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焊接职业病危害因素识别概要

2018-08-15 08:21:00

1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(焊接种类图例见图1-1)。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。同时作为码字工、采样工面对种类繁多的焊接工艺,对于危害的识别较为困惑。

图1-1 焊接分类图例

2焊接识别要点

无论是何种焊接工艺,其产生的职业病危害因素的识别主要围绕使用的材料、使用的热源、作业环境3个方面。

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)

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、铬等,根据材料MSDS)、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。

4.3熔化极惰性气体保护焊(MIG)

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、铬等,根据材料MSDS)、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。

4.4药芯焊丝电弧焊(FCAW)

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、铬等,根据材料MSDS)、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。FCAW产生的电焊烟尘、金属烟的量一般比SMAW、GMAW多。

4.5埋弧焊(SAW或SubArc)

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、铬等,根据材料MSDS)、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。一般电焊烟尘、金属烟等浓度较低,一般不会超标。

4.6气电立焊(EGW)

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、铬等,根据材料MSDS)、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。

4.7电渣焊(ESW)

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、铬等,根据材料MSDS)、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。 一般电焊烟尘、金属烟、紫外辐射的暴露比较低。

4.8螺柱焊接(SW)

紫外辐射、臭氧、氮氧化物。其中臭氧、氮氧化物暴露浓度极低。

4.9等离子弧焊接(PAW)

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、铬等,根据材料MSDS)、臭氧、氮氧化物、一氧化碳、紫外辐射、噪声等。

4.10氧燃料焊接(OFW)

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、铬等,根据材料MSDS)

4.11激光束焊接(LBW)

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、铬等,根据材料MSDS)、激光辐射、噪声等。

4.12电阻焊(RW)

几乎没啥主要职业病危害因素,可以识别下电焊烟尘、金属烟(暴露极低),但是可以不作为主要职业病危害因素,不需要检测。

4.13高频焊(HFW)

可以识别下电焊烟尘、金属烟(暴露极低),但是可以不作为主要职业病危害因素,不需要检测,主要职业病危害因素是高频电磁场。

4.14电子束焊接(EBW)

可以识别下电焊烟尘、金属烟(暴露极低),但是可以不作为主要职业病危害因素。主要职业病危害因素为X射线、臭氧、氮氧化物。

4.15摩擦焊接(FW)

主要职业病危害因素为噪声。

4.16爆炸焊接(EW)

电焊烟尘、金属烟、氮氧化物、噪声等。

4.17超声波焊接(USW)

噪声、高频电磁场。

4.18切割

激光、等离子、氧燃料切割等危害识别类似焊接,所以我们平时碰到燃料切割危害因素可以识别烟尘(限值参考电焊烟尘)、金属烟、噪声等。

5参考资料

(1)AIHA牛书《焊接健康与安全-OEHS专业人士指引》

(2)台湾资料《不锈钢焊接烟尘成份研究》

(3)相关电焊危害识别、控制课件

(4)相关电焊危害识别、控制视频

写在最后,文章中的焊接种类名称比较专业,平时我们俗称的氩弧焊、气保焊等碰到需要自己确认下。对于焊接的识别千万不要教条,识别的方法万变不离其宗