焊工有哪些職業健康問題

2016-06-14 16:31 作者:職業病網

   今天在這跟大家一起分享關于焊接于切割作業職業危害及防護的一些體會。危害和傷害是一個沉重的話題,在做的很多焊工幾乎都不知不覺遭受過跟焊接相關的傷害,但不幸的是很多人并未吸取教訓,仍然我行我素,不重視防護,這不僅是對自己不負責任的的行為,也是對家庭、社會、企業不服責任的行為。


    焊接作為重要的組裝工藝之一,對產品質量具有決定性的作用。在工業發達國家,焊接用鋼量基本達到其鋼材總量的60%-70%;近年來我國焊接材料行業保持較快發展,1996-2007年焊接材料產量復合增長率達到17.1%,2007年我國焊接材料產量為375萬噸,成為焊接材料產量最大的國家。金屬焊接過程中,焊接作業人員經常接觸可燃易爆氣體、各種物料、電氣設備,甚至在苛刻環境從事焊接作業,如狹小空間、高空或水下等。焊接過程中存在著各種危險因素,如火災、爆炸、觸電、灼燙、急性中毒、高空墜落和物體打擊等;此外電弧焊接產生的紫外線、強光和紅外線輻射,焊接所產生的煙塵及有害氣體也是造成作業者職業傷害的重要因素。防護來自焊接煙塵、有害氣體和弧光輻射的傷害應當是企業安全人員關注的一個重點。


    一、焊接輻射的職業危害


    電弧焊輻射的危害已被焊接作業者所廣泛認識,然而每年仍有大量關于電光性眼炎病例的報道,涉及到與焊接相關職業危害的防護經常被忽視。自焊接面罩出現100多年來,電弧造成的眼傷害依然是焊工所遭受的最大的危害因素;僅僅在美國,包括醫療、賠償和誤工等在內,平均每年因眼傷害所需的支出超過3億美元。造成電光性眼炎的原因包括沒有使用焊接面罩、或使用不合格的焊接面罩、或者使用方法不正確等多方面的原因。


    電焊弧光的光譜中,包含了紅外線,可見光線、紫外線三個部分。焊接電弧產生的可見光的強度甚至超過人眼能正常承受的可見光強度一萬倍以上,將對視網膜產生灼傷,引發視網膜炎。患者眼睛疼痛、視覺膜糊、視網膜有中心暗點,需要一段時間后才能恢復。焊接弧光中的藍光部分(400~500nm)的藍光需要引起重視,特別是極具穿透性的波長440nm的藍光。如果長期反復受到高強度可見光的傷害,焊接作業者視力將逐漸減退。


    電弧焊接及氣焊中紅外線包含780nm~1mm范圍的波,其中780~1400nm的紅外線輻射多人眼的危害尤其嚴重,紅外線輻射對眼睛的損傷是一個慢性過程。晶狀體長期吸收紅外線輻射,其光線透過性能變差,因彈性下降造成調節困難,使視力減退。甚至使晶體狀混濁,產生焊工白內障。


    焊接電弧產生包括UVA,UVB,UVC等全譜線范圍的紫外線,紫外線輻射的強度與焊接工藝、材料等相關;焊工受到紫外線照射后可能引發“電光性眼炎”,這是一種急性病癥;患者兩眼刺痛、眼瞼紅腫痙攣、流淚、畏光等,癥狀可持續1~2天,經休息和治療將逐漸好轉。正是由于急性癥狀可緩解,造成部分焊工忽視了紫外線對眼睛的長期的、潛在的影響。除引發電光性眼炎等急性癥狀外,長期受焊接紫外線照射會引起晶狀體渾濁,引發白內障。盡管紫外線的輻射強度隨距離有較大的衰減,對于在距離焊接工位一定范圍的焊接輔助人員,仍然可能受到紫外線輻射的影響。


    國內的調查發現,從事焊接作業人員的視力低下率明顯高于非焊接作業人員,電焊作業工人晶體混濁檢出率顯著高于非電焊作業人群。焊接作業者晶狀體渾濁檢出率隨工齡延長呈明顯漸進性增高趨勢,工齡20年以上多數開始出現晶狀體渾濁,26年左右出現白內障。


    焊接弧光除對作業者的眼睛造成傷害外,紫外線輻射還可引起皮炎,同時會增加焊工皮膚癌癥的風險,國外的研究也證實了這種可能性。高強度的紅外輻射會引起皮膚老化,甚至灼傷皮膚。

 

    二、焊接煙塵的特點及對健康的影響


    電焊煙塵是在電弧的高溫作用下,液態金屬和熔渣因過熱而蒸發氣化,高溫蒸氣在脫離電弧高溫區,即被迅速氧化并冷凝成細小的固態分散性粒子或細小的固態凝集性粒子,懸浮在空氣中成為電焊煙塵。焊接煙塵的一次粒子粒徑在0.01~0.1um之間,在擴散過程逐步凝集成粒徑1um左右的二次粒子[4]。焊接煙塵的成分復雜,主要來源于焊接填充材料、母材及藥芯或藥皮等。


    焊接煙塵的特點決定了焊接煙塵可以被作業者吸入。暴露于金屬煙塵會刺激作業者的眼睛及呼吸系統,引發一些生理性的刺激反應。焊接煙塵(特別是鋅、錳、銅等成分金屬的煙塵)會引發焊工“金屬煙熱”,癥狀通常會在暴露于焊接煙塵4到12小時后開始出現,表現為寒戰、肌肉疼痛、發燒、惡心和全身乏力急性癥狀等。急性癥狀通常情況下可自行好轉。焊接煙塵引起的急性反應會自行消除的事實,造成了部分焊工和管理人員忽視了對焊接煙塵的防護。


    暴露于焊接煙塵除引起焊接作業者急性反應外,還會對焊工的健康造成慢性的、潛在的影響。長期在焊接煙塵環境下作業的焊接操作人員患有慢性支氣管炎等呼吸道疾病的比例明顯高于其他人員,還會增加焊工塵肺的風險,焊工塵肺是肺組織纖維化的一種不可逆的病變。部分可吸入物質還會沉積在人體的骨骼和血液中,可能引發癌癥,尤其是近年來大量使用的含有Cr、Mn、Ni等成分的焊接材料。

 

    據某造船廠的統計,焊工塵肺最短發病工齡為7年,平均發病工齡在20~30年,平均11.4年;以后隨著勞動保護工作的加強,以及焊接材料和工藝的改進,最短發病工齡延長到13年, 最長達34年, 平均23.88年。由于南北氣候的差異,北方天氣寒冷時車間關閉門窗時間長,造成焊接煙塵對焊工健康的影響呈現北高南低的傾向。

 

    三、 焊接產生的有害氣體


    由于弧柱高溫、保護氣及焊接材料的影響,電弧焊接會產生氮氧化物、臭氧、一氧化碳和氟化物等有害氣體。焊接區內的臭氧是經高溫光化學反應而產生的。電弧輻射出的短波紫外線使空氣中的氧分子分解成氧原子,這些氧原子或氧分子在高溫下獲得一定的能量后,從而生成臭氧。臭氧吸入人體內,主要是刺激呼吸系統和神經系統,引起胸悶、咳嗽、頭暈、全身無力和食欲下降等癥狀,嚴重時可發生肺水腫與支氣管炎等。


    在電弧的高溫下,空氣中的氮分子可被直接氧化成氮氧化物。氮氧化物的種類很多,主要有NO和NO2。NO2是一種較強的肺毒性作用物,暴露于的1.6~2ppm的NO2中15分鐘,可引起氣道阻力的明顯升高;暴露于0.11ppm NO21小時,哮喘病人的氣道對支氣管收縮劑的刺激反應顯著增強。長期慢性作用可引起神經衰弱癥狀群及慢性呼吸道炎癥。


    一氧化碳主要來自保護氣二氧化碳的分解,一氧化碳與人體血液中的血紅蛋白具有很好的結合力,使血紅蛋白失去正常的攜氧功能,造成人體組織缺氧而引起中毒。


    含氟的焊接材料參與焊接時,可產生微量的氟化氫氣體,氟化氫有很強的刺激作用,能迅速由呼吸道侵入進而對全身產生中毒作用。采用碳弧氣刨切開存在問題的焊縫時,由于碳弧氣刨所用碳棒多使用瀝青作粘結劑,且表面鍍銅,因此碳弧氣刨作業時產生的有害氣體中含有毒性較大的有致癌作用的苯并芘和銅的化合物顆粒。


    除上述焊接過程產生的有害氣體外,氣體保護焊作業時,大量逸出的二氧化碳、氬、氦等不可以呼吸的保護氣會彌漫在作業者周圍,影響作業者的呼吸環境。有限空間的焊接作業,污染物濃度迅速上升及缺氧的風險應予以特別關注。

 

    四、 焊接職業危害的防護


    對電焊弧光危害的防護, GB/T 3609.1-2008《職業眼面部防護-焊接防護-第1部分:焊接防護具》和GB/T 3609.2-2009《職業眼面部防護-焊接防護-第2部分:自動變光焊接濾光鏡》兩個標準對焊接面罩提出了基本要求;對保護片、普通焊接濾光片和自動變光濾光片的紫外線透射比、可見光透射比、紅外線透射比、遮光號分級、屈光度、棱鏡度等光學性能,及焊接面罩的抗沖擊性能、抗腐蝕性能、耐熱穿透性能、阻燃性能及絕緣性能等都有明確規定。


    從結構上看,焊接面罩分為手持式、頭戴式和組合式(可連接安全帽),按工作原理的不同分為普通黑玻璃焊接面罩和自動變光焊接面罩。頭戴式焊接面罩允許作業者雙手操作,有利于提高焊接作業的綜合質量。由于裸眼引弧、多人同時作業及電焊弧光輻射的反射及散射的影響,在使用頭戴式傳統黑玻璃焊接面罩時,焊工仍可能受到弧光的傷害。


    自動變光焊接面罩的焊接濾光片在感應到焊接弧光時,從便于作業者觀察焊接工位的亮態遮光號在極短的時間內轉換到暗態遮光號,斷弧后自動從暗態遮光號返回到亮態遮光號。焊接作業者無需頻繁掀起或放下焊接面罩。自動變光焊接面罩避免了傳統黑玻璃焊接面罩的缺點。自動變光焊接面罩對焊工的職業保護、焊接作業質量和效率的提升具有非常積極的意義。


    焊接煙塵二次聚集物的平均粒徑小于1um,是一種呼吸性顆粒物;GBZ2.1-2007《工作場所有害因素職業接觸限值第1部分:化學有害因素》規定焊接煙塵的職業暴露限值為4mg/M3(PC-TWA),由于焊接煙塵的成分復雜并且為可疑致癌物,應使用符合GB2626-2006標準至少的KN95過濾效率的呼吸防護用品。即使作業現場的煙塵濃度低于上述限值,基于焊接煙塵的擴散特性,仍然建議佩戴至少KN95過濾效率的呼吸防護用品。


    在非IDLH條件下,焊接產生的超過職業接觸限值的氮氧化物、氟化物及臭氧等有害氣體,可用面罩配濾毒盒,或使用電動送風式焊接面罩,或使用長管送氣式焊接面罩的方法來加以防護;而對于一氧化碳、氬和氦不能通過過濾形式加以凈化,可考慮使用長管送氣式焊接面罩來保護作業者的安全。


     有限空間的焊接作業需要考慮環境氧濃度,污染物聚集情況等綜合判定,長管送氣式焊接面罩更有利于這類環境的作業保護。


     焊接作業會面臨弧光輻射、焊接煙塵及有害氣體等危害因素,不僅引發作業者急性反應,長期暴露于這些危害因素中,還會造成長期的、慢性的影響。雖然不少大規模的企業為應對電焊煙塵對作業者健康的危害,采取了焊接工位的抽煙排塵、車間整體通風除塵和狹窄工作區間的通風換氣等,但仍不難以徹底消除焊接煙塵及有害氣體對焊工的影響。合適的焊接面罩、呼吸防護用品是焊接作業者必需的個體防護裝備,與此同時建立企業職業健康管理制度,并強化對焊接作業者的培訓,最大化地降低焊接職業危害的風險。


    希望大家在以后的工作中重視個人的安全防護,負起對自己、家庭、社會和企業的責任。

 

 

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