烟尘及有毒气体－焊接作业的健康杀手

山核桃

焊接过程中产生大量的烟尘及有毒气体，严重影响作业人员的身心健康，毋庸置疑，尘毒已经成为焊接作业人员的健康杀手，因此对焊接安全、健康和环保进行科学的管理和控制是焊接安全管理的重要课题。

    焊接广泛应用于工业生产的各个 环节，在促进工业和国民经济发展中发挥着重要作用。然而目前我国焊接机械化、自动化程度较低，和工业发达国家相比仅为30％左右，手弧焊在焊接生产中占有绝对的比重。焊接过程中产生大量的烟尘和有毒气体，严重影响作业人员的身心健康，焊工尘肺、锰中毒等职业病逐渐成为一个重大的公共卫生问题和社会问题，无容置疑，尘毒已成为焊接作业人员的健康杀手。

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电焊工尘肺病的严峻性


    现代研究指出，焊接区周围空气中除了大量氧化铁和氧化铝等粉尘之外，尚有许多种具有刺激性和促使肺组织纤维化的有毒因素，如硅、硅酸盐、锰、铬、氟化物及其他金属氧化物，还有臭氧、氮氧化物等混合烟尘和有毒气体。目前一般认为：由于长期吸入超过允许浓度的上述混合烟尘和有毒气体，在肺组织中长期作用就形成焊工尘肺。2002年由卫生部和劳动保障部公布的我国法定职业病目录中，正式列入了电焊工尘肺、电光性眼炎、锰及其化合物中毒、一氧化碳中毒、电光
性皮炎及金属烟热等焊接职业病。
    职业病一般具有隐匿性、迟发性特点(尘肺病潜伏期可长达15～20年)，其危害往往容易被忽视，一旦发病难以治疗，病死率高。近年来，由于电焊工的新老交替和一些大企业焊接作业场所通风除尘条件的改善，焊工尘肺的发病率有所降低；然而后进厂的电焊工人数较多，由于焊接机械化、自动化程度较低，如果不加强防护工作，在2010年前后可能再次出现电焊工尘肺的高发病时期。

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焊接烟尘及有毒气体的危害


    焊接烟尘是明弧焊(尤其是手弧焊)的一种主要有害因素，它包括烟和粉尘。焊接烟尘来源于焊接过程金属的蒸发，其次是在电弧高温作用下分解的氧气与弧柱区内的液体金属发生氧化反应而产生的金属氧化物，如三氧化铁、氧化锰、二氧化硅等，它们以气溶胶形态漂浮于作业环境空气中就形成了焊接烟尘。
    焊接烟尘的成分及浓度主要取决于焊接材料、焊接工艺及焊接规范。其主要成分是铁、硅、锰。源于焊材不同还可产生铝、氧化锌、钼等，如焊铝时产生铝粉尘；焊铜时产生铜和氧化锌粉尘等；使用低氢型焊条时，粉尘中还有极毒的可溶性氟。尤其在明弧焊时，在焊接电弧高温和强烈紫外线作用下，在弧区周围形成多种有毒气体，其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢等，有毒气体的成份及浓度与焊接方法、焊接材料、保护气体和焊接规范有关，如气焊气割过程中主要是一氧化碳和氮氧化物，当使用低氢型焊条时，还产生氟化氢有毒气体。
    焊接烟尘中毒性最大的是锰，铁、硅的毒性虽然不大，但因其尘粒在5微米以下，在空气中停留时间较长，容易经呼吸道进入肺内，人体短期吸入高浓度或长期吸入超过《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2—2002)规定浓度的金属烟尘，将引起头痛、恶心、咳嗽、胸闷和胸痛，甚至引起焊工尘肺、金属热和锰中毒等职业病，严重危及作业人员的身体健康。此外，焊接烟尘还能引起血液系统的疾病，有些放射性粉尘还有致癌作用。
    臭氧主要对人体的呼吸道及肺有强烈的刺激作用，臭氧超过一定限度，特别是在密闭容器内焊接而通风不良时，可引起支气管炎、咳嗽、胸闷等症状；氮氧化物对肺有强烈刺激作用，急性氮氧化物中毒是以呼吸系统急性损害为主的全身疾病；经呼吸道吸入的一氧化碳，使氧在体内的输送或组织吸收氧的功能发生障碍，使人体组织因缺氧而坏死；吸入较高浓度的氟化氢气体或蒸气，严重刺激眼、鼻和呼吸道黏膜，可发生支气管炎、骨质病变等。
  在通风不良的条件下，焊接烟尘及有害气体的浓度往往超过最高允许浓度十几甚至几十倍。焊接作业场所单组分有害物质存在的可能性很小，多组分混合物的毒性倍增，对健康的影响更加复杂。为了防止尘毒的危害，降低职业病发病率，必须采取一系列有效的防范措施。

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焊接烟尘及有毒气体的防治


  1．严格执行“两法”，是完善安全生产条件、规范尘毒治理的前提和保障。
    《安全生产法》规定：生产经营单位必须遵守有关安全生产的法律、法规，加强安全生产管理，建立健全安全生产责任制度，完善安全生产条件，确保安全生产；从业人员享有对危险因素和应急措施的知情权，享有工伤保险和获得伤亡赔偿的权利。《职业病防治法》规定：“产生职业病危害的用人单位，应当在醒目位置设置公告栏，公布有关职业病防治的规章制度、操作规程和工作场所职业病危害因素检测结果”。
    2．改革工艺和设备，提高焊接机械化、自动化程度，是消除职业危害的根本途径
    (1)生产工艺的优化选择。采用不消耗或少消耗材料的电阻焊、电子束焊；采用少烟尘的埋弧焊、激光焊；采用单面焊双面成型新工艺，避免焊工在通风极差的容器内进行焊接；选用具有电焊烟尘离子荷电就地抑制技术的CO：保护焊工艺等。通过生产工艺的优化选择，可有效降低尘毒的污染，使焊接区尘毒浓度控制在《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2—2002规定的最高浓度之内。
    (2)提高焊接机械化、自动化程度。在生产工艺确定的前提下，采用机械化、自动化程度高的设备，如利用焊接操作机、变位机、专用自动焊机、焊接机器人等使焊工远离污染源，从根本上消除焊接作业对人体的危害，实现本质安全。
    (3)开发使用低尘、低毒焊接材料。成功开发一种新型焊接材料并通过实践检验合格投放市场，有一定的周期。因此，寄希望于新材料是远水解不了近渴，应该在现有材料中尽量选择低锰、低氢、低尘焊条，以降低焊接烟尘对人体的危害。
    3．通风除尘，是消除职业危害和改善作业环境的最有效措施。
    消除尘毒对人体健康的危害，最为有效的防护措施是加强作业场所的通风除尘工作，包括全面通风、局部通风 等：即利用通风设施把新鲜空气送到作业地点，并及时将有害物质和被污染的空气排出，使作业场所的空气质量符合《工业企业设计卫生标准》(GBZl—2002)的要求。
    4．培训教育，是提高作业人员安全防范意识重要手段。
    有计划地进行职业安全、健康、环保知识的培训教育是搞好焊接安全工作的重要环节。在焊接安全技术培训过程中，不能忽略劳动防护用品使用的培训。作业人员只有掌握焊接安全技术，提高焊接操作水平，增强自我防范意识，正确配戴和使用个人防护用品，才能减少尘毒进入人体的机会，有效降低职业病的发病率，从而实现焊接作业的安全生产。
    5．现场监测，是检验作业场所尘毒浓度的有效方法。
    建立现场跟踪监测制度，定期对作业场所的尘毒浓度进行检测，做到定时定点测尘，以评价劳动条件改善情况和技术措施的效果。此外还应加强焊接作业人员的定期体检工作，及时发现和解决问题。
    6．职业病危害警示标志，是用人单位履行告知义务的醒目方式。
    对产生严重职业病危害的作业岗位，设置警示标志和中文警示说明，注明产生职业病危害的种类、后果、基本预防知识以及应急救治措施等内容。用人单位还必须在工作场所的醒目位置公布有关内容，如职业病防治的规章制度、操作规程、职业病危害事故应急救援措施和工作场所中各类职业病危害因素的检测结果。
    焊接过程中存在影响身体健康的有害因素是客观事实，但只要严格贯彻执行《安全生产法》和《职业病防治法》，开展焊接烟尘和有毒气体的危害识别及风险评价，加强有关焊接安全、健康和环保的培训教育，采取各种有效措施消除尘毒的危害，就能适应现代焊接生产对安全、健康和环保的要求，使焊接生产变成真正的绿色劳动。