焊接是制造業(yè)的重要加工工藝,廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、造船、建筑、航空、國防工業(yè)等行業(yè),隨著我國經(jīng)濟(jì)特別是制造業(yè)的快速發(fā)展,焊工隊(duì)伍急劇增長,大批農(nóng)民工紛紛加入焊工行列。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅上海就有持證焊工14萬人,全國焊工數(shù)以百萬計(jì)。焊接作業(yè)有害污染的職業(yè)病危害巨大,有些甚至無法治愈。為此,本文特分析其防治對策。
1電弧焊接作業(yè)污染的職業(yè)病危害
電焊弧光的光譜中,包含了紅外線,可見光線、紫外線三個(gè)部分。據(jù)測定,電弧功率7000kW左右的焊條電弧焊弧光光譜中,約含波長>1300μm的紅外線38%,波長780~1300μm的近紅外線31%,波長400~780μm的可見光線26%,波長200~400μm的紫外線5%。氬弧焊所產(chǎn)生的紫外線強(qiáng)度是一般焊條電弧焊的十幾倍到30倍,等離子弧焊的紫外線強(qiáng)度可比焊條電弧焊大30~50倍。焊接電弧的可見光線的光度,比人眼能正常承受的光線光度可大一萬倍。這樣強(qiáng)烈的可見光,將對視網(wǎng)膜產(chǎn)生燒灼,造成眩輝性視網(wǎng)膜炎。此時(shí)將感覺眼睛疼痛,視覺膜糊,有中心暗點(diǎn),一段時(shí)間后才能恢復(fù)。如長期反復(fù)作用,將逐漸使視力減退。
焊接電弧中紅外線對眼睛的損傷是一個(gè)慢性過程。眼睛晶狀體長期吸收過量的紅外線后,將使其彈性變差,調(diào)節(jié)困難,使視力減退。嚴(yán)重者還將使晶體狀混濁,損害視力。焊工一天工作后,如自覺雙眼發(fā)熱,大多是吸收了過量紅外線所致。焊接電弧中紫外線照射人眼后,導(dǎo)致角膜和結(jié)膜發(fā)炎,產(chǎn)生“電光性眼炎”。屬急性病癥,使兩眼刺痛、眼瞼紅腫痙攣、流淚、怕見亮光,癥狀可持續(xù)1~2天,休息和治療后,將逐漸好轉(zhuǎn)。
過去對電焊煙塵的危害程度,曾經(jīng)存在爭議。到20世紀(jì)80年代由于一些單位的電焊工發(fā)病率上升,經(jīng)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生研究所、鐵道部勞動(dòng)衛(wèi)生研究所及齊齊哈爾車輛廠等單位合作,通過對發(fā)病情況的調(diào)查、臨床研究及動(dòng)物試驗(yàn),特別是通過對因患電焊工塵肺而死亡的電焊工尸檢分析,確認(rèn)長期吸入結(jié)422和結(jié)507焊條等的電焊煙塵后,影響人體的呼吸機(jī)能,能引起肺組織纖維化,損傷電焊工的身體健康和勞動(dòng)能力。因此1987年11月5日衛(wèi)生部、勞動(dòng)人事部、財(cái)政部及中華全國總工會(huì)在聯(lián)合發(fā)出的《關(guān)于修訂頒發(fā)職業(yè)病范圍和職業(yè)病患者處理辦法的規(guī)定》中,將“電焊工塵肺”正式定為職業(yè)病。
電焊工塵肺患者的自覺癥狀,以咳嗽、咳黑色痰、胸悶、氣短為多,肺活量降低,I期電焊塵肺患者的X線胸片出現(xiàn)不規(guī)則小陰影或類圓形小陰影。
2電弧焊接作業(yè)的污染因素
在安全技術(shù)中,將影響生產(chǎn)安全(如觸電、易燃易爆等)的因素稱為危險(xiǎn)因素,將影響人體健康的因素稱為有害因素。焊接車間的污染按不同的形成形式,焊接過程中影響人體健康的有害因素,可分為化學(xué)有害因素和物理有害因素兩大類。
化學(xué)有害污染是指焊接過程中形成的焊接煙塵和有害氣體。煙塵是由金屬及非金屬物質(zhì)在過熱條件下產(chǎn)生的蒸氣經(jīng)氧化和冷凝而形成的。因此電焊煙塵的化學(xué)成分,取決于焊接材料(焊絲、焊條、焊劑等)和被焊接材料成分及其蒸發(fā)的難易。不同成分的焊接材料和被焊接材料,在焊接時(shí)將產(chǎn)生不同的焊接煙塵。并且焊接煙塵粒子小,煙塵呈碎片狀,煙塵的粘性大,煙塵的溫度較高,發(fā)塵量較大。有害氣體是焊接高溫電弧下產(chǎn)生的,主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物及氯化物等。
物理有害污染包括:噪聲、高頻電磁輻射和光輻射。焊接車間的噪聲主要是等離子噴涂與切割過程中產(chǎn)生的空氣動(dòng)力噪聲。它的大小取決于不同的氣體流量、氣體性質(zhì)、場地情況及焊接噴嘴的口徑。這類噪聲大多數(shù)都在100dB以上。高頻電磁輻射是伴隨著氬弧焊接和等離子焊接的擴(kuò)大應(yīng)用產(chǎn)生的。當(dāng)氬弧焊接和等離子焊采用高頻振蕩器引弧時(shí),振蕩器要產(chǎn)生強(qiáng)烈的高頻振蕩,擊穿釷鎢極與噴嘴之間的空氣隙,引燃等離子弧。另外,有一部分能量以電磁波的形式向空間輻射,形成了高頻電磁場,對局部環(huán)境造成污染。高頻電磁輻射強(qiáng)度取決于高頻設(shè)備的輸出功率、高頻設(shè)備的工作頻率、高頻振蕩器的距離、設(shè)備以及傳輸線路有無屏蔽。光輻射是在各種焊接工藝中,特別是各種明弧焊、保護(hù)不好的隱弧焊以及處于造渣階段的電渣焊,都要產(chǎn)生外露電弧,形成光輻射。光輻射的強(qiáng)度取決于焊接工藝參數(shù),焊接方法,距施焊點(diǎn)的距離以及相對位置,防護(hù)方法。
常見焊接車間污染對操作者的危害:電弧焊接時(shí),焊條的焊芯、藥皮和金屬母材在電弧高溫下熔化、蒸發(fā)、氧化、凝集,產(chǎn)生大量金屬氧化物及其他物質(zhì)的煙塵,長期吸入可引起焊工塵肺,吸入煙塵中的金屬氧化物還可引起金屬煙塵熱。氧化錳是電焊煙塵中的重要毒物,長期高濃度吸入可引起慢性錳中毒。焊接時(shí)弧區(qū)周圍還會(huì)形成多種有害氣體,可產(chǎn)生臭氧、一氧化碳、氮氧化物,臭氧是氬弧焊和等離子弧焊的主要危害因素之一,二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊接產(chǎn)生的一氧化碳濃度最高。焊接電弧是一種很強(qiáng)的光源,能產(chǎn)生中、短波紫外線,可引起電光性眼炎。非熔化極氬弧焊和等離子弧焊需借助高頻振蕩器激發(fā)引弧,在引弧的瞬間(2~3秒)有高頻電磁場存在。等離子噴焊可產(chǎn)生90~123分貝的強(qiáng)噪聲。非熔化極氬弧焊和等離子弧焊使用鈦鎢棒電極,能放出α、β、γ三種射線。焊工職業(yè)病的發(fā)生主要取決于以下因素:焊接煙塵和氣體的濃度與性質(zhì)及其污染程度,焊工接觸有害污染的機(jī)會(huì)和持續(xù)時(shí)間,焊工個(gè)體體質(zhì)與個(gè)人防護(hù)狀況,焊工所處生產(chǎn)環(huán)境的優(yōu)劣以及各種有害因素的相互作用。只有在焊工作業(yè)環(huán)境很差或缺乏勞動(dòng)保護(hù)情況下長期作業(yè),才有引發(fā)職業(yè)病的可能。