有害因素的来源及危害

　　焊接过程中产生的影响人体健康的有害因素，可分为物理有害因素与化学有害因素两大类。在焊接环境中可能存在的物理有害因素有电焊弧光、高频电磁波、热辐射、噪声及放射线等；可能存在的化学有害因素有焊接烟尘和有害气体等。

　　一、焊接烟尘

　　在各种影响人体健康的有害因素中，  由于接触焊接烟尘的人数最多，因此焊接烟尘是影响面最大的有 害因素。

　　1．焊接烟尘的来源

　　（1）熔化焊都要产生烟尘，其中包括烟和粉尘。烟尘的形成过程实质上是液态金属和焊药“过热一蒸发一氧化—冷凝”的过程。过热蒸发物的固体微粒直径小于0．1／μm称为烟；直径在0．1～10／μm之间称为粉尘。烟尘是明弧焊的一种有害因素，尤其是黑色金属涂料焊条手工电弧焊、CO₂气体保护焊以及自保护焊丝电弧焊比较突出，应该是防护的重点。表6-1列出几种焊接方法的发尘量。

 

　　(2)焊接烟尘的成分比较复杂。烟尘中的主要毒物是锰。对于低氢型普低钢焊条，主要毒物还有氟化物，特别是可熔性氟化物。习惯上将烟尘成分表示为各种简单的氧化物与氟化物(见表6-2)。

 

　　(3)各类焊条发尘量可采用静电柜集尘和抽气滤膜或静电滤膜集尘法测定，前者设备费用高，测定方法比较费时；后者设备简单，使用方便，是目前通常采用的测定焊条烟尘的主要方法。

　　2．焊接烟尘的危害

　　(1)焊工尘肺  尘肺是指由于长期吸人超过规定浓度而引起肺组织弥漫性纤维化的粉尘所致的疾病。焊工尘肺是由于长期吸入超过允许浓度的以氧化铁为主并有无定型的二氧化硅、硅酸盐、锰、铁、铬以及臭氧、氮氧化物等混合烟尘和有毒气体，并在组织中长期作用所致的混合性尘肺。

　　据有关资料表明，目前我国焊工尘肺的最短发病工龄为7年，平均发病工龄为20～30年左右，并明显呈现北方寒冷地区发病率高，南方地区发病率较低的现象。这主要是因为北方气候寒冷、车间关闭门窗时间长、自然通风换气条件差的原因。

　　焊工尘肺主要表现为呼吸系统症状：气短、咳嗽、咳痰、胸闷和胸痛。部分焊工尘肺患者可呈无力、食欲减退、体重减轻以及神经衰弱症候群(如头痛、头晕、失眠、嗜睡、多梦、记忆力减退等)，同时对肺功能也有影响。

　　(2)锰中毒  锰蒸气在空气中能很快氧化成灰色的氧化锰(MnO)及棕红色的四氧化三锰(Mn3O4)烟尘。焊工长期吸入超过允许浓度的锰及其化合物的微粒和蒸气，则可能造成锰中毒。

　　焊工锰中毒发病很慢，大多在接触3～5年后，甚至可达20年才逐渐发病。

　　慢性锰中毒早期表现为疲劳乏力，时常头痛、头晕、失眠、记忆力减退以及植物神经功能紊乱，如舌、眼睑和手指的细微振颤等。中毒进一步发展，则神经精神症状均更明显，而且转变、跨越、下蹲等都较困难，走路时表现左右摇摆或前冲后倒，书写时振颤不清等。

　　(3)焊工金属热  金属热是接触足够浓度的某些金属烟尘的工人常见的一种综合征。焊工金属热是指吸人焊接金属烟尘中0．05～0．5Pm的氧化铜、氧化锌、氧化铝、氧化锰及氧化铁微粒和氟化物等，容易通过上呼吸道进入末梢细支气管和肺泡，再进入血液，引起焊工金属热反应。

　　金属热不是慢性病，而是一种复发性急性偶发病。其主要症状是下班后感觉嘴里有金属味，食欲不振、恶心、寒战，大多伴有低烧。

　　焊工金属热在经常进行铜及铜合金焊接的工人中较为常见，经常在船舱、密闭容器内使用碱性焊条施焊者，亦容易出现此症。

　　二、有害气体

　　焊接区域的高温容易使周围形成多种有毒气体，特别在电弧焊和等离子弧焊中，由于在高温和强烈的紫外线作用下，所形成有毒气体的程度还要大，主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢等。

　　1．臭氧

　　空气中的氧在短波紫外线的激发下，大量地被破坏而生成臭氧(O3)。臭氧是一种刺激性有毒气体，呈淡蓝色。浓度较高时，发出腥臭味；高浓度臭氧还略带酸味。

　　臭氧对人体的主要危害是对呼吸道及肺有强烈刺激作用。往往引起咳嗽、胸闷、食欲不振、疲劳无力、头晕、全身疼痛等，严重时还会引起支气管炎和肺水肿等。

　　臭氧对人体的作用是可逆的。由臭氧引起的呼吸系统症状，一般情况下在脱离接触后均可得到恢复。恢复期的长短取决于臭氧影响程度以及人体质的好坏。

　　2．氮氧化物

　　氮氧化物是由于高温作用引起空气中的氮、氧分子分解，然后相互结合而形成的，氮氧化物的种类很多，如氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等。主要以测定二氧化氮的浓度来表示氮氧化物的存在。

　　氮氧化物是刺激性有毒气体。二氧化氮呈红褐色，具有特殊臭味。

　　氮氧化物对人体的危害主要是对肺组织的刺激作用。其被吸人呼吸道后，在肺泡内逐渐与水作用形成硝酸和亚硝酸，对肺组织产生强烈刺激和腐蚀作用，引起中毒。慢性中毒的主要症状是神经衰弱，如失眠、头痛、食欲不振、体重下降。浓度高的氮氧化物能引起急性中毒，其中毒轻者，仅发生急性支气管炎；重度中毒时，引发咳嗽激烈、呼吸困难、虚脱、全身软弱无力等症状。

　　氮氧化物对人体的作用也是可逆的，随着脱离作业时间的增长，其不良影响逐渐减少或消除。

　　3．一氧化碳

　　各种电弧焊都产生一氧化碳有害气体，尤其以二氧化碳气体保护焊产生的一氧化碳浓度最高，其电弧气氛中有40％～60％的二氧化碳气体分解，一氧化碳同时也是二氧化碳气体保护焊的有害气体之一。

　　一氧化碳是一种窒息性气体，无色、无味。它对人体的毒性作用是使氧在体内的运输或组织利用氧的功能发生障碍，表现出缺氧的一系列症状和体征，轻度中毒时表现为头痛、全身无力、有时呕吐、足部发软、脉搏增快、头昏等。焊接时一般不会发生较重的一氧化碳中毒现象。

　　4．氟化氢

　　氟化氢主要产生于使用低氢型焊条的手工电弧焊。

　　氟及其化合物均有刺激作用，尤以氟化氢最为明显。氟化氢毒性剧烈，能引起眼、鼻呼吸道黏膜的充血，溃疡等刺激症状，严重时可发生支气管炎、肺炎等。

　　三、高频电磁场

　　非熔化极氩弧焊和等离子弧焊时，为了迅速引燃电弧，需要用高频振荡器来激发引弧。虽然它对焊接有利，但在引弧的瞬间有高频电磁场存在。

　　人体在高频电磁场的作用下能吸收一定的辐射能量，产生生物学反应。长期接触场强较大的高频电磁场，则会引起头晕、头痛、疲乏无力、记忆减退、心悸、胸闷和消瘦等多种神经衰弱和植物神经紊乱等症状。

　　非熔化极氩弧焊和等离子焊时，每次启动高频振荡器的时间只有2～3s，每个工作日接触高频的累积时间大约在10min左右，而且接触时间还是断续的，所以高频磁场对人体的影响较小，一般不足以造成危害。

　　四、射线

　　(1)非熔化极氩弧焊和等离子弧焊使用的钍钨极电极，含有天然放射性物质钍(Th)，能放射出α、β、γ三种射线。

　　(2)人体超期受到超容许剂量的外照射，或者放射性物质经常少量进入并积蓄在体内，则可能引起病变，造成中枢神经系统、造血器官和消化系统的疾病，严重者发生放射病。

　　(3)在容器内施焊时，钍及其衰变物呈气溶胶和气体的形式，有较多量的存在。

　　(4)钍钨极磨尖及储存地点，钍的粉尘及钍射线可能达到或超过卫生标准。

　　五、噪声

　　在等离子喷焊、喷涂和切割中，由于气体的高速流动而产生噪声。在很强的噪声或长期在噪声环境中工作，会引起听觉障碍，甚至耳聋。此外，噪声对中枢神经系统的血管系统有不良影响，且能引起血压升高、心跳过速、烦躁等。

　　六、弧光辐射

　　焊接电弧是一种很强的辐射源，其弧光组成有：可见光和不可见光。其中不可见光包括红外线和紫外线。表6-3列出手工电弧焊、氩弧焊和等离子弧焊的紫外线相对强度。

 

　　焊接弧光辐射对人的作用机理是：当弧光辐射长时间作用到人体，可能被体内组织吸收，引起人体组织的致热作用、光化学作用和电离作用，致使人体组织发生急性或慢性的损伤。

　　1．可见光

　　可使人感到耀眼、眩目，一般情况下由于眼睛本能的保护作用其影响不大，但由于可见电弧光的光度比肉眼正常承受的光度大近万倍，若长时间受到照射，会使眼睛疼痛，视线模糊。

　　2．红外线

　　其被人体吸收后，通过热作用而使人产生灼热感觉，长期作用会使人体温升高，引起头痛、眩晕、呕吐，眼睛受到强烈辐射后，会感到强烈的灼痛，产生闪光幻觉，长期接触可能造成红外线白内障，视力减退，形成早期老花眼，严重时可导致失明。

　　3．紫外线

　　适量的紫外线对人体健康有益，但焊接电弧产生的紫外线，由于比较强烈，所以，对人的皮肤和眼睛易造成损害。当皮肤受到紫外线辐射后，通过光化学作用而产生发痒、变红、触痛、有烧灼感，以后变黑、脱皮；作用强烈时，还伴有头痛、头晕、易疲劳、神经兴奋、发烧、失眠等症状；当眼睛受紫外线过度照射后，会引起眼睛的急性角膜炎、结膜炎，称为电光性眼炎(俗称晃眼)，使人感到疲乏、畏光、红肿、痛疼、流泪以及眼睑痉挛，甚至头痛和视线模糊等，如受长期作用，可严重破坏视网膜，造成视力下降，甚至失明。

　　焊接弧光产生的紫外线辐射，对纤维也有很强的破坏能力，尤以棉织品最甚，可致使棉布工作服氧化、退色、变质而易碎，尤其是氩弧焊、等离子弧焊表现的更明显。

　　焊接过程中发生紫外线辐射的主要原因有：几部焊机联合作业或距离太近时，在操作过程中容易受临近弧光的照射；由于护目镜片破损漏光，工作地点照明不足，为借弧光照明，以致先引弧后戴面罩；由于技术不熟练，在点燃电弧前未戴好面罩，或熄弧前过早揭开面罩；辅助工与焊工配合不协调，在点燃电弧时受到弧光照射等。