眾所周知,焊接過程中將產生大量對人體有毒或有害的光、熱、氣等物質。為此,本文就焊接過程可能出現的有毒、有害物質進行研究分析,確定其產生的原因,并就此提出相應的防護措施。

焊接技術是現代工業生產中一種重要的金屬加工工藝,在建筑、橋梁、造船、化工及機械制造等許多主要生產部門都得到廣泛應用。gg開放30年來,焊接技術發展迅速,諸如激光焊、CO2氣體保護焊、等離子弧焊等新工藝的不斷出現,使焊接在生產上的應用范圍日趨擴大,隨之也出現了新的不安全和不衛生因素。隨著工業生產的迅速發展,焊工人數也呈現出不斷增加的趨勢。因此,廣大焊工和其他生產人員深刻了解焊接安全技術,熟知在焊接過程中可能發生不幸事故和職業病的原因,掌握消除工傷事故和職業危害的各項技術措施,顯得十分重要。

我國對焊接工人的安全和健康一直非常重視。《安全法》規定:對于電氣、起重、焊接、鍋爐、壓力容器等特殊工種的工人,必須進行專門的安全操作技術培訓。經過考試合格后,才準許操作。還有《工廠安全衛生規程》、《氣瓶安全監察規程》、《壓力容器安全監察規程》等,對焊接安全技術也有具體的規定。

隨著新材料、新技術的出現,新的焊接方法也不斷涌現,但是焊接方法的分類變化減小,大體上可分為熔化焊、壓力焊和釬焊。所謂熔化焊:焊接過程中母材和填充金屬都熔化,兩者是化學結合,如焊條電弧焊、CO2氣體保護焊、GTAW、GMAW、埋弧焊、等離子弧焊、激光焊、電子束焊等;壓力焊:焊接時不用焊料,被連接金屬間是化學或物理結合,如電阻(點、縫)閃光對焊、摩擦焊、冷壓焊;釬焊:釬料熔化溫度低于母材熔化溫度,焊接時釬料熔化母材不熔化,兩者之間是物理結合。在這三類焊接方法中以熔化焊的危害最大,因為在熔化焊過程中,母材和焊材分別充當一個電極,在焊接電源的作用下,母材和焊材熔化凝固形成焊縫,而在此過程中,電弧、熔池將成為熱、電、磁、光的通路,因此焊工在此過程中也將受到熱、電、磁、光的作用和影響,這對焊工的身體將會產生不利的影響,下面將對焊接工作者可能受到的危害進行分析,并提出相應的防護建議。

1電擊危害

由于焊接工件和焊槍各為一極,而焊接操作者在施焊過程中必然會有一定量的電流經過人體,如附圖所示,進而操作者有受電擊的危險存在。雖然焊接電弧的電壓范圍在10~40V,但通常焊接電源的空載電壓可高達80V,以滿足起弧時的電壓需要。與市電220V相比,這一電壓并不高。按國際電工技術委員會的標準,在干燥的環境下,交流500A和直流120A的電壓對健康的人不會產生危脅。然而,如果在潮濕的場合或狹窄的金屬物體空間,80V的電壓就足以引起致命的電擊。尤其是在更換焊條時,焊工是靠手套的絕緣性能來避免較高空載電壓的電擊,但當手套潮濕或焊工與金屬導體表面接觸時,原有的絕緣層就會失效,從而發生電擊。

此外,在鎢極氬弧焊焊接過程中,引弧方式一般采用高頻振蕩回路。高頻持續的時間很短,大都為毫秒級,此時電流也很小,但電壓很高,達數千伏。在一般情況下不會引起電擊,但有時高頻會積集在皮膚表面,譬如穿過手套的孔洞導致小而深的燒傷。高頻對人體神經系統等的影響,長時間工作會產生疲勞、精神不振、眩暈等癥狀。另外,高頻產生的電磁輻射會干擾儀表或設備控制系統的工作。

在焊接作業中,為防止意外觸電事故,電焊作業人員應當養成良好的工作習慣:

①作業時應戴干燥、符合要求的手套;

②不要讓皮膚或濕衣服觸及電極或者電焊鉗的金屬部分;

③保持身體與金屬焊件及地面的絕緣

④使電焊電纜和電焊鉗保持良好的工作狀態。

2弧光輻射

實際上,焊接電弧是等離子體,屬于物質第4種狀態,由帶電離子和中性粒子組成。電弧的溫度很高,一般都在2000℃以上,個別特殊焊接電弧溫度可達數萬度。這些高溫電弧可產生3種類型的輻射,即紫外、可見與紅外(熱)輻射,對焊工產生傷害的途徑是:紫外光會灼傷皮膚,引起電光性眼炎;可見光使眼睛昏眩及視力損傷;紅外光對皮膚和眼睛均有害。

其防護措施主要為:

①在焊接作業區嚴禁直視電弧。根據不同的焊接方法及同一焊接方法的電流和母材種類及厚薄等條件的差異選擇護目鏡片,鏡片的數字越大,則深度越大,對眼睛的保護效果越好;

②施焊時焊工應穿上標準規定的防護服;

③施焊場地應用圍屏或擋板與周圍隔離;

④注意眼睛的適當休息。

3噪聲

在焊接生產現場會出現不同的噪聲源,如對坡口的打磨、裝配時錘擊、焊縫修整、等離子切割等。在生產現場,操作人員在噪聲90dB時工作8h,就會對聽覺和神經系統有害。一般情況下,當噪聲超過允許值5~20dB時,就對焊工產生有害影響,而手工打磨的噪聲達108dB。

某些焊機(如直流旋轉焊機)的使用會產生很大的連續性噪聲,這種噪聲高達85~100dB。在高噪聲環境中工作,短期則會產生聽覺疲勞;當長期在高噪聲環境中工作,由于持續不斷地受到噪聲的刺激,日積月累,聽覺疲勞會發展成噪聲性耳聾,即職業性聽力損失。噪聲還可引起多種疾病,如心神不寧、心情緊張、心跳加快和血壓增高等,工業噪聲調查結果指出,工作在高噪聲條件下的鋼鐵工人和機械車間的工人,比安靜條件下的工人循環系統發病率高。在強噪聲下,發生高血壓的機率增大。長期在噪聲環境下工作,對神經功能也會造成障礙,噪聲可引起大腦皮層興奮和抑制的平衡,從而導致條件反射的異常。有的患者會引起頑固性頭痛、神經衰弱和腦神經機能不全等,癥狀表現與周圍的噪聲強度有很大關系。

對于焊接設備產生的噪音屬于可避免噪音,只要對設備進行定期檢修,保證設備運行良好,此類噪音可維持在可控范圍內,進而對操作者不會產生影響,而錘擊、打磨過程中出現的噪音屬于不可避免的噪音,這時只能調整工作時間,讓焊工適當地休息,避免產生累計損傷。

4煙塵

焊接及相關工藝過程中會產生有害于健康的氣態和顆粒狀態的物質,包括氣體、煙霧、灰塵等焊接煙塵的顆粒。其中可被吸入部分(尤其是小于3μm的顆粒)會侵入到肺的深處,因而具有更大的危害性。對健康的短期影響表現為呼吸道的刺激、咳嗽、胸悶、金屬蒸氣所致的低熱以及急性流感癥狀等;而長期的影響是肺部的鐵質沉著病癥及良性瘤,但還未發現導致肺癌的直接證據。

焊接煙塵的成分因所用焊條的不同而有差異。焊條由焊芯和藥皮組成,焊芯中除含有大量的金屬鐵之外,還含有少量碳、錳、硅、鉻、鎳、硫和磷等;藥皮材料主要含有大理石、熒石、純堿、水玻璃等。焊接過程中電弧放電產生的高溫(高達4000℃)使焊條、藥皮和焊件發生冶金化學反應,產生大量的金屬氧化物(如氧化鐵、氧化錳、二氧化硅等)煙塵并彌漫于作業環境中,它隨風擴散,影響面廣,長期吸入這些煙塵的人,特別是電焊工,可能會引起“塵肺”這一電焊工典型的職業病,發展到一定程度會出現胸悶、氣短、咳嗽等呼吸道疾病。有些焊條藥皮中含有錳,焊接時在高溫條件下反應生成氧化錳煙塵,而氧化錳是一種對人體非常有害的有毒物質,吸入后嚴重時會引起“錳中毒”,主要表現在破壞人體神經系統的正常功能,造成神經衰弱和植物性神經功能紊亂等。手工電弧焊和藥芯焊絲電弧焊產生的氣體中含有高比例的藥皮或藥芯的成分,而熔化極氣保焊過程產生的煙霧中含有高濃度的熔敷金屬成分。

為了確保焊接工作環境的安全,對焊工在焊接煙塵中的暴露限度在世界各國都已有相應的標準,雖然可能會有些不同,但對煙塵量的典型控制值為不大于5mg/m3。同時要考慮焊工在該環境下的工作時間,一是采8h的時間權重平均值,主要用于分析煙塵成分對健康的影響;另一方法是采用15min短期暴露,分析對健康影響的最大值。其中還應注意到煙塵的成分和濃度、焊工的工作周期、工件的尺寸以及煙塵相對于焊工的方向。

5有毒氣體

焊接時產生的高溫電弧和紫外線,會使空氣發生電離而產生O3、CO、HF和N*O等有毒氣體,刺激眼睛和呼吸系統,造成不適。

O3是一種無色、有特殊刺激性氣味的氣體,對呼吸粘膜和肺有強烈的刺激作用,長期吸入低濃度的O3會引發支氣管炎、肺氣腫等。

CO為無色、無味、無刺激性的氣體,其來源主要是CO2在電弧高溫作用下分解而成,對人體的危害主要是阻礙氧在人體內的運輸和利用。輕度中毒時頭痛無力、嘔吐、脈博加快,嚴重時意識不清,甚至窒息或心臟功能停頓,使人不知不覺中毒而死亡。

N*O是因焊接電弧的高溫而引起空氣中的氮、氧分子發生分解并重新結合而成的。它是有刺激性氣味的氣體,其中主要是二氧化氮,有特殊臭味,人體吸入后進入肺泡內而形成有毒作用的硝酸及亞硝酸,對肺組織產生強烈的刺激及腐蝕作用,從而引起肺水腫。

焊接煙霧的控制與去除:在焊接現場采用局部排氣裝置是最有效的方法,并使凈化后的空氣能返回工作區。一般的排氣效率為100~1000m3/h。內置抽吸式焊槍(規格有200A、315A、500A等)已與標準的半自動焊機配套,將焊接區的煙塵較方便、有效地清除,對實芯和藥芯焊絲都有效。

①焊接場地全面通風:在專門的焊接車間或焊接工作量大、焊機集中的工作地點,應考慮全面機械通風:可集中安裝數臺軸流式風機向外排風,使車間經常更換新鮮空氣;

②焊接場地局部通風:在焊槍附近安裝小型通風機械,如排煙罩、排煙焊槍、強力小風機和壓縮空氣引射器等;

③在密閉容器或倉室里焊接的通風:最好上下都有通風口,必要時可用通風管將新鮮空氣送到焊工身邊,但嚴禁氧氣送入,防止發生燃燒;

④積極采用焊接新工藝、新技術,采用低塵、低毒焊條。

篇2:各種電焊機的安全技術和防護措施

眾所周知,焊接過程中將產生大量對人體有毒或有害的光、熱、氣等物質。為此,本文就焊接過程可能出現的有毒、有害物質進行研究分析,確定其產生的原因,并就此提出相應的防護措施。

焊接技術是現代工業生產中一種重要的金屬加工工藝,在建筑、橋梁、造船、化工及機械制造等許多主要生產部門都得到廣泛應用。gg開放30年來,焊接技術發展迅速,諸如激光焊、CO2氣體保護焊、等離子弧焊等新工藝的不斷出現,使焊接在生產上的應用范圍日趨擴大,隨之也出現了新的不安全和不衛生因素。隨著工業生產的迅速發展,焊工人數也呈現出不斷增加的趨勢。因此,廣大焊工和其他生產人員深刻了解焊接安全技術,熟知在焊接過程中可能發生不幸事故和職業病的原因,掌握消除工傷事故和職業危害的各項技術措施,顯得十分重要。

我國對焊接工人的安全和健康一直非常重視。《安全法》規定:對于電氣、起重、焊接、鍋爐、壓力容器等特殊工種的工人,必須進行專門的安全操作技術培訓。經過考試合格后,才準許操作。還有《工廠安全衛生規程》、《氣瓶安全監察規程》、《壓力容器安全監察規程》等,對焊接安全技術也有具體的規定。

隨著新材料、新技術的出現,新的焊接方法也不斷涌現,但是焊接方法的分類變化減小,大體上可分為熔化焊、壓力焊和釬焊。所謂熔化焊:焊接過程中母材和填充金屬都熔化,兩者是化學結合,如焊條電弧焊、CO2氣體保護焊、GTAW、GMAW、埋弧焊、等離子弧焊、激光焊、電子束焊等;壓力焊:焊接時不用焊料,被連接金屬間是化學或物理結合,如電阻(點、縫)閃光對焊、摩擦焊、冷壓焊;釬焊:釬料熔化溫度低于母材熔化溫度,焊接時釬料熔化母材不熔化,兩者之間是物理結合。在這三類焊接方法中以熔化焊的危害最大,因為在熔化焊過程中,母材和焊材分別充當一個電極,在焊接電源的作用下,母材和焊材熔化凝固形成焊縫,而在此過程中,電弧、熔池將成為熱、電、磁、光的通路,因此焊工在此過程中也將受到熱、電、磁、光的作用和影響,這對焊工的身體將會產生不利的影響,下面將對焊接工作者可能受到的危害進行分析,并提出相應的防護建議。

1電擊危害

由于焊接工件和焊槍各為一極,而焊接操作者在施焊過程中必然會有一定量的電流經過人體,如附圖所示,進而操作者有受電擊的危險存在。雖然焊接電弧的電壓范圍在10~40V,但通常焊接電源的空載電壓可高達80V,以滿足起弧時的電壓需要。與市電220V相比,這一電壓并不高。按國際電工技術委員會的標準,在干燥的環境下,交流500A和直流120A的電壓對健康的人不會產生危脅。然而,如果在潮濕的場合或狹窄的金屬物體空間,80V的電壓就足以引起致命的電擊。尤其是在更換焊條時,焊工是靠手套的絕緣性能來避免較高空載電壓的電擊,但當手套潮濕或焊工與金屬導體表面接觸時,原有的絕緣層就會失效,從而發生電擊。

此外,在鎢極氬弧焊焊接過程中,引弧方式一般采用高頻振蕩回路。高頻持續的時間很短,大都為毫秒級,此時電流也很小,但電壓很高,達數千伏。在一般情況下不會引起電擊,但有時高頻會積集在皮膚表面,譬如穿過手套的孔洞導致小而深的燒傷。高頻對人體神經系統等的影響,長時間工作會產生疲勞、精神不振、眩暈等癥狀。另外,高頻產生的電磁輻射會干擾儀表或設備控制系統的工作。

在焊接作業中,為防止意外觸電事故,電焊作業人員應當養成良好的工作習慣:

①作業時應戴干燥、符合要求的手套;

②不要讓皮膚或濕衣服觸及電極或者電焊鉗的金屬部分;

③保持身體與金屬焊件及地面的絕緣

④使電焊電纜和電焊鉗保持良好的工作狀態。

2弧光輻射

實際上,焊接電弧是等離子體,屬于物質第4種狀態,由帶電離子和中性粒子組成。電弧的溫度很高,一般都在2000℃以上,個別特殊焊接電弧溫度可達數萬度。這些高溫電弧可產生3種類型的輻射,即紫外、可見與紅外(熱)輻射,對焊工產生傷害的途徑是:紫外光會灼傷皮膚,引起電光性眼炎;可見光使眼睛昏眩及視力損傷;紅外光對皮膚和眼睛均有害。

其防護措施主要為:

①在焊接作業區嚴禁直視電弧。根據不同的焊接方法及同一焊接方法的電流和母材種類及厚薄等條件的差異選擇護目鏡片,鏡片的數字越大,則深度越大,對眼睛的保護效果越好;

②施焊時焊工應穿上標準規定的防護服;

③施焊場地應用圍屏或擋板與周圍隔離;

④注意眼睛的適當休息。

3噪聲

在焊接生產現場會出現不同的噪聲源,如對坡口的打磨、裝配時錘擊、焊縫修整、等離子切割等。在生產現場,操作人員在噪聲90dB時工作8h,就會對聽覺和神經系統有害。一般情況下,當噪聲超過允許值5~20dB時,就對焊工產生有害影響,而手工打磨的噪聲達108dB。

某些焊機(如直流旋轉焊機)的使用會產生很大的連續性噪聲,這種噪聲高達85~100dB。在高噪聲環境中工作,短期則會產生聽覺疲勞;當長期在高噪聲環境中工作,由于持續不斷地受到噪聲的刺激,日積月累,聽覺疲勞會發展成噪聲性耳聾,即職業性聽力損失。噪聲還可引起多種疾病,如心神不寧、心情緊張、心跳加快和血壓增高等,工業噪聲調查結果指出,工作在高噪聲條件下的鋼鐵工人和機械車間的工人,比安靜條件下的工人循環系統發病率高。在強噪聲下,發生高血壓的機率增大。長期在噪聲環境下工作,對神經功能也會造成障礙,噪聲可引起大腦皮層興奮和抑制的平衡,從而導致條件反射的異常。有的患者會引起頑固性頭痛、神經衰弱和腦神經機能不全等,癥狀表現與周圍的噪聲強度有很大關系。

對于焊接設備產生的噪音屬于可避免噪音,只要對設備進行定期檢修,保證設備運行良好,此類噪音可維持在可控范圍內,進而對操作者不會產生影響,而錘擊、打磨過程中出現的噪音屬于不可避免的噪音,這時只能調整工作時間,讓焊工適當地休息,避免產生累計損傷。

4煙塵

焊接及相關工藝過程中會產生有害于健康的氣態和顆粒狀態的物質,包括氣體、煙霧、灰塵等焊接煙塵的顆粒。其中可被吸入部分(尤其是小于3μm的顆粒)會侵入到肺的深處,因而具有更大的危害性。對健康的短期影響表現為呼吸道的刺激、咳嗽、胸悶、金屬蒸氣所致的低熱以及急性流感癥狀等;而長期的影響是肺部的鐵質沉著病癥及良性瘤,但還未發現導致肺癌的直接證據。

焊接煙塵的成分因所用焊條的不同而有差異。焊條由焊芯和藥皮組成,焊芯中除含有大量的金屬鐵之外,還含有少量碳、錳、硅、鉻、鎳、硫和磷等;藥皮材料主要含有大理石、熒石、純堿、水玻璃等。焊接過程中電弧放電產生的高溫(高達4000℃)使焊條、藥皮和焊件發生冶金化學反應,產生大量的金屬氧化物(如氧化鐵、氧化錳、二氧化硅等)煙塵并彌漫于作業環境中,它隨風擴散,影響面廣,長期吸入這些煙塵的人,特別是電焊工,可能會引起“塵肺”這一電焊工典型的職業病,發展到一定程度會出現胸悶、氣短、咳嗽等呼吸道疾病。有些焊條藥皮中含有錳,焊接時在高溫條件下反應生成氧化錳煙塵,而氧化錳是一種對人體非常有害的有毒物質,吸入后嚴重時會引起“錳中毒”,主要表現在破壞人體神經系統的正常功能,造成神經衰弱和植物性神經功能紊亂等。手工電弧焊和藥芯焊絲電弧焊產生的氣體中含有高比例的藥皮或藥芯的成分,而熔化極氣保焊過程產生的煙霧中含有高濃度的熔敷金屬成分。

為了確保焊接工作環境的安全,對焊工在焊接煙塵中的暴露限度在世界各國都已有相應的標準,雖然可能會有些不同,但對煙塵量的典型控制值為不大于5mg/m3。同時要考慮焊工在該環境下的工作時間,一是采8h的時間權重平均值,主要用于分析煙塵成分對健康的影響;另一方法是采用15min短期暴露,分析對健康影響的最大值。其中還應注意到煙塵的成分和濃度、焊工的工作周期、工件的尺寸以及煙塵相對于焊工的方向。

5有毒氣體

焊接時產生的高溫電弧和紫外線,會使空氣發生電離而產生O3、CO、HF和N*O等有毒氣體,刺激眼睛和呼吸系統,造成不適。

O3是一種無色、有特殊刺激性氣味的氣體,對呼吸粘膜和肺有強烈的刺激作用,長期吸入低濃度的O3會引發支氣管炎、肺氣腫等。

CO為無色、無味、無刺激性的氣體,其來源主要是CO2在電弧高溫作用下分解而成,對人體的危害主要是阻礙氧在人體內的運輸和利用。輕度中毒時頭痛無力、嘔吐、脈博加快,嚴重時意識不清,甚至窒息或心臟功能停頓,使人不知不覺中毒而死亡。

N*O是因焊接電弧的高溫而引起空氣中的氮、氧分子發生分解并重新結合而成的。它是有刺激性氣味的氣體,其中主要是二氧化氮,有特殊臭味,人體吸入后進入肺泡內而形成有毒作用的硝酸及亞硝酸,對肺組織產生強烈的刺激及腐蝕作用,從而引起肺水腫。

焊接煙霧的控制與去除:在焊接現場采用局部排氣裝置是最有效的方法,并使凈化后的空氣能返回工作區。一般的排氣效率為100~1000m3/h。內置抽吸式焊槍(規格有200A、315A、500A等)已與標準的半自動焊機配套,將焊接區的煙塵較方便、有效地清除,對實芯和藥芯焊絲都有效。

①焊接場地全面通風:在專門的焊接車間或焊接工作量大、焊機集中的工作地點,應考慮全面機械通風:可集中安裝數臺軸流式風機向外排風,使車間經常更換新鮮空氣;

②焊接場地局部通風:在焊槍附近安裝小型通風機械,如排煙罩、排煙焊槍、強力小風機和壓縮空氣引射器等;

③在密閉容器或倉室里焊接的通風:最好上下都有通風口,必要時可用通風管將新鮮空氣送到焊工身邊,但嚴禁氧氣送入,防止發生燃燒;

④積極采用焊接新工藝、新技術,采用低塵、低毒焊條。

篇3:電焊機使用操作安全防護措施

1、焊機必須有完整的防護外殼,一、二次接線柱應有保護罩。

2、現場使用的電焊機應設置可防雨、防潮、防曬的機棚,并備有消防用品。

3、應注意,初;次級線。不可接錯,輸入電壓必須符合電焊機的銘牌規定,嚴禁接觸初級線路的帶電部分。

4、焊接時,焊接和配合人員必須采取防觸電,高空墜落和火災等事故的安全措施。

5、高空焊接、切割或臨邊操作時,必須掛好安全帶,下方采取防火措施,并有專人監護。

6、接地線不得接在管道和建筑物金屬構件上,接地電阻不大于4歐姆。

7、雨天不得露天焊接,在潮濕地帶作業時,操作人員應站在鋪有絕緣物品的地方,并穿好絕緣膠鞋。

8、作業后,清理場地,滅絕火種,切斷電源,鎖好配電箱,消除焊料余熱后,方可離開。