我們單位是個(gè)焊接材料生產(chǎn)企業(yè),為焊接作業(yè)提供各種產(chǎn)品,其焊接作業(yè)是一項(xiàng)特殊工種,是現(xiàn)代生產(chǎn)、生活不可缺少的金屬加工工藝,其材料在更新,工藝在改進(jìn),技術(shù)在提升,諸如氬弧焊、CO2氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、顯微激光焊……等新材料新工藝得以廣泛應(yīng)用,焊接材料數(shù)量品種也在不斷擴(kuò)大,應(yīng)用于軍、工、民焊接行業(yè)日漸向縱深發(fā)展,對(duì)焊接作業(yè)人員的安全與健康關(guān)系非常密切,由此而聯(lián)想起焊接作業(yè)中的安全與健康保護(hù),本文試就焊接作業(yè)通常相及的安全與健康保護(hù)的相關(guān)問題作初步探討。
一、客觀認(rèn)識(shí)焊接作業(yè)中安全與健康保護(hù)問題
焊接作業(yè)中的安全衛(wèi)生與生產(chǎn)技術(shù)有密切聯(lián)系,如遇生產(chǎn)方法有改變,或焊接新技術(shù)、新工藝的采用,就必須同時(shí)從焊接作業(yè)中的安全衛(wèi)生的觀點(diǎn)加以研究,探求適當(dāng)?shù)姆椒?,消除可能引起的工傷事故和職業(yè)危害的因素。這些因素可能存在于生產(chǎn)條件中,也可能存在于操作過程中,所以焊接安全衛(wèi)生問題,只有在仔細(xì)地研究焊接工藝、工具及操作方法以后,掌握生產(chǎn)過程的特點(diǎn),才能夠得到解決。某種意義上說,焊接作業(yè)安全衛(wèi)生問題也是生產(chǎn)技術(shù)問題。因此工程技術(shù)人員對(duì)焊接作業(yè)安全衛(wèi)生工作是負(fù)有重大責(zé)任的,在研究生產(chǎn)的同時(shí),必須研究有關(guān)焊接作業(yè)的安全衛(wèi)生問題。無(wú)論在設(shè)計(jì)、施工和投產(chǎn)等一切工作上,都必須保證現(xiàn)行的勞動(dòng)保護(hù)法所規(guī)定的安全技術(shù)與工業(yè)衛(wèi)生方面的標(biāo)準(zhǔn)和要求得到貫徹執(zhí)行。事實(shí)上,各種高生產(chǎn)率的焊接新工藝,只有在安全衛(wèi)生防護(hù)技術(shù)問題得到解決的同時(shí),才可能被更廣泛地推廣和應(yīng)用,才能夠更好地發(fā)揮其高效能,例如氧—乙炔氣焊在施焊過程中潛有易燃易爆的危險(xiǎn)性,從而研究了“阻火器”,防止管路回火發(fā)生燃燒爆炸事故。又如對(duì)電弧施焊過程中潛有觸電的危險(xiǎn)性,亦研究了防止觸電的安全保護(hù)裝置。然而此兩種焊接工藝在滿足了生產(chǎn)安全的條件下,亦發(fā)揮了其使用功能,即達(dá)到較為廣闊的使用面。隨著焊接新技術(shù)的發(fā)展,新工藝的涌現(xiàn),目前在焊接作業(yè)中的安全衛(wèi)生方面尚未引起足夠重視。例如,對(duì)焊工培訓(xùn)教育的內(nèi)容多數(shù)注重在人身安全方面,如怎樣預(yù)防火災(zāi)、爆炸和觸電知識(shí)等,而對(duì)如何預(yù)防危害人體健康的有害因素、消除職業(yè)危害,談及極微。再則,對(duì)企業(yè)作業(yè)環(huán)境勞動(dòng)保護(hù)監(jiān)察方面,亦很少提及。究其原因分析,顯然有偏重于預(yù)防“流血事故”的傾向。認(rèn)為發(fā)生了火災(zāi)爆炸,有傷人命、損壞財(cái)產(chǎn)之責(zé),而職業(yè)病的發(fā)生是有一個(gè)漫長(zhǎng)的時(shí)間過程,對(duì)人生命的威協(xié)是日積月累、潛移默化。因此,思想上麻痹松懈,認(rèn)識(shí)上模糊不清,將焊接作業(yè)的衛(wèi)生問題置于可有可無(wú)的地位。焊接作業(yè)中火災(zāi)、爆炸和觸電事故,固然是安全方面的一個(gè)問題。但令人憂慮的是有害因素危害人體健康的情況愈來(lái)愈嚴(yán)重,如焊工遭受塵、毒、噪聲、電磁場(chǎng)輻射和放射性的危害。這些危害都是“不流血的事故”。如輕視這些方面的防護(hù),后患不小。所以在焊接技術(shù)工藝(氣電焊與等離子弧焊)發(fā)展的情況下,勞動(dòng)保護(hù)中的安全與衛(wèi)生的工作重點(diǎn)要有針對(duì)性,不能按照傳統(tǒng)焊接工藝的“老框框”對(duì)焊工進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)教育。對(duì)企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境實(shí)施勞動(dòng)保護(hù)監(jiān)察,要根據(jù)焊接工藝的特點(diǎn),分析有害因素的狀況,提出相應(yīng)的防護(hù)要求,控制職業(yè)危害。
二、焊接作業(yè)中有害于安全衛(wèi)生的因素分析
1 金屬煙塵焊接作業(yè)中的金屬煙塵包括“煙”和“塵”。焊條和母材金屬熔融時(shí)所產(chǎn)生的蒸氣在空氣中迅速冷凝及氧化所形成的“煙”,其固體微粒直徑往往小于0.1微米,直徑在0.1—10微米的金屬微粒稱為金屬粉塵。金屬煙塵的產(chǎn)生首先是由于焊接過程中金屬元素的蒸發(fā)。焊接電弧的溫度在3000度以上(弧柱的溫度在6000度以上)。在這樣高的溫度下,必定有金屬元素要蒸發(fā)。手工電弧焊的金屬煙塵還來(lái)源于焊條藥皮(如大理石、錳鐵、硅鐵等化工原料和金屬元素)的蒸發(fā)、氧化呈氣熔膠狀態(tài)溢出各種有害物質(zhì),如三氧化鐵、氧化錳、二氧化硅等。金屬煙塵的成分及濃度主要取決于焊接工藝、焊接材料及焊接規(guī)范。如焊鋁時(shí)可產(chǎn)生鋁粉塵,焊銅時(shí)可產(chǎn)生銅和氧化鋅粉塵等。金屬煙塵是明弧焊的一種主要有害因素,尤其是手工電焊弧。焊接煙塵的成分復(fù)雜,但其主要成分是鐵、硅、錳以及源于焊材的不同,有鋁、氧化鋅、銅等。其主要毒物是錳、鐵、硅。鋁等的毒性雖然不大,但其塵粒極毒(5微米以下),在空中停流的時(shí)間較長(zhǎng),容易吸入肺內(nèi),因此,在密閉容器、鍋爐、船艙和管道里面焊接在煙塵濃度較高的情況下,如果沒有相應(yīng)的通風(fēng)除塵措施,長(zhǎng)期接觸能形成焊工塵肺、錳中毒和金屬熱等職業(yè)危害。焊工塵肺的發(fā)病一般比較緩慢,多在接觸煙塵后10年,有的長(zhǎng)達(dá)15—20年以上。主要表現(xiàn)為呼吸系統(tǒng)癥狀,有氣短、洛痰、胸悶和胸痛,部分焊工塵肺患者可有無(wú)力、食欲減退、體重減輕以及神經(jīng)衰弱癥候群(如頭痛、頭暈、失眠、嗜睡、多夢(mèng)、記憶力減退等)。
2 有毒氣體在焊接電弧的高溫和強(qiáng)烈紫外線作用下,在弧區(qū)周圍形成多種有毒氣體,其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氫等。
1)臭氧臭氧是一種淡藍(lán)色氣體,具有刺激性氣味。濃度較高時(shí),一般呈猩臭味;高濃度時(shí),呈猩臭味并略帶酸味。臭氧是具有屬于刺激性的有毒氣體。臭氧對(duì)人體的危害主要是對(duì)呼吸道及肺有強(qiáng)烈刺激作用。臭氧濃度超過一定限度時(shí),往往引起咳嗽、胸悶、食欲不振、疲勞無(wú)力、頭暈、全身疼痛等。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定臭氧最高允許濃度為0.3mg/M3。在沒有良好通風(fēng)措施條件下,焊接工作地點(diǎn)的臭氧濃毒往往高于衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)幾倍、十幾倍,甚至更高,所以臭氧是明弧焊(尤其是氬弧焊、等離子弧焊)的一種主要有毒氣體。
2)氮氧化物氮氧化物是用于焊接電弧的高溫作用下,引起空氣中氮、氧分子離解,重新結(jié)合而形成的。氮氧化物也是屬于具有刺激性的有毒氣體,對(duì)人體的危害主要是對(duì)肺有刺激作用,急性中毒時(shí),由于高濃度的氮氧化物作用與呼吸道深部,所以中毒初期僅有輕微的眼和喉的刺激癥狀,往往不被注意經(jīng)過4—6小時(shí)的潛伏期或甚至12—24小時(shí)后,急性中毒癥狀逐漸出現(xiàn),此時(shí)也可能突然發(fā)生。中毒較輕者,肺部?jī)H發(fā)生急性支氣管炎。重度中毒時(shí),咳嗽加劇,可發(fā)生肺氣腫、呼吸困難、虛脫,全身軟弱無(wú)力等。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氮氧化物(換算為NO2)的最高允許濃度為4mg/m3。明弧焊(尤其是氬弧焊、等離子弧焊)的氮氧化物濃度,在通風(fēng)不良的條件下,往往超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)十幾倍,甚至幾十倍。在焊接實(shí)際操作中,氮氧化物單一存在的可能性很小,一般都是臭氧和氮氧化物同時(shí)存在,因此,它們的毒性發(fā)生倍增。一般情況下,兩種有害氣體同時(shí)存在,比單一有害氣體存在時(shí),對(duì)人體的危害作用提高15—20倍。
3)一氧化碳各種明弧焊都產(chǎn)生一氧化碳有害氣體,但是,其中以二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊產(chǎn)生的CO濃度最高,是二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊主要的有害氣體之一。一氧化碳的來(lái)源是由于CO2氣體在電弧高溫作用下發(fā)生分解而形成。CO是一種窒息性氣體對(duì)人體毒性作用是使氧在體內(nèi)的運(yùn)輸或組織利用氧的功能發(fā)生障礙,造成缺氧,表現(xiàn)出缺氧的一系列癥狀和體癥。輕度中毒時(shí)表現(xiàn)為頭痛、全身無(wú)力、有時(shí)嘔吐、足步發(fā)軟、脈博增快、頭昏等。CO中度能窒息而死(但在電焊操作時(shí)不會(huì)發(fā)生)。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定CO的最高允許濃度為30mg/m3.
4)氟化氫氟化氫主要產(chǎn)生于手工電弧焊。在低氫型焊條的藥皮里通常含有瑩石(CaF2)石英(Si—O2),在電弧高溫作用下,形成氟化氫氣體。氟及其化合物均有刺激作用,其中以氟化氫作用更為明顯。氟化氫能迅速由呼吸道粘膜吸收,亦可經(jīng)皮膚吸收而對(duì)全身產(chǎn)生毒性作用。吸入較高濃度的氟化氫氣體或蒸汽,可立即產(chǎn)生眼、鼻和呼吸道粘膜的刺激癥狀。引起鼻腔和咽喉粘膜充血、干燥、鼻腔潰瘍。嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生支氣管炎、肺炎等。我國(guó)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定氟化氫的最高允許濃度為1mg/m3。
3、物理?yè)p害
1)高頻電磁場(chǎng)非溶化及氬弧焊和等離子弧焊為了迅速引然電弧,需由高頻振蕩器來(lái)激發(fā)引弧,所以在引弧的瞬間(2—3秒)有高頻電磁場(chǎng)存在。焊接高頻振蕩器的峰值電壓可達(dá)3500伏,高頻電壓在數(shù)十微秒內(nèi)即衰減完畢,在相隔0.01秒以后,開始同樣的反向高頻振蕩過程,由此電焊用高頻電是屬于脈沖形式的高頻電。這種脈沖高頻電,通過焊鉗電纜軟線對(duì)人體空間的電容耦合即有電流流過人體。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,接通開關(guān)尚未起弧前,流過人體高頻電流大于7毫安(峰值),起弧大于3毫安。由于振蕩器高頻電流的作用,在振蕩器和電源傳輸線路附近的空間,必形成高頻電磁場(chǎng)。焊接振器所產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng),對(duì)人體有一定影響,但危害不大。人體在高頻電磁場(chǎng)的作用下,能吸收一定量的輻射能量,產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng),主要是熱的作用,長(zhǎng)期接觸場(chǎng)強(qiáng)大的高頻電磁場(chǎng)的工人,會(huì)引起頭昏、頭痛、疲乏無(wú)力、記憶力減退、心悸、胸悶和消瘦等神經(jīng)衰弱和植物神精功能紊亂。血壓早期有波動(dòng),嚴(yán)重者血壓下將或上升(以血壓偏低為多見),白血球總數(shù)減少或增多,竇性心律不整,輕度貧血等。非溶化及氬弧焊和等離子弧焊一般只在引弧時(shí)起動(dòng)高頻振蕩器,引弧后自動(dòng)切斷,每次引弧時(shí)間只有2—3秒鐘,每個(gè)工作日接觸高頻的累積時(shí)間大約10分鐘左右(參考衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的允許輔射強(qiáng)度是指八小時(shí)接觸)。接觸時(shí)間又是斷續(xù)的,因此,在這樣的工作條件下,高頻電磁場(chǎng)對(duì)人體影響較小,一般不足以造成危害。考慮到焊接操作地點(diǎn)的有害因素不是單一的,是比較復(fù)雜的,所以仍有采取有效可靠的防護(hù)措施。