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焊接作业的呼吸防护问题

发布时间:2016-04-29来源:3M中国  作者:姚红 点击:


  焊接与气割是现代工业生产制造及设备维修中不可缺少的一项重要加工工艺。由于工艺需要,焊接中金属元素、焊药、保护气在高温火焰作用下会产生各种有害气体和焊接烟,危害工人的身体健康(参见表1)。
 


表1 焊接作业产生的有害物质成分、卫生标准、产生来源极其潜在健康危害

污染物 我国最高允许浓度mg/m3 TLV-TWA*
mg/m3
产生 健康危害
臭氧 0.3 0.05/0.08/0.10(重、中、轻体力劳动) 电弧产生的紫外线与空气中氧气作用产生。 呼吸道感觉干燥和刺激,头痛,疲倦,肺充血,肺病变。
氮氧化物 5(NO2) 31(NO)
5.6(NO2)
电弧产生的紫外线作用于空气中氮气所产生。 刺激眼、鼻后呼吸道,肺充血,严重的肺损伤。
一氧化碳 30 29 焊剂或保护气二氧化碳燃烧分解产生 头痛,头晕,神志不清,窒息。
氯化氢
光气
磷化氢
氟化氢
15
0.5
0.3
1
11
0.4
1.4
2.6(最高允许限值)
由含氯化物溶剂、聚四氟乙烯、表面涂层等分解产生。 各不相同,既包括严重的刺激反应,也有毒性。
4 5 金属基材,某些合金,焊条金属芯。 令人厌烦。
0.1 0.005(个体接触浓度限值) 金属保护涂层,某些合金,焊条外皮 严重刺激肺脏,肺气肿,损害肾脏。
0.05 0.05(六价铬)/0.5 不锈钢种的合金,合金钢。 怀疑致癌物(六价铬)
- 0.1(个体接触浓度限值) 镍铜合金,黄铜,青铜,金属镀层,焊条。 刺激鼻喉,恶心,患金属烟热病。
(氧化)铁 - 5 大多数钢材焊烟中的主要成分。 刺激鼻、喉、肺,肺色素沉着(铁末沉着症),尘肺病。
氟化物 1 2.6(最高允许限值) 焊条外皮和焊剂。 刺激眼、鼻、喉,肺充血,骨骼改变。
0.05 0.05 焊料,黄铜,青铜合金,钢材的涂层 贫血,疲乏,异常疼痛,生殖能力下降,肾脏损伤,神经损伤
0.2 0.2 碳钢和不锈钢中的合金,焊条。 寒战,患金属烟热病,神经系统损伤。
4(可溶)
6(不可溶)
5(可溶)
10(不可溶)
钢合金。 代谢失常,刺激鼻、眼,喉,气短。
1 0.1(可溶)
0.2(不可溶)
不锈钢、铜镍合金铬镍铁合金,耐热镍铬铁合金。 刺激眼、鼻、喉。
-- 2 青铜,钎料。 锡尘肺
1 0.5 不锈钢,其它合金,焊剂,涂层。 令人厌烦。
0.1 0.05 钢合金,焊条外皮 刺激眼、鼻、呼吸道、支气管,视网膜炎,肺水肿
5 5 电镀涂层,黄铜,青铜,钎料,金属填充料。 金属烟热,寒战,发烧,流感症状。
 
* TLV系美国国家政府工业医师协会(ACGIH)建议的卫生标准,TWA是8小时时间加权平均浓度。

  焊接作业工人的呼吸防护要结合作业特点,选择适合的呼吸防护设备。过滤型呼吸器,如简易防尘口罩或半面型防尘防毒面具的使用比较普遍。焊接作业时通常火花迸射,局部温度比较高,如果呼吸器材料具有阻燃特性,可延长装备使用时间;简易面罩若有呼吸阀帮助有效排放佩带者呼出气体的热量,会使佩带者比较舒服;面罩材料不应因工人出汗对皮肤产生刺激;面罩的佩带不应妨碍护目面盾的使用。
  电动送风式呼吸器利用蓄电池驱动的马达将环境空气经过滤后送佩带者使用,由于风量大,呼吸更畅通。有些防护设备在设计时考虑到了焊接作业的特点,在头罩或头盔上配备了护目镜,在保护呼吸和眼睛的同时,省去手持面盾的麻烦,可提高工效;有些还考虑焊工在焊接后往往需要打磨工件,所以设计可提升护目镜,而内层面罩具抗火花迸溅性能,保护眼睛和头部皮肤,即呼吸-眼睛-头部皮肤或头部保护三合一,不失为非常好的选择。
  在选择过滤型呼吸器时要避免三个误区:
  第一,只注意标定的过滤效率,忽视实际过滤效果。由于焊接烟尘的颗粒非常小,通常在1微米以下,所以必须了解所选防尘口罩的产品标准和检测方法中使用的是什么样的颗粒物。科学研究已经证明,0.3微米的颗粒物是各种过滤材料最不易过滤的粒径,所以国外普遍用这种粒径的颗粒物检测防尘口罩和滤料的过滤效率,如果效率能达到95%,那么过滤无论大于还是小于0 .3微米的颗粒物效率必然在95%以上。由于我国目前在强制执行的检测标准中(LD 29-92)还没有使用这种粒径的颗粒物,所检测的防尘口罩的标定过滤效率并不能代表过滤焊接烟尘的实际过滤效率。
  第二,只注意过滤效率高低,忽视呼吸器与佩带者脸部的密合。如果不密合,有害物质会从泄漏处直接进入呼吸道,过滤效率再高的滤料也不会起作用。
  第三,作业场所已经设置了排风装置,认为不需要个体呼吸保护。由于焊接作业的特点,工人呼吸区的局部环境正是有害物浓度最高的地点,既使焊接烟可以被排风设备排走,也只能避免有害物的扩散,降低环境浓度,但在排走之前,有害物仍经过人的呼吸区,所以必须采取个体呼吸防护措施。
  许多焊接作业是在比较密闭的空间进行的,易产生缺氧。我国将氧气体积含量低于18%的大气规定为缺氧环境。过滤型呼吸器不产生氧气,必须选择供气式呼吸保护设备。


【参考资料】:周国泰主编,《危险化学品安全技术全书》,化学工业出版社,1997年。

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