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焊接作业场所职业病危害因素识别要点

发布时间:2018-11-13 访问量:

焊接作业职业病危害因素识别要点

一、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,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。
电焊危害因素的识别主要围绕使用的材料、热源、作业环境三个方面。
二、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。
三、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。
四、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。
    作业环境对于采样工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。
五、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。
5.1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。
5.2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。
5.3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。
5.4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。
5.5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。
5.6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。
5.7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。
5.8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。
5.9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。
5.10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)
5.11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。
5.12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。
5.13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。
5.14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。
5.15摩擦焊接(FW)
    主要职业病危害因素为噪声。
5.16爆炸焊接(EW)
    电焊烟尘、金属烟、氮氧化物、噪声等。
5.17超声波焊接(USW)
    噪声、高频电磁场。
5.18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。
六、相关识别举例
    1.不锈钢焊接使用的焊料中铬含量较高,手工不锈钢焊接(MMA/SS)烟尘中铬含量在8%左右,其中六价铬含量占总铬的比例约在60~90%。所以碰到不锈钢焊接,识别六价铬是很有必要的。
    2.热源是电弧,那么除了要识别电焊烟尘、金属烟(锰、镍、铬等),还需要识别电焊弧光、臭氧、氮氧化物。反之热源不涉及电弧,那么由于缺少电弧的电离作用,空气中的氧气、氮气不易被电离为原子,也就失去了转化为氮氧化物和臭氧的基础,因此像激光焊接、电阻焊就不用识别NOx和O3
    3.开放式作业环境,自然通风良好,往往一氧化碳、臭氧、氮氧化物浓度很低,可以不作为主要职业病危害因素。但是在船仓等相对封闭(甚至是密闭空间)进行电焊作业时,一氧化碳、臭氧、氮氧化物浓度可能很高,甚至可以发生急性中毒,需要我们识别时加以注意。