經(jīng)損傷 |
錳 |
0.2 |
0.2 |
碳鋼和不銹鋼中的合金,焊條。 |
寒戰(zhàn),患金屬煙熱病,神經(jīng)系統(tǒng)損傷。 |
鉬 |
4( 可溶 ) 6 (不可溶) |
5( 可溶 ) 10 (不可溶) |
鋼合金。 |
代謝失常,刺激鼻、眼,喉,氣短。 |
鎳 |
1 |
0.1( 可溶 ) 0.2( 不可溶 ) |
不銹鋼、銅鎳合金鉻鎳鐵合金,耐熱鎳鉻鐵合金。 |
刺激眼、鼻、喉。 |
錫 |
-- |
2 |
青銅,釬料。 |
錫塵肺 |
銻 |
1 |
0.5 |
不銹鋼,其它合金,焊劑,涂層。 |
令人厭煩。 |
釩 |
0.1 |
0.05 |
鋼合金,焊條外皮 |
刺激眼、鼻、呼吸道、支氣管,視網(wǎng)膜炎,肺水腫 |
鋅 |
5 |
5 |
電鍍涂層,黃銅,青銅,釬料,金屬填充料。 |
金屬煙熱,寒戰(zhàn),發(fā)燒,流感癥狀。 |
* TLV 系美國(guó)國(guó)家政府工業(yè)醫(yī)師協(xié)會(huì)( ACGIH )建議的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn), TWA 是 8 小時(shí)時(shí)間加權(quán)平均濃度。
焊接作業(yè)工人的呼吸防護(hù)要結(jié)合作業(yè)特點(diǎn),選擇適合的呼吸防護(hù)設(shè)備。過(guò)濾型呼吸器,如簡(jiǎn)易防塵口罩或半面型防塵防毒面具的使用比較普遍。焊接作業(yè)時(shí)通常火花迸射,局部溫度比較高,如果呼吸器材料具有阻燃特性,可延長(zhǎng)裝備使用時(shí)間;簡(jiǎn)易面罩若有呼吸閥幫助有效排放佩帶者呼出氣體的熱量,會(huì)使佩帶者比較舒服;面罩材料不應(yīng)因工人出汗對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激;面罩的佩帶不應(yīng)妨礙護(hù)目面盾的使用。
電動(dòng)送風(fēng)式呼吸器利用蓄電池驅(qū)動(dòng)的馬達(dá)將環(huán)境空氣經(jīng)過(guò)濾后送佩帶者使用,由于風(fēng)量大,呼吸更暢通。有些防護(hù)設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到了焊接作業(yè)的特點(diǎn),在頭罩或頭盔上配備了護(hù)目鏡,在保護(hù)呼吸和眼睛的同時(shí),省去手持面盾的麻煩,可提高工效;有些還考慮焊工在焊接后往往需要打磨工件,所以設(shè)計(jì)可提升護(hù)目鏡,而內(nèi)層面罩具抗火花迸濺性能,保護(hù)眼睛和頭部皮膚,即呼吸 - 眼睛 - 頭部皮膚或頭部保護(hù)三合一,不失為非常好的選擇。
在選擇過(guò)濾型呼吸器時(shí)要避免三個(gè)誤區(qū):
第一,只注意標(biāo)定的過(guò)濾效率,忽視實(shí)際過(guò)濾效果。由于焊接煙塵的顆粒非常小,通常在 1 微米以下,所以必須了解所選防塵口罩的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)方法中使用的是什么樣的顆粒物?茖W(xué)研究已經(jīng)證明, 0.3 微米的顆粒物是各種過(guò)濾材料最不易過(guò)濾的粒徑,所以國(guó)外普遍用這種粒徑的顆粒物檢測(cè)防塵口罩和濾料的過(guò)濾效率,如果效率能達(dá)到 95% ,那么過(guò)濾無(wú)論大于還是小于 0 .3 微米的顆粒物效率必然在 95% 以上。由于我國(guó)目前在強(qiáng)制執(zhí)行的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中( LD 29-92 )還沒(méi)有使用這種粒徑的顆粒物,所檢測(cè)的防塵口罩的標(biāo)定過(guò)濾效率并不能代表過(guò)濾焊接煙塵的實(shí)際過(guò)濾效率。
第二,只注意過(guò)濾效率高低,忽視呼吸器與佩帶者臉部的密合。如果不密合,有害物質(zhì)會(huì)從泄漏處直接進(jìn)入呼吸道,過(guò)濾效率再高的濾料也不會(huì)起作用。
第三,作業(yè)場(chǎng)所已經(jīng)設(shè)置了排風(fēng)裝置,認(rèn)為不需要個(gè)體呼吸保護(hù)。由于焊接作業(yè)的特點(diǎn),工人呼吸區(qū)的局部環(huán)境正是有害物濃度最高的地點(diǎn),既使焊接煙可以被排風(fēng)設(shè)備排走,也只能避免有害物的擴(kuò)散,降低環(huán)境濃度,但在排走之前,有害物仍經(jīng)過(guò)人的呼吸區(qū),所以必須采取個(gè)體呼吸防護(hù)措施。
許多焊接作業(yè)是在比較密閉的空間進(jìn)行的,易產(chǎn)生缺氧。我國(guó)將氧氣體積含量低于 18% 的大氣規(guī)定為缺氧環(huán)境。過(guò)濾型呼吸器不產(chǎn)生氧氣,必須選擇供氣式呼吸保護(hù)設(shè)備。