焊接作业及电焊尘的职业危害

焊接作业及电焊尘的职业危害前言焊接工艺作为金属构件的一种基本加工方法，在冶金、石油、化工、机械加工、航空、造船、建筑等许多重要工业部门中获得了广泛应用。一、电焊种类及基本原理二、焊接作业的主要职业危害三、焊接作业职业危害的防护四、职业病案例电焊的基本工作原理电焊的基本工作原理是通过常用的220V电压或者380V的工业用电，通过电焊机里的减压器降低了电压，增强了电流，使电能产生巨大的电弧热量融化钢铁。而焊条的融入使钢铁之间的融合性更高。一、电焊种类及基本原理电焊的种类比较多，目前常用的有以下几种：电弧焊电阻焊高能束焊钎焊其他焊接方法电弧焊是目前应用最广泛的焊接方法。随着工业和科学技术的发展，为了满足大工件、有色金属及高强度耐热合金等的焊接要求，在电弧焊的基础上逐步发明了电渣焊、氩弧焊、等离子焊以及接触焊、摩擦焊等焊接方法。近年来由于尖端科学部门的需要，在焊接技术方面又发展了真空电子束焊、激光焊、超声波焊等工艺。1、电弧焊主要包括：手工电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护电弧焊、等离子弧焊、熔化极气体保护焊等。绝大部分电弧焊是以电极与工件之间燃烧的电弧作热源。在形成接头时，可以采用也可以不采用填充金属。所用的电极是在焊接过程中熔化的焊丝时，叫作熔化极电弧焊，诸如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、管状焊丝电弧焊等；所用的电极是在焊接过程中不熔化的碳棒或钨棒时，叫作不熔化极电弧焊，诸如钨极氩弧焊、等离子弧焊等。1）.手工电弧焊手工电弧焊是各种电弧焊方法中发展最早、目前仍然应用最广的一种焊接方法。它是以外部涂有涂料的焊条作电极和填充金属，电弧是在焊条的端部和被焊工件表面之间燃烧。优点是使用的设备简单，方法简便灵活，适应性强，对大部分金属材料的焊接均适用。缺点是生产率较低，特别是在焊接厚板多层焊时，焊接质量不够稳定。2）.埋弧焊埋弧焊是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属。焊接时，在焊接区的上面覆盖一层颗粒状焊剂，电弧在焊剂层下燃烧，将焊丝端部和局部母材熔化，形成焊缝。埋弧焊可以采用较大的焊接电流。与手弧焊相比，其最大的优点是焊缝质量好，焊接速度高。因此，它特别适于焊接大型工件的直缝的环缝。而且多数采用机械化焊接。埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。埋弧焊在造船，锅炉，化工容器，桥梁，起重机械，冶金机械制造业，海洋结构，核电设备中应用最为广泛。3）.钨极气体保护电弧焊这是一种不熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。焊接过程中钨极不熔化，只起电极的作用。同时由焊炬的喷嘴送进氩气或氦气作保护。还可根据需要另外添加金属。4）.等离子弧焊等离子弧焊是利用等离子弧作为热源的焊接方法。也是一种不熔化极电弧焊。它利用电极和工件之间的压缩电弧实现焊接。所用的电极通常是钨极。等离子弧焊广泛用于工业生产，特别是航空航天等军工和尖端工业技术所用的铜及铜合金、钛及钛合金、合金钢、不锈钢、钼等金属的焊接，如钛合金的导弹壳体，飞机上的一些薄壁容器等。2、电阻焊是将被焊工件压紧于两电极之间，并施以电流，利用电流流经工件接触面及邻近区域产生的电阻热效应将其加热到熔化或塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。电阻焊方法主要有四种，即点焊、缝焊、凸焊、对焊。3、高能束焊这一类焊接方法包括：电子束焊和激光焊。●电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。●激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。4、钎焊它是利用熔点比被焊材料的熔点低的金属作钎料，经过加热使钎料熔化，用液态钎料润湿被焊金属表面，使液相与固相之间互扩散而形成钎焊接头。5、其它焊接方法主要包括：以电阻热为能源的电渣焊、高频焊；以化学能为焊接能源的气焊、气压焊、爆炸焊；以机械能为焊接能源的摩擦焊、冷压焊、超声波焊、扩散焊。﹠碳弧气刨碳弧气刨是指使用石墨棒或碳棒与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法。应用：1.清焊根。2.开坡口，特别是中、厚板对接坡口，管对接U形坡口。二、焊接作业的主要职业危害1．金属烟尘的危害2．有毒气体的危害3．电弧光辐射的危害1）.金属烟尘的危害电焊烟尘的成分因使用焊条的不同而有所差异。焊芯除含有大量的铁外，还有碳、锰、硅、铬、镍、硫和磷等；药皮内材料主要由大理石、荧石、金红石、纯咸、水玻璃、锰铁等组成。焊接时，电弧放电产生4000℃一6000℃高温，在熔化焊条和焊件的同时，产生了大量的烟尘，其成分主要为氧化铁、氧化锰、二氧化硅、硅酸盐等，烟尘粒弥漫于作业环境中，极易被吸入肺内。2）.有毒气体的危害在焊接电弧所产生的高温和强紫外线作用下，弧区周围会产生大量的有毒气体，主要有：臭氧、一氧化碳、氮氧化物等。(1)臭氧臭氧，为无色、有特殊的刺激性气味的有害气体，它对呼吸道粘膜及肺有强烈的刺激作用。短时间吸入低浓度(0．4mg／m3)的臭氧时，可引起咳嗽、咽喉干燥、胸闷、食欲减退、疲劳无力等症状，长期吸入低浓度臭氧时，则可引发支气管炎、肺气肿、肺硬化等。(2)一氧化碳一氧化碳，为无色、无味、无刺激性气体，它极易与人体中运输氧的血红蛋白相结合，而且极难分离，因而，当大量的血红蛋白与一氧化碳结合以后，氧便失去了与血红蛋白结合的机会，使人体输送和利用氧的功能发生障碍，造成人体组织因缺氧而坏死。(3)氮氧化物氮氧化物，是有刺激性气味的有毒气体，其中常接触到的氮氧化物主要是二氧化氮。它为红褐色气体，有特殊臭味，当被人吸入时，经过上呼吸道进入肺泡内，逐渐与水起作用，形成硝酸及亚硝酸，对肺组织产生剧烈的刺激与腐蚀作用，引起肺水肿。3）.电弧光辐射的危害焊接产生的电弧光主要包括红外线、可见光和紫外线。其中紫外线主要通过光化学作用对人体产生危害，它损伤眼睛及裸露的皮肤，引起角膜结膜炎(电光性眼炎)和皮肤胆红斑症。焊接作业对工人健康的损害常见职业病与多发病1、电焊工尘肺。2、电光性眼炎。3、慢性锰中毒。4、电焊工氟骨症。5、氩弧焊可发生氮氧化物中毒。三、焊接作业职业危害的防护1、改善作业场所的通风状况通风方式分为自然通风和机械通风，其中机械通风的除尘、排毒效果较好，因而在自然通风较差的场所，封闭或半封闭结构焊接时，必须有机械通风措施。移动式电焊除尘器2、加强个人防护焊接作业人员必须使用符合职业病卫生要求的防尘面罩、防尘口罩等防护用品；若在封闭或半封闭机构内工作时，还需佩戴使用送风面罩。电焊工应备有的防护用具和衣服镶有滤光镜的手把面罩或套头面罩、防毒面具电焊手套橡胶绝缘鞋清除焊渣用的白光眼镜帆布工作服3、强化职业卫生宣传教育，增强自我防护意识用人单位应对电焊作业人员进行必要的职业卫生知识教育，提高其职业卫生意识，自觉遵守职业卫生管理制度，做好自我防护。4、做好作业人员职业健康检查及作业场所检测工作用人单位应对焊接作业场所的尘毒危害进行定期检测评价；对作业人员定期进行职业健康检查，以及时发现问题，预防和控制职业病。接触电焊烟尘的劳动者职业禁忌症：1.活动性肺结核病；2.慢阻塞性肺病；3.慢性间质性肺病；4.伴肺功能损伤的疾病。电焊工职业健康监护在岗期间体检周期毒物名称体检周期锰及其无机化合物1次/年铬及其无机化合物1次/年氮氧化物1次/2年一氧化碳1次/2年根据GBZ2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》，工作场所空气中：OELs（mg/m³）PC-TWAPC-STEL电焊烟尘（总尘）4二氧化氮510一氧化碳20305、提高焊接技术，改进焊接工艺和材料通过提高焊接机械化、自动化程度，使作业人员与作业环境隔离，从根本上消除电焊作业对人体的危害；通过改进焊接工艺，减少封闭结构施工，以改善作业人员的作业条件，减少电焊烟尘污染；同时改进焊条材料，选择无毒或低毒的电焊条，也是降低焊接危害的有效措施之一。四、职业病案例1990-2005年淄博市职业病防治院共诊断职业性慢性锰中毒105例,电焊工尘肺11例,其中11例患者两种职业病兼而有之。1一般资料11例患者均为男性,年龄31-66岁,平均47.7岁。从事电焊作业8-41年,平均23.1年。锰中毒的发病工龄为8-21年,平均12.5年;电焊工尘肺的发病工龄为13-35年,平均23.8年。患者来自机械、汽车制造业5例,设备安装、维修业4例,其他行业2例。主要使用J-422、J-501、J-507型焊条和H-08锰二硅焊丝,个别使用Mn-13焊条。每日焊条用量8-20kg。每日工作6h左右,工作量大时,工作时间可超过10h。11例患者经常进入容器内进行焊接作业,作业环境通风情况差。从1990-2005年患者工作环境监测资料看,不同监测点空气中锰烟(尘)浓度一般在0.38-5.60mg/m3之间,个别作业点锰浓度达26.88mg/m3。2临床资料临床表现11例患者入院时临床表现不尽相同,有的以全身乏力、手颤、四肢酸痛、麻木等神经系统症状为主;有的以胸闷、气短、咳嗽、咳痰等呼吸系统症状为主;有的是年度预防性健康查体时发现尿锰值高且有临床症状而收入院医学观察的患者。11例患者主要临床症状:全身乏力(11例)、胸闷(10例)、记忆力减退(7例)、咳嗽咳痰(7例)、睡眠障碍(6例)、情绪异常(6例)等。体征方面主要有肌张力增高(11例)、腱反射亢进(10例)、手颤(9例)、轮替试验迟缓(6例)、闭目难立征阳性(5例)、四肢麻木、痛觉减退呈手套袜套型(4例)、行路困难(2例)等。3讨论慢性锰中毒和电焊工尘肺是从事电焊作业人员常见的职业病,因为两种职业病均起病缓慢,发病工龄一般在10年以上,因此,两种疾病同时发生在一位患者身上的情况较少,多单发其中一种。从本文11例患者的情况看,职业史表现有以下特点:从事电焊工作业时间较长,各工作日工作强度较大,工作环境条件差,其中有8名患者经常性地进入反应釜、反应罐内进行焊接作业,又无特殊的通风设施。这是造成患者同时患两种职业病的主要原因。慢性锰中毒和电焊工尘肺均为不易逆转和治愈的职业病,两种疾病同时发病,给患者带来巨大的痛苦,两种疾病往往先后发生,因此在预防方面,除改善工作环境和加强个人防护外,对电焊工定期进行预防性健康查体是非常重要的预防手段,一旦发现问题,立即采取措施,以避免锰对电焊作业人员身体的损害进一步加大。本文11例患病前均未进行过定期的健康查体,这也是造成严重后果的重要原因。