职业卫生--焊接相关问题

来源：职称计算机发布时间：2020-09-30 点击：

　焊接作业职业病危害因素识别要点一、前言

　焊接（welding）是利用熔合方式在两块金属间建立连结的作业，其特点是焊接部份的强度、性质与工件相近。在焊接过程中，须有填充焊料及熔融焊料所用的热源。此热能主要来自气体火焰、电弧或电阻，利用电弧为目前使用较广的焊接技术。依电弧焊接技术的种类，焊料可来自电极本身或另外填充的焊线或焊条。

　美国焊接学会（American Welding Society, AWS）将焊接分为八十几种，多种技术已被发展为喷射涂料、切割及分离，而非单以连接目的。由于焊接技术种类繁多，同时加上焊接目的、工件、焊料及作业环境通风情况的差异，使作业工人面临的职业卫生问题变成极为复杂。

　可以参考 AIHA 有关电焊危害识别的要点。据说此书是作者 Harris 献给他母亲的，他的母亲二战的时候在加利福尼亚州长滩的造船厂做过电焊工。电焊危害因素的识别主要围绕使用的材料、热源、作业环境三个方面。

　二、相关识别举例（1）不锈钢焊接使用的焊料中铬含量较高，手工不锈钢焊接（MMA/SS）烟尘中铬含量在 8%左右，其中六价铬含量占总铬的比例约在 60～90%。所以碰到不锈钢焊接，识别六价铬是很有必要的。

　（2）热源是电弧，那么除了要识别电焊烟尘、金属烟（锰、镍、铬等），还需要识别电焊弧光、臭氧、氮氧化物。反之热源不涉及电弧，那么由于缺少电弧的电离作用，空气中的氧气、氮气不易被电离为原子，也就失去了转化为氮氧化物和臭氧的基础，因此像激光焊接、电阻焊就不用识别 NOx 和 O 3 。

　（3）开放式作业环境，自然通风良好，往往一氧化碳、臭氧、氮氧化物浓度很低，可以不作为主要职业病危害因素。但是在船仓等相对封闭（甚至是密闭空间）进行电焊作业时，一氧化碳、臭氧、氮氧化物浓度可能很高，甚至可以发生急性中毒，需要我们识别时加以注意。

　不锈钢电焊六价铬暴露评估工具的启示华盛顿大学不锈钢电焊六价铬暴露简易评估工具，可以给我们一些启示，某些电焊工艺在通风良好的场所金属烟尘、氮氧化物、一氧化碳、臭氧浓度低，但在通风不良的密闭空间内作业，浓度可能非常高，甚至导致急性中毒。PS:不锈钢手动电焊（MMA）所产生的电焊烟尘中，含铬量可达 8%，其中六价铬约占 60%～90%之间。作业场所通风良好，那么一氧化碳、氮氧化物、臭氧可以识别，但未必需要检测。反之工人在相对封闭的船舱、锅炉等场所作业不但需要识别与检测，并且需要加强通风以及个人防护。

　图 1 电焊六价铬暴露简易评估工具(英文)

　图 2 电焊六价铬暴露简易评估工具(中文）

　红外线危害别忽视一、前言

　 1786 年 Wenzel 提出钢铁业与玻璃制造业工人因暴露红外线而罹患白内障的证据，玻璃制造业白内障作为经典职业病也成为许多国家法定的职业病。红外光的危害，一般认为会引起职业性白内障，其原因乃是高能量之輻射线进入眼睛时，平均约有 60~70%的能量进入网膜，这些能量的 60%被网膜所吸收，因为这些能量导致眼球组织温度升高，组织内蛋白质凝固，进而内层基质呈现混浊，白内障因而产生。国内 2015 年新版《职业病危害因素分类目录》（国卫疾控发〔2015〕92 号）将其增列为职业病危害因素，GBZ 35《职业性白内障诊断标准》附录 A.1 也提及红外线可以导致白内障，由于是新增的职业病危害因素，并且国内未制订限值和检测方法。

　二、红外线分类

　红外线光谱范围在 0.76~1000 μm 之间，依据 ICNIRP 则划分下列三个区段：

　1.近红外线（near infrared, IRA）：其波长在 0.76~1.4 μm。

　2. 中红外线（middle infrared, IRB）：其波长在 1.4~3 μm。

　3. 远红外线（far infrared, IRC）：其波长在 3~1000 μm。

　三、红外线危害（1）红外线对眼睛的危害

　不同光的波长对眼睛与皮肤会造成不同之伤害，在红外线波段引起的眼睛伤害主要是白内障、视网膜和角膜灼伤，以及在低强度光源下热辐射所产生的热压。若对眼球直接照射的曝光量大于一个临界值，不论哪个波段的光源，都将对眼球造成伤害。眼球中各组织对光源的吸收率都不同，且同一组织对不同波段的光源吸收率也不同。

　角膜在 IRA 的红外线区段内吸收率很低，波长接近 1.4 μm 时，IRB 及 IRC 红外线波段，角膜对光的吸收性变大。角膜和房水会吸收照射于眼睛内的辐射热能，若曝光量过大就会产生灼伤。另外，角膜对温度相当敏感，高功率的红外线会引起眼睛剧烈的疼痛感。在高功率的光源短时间曝光时，虹膜传导的热能是白内障致病的主因，至于在低能量光源长时间曝光时，由于水晶体直接吸收热能，而引发白内障的病变。

　（2）红外线对皮肤的危害

　皮肤是红外线危害的次要目标器官，主要效应包括造成微血管扩张及色素沉积。当红外线造成皮肤温度升高至 45˚C 时，会到达皮肤疼痛阈值。

　四、暴露机会

　产生红外线的作业场所大致区分为两大类型：

　1. 在生产过程中因为热源产生红外线：如玻璃工厂、铸造厂、钢铁厂等。

　2. 应用红外线，大致包括：

　（1）

　涂漆、釉料、瓷釉、粘胶剂、油墨、表面处理的红外线干燥和烘烤。

　（2）金属零件加热装配。

　（3）

　布料、纸张、皮革、肉类、蔬菜干燥。

　（4）

　电脑科技、手机、军事、医疗等使用红外线。

　五、实际工作应用

　虽然国内未制订红外线的 OEL 以及检测方法，但是我们码字的也不要忽略，钢铁厂、玻璃厂、铸造厂司炉工等岗位需要识别红外线为主要职业病危害因素，在报告中需要写明红外线的危害主要是导致白内障。并且需要对红外线暴露防护措施进行评价，并提出针对性的建议。部分建议参考如下：

　（1）工作现场照度较低，工作人员瞳孔会放大，对视网膜有较大的热危害，建议改善现场照明，降低作业人员暴露。

　（2）作业人员有佩戴近视眼镜或者防溅射眼镜，几乎都无任何防护，建议应要求作业人员一律配戴高效能红外线防护眼镜，降低作业人员暴露。

　（3）作业人员使用手套应以隔热手套为主。

　（4）作业时尽量减少直视热源时间。

　（5）建议暴露红外线作业人员应进行职业健康检查,由于 GBZ 188 无红外线体检指标，可参考微波，着重进行眼科常规、角膜、晶状体、眼底检查。

　可移动排风设施简介（一）前言

　 Neil McManus 在 2000 年提出可移动通风设施，主要用于通风不足以及无法实施通风系统的区域。可移动通风的应用最早用于核工业，主要是控制空气中气体和微粒的危害物，气态污染物可使用活性碳去除，微粒污染物则使用滤材或高效率滤材（High Efficiency Particulate Air Filter, HEAP）滤材，因此设备屏蔽和淨化的能力为首要关心的问题。可移动式通风设施大致分为可移动排风机、可移动送风机。

　（二）可移动排风

　可移动排风机在国外广泛应用于控制拆卸、切割含石绵设备时产生的石棉纤维。石绵纤维是肉眼不可见的，容易从物体表面和材料中释放出来。安装整体换气设备不适合用于暴露的控制，会污染并蔓延至整个建筑。安装固定式局部排风成本上也无法接受并且使用效果有限，所以需依赖于使用移动式排风装置，以建立和维持工作区域内为封闭状态，设备包含 HEPA 滤材和排风机。另外，装有 HEPA 滤材且具真空吸尘器的手套式操作袋（glove bag）见图 1。

　可移动排风机通常也用于电焊工艺烟尘的捕集，见图 2。由于很多焊接工艺（例如大型钢结构焊接）产生的尘源是可移动的，所以传统的固定式外部排风罩效果非常差，可移动排风设施如能正确使用效果是显著的。

　图 1 石棉拆卸使用可移动排风+操作袋

　图 2 电焊使用可移动排风设施

　（三）可移动送风

　可移动送风机配合排风管（蛇管）普遍应用于密闭空间通风，当然使用可移动送风机时要注意气源清洁，避免气流短路以及有害因素密度等问题，见图 3、4、5、6。

　图 3 可移动送风机图例

　图 4 使用可移动送风机图例

　图 5 密闭空间送风避免气流短路

　图 6 密闭空间送风注意有害气体密度问题

　2.1 使用的材料

　（1）被焊接或切割的金属。我们用过 MSDS 分析被焊接金属成份，例如金属烟的识别，普通碳钢识别锰，而不锈钢需要六价铬、镍等。

　（2）使用的焊条、焊丝。一般来说焊条、焊丝的成份与被焊金属类似，例如不锈钢焊条就含有镍、铬。

　（3）使用的助焊剂，例如松香、IPA 等。

　（4）保护气，例如二氧化碳、氩气等。

　（5）被焊接或切割金属上的涂料或者清洗残留的溶剂，例如使用三氯乙烯清洗金属件，焊接过程三氯乙烯受到高温与紫外线影响产生光气、氯化氢、氯气等有毒气体。

　（6）被焊接或切割金属上覆盖的保温材料，例如含石棉保温层的管道焊接过程会造成工人的石棉暴露。

　2.2 使用的热源

　也就是使用什么热源让金属、焊料熔化。

　（1）电弧一般的电弧焊使用高压电弧产生热源，电弧的存在会产生紫外线以及电离空气中的氧气和氮气，从而产生臭氧、氮氧化物。

　（2）电阻这个一般好理解，电流流过较大的电阻会产热从而使金属或者焊料熔化，一般电阻焊产生极少量的烟尘，不产生紫外辐射，臭氧、氮氧化物。

　（3）氧燃料一般用于氧燃料焊接或切割，由于没有电弧不比识别紫外线以及臭氧、氮氧化物，根据被焊物料成份识别电焊烟尘以及相应的金属烟。

　（4）等离子一般用于等离子弧焊接或切割，等离子弧焊接或者切割涉及高压电弧，故需要识别紫外线以及臭氧、氮氧化物。

　（5）激光束一般用于激光束焊接、切割，由于不涉及高压电弧，故不需要识别紫外线、臭氧、氮氧化物，对应识别激光辐射以及电焊烟尘、金属烟等。

　（6）电子束

　用于电子束焊接，由于使用电子束，会产生 X 射线，X 射线可以电离空气中的氧气和氮气，对应识别 X 射线、臭氧、氮氧化物、电焊烟尘以及金属烟等。

　2.3 作业环境

　作业环境一般分为开放式作业场所、密闭空间、半封闭空间、潮湿作业场所、电焊密闭作业场所。

　作业环境对于我们码字工、采样工对于危害识别以及是否检测作为依据，例如电弧焊场所通风良好，那么臭氧、氮氧化物、一氧化碳可以不作为主要职业病危害因素，可以不识别。但是当在密闭空间中进行焊接作业（例如储罐、锅炉、船舱等），那么臭氧、氮氧化物、一氧化碳等浓度可能很高甚至能导致死亡。好比 50mg 的盐倒进一个小水杯里会非常非常咸，但是如果把 50mg 盐倒进一个水库，那么对水咸度毫无影响。所以我们必需要具体问题具体分析，不能思维固化。

　4 常见焊接作业危害识别

　相关工艺流程描述以及识别过程不累赘了，本文只列举常态下的主要危害识别，引用自全球最权威的几本书籍。

　4.1 手工电弧焊(SMAW)

　电焊烟尘（主要成份三氧化二铁、四氧化三铁）、金属烟（例如锰、镍、铜、铬等，根据材料 MSDS）、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。

　4.2 钨极氩弧焊（GTAW 或 TIG）