焊割作业中高频磁场的危害及防护

　　一、高频磁场的产生

　　1．氩弧焊、等离子弧焊割和电子束焊

　　氩弧焊、等离子弧焊割和电子束焊时，常用高频振荡器来激发引弧，有的交流氩弧焊机还用高频振荡器来稳定电弧。焊接通常使用的高频振荡器的频率为200～500ＫHz，电压2500～3500V，高频电流强度3～7mA，电场强度约140～190V/m。我国现行高频电磁场的参考卫生标准规定8小时接触的允许辐射强度为20 V/m。据测定，手工钨极氩弧焊时，焊工各部位受到的高频电磁强度均超过标准，其中以手部强度最大，超过卫生标准五倍多。如果只是引弧时使用高频振荡器，因时间短，影响较小，但长期接触也是有害的，必须采用有效的防护措施。

　　2．感应钎焊

　　高频感应加热电源在工作过程中高频电磁场泄漏严重，对其周围环境构成严重电磁波污染，主要表现为无线电波干扰和对人员身体健康的危害两个方面，污染的强度和高频电源的功率成正比。

　　二、高频磁场对人体的危害

　　电磁场强度超过一定限度时，能对人体健康产生不良的影响。

　　１．不同频率对人体的伤害

　　1高频磁场辐射

　　高频电磁场对人体的主要危害是引起中枢神经系统的机能障碍和交感神经紧张为主的植物神经失调，主要影响是神经衰弱综合症，多以头痛头胀、失眠多梦、疲劳无力、记忆力减退、心悸最为严重，其次是头痛、四肢酸疼、脱发、多汗、消瘦等症状。此外，通过体检还发现心血管系统有某些改变现象，例如：心电图方面出现心动过缓及心律不齐等。

　　2微波辐射  微波辐射人体后，一部分被反射，一部分被吸收，被吸收的微波辐射能量使组织内的分子和电介质的电偶极子产生射频振动，媒质的摩擦把动能转变为热能，从而引起温升。

　　人员受到微波辐射后，神经衰弱症状比较严重，主要以头痛、记忆力减退及失眠者为最多。心血管系统表现为，心悸、心前区疼痛、心肌供血不足等，血色素、血细胞及血小板减少，还可以导致白内障的发生。

　　２．影响伤害程度的因素

　　1电磁场强度  发射源功率愈大，与发射源的距离愈近，电磁场强度越大，对人体的伤害愈严重。金属物体在电磁场的作用下，会感应出交变电流，并产生交变磁场，造成所谓二次发射，由于二次发射可以改变空间电磁场的分布，使某些地方的电磁场强度增高。由于高频设备参数调整不当，布局又不合理，或屏蔽和接地不完善，都会造成辐射加强，电磁场的强度增高。

　　2电磁波频率  一般情况下，长波对人体的伤害较弱，随着波长的缩短，对人体的伤害加重。

　　3作用时间与周期  作用时间愈长，即暴露的时间愈长，对人体的影响程度亦愈严重。对作用周期来说，作用周期愈短，影响也愈严重。受到电磁场辐射的时间愈长，所表现出来的症状就愈突出。

　　4与辐射源的距离  电磁波辐射强度随着与辐射源的距离的加大而迅速递减，对机体的影响也迅速减弱。

　　5振荡性质  在其他参数相同的情况下，脉冲波对机体的不良影响，比连续波严重。

　　6现场环境的温度和湿度  温度愈高，人体所表现出来的症状愈突出；湿度愈大，愈不利于散热，同样不利于人身的健康，它们对电磁波辐射到人身的伤害有直接的关系，所以对作业场所的温度和湿度加强控制，是减少电磁波对人身伤害的一个重要手段。

　　7人员情况  女性对电磁波辐射的敏感性最大，其次是少年儿童。

　　8其他危害  强的电磁辐射会对一些可燃性油类或可燃性气体造成燃烧或爆炸，危及人身安全与财产安全。

　　二、电磁场的防护措施

　　1．电磁屏蔽

　　电磁屏蔽的目的在于防止电磁场的危害，使其辐射强度被抑制在允许范围内。所谓屏蔽，就是采用一切技术手段，将电磁辐射的作用与伤害局限在指定的空间范围内。屏蔽是防止电磁辐射的关键，最好的屏蔽是密封金属屏蔽包壳，其包壳要良好接地。

　　氩弧焊的引弧与稳弧措施尽量用晶体管脉冲装置，而不用高频振荡装置，或仅用来引弧，电弧引燃后，立即切断高频电源。采用细铜质编制软线，套在电缆胶管外边（包括焊炬内及通至焊机的导线），作屏蔽电缆和导线，并将其接地。因高频振荡电路的电压较高，要有良好而可靠的绝缘。并适当降低振荡频率，改变电容器及电感参数，将振荡频率降至30ＫHz，减少对人体的影响。等离子弧焊接和切割的引弧频率选择在２0～６0ＫHz，转移弧引燃后，应立即可靠地切断高频振荡器电源，以减少高频在磁场产生的时间。

　　感应钎焊时，对高频加热电源最有效的防护是对其泄漏出来的电磁场进行屏蔽。通常是采用整体屏蔽，即将高频设备和馈线、感应线圈等都放置在屏蔽室内，操作人员在屏蔽室外进行操作。屏蔽室的墙壁一般用铝板、铜板或钢板制成，板厚一般为1.2~1.5mm。操作时对需要观察的部位可装活动门或开窗口，并且要用40目（孔径0.450 mm）的铜丝屏蔽活动门或窗口。另外，对于功率较大的高频设备还可用复合屏蔽的方法增强防护效果。

　　2. 个体防护

　　对有些作业场所，如果不能有效地实施屏蔽吸收技术或由于辐射强度过高，射频辐射能部分地透过墙壁而污染其他工作场所时，须采取一定的个人防护措施，保护工作人员的身体健康，比如穿具有屏蔽机能的金属—非金属复合衣，戴防护头盔等。

　　3. 高频接地

　　高频接地是将高频场源屏蔽体或屏蔽体部件和大地之间连接，形成电气通路，使屏蔽系统与大地之间等电位分布。

　　1由于射频电流的集肤效应，要求屏蔽体的接地系统表面积要足够大。

　　2为保证低的阻抗，接地线要尽量短。且其长度应避开1／4波长的奇数倍。以宽100mm的铜带为好。

　　3接地方式有埋铜板、埋接地棒、埋格网等形式，无论采用哪种方法，都要求有足够机械强度和耐腐蚀性。

　　参考文献

　　1.卢屹东等，焊工工艺学  ISBN：978—7—121—04752—7  电子工业出版社  2007.9

　　2.国家安全生产监督管理总局职业安全技术培训中心，金属焊接与切割作业  ISBN：7—80099—934—3  中国三峡出版社  2005.8

　　3.刘云龙，焊工技能  ISBN：978—7—111—21992—7  机械工业出版社  2008.5