电焊工的职业病危害及防治

电焊工的职业病危害及防治前言职业病防治法的颁布和执行明确了用人单位向从业人员的高知责任，也明确了劳动者的知情权。告知与知情都是针对某行业、工种所接触的职业病危害因素而言，可是在已出版的科普读物和工具书中多数以职业病危害因素做主标题读者只能从因素的工种分布上去查找。除煤炭、矿山行业出版过科普读物外，已工种为主标题的读物较少，对于某一作业工种涵盖多种职业病危害因素的则更少。而电焊工正是一个多因素危害作业的工种，它涉及焊烟（尘）、锰、铅、氟化物、二氧化硅、镍、及铬等有形成分。有害气体包括二氧化氮、一氧化碳、臭氧、氟化氢等，此外还有紫外线、高温、焊渣等多种职业病危害因素，而且各因素之间对人体的危害有联合作用，更加大了危害程度。近些年国内报道过的职业病有电焊工尘肺、电焊工锰中毒、电焊工金属热、电焊工铅中毒、电焊工电光性眼炎、电焊工氟骨症以及电焊工刺激性中毒等等。为使用人单位和劳动者充分了解电焊作业职业病危害的种类以及产生的相应后果，增强预防危害的意识，用人单位为劳动者提供有效的防护措施，劳动者注重自我防护以达到预防电焊工职业病的发生和保护劳动者健康的目的。就国内目前各地多数省、市、企业的职防机构仍未能全面认识电焊工的职业病危害并从各个方面进行整体的健康监护，愿以此拙作起到抛砖引玉的作用，与同行共商。第一章破解电焊工职业病危害之谜2008年1月16日卫生部以卫办监督函［2008］19号文发布［职业病诊断与鉴定管理办法（修改稿）］的征求意见函，在第3条科学之后又增加了合法、客观、真实等几项原则，与卫生部（1986）卫防劳35号和1984年3月19日发布的管理办法以及2002年的24号卫生部令相比有了一个质的飞跃。以往仅仅把职业病防治工作局限于“技术性很强”的工作。须知，我们通常所说的“科技”涵盖科学和技术两个层面，前者是解决什么？为什么？后者是指做什么？怎么做？技术是“经”，谁都可谈，可照本去做。而科学是经过熟虑、调查研究和实验研究的结论，是“典”。二者有机结合才是经典，是相辅相成的产物。如何认识某一工种，比如电焊工接触的多种职业危害不仅用人单位、劳动者，就是从事职业病防治工作的医生也难以客观、真实地了解和实践。对电焊工作业的各项有害因素的专业性监护，首先要全面了解该工种职业暴露全过程职业病危害因素的种类以及各种因素间是否存在协同作用才能客观地、真实地、系统地、动态地对劳动者进行健康监护。笔者（沙森）是做了18年临床医生之后，在全国矽肺大普查的1973年进入职防队伍的，面对着数千名现职粉尘作业工人和既往有开山史的上万名隧道工以及分布在几千里铁路线上的80多个电焊作业点上的300多名电焊工，职业病普查成了疑难问题。除了电光性眼炎，电焊工的尘毒危害是一片空白既不承认他们是粉尘作业的受害对象，也不承认有毒物的接触。当时尘毒作业者的每月8元钱的保健品费，电焊工也享受不到。在当时少得可怜的职业卫生教科书、工具书刊上，仅查到电焊烟尘是良性粉尘，可患铁沫沉着肺，不属于职业病。而锰中毒仅把电焊条制造工列为受检对象。（这一规定一直延续到1992年的卫生部1号文件，而此时卫生防疫站管理条例劳动卫生分册仍认可以前的说法）。所以，当时第一步是要把电焊工作为尘毒作业的职业病体检地位合法化。为此，笔者做了大量工作：一、查阅资料：从机械工程方面的书刊上发现了电焊工可以得某些职业病的论述。从《焊接工艺学》、《机械加工》、和《焊接》杂志上发现：①国际上有个焊接学会，其中第八委员会是专门负责电焊工安全卫生防护的，中国是成员国，成员在甘肃工业大学；②电焊的形式方法有几十种，所使用的焊条、焊剂有几百种，含有毒金属如锰、镍、铬、铅等，施焊时还产生氟化物，氮氧化物等有毒气体，可造成人体伤害。二、走访调查：从老电焊工、工程师那里讨学问，走访了甘肃工业大学，兰州电焊条厂，清华大学机械系的焊接教研室，北京、山海关、株州焊接研究所，以及上海市和甘肃省卫生防疫站，大连造船厂医院以及齐齐哈尔机车厂了解焊烟成份和检查焊工职业病状况。三、现场监测：根据调研结果在80多个电焊作业点上进行尘、毒等有害因素的监测，其结果是锰、氟化物、尘均严重超标，从分散度来看5µm的粉尘达95％以上，部分样品二氧化硅达4～5%，应属于游离二氧化硅10％的粉尘作业。四、体检合法化：从工业毒理学上找答案，并将测试的结果和可能发生的职业病上报卫生厅和劳动厅。劳动厅派员下现场做了调研并从火车的入孔钻入水柜，了解了电焊工的不良作业条件，首次批准电焊工可以享受尘毒作业的保健费，这就意味着承认了电焊工属尘毒作业的工种，据此，可列入尘毒的受检对象。体检经费、胸片等一系列问题就迎刃而解了。五、专家会诊：自1978年电焊工体检合法化至1998年，共监护324名电焊工，先后诊断电焊工锰中毒61例，焊工尘肺23例（部分有开山作业史的电焊工先期诊断了矽肺）。焊工氟骨症3例，另有3例观察对象以及其它与电焊作业有关的职业病。笔者将当时最初的5名初步诊断为锰中毒的电焊工带到上海请职业病科主任薛汉麟主任会诊，并确诊后收入院。第二批是锰中毒诊断标准颁布后，带2名病人前往辽宁省职业病研究所，由标准起草人赵金铎院长会诊。当时这二位在锰中毒方面属泰斗级的教授。又携部分疑似焊工尘肺的胸片请上海的王英华、李金路主任、苏州的陈缮积教授阅片。又与大连造船厂，齐齐哈尔车辆厂的相应胸片做了对比，并携部分焊工骨盆及腰椎片赴青岛请工业氟病专家曹来滨教授会诊并确诊3例。随着诊断经验的增多，笔者已有能力为兄弟单位会诊。六、动态观察：自1978将电焊工作为尘毒作业健康监护对象以来，每两年体检一次，共监护324名电焊工，进行了20年的动态观察，这是因为有以下条件：1．经费充足，对受检者、患者实行全程无偿服务。2．职业病科备有50张病床和30张健康监护床，可随时收入院或入院观察，有门诊和巡回医疗制度，可以早期发现病人。3．笔者兼任了20年（4届）该企业职业病诊治组的办公室主任，签发了2500多份诊断书，可随时聘请院外专家会诊。4．有一个三甲医院做后盾，对笔者所需的特殊检查（如CT、DSA血管造影、病理检查）可无偿检测。5．1987年新疆医科大学研究生（另一撰稿人，现系劳动卫生教研室主任）关于电焊工职业危害的研究课题，对电焊工锰中毒、电焊女工生殖损伤、脂质过氧化损伤和微量元素等进行了研究，并应用了梁友信1987年引入的WHO推荐的神经行为功能测试（NCTB）法进行了行为毒理学的研究。由此对电焊作业危害的了解进入了一个新的领域。进入上个世纪80年代中期，对电焊工的职业病危害基本破解了。通过破解的过程，深有体会的是：1．一个新的工艺或一种新的化学物质问世到它被医学家认识并列入职业病名单往往需要几十年的时间。比如，锰是1774年被发现的，世界上第一例锰中毒确诊于1837年；在1927年以后才陆续得到病理的证实；电焊工艺是1889年问世的，但直到1936年才报道了焊工尘肺，1938年得到尸检证实，1979年才被我国列入法定职业病的范畴，距电焊工艺问世长达90年。2．1第二章电焊工艺的概况电焊工艺自1889年5年问世以来，对推动工业革命的进程起到了极大的作用，当时欧洲的造船业、机械制造业在电焊工已问世前都是采取折边铆钉实现金属板材连接的，不仅增加了产品的重量、船体的吃水量，而且难以保障其密闭性。电焊工已大大促进了西方工业化的进程。为推动焊接工艺的发展和工人安全的保障国际上成立了焊接协会，其中防护与安全委员会成国际焊接八委，中国是成员国。随着冶金事业的发展和交通工具的大型化和航天器的问世，焊接工艺不断改进以适应合金发展的需要。除至今人占绝大多数的手把电弧焊之外，二氧化碳保护焊、自动保护焊、亚弧焊、埋弧焊、袒护气刨钎焊等工艺也相继问世。此外，乙炔切割、钎焊、高分子化合物焊等等工艺也参与其中。在焊接环境上以露天焊环境最好，室内焊次之，容器内焊最差。第一节焊条电焊作业的有害因素来源于焊条、焊剂和被焊母材在电弧高温下熔化形成的有害弧光和有害气体及金属气溶胶。一、焊条类别：焊条种类繁多，常用的有422，507，奥话体不锈钢，堆焊焊条等几百种。焊条由药皮、焊芯及二者之间的粘结剂组成。焊芯一般是OH-08A组成，粘结剂为水玻璃（Na•SiO•nH2O或K•SiO•nH2O），而药皮的配方可达几百种之多以适应各种母材焊接的需要和焊缝抗拉强度的需求，以及塑性、韧性和延伸性的保障。以最常用的几种焊条为例加以说明1.J-422钛钙型焊条J-结构钢焊条；42-焊缝金属金属抗拉强度不低于42kg/mm2；2-钛钙型药皮，交直流两用。焊皮和焊条在手工电弧焊应用最为广泛，凡较重要的低碳钢结构的母材，多用此种焊条，俗称普低钢焊条或普通焊条，也有称酸性焊条，所产生的电焊烟尘比较少。2.J-507低氢型普低钢焊条焊条拉力可达52~58kg/mm2，可焊接重要的碳钢以及09锰二硅，19锰等钢材，其焊烟的毒性比J-422要大些。3.堆焊电焊条是用以修复磨损腐蚀的金属表面，如碎石机的牙板、车轴齿轮、搅拌机叶片、道岔]、钻头必须保证堆焊层的硬度Rc≥22,这种焊条多为锰硅型，焊接时产生大量黄色浓烟，毒性大。堆焊时要保持被焊母材加热＞2000C以上的温度，又不能用局部通风造成降温而影响堆焊质量。对电焊工的防护是个难题。二、焊条药皮的主要成份焊条的芯和粘合剂变量不太大，影响电焊烟气成分的是焊皮。各种用途的焊条的药皮有不同配方以满足焊接工艺的需要，以矿产品较多，如铁、矽铁、锰铁、钛铁、锰钛铁、硅铁矿石、二氧化硅、金红石、水晶石、萤石、白泥、云母、白云石、大理石、纯碱等。其中锰作为助熔剂和焊缝的抗氧化剂；萤石是稀渣剂。有些作为赋型剂，有的是为改变pH值。药皮内锰和荧石的含量（CaF2）大小与焊烟的毒性有关。422焊条药皮内含锰4~7%，焊缝为0.4%；507药皮内10%，焊缝为1.0；堆276药皮内可达30~40%，焊缝内为10~14%，含锰量相当于建国初期使用的苏式YOHUU/YOHUO药皮内锰可达45%。三、手把焊条电焊时烟气的主要成分当施焊时在电弧（以紫外线为主）产生的同时焊条被电焊母材及焊芯熔化，也引起粘结剂及药皮的燃烧，约80%成为焊渣，5~7%渗入焊缝中，约10%形成电焊烟气。焊接烟气中有毒有害气体的成份主要为气体有氮氧化物、臭氧、二氧化碳、一氧化碳、氟化氢、高分子化合物（如聚氯乙烯、聚四氟乙烯）等等，其中以一氧化碳所占的比例最大。烟（尘）的成份是十分复杂，已在烟尘中发现的元素多达20种以上，其中含量最多的是Fe、Ca、Na等，其次是Si、Al、Mn、Ti、Cu，以及微量的锌、铬、铅、银、钡等。焊接烟尘中的主要有害物质为Fe2O3、SiO2、MnO、HF等，其中含量最多的为Fe2O3，一般占烟尘总量的35.56%，其次是SiO2，其含量占10～20％，MnO占5～20％左右。焊接烟气中有毒有害气体的成份主要为CO、CO2、O3、NOX、CH4等，其中以CO所占的比例最大。焊接烟尘主要来自焊条的药皮，少量来自焊芯及被焊工件，焊接烟尘的产生量与焊条的种类、被焊母材的性质、焊条的直径、施焊时的电流和电压以及焊接环境等因素有关。各种类型焊条熔化时的产尘系数序号焊条种类产尘系数（g/kg）1钛钙型焊条6.8～7.22低氢型焊条8.9～15.63锰型焊条10.3～18.3不锈钢奥化体焊条对中、高合金钢施二氧化碳气体保护焊时，所产生的焊烟主要元素含量％为成份铁锰镍铬硅含量18.0~30.08.2~20.75.0~5.56.0~18.03.9~4.0其中锰的重量为0.52~2.30mg/m2经Х线衍射分析证实铁化合物F3O4为多，锰化合物也以Mn3O4为多。电焊烟（尘）在普通光镜下呈凝聚程度不同的微粒，90%以上粒径小于1μm。在2万倍的电镜下，尘粒为球型，较为光滑，已金属氧化物为核心周围吸附小粒子的非定型物质，多以小粒子群存在，直径在0.04~0.4μm。施焊时产生的焊烟，由于手把电焊，一只手持面盾，一只手持焊枪，近距离操作，电焊所产生的有害气体和气溶胶很容易通过呼吸道吸入造成职业危害。第二节焊剂（俗称焊药）、焊丝、钎熔料一、焊剂