焊接工艺的职业病危害因素及防护措施探讨

    焊接工艺在现代工业生产及设备维修中应用极为广泛。在修造船、大型容器制造等行业，焊接更是高密度作业，职业危害因素多而且非常集中。因此，在焊接工艺中的职业卫生问题仍较为突出。作为特种作业人员，焊工经过专门培训持证上岗，他们往往对安全用电及设备安全操作技术等方面比较了解，对眼睛防护也较重视，但是，对存在的职业病危害知识还比较匮乏，焊工在操作过程中除戴面罩外未进行其它个人防护的现象还普遍存在。由于焊接作业的流动性，产品形态的复杂性等因素使得焊接工段的卫生防护设施成为目前的设计难题，也是职业卫生评价工作的难点。对于在评价中如何提出合理有效、切实可行的防护措施，广大职业卫生工作人员还在实践中不断探索。我们通过几年的职业病危害评价工作，将产生职业危害的焊接工艺以及防护措施总结如下，为相关评价提供参考。

    1. 主要焊接类型

    1.1 手工电弧焊：利用手工操纵焊条进行焊接，是最基本的焊接方法。手工电弧焊用的电极就是焊条，它由焊芯和药皮组成。

    1.2 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。在电弧热的作用下，上部分焊剂熔化熔渣并与液态金属发生冶金反应。它特别适于焊接大型工件的直焊缝。而且多数采用机械化焊接。

    1.3 二氧化碳气体保护焊：是利用输送至熔池周围的CO2气体作为保护气体介质的一种电弧焊，有细丝和粗丝两种，还有自动、半自动之分。该焊接成本低，这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。

    1.4 氩弧焊：是使用金属丝作为电极，利用喷嘴流出的氩气在电极及熔池周围，形成封闭保护气流，保护焊丝和熔池不被氧化的一种气体保护焊接方法。

    1.5 超声波焊：是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，不需其它助剂。它由发生器产生高压、高频信号，通过换能系统，把信号转换为高频机械振动，通过工件表面及在分子间的磨擦而使传递到接口的温度升高，使工件接口迅速熔化，继而填充于接口间的空隙，当震动停止，工件同时在一定的压力下冷却定形完成焊接。

    1.6 摩擦焊：纯机械焊接技术，通过机械摩擦运动及施加载荷使两个表面之间产生热量，然后利用此热量使材料之间互相连接。这种焊接方法不需要填充金属、焊剂和保护气体。

    2. 主要职业危害因素

    2.1 电焊弧光 

    焊接产生的电弧光主要包括红外线、可见光和紫外线。紫外线对眼睛的伤害是能导致发生电光性眼炎和皮肤红斑症，氩弧焊尤为突出。红外线对人体的危害主要是引起组织的致热作用。眼睛受到红外线的辐射，会迅速产生灼热、灼痛，形成闪光幻觉感，且氩弧焊的作用大于手工电弧焊。长期从事电气焊作业可发生职业性白内障，电弧光的长期慢性作用可引起眼刺激症状、视网膜损伤，甚至眼晶状体混浊。

    2.2 电焊烟尘和有害气体

    电焊过程中产生的有害物质种类繁多，金属元素、焊条（丝）、保护气在高温火焰作用下会产生各种焊接烟尘和有害气体，最常见的职业病是焊工尘肺、金属热和锰中毒。

    电焊烟尘是金属蒸气在空气中迅速冷凝及氧化而成的，焊接材料中的元素和焊条药皮中的成分是焊接烟尘的主要来源。焊接烟尘的成分和数量与使用的焊接方法、药皮类型、焊条直径、工艺参数及母材成分有关。常用药皮类型焊接烟尘成分见表1。

表1  焊接烟尘的成分（质量分数）/%

    有害气体主要有臭氧、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。焊接烟气的主要危害是金属氧化物微尘（电焊烟尘），有害气体处于次要地位。

常用焊条的产尘量见表2。

表2  焊条产尘量的测定

    从表1、2 可知，低氢钠型焊条的产尘量大于钛钙型焊条，而且含有高毒物质氟，因此，它的职业病危害程度更大。

    2.3 噪声

    我们在评价工作中发现超声波焊接虽然是物理性焊接，不会产生有害的化学气体，但是它会产生强噪声，经监测噪声声级在107~108 dB(A)之间，为高频噪声。摩擦焊也产生的噪声较小，一般噪声在80~82 dB(A)之间。

    2.4 高频电磁场

    氩弧焊在引弧时，2~3秒内局部工位可产生高频电磁场，焊工手部的电磁场强度为110V/m，超过国家卫生限值2~3倍，长期接触能引起人体植物神经功能紊乱和神经衰弱。

    主要焊接类型的职业危害因素程（强）度比较，见表3。

表3  主要焊接类型的职业危害因素程（强）度