焊接操作中的危害因素及防护

1、焊接操作中的危害因素及防护 在焊接制造中，当焊接工程师在为某一加工对象选择合适的焊接 方法时，首先会考虑如何以最低的生产成本达到焊件所要求的质量， 相应地，还会考虑通过提高焊接速度与熔覆率等来获得较高的生产 率，另外，合格的焊接装备、焊工也在选择之列。然而，在以上诸多 的选择中，作为一个有责任感的焊接工程师必须注意到他所作的选择 对焊接操作和周围的环境可能带来的影响，即为了确保焊接操作的安 全，必须对其中可能出现的危害因素作出预计和风险评估。现将熔焊 过程常见的危害因素列于表 1。1 熔焊过程对焊工的危害1.1 电击 在所有手工电弧焊的操作中 %焊工都接近被焊工件。虽然焊接电弧 的电压范围在1

2、040V但通常焊接电源的空载电压可高达 80V,以满 足起弧时的电压需要。与市电 220V相比这一电压（80V）并不高。按 国际电工技术委员会的标准，在干燥的环境下，交流500V和直流220V的电压对一个健康的人不会产生危险。然而，如果是在潮湿的场合或 狭窄的金属物体空间，80V的电压就足以引起致命的电击。尤其是在更 换焊条时，焊工是靠手套的绝缘性能来避免较高空载电压的电击，但 当手套潮湿或焊工与金属导体表面接触时，原有的绝缘层就会失效， 从而发生电击。在钨极氩弧焊过程中，高频用于引弧或用于交流电弧的稳弧。高 频持续的时间为毫秒级，电流亦很小，但电压达数千伏。在一般情况 下不会引起电击，但有时

3、高频会积集在皮肤表面，譬如穿过手套的孔 洞导致小而深的烧伤。高频对人体神经系统等的影响亦有报道。另 外，高频产生的电磁辐射会干扰仪表或设备控制系统的工作。1.2 弧光辐射 焊接电弧可产生 3 种类型的辐射，即紫外、可见与红外（热）辐 射，对焊工产生的伤害的途径是：紫外光会灼伤皮肤，引起电光性眼 炎；可见光使眼睛昏眩及视力损伤；红外光对皮肤和眼睛均有害。在工作现场必须同时注意弧光的直接照射和通过其他物体的表面 反射。在弧焊操作中，焊工必须选用合适的滤光镜片和面罩，穿着焊 接专用的工作服避免皮肤的裸露。1.3 噪声 在焊接生产现场会出现不同的噪声源，如对坡口的打磨、装配时 锤击、焊缝修整、等离子切

4、割等，在生产现场，操作人员在噪声 90dB 时工作8h,就会对听觉和神经系统有害。例如，手工打磨的噪声达 108dB 般情况下，当噪声超过允许值 5-20dB时，就对焊工产生有 害影响。1.4 烟尘 焊接及相关工艺过程中产生有害于健康的气态和颗粒状态的物质 , 包括气体、烟雾、灰尘等焊接烟尘的颗粒大小如图 1 所示。其中可被 吸入部分（尤其是小于3 am的颗粒）会侵入到肺的深处，因而具有更 大的危害性。对健康的短期影响表现为呼吸道的刺激、咳嗽、胸闷、 金属蒸气所致的低热以及急性流感症状等；长期的影响是肺部的铁质 沉着病症及良性瘤，但还未发现导致肺癌的直接证据。为了确保焊接 工作环境的安全，对焊

5、工在焊接烟尘中的暴露限度在世界各国都已有 相应的标准，虽然可能会有些不同，但对烟尘量的典型控制值为不大于5mg/m3同时要考虑焊工在该环境下的工作时间。一是采用8h的时间权重平均值，主要用于分析烟尘成分对健康的影响；另一方法是采 用 15min 短期暴露，分析对健康影响的最大值。其中还应注意到烟尘 的成分和浓度、焊工的工作周期、工件的尺寸以及烟尘相对于焊工的 方向。烟尘的成分原则上 90%是取决于焊接耗材，仅少部分来源于母 材。但不同的焊接方法对焊接烟尘成分的影响很大。手工电弧焊和药 芯焊丝电弧焊产生的气体中含有高比例的药皮或药芯的成分，而熔化 极气保焊过程产生的烟雾中含有高浓度的熔覆金属成分

6、。对常见焊接材料的典型烟尘控制量的举例见表 2。 特别要提醒的是在狭窄空间内进行气保焊操作时，由于空气被保 护气体所替换，操作者可能在几秒钟内就失去知觉甚至死亡。其原因 不仅是由于新鲜空气的缺乏，而且是由于血液中的氧会被其他气体所 代替。焊接烟尘单位时间的产生量与焊接工艺、参数及保护气体成分等 都有密切的关系。一些实际测定的结果如图2图4所示。由图可知不锈钢在 MIG焊 接条件下的焊接电压与烟雾产生率之间的关系和特点。另外，如果保 护气体中的氧或二氧化碳浓度越高，则焊接过程烟雾的产生率就越 多。当用氦气代替氩气保护时亦会产生较多的烟雾，但其影响并不是 直接来源于电弧电压的增加。对于手工电弧焊和

7、药芯焊丝电弧焊，当药皮或药芯的成分中易挥 发的组分越多，则烟尘的产生率也越高。碱性类配方比金红石（酸 性）类配方产生的烟尘相对要多。此外，切割和电弧气刨亦是大量烟 尘的产生源。2焊接烟雾的控制与去除在焊接现场采用局部排气装置是最有效的方法，并使净化后的空 气能工作区。一般的排气效率为1001000m3/h内置抽吸式焊枪（规 格有200A、315A、500A等）已与标准的半自动焊机配套，将焊接区的 烟尘较方便。有效地清除 对实芯和药芯焊丝都有效。图5中是常用的吸尘与通风装置在焊接工作现场应用情况的示J八意。3 结论对于焊接生产过程产生的危害因素一是要预防和尽量消除，二是 优化劳动环境。不能只强调医疗服务而不改善劳动条件，对焊工至少 要一年进行一次定期体检，对已患有职业病的工人应调离焊工岗位。 吸烟的有害性应在焊工中进行广泛地宣传。随着新材料、新工艺的不断出现与应用，焊接生产方式也正在不 断的进步和发展中。与此同时，有必要对焊接操