焊接有害因素与防护
一、焊接有害因素
焊接发生的有害因素与所采用的焊接方法、工艺规范、焊接材料及母材材料等有关,大致有以下有害因素。
1.电焊弧光辐射
电焊弧光射包括红外光、可见光和紫外线,弧光辐射作用到人体上,被体内吸收,引起组织的热作用、光化学作用和电离作用。在防护不好的情况下,能造成皮肤和眼睛的损害,皮肤疾病主要表现为皮炎、慢性红斑和小水泡渗出,眼睛疾病主要表现为电光性眼炎(主要症状为失明、流泪、异物感、刺痛、眼脸红肿等)和红外光白内障,视力减退,严重时能导致失明、此外,还可能造成视网膜灼伤。
2.焊接烟尘和有毒气体
一、焊接烟尘也称之为金属烟尘,是由于焊条及焊件金属在电弧高温作用下熔融时蒸发,凝结和氧化而产生。电焊烟尘中主要毒物是锰、氟、铁、硅,它们尘粒极细,在空气中停留的时间较长,容易被吸入肺内和沉积于肺泡而造成危害,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尘埃沉着病症及肿瘤。
焊接烟尘和有毒气体存在着一定的内在联系。焊接烟尘越多,电弧辐射越弱,有害气体浓度越低。
3.射线
非熔化极氩弧焊和等离子弧焊使用钍钨电极。真空电子束焊发射X射线,这些射线长期照射人体,会造成中枢神经系统、造血器官和消化系统的疾病,严重者发生放射病。
4.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。等离子喷焊、喷涂和切割等过程中,由于等离子焊焰流从喷口高速喷出而产生噪声,例如,手工打磨的噪声达dB。一般情况下,当噪声超过标准允许值5~20dB时,就对焊工产生有害影响,会损害听觉和神经系统等。
5.高频电磁场
非熔化极氩弧焊和等离子弧焊需有高频振荡器激发引弧,在引弧瞬间存在高频振荡磁场,高频电磁场会损害神经系统和造血器官,焊工长期接触高频电磁场能引发植物神经功能紊乱和神经衰弱,表现为全身不适、头昏头痛、疲乏、食欲不振、失眠及血压偏低等症状。
二、焊接防护措施
1.电焊烟尘和有毒气体防护
防护措施主要有四个方面:一是通风技术措施;二是改革焊接工艺;三是改进焊接材料;四是个人防护措施。
(1)通风技术措施通风技术措施分全面通风和局部通风两类,前者需要大量换气,设备投资大,运转费用高,且不能立即降低局部烟尘和有毒气体浓度,效果不显著,对于大车间,寒冷季节热量损失大,不易维持正常温度,所以只能作为辅助措施。通风技术措施首先考虑的应是焊接作业点的局部通风。
局部通风有送风和排气两种,局部排气使用效果最好,方便灵活,费用小,被广泛用。局部排气有排烟罩、排烟焊枪,强力小风机等几种方法,
(2)改革焊接工艺使焊接操作实现机械化、自动化,以减少焊工接触烟尘和有毒气体的机会,是焊接卫生防护的一项根本指施,例如,采用埋弧自动焊代替焊条电弧焊;在电弧焊接工艺中应用各种形式的专用机械手:合理设计焊接容器的结构,尽可能采用单面焊双面成形等新工艺:减少或避免在容器中施焊,以减轻尘毒的危害等。
(3)改进焊接材料采用无毒或低毒的焊接材料代替毒性大的焊接材料,我国已研制出一批新型号或新药皮配方的低氢型碱性焊条,这些药皮均具有低锰、低氟、低尘的特点,氩弧焊和等离子弧焊接切割时不用钍钨棒,改用放射性较低的铈钨或钇钨电极。
(4)个人防护措施包括眼、耳、口鼻、身的防护用品,除了一般防护用品如口罩,头盔、护耳器等之外,还应根据具体要求,采用适合焊接作业的特殊防护用品,如送风防护头盔、送风口罩、分子筛除臭氧口罩等。
为保护眼睛不受弧光伤害,焊接时必须使用镶有特制防护镜片的面罩。防护镜片有吸收式滤光镜片和反射式防护镜片两种,滤光镜片根据颜色深浅分为几种牌号,应按照焊接电流的强度选用。近年来研制成的高反射护目镜片效果最好,在吸收式滤光镜片表面镀上铬铜铬三层金属薄膜,能将弧光反射回去,从而避免了滤光镜片吸收弧光辐射后转变为热能的缺点。
为防治弧光灼伤皮肤,除采用面罩保护脸部外,焊工还必须穿好工作服,带好手套、鞋盖等。
2.射线防护
(1)氩弧焊和等离子弧焊的射线防护措施
①综合性措施,如对施焊区实行密闭,用薄金属板制成密闭罩,将焊枪和焊件置于罩内,罩的一侧设有观察防护镜。这样使有毒气体、电罩烟尘都被最大限度地控制在一定空间内,再通过净化装置排出。
②焊接地点应设有单室,钍钨棒存储地点最好是地下室,并且存放在封闭式铁箱内,大量存放时铁箱要安置通风装置。
③磨尖钍钨棒时应戴防尘口罩。钍钨棒磨尖应备有专用砂轮机,并需安装除尘设备。砂轮机地面上的磨屑应经常做湿式扫除,并集中深埋处理,地面、墙壁最好铺设瓷砖或水磨石,以利于清扫污物
④手工焊接操作时,必须戴送风防护头盔,或采取其他有效的通风措施。选用合理的工艺规范,可避免钍钨棒的过量烧损。
⑤接触钍钨棒后应以流动水和肥皂洗手,并经常清洗工作服及手套等
⑥以铈钨棒电极代替钍钨棒电极。
(2)真空电子束焊的射线防护措施
①对电子束焊机采取屏蔽防护,防止X射线漏出,
②工作电压比较高时,操作者应佩戴铅玻璃眼镜,保护眼睛晶状体。
③不影响工作的情况下,增加焊工与焊件之间的距离,并根据现场测定照射量率,确定合理的工作时间。
④电子束焊机启用前或在更换电子枪后,应进行X射线检测。
3.噪声防护
噪声强度与焊接工作气体的流量有关,因此在保证等离子切割,喷涂等工艺要求的前提下,尽量选择低噪声的工作参数。焊工应戴隔音耳罩或隔音耳塞,在房屋和设备上装设吸声和隔声材料。采用适合于焊枪喷口部位的小型消声器。
4.高频电磁场防护
使焊件良好接地,接地点距离焊件越近,降低高频电流效果越好
焊接电缆和焊枪装设屏蔽,其方法是把铜质编织软线套在电缆胶管外面,一直套到焊把处,并在焊机出头处接地
在不影响使用的情况下,适当降低振荡器频率。