焊接环境、健康与安全相关技术

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1、焊接环境、健康与安全相关技术及其发展路线宋永伦北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京100124摘要：遵从“以人为本、环境保护和可持续发展”的理念和政策，我国在焊接生产环境、劳动者健康与安全方面的工作已取得了一定进展。本文对近年来国外先进国家及其焊接制造业在相关的标准、预防措施和技术作了分析对比，建议在“十二五”期间以及近十年内我国焊接工作者在“绿色化”焊接生产中应须作出的努力。关键词：焊接环境健康安全路线图1前言如所周知，焊接生产过程中烟尘与有毒废气排放、噪声、辐射、电击和电磁干扰等危害因素一直是直接威胁着焊接工作者

2、健康并劣化了赖以生存的环境。尤其是我国当前较低的焊接机械化和自动化的总体水平（平均约占50%，而欧美及日本达到80%），较高的焊材占钢产量的比例（我国焊材产量连续14年居全球首位，产量已达500万吨，占世界总产量的一半），使焊接生产环境、焊接工人的健康与安全问题仍然十分突出。“十一五”期间，我国政府大力倡导的以人为本、环境保护和可持续发展的理念和政策有力地促进和提高了工业与社会各界人士对工业污染控制与预防的意识，与此同时，也提升了对于包括焊接在内的我国制造业的生产环境、劳动者健康与安全方面工作的重要性、现实性、紧迫性和长远战

3、略性的认识，并积极采用现代科学与技术的成果和手段，不断加强对焊接生产过程中产生的有害物质的深入研究，提出更有效的新方法和新措施，更大限度地降低或消除有害物质对焊接一线生产人员的身体健康及安全带来的不良影响。因此，将依然是我国焊接工作者在“十二五”以及今后一个期间一项义不容辞的艰巨任务。2技术进展与特点根据近年来的研究报告检索和跟踪分析表明[1,2]，国外一些先进工业国家对焊接生产过程中的健康与安全问题的进展主要表现在对各种危害现场的定量检测方法、危害产生条件及其程度的量化、对危害风险的分析与评估等方面。表1是对上述各项进展的

4、一个汇总，可以看出以定量检测为基础的分析与评估成为指导和认识焊接过程危害以及实施相应预防措施的依据。表1各种危害现场的定量检测方法、危害产生条件及其程度的量化和对危害风险的分析与评估[1，2]危害形式基本数据与认识分析电击人体的电阻一般在1×105至6×105欧姆，但由于出汗使电阻减少1000欧姆或更多。当电流在16至50毫安，胸部肌肉会收缩并会导致窒息。超过50毫安，则导致心肌震颤，血循环停止。当电流在80至90毫安,持续3-4秒是致命的。50-60Hz交流电流100毫安通过人体的重要器官是致命的。（详见表2）烟气与灰尘在

5、一般焊接生产场合，焊工的呼吸约为20升/分，如工作一年则呼吸量为2300m3。而在较差焊接生产环境下，一天将吸入100g的微粒，如工作25年则会吸入2.5公斤的有害物资。在无通风的焊接车间，一个焊工每天相当于抽烟25支。含氮的气体(NOx)，其中NO产生对眼睛、皮肤和粘膜的刺激，而NO2是剧毒的刺激性气体。其浓度允许限值均为1ppm。臭氧在空气中正常含量为0.005到0.05ppm。在8小时时间平均权重的限值是0.1ppm(=0.2mg/m3)或10分钟限值是0.3ppm(=0.6mg/m3)。焊接烟气和生产灰尘必须在其发生

6、源抽排，以1米的焊接高度为例，焊接烟尘和悬浮粒子将停留4小时，而打磨灰尘的停留时间为3分钟。因此，要针对不同的烟尘性质采取不同的抽排措施。（详见图1、图2、表3、表4）防飞溅喷剂内含二氯甲烷，是一种有毒的化学致癌物质。已表明能导致操作人员神经系统、肝、血、眼睛和皮肤的损伤。长期接触者有发生癌症的风险。紫外光辐射对电光性眼炎的预防已有大量数据。不同电弧光辐射与危害距离的关系，如在TIG氩弧焊1米处、CO2气保焊2米处、等离子弧切割的2.5米处，停留时间不得大于1分钟。铬化物Cr(VI)浓度允许限值5mg/m3,8小时内为0.0

7、05mg/m3。（由美国OSHA2006年2月提出）乌克兰巴顿焊接所对钛-硅型焊剂（或涂层）开展了长达十年的研究。该种类型的焊剂在焊接中的烟尘总量、Cr(VI)以及锰的浓度均为最低。采用此类涂层的不锈钢焊条的产量目前在欧洲、美国和韩国等一直在上升，并在脱渣性、飞溅率、焊缝成形与外观等方面均取得了显著进步。镍允许限值1mg/m3(美国OSHA)；0.5mg/m3(英国COSHH)。现代工业对镍的应用日益增加。镍及其氧化物存在在焊接电弧的烟气中，并存在导致癌症的风险。锰对人的中枢神经的影响，现已表明帕金森神经机能障碍症与锰有直接

8、联系。在工业现场实施限值：对于从呼吸进入人体内微粒的限值为0.1mg/m3对于可能吸入微粒的限值为0.5mg/m3时期限值（mg/m3，TLV-TWA）1948-195961960-196951970-199151995-20020.2在2009年，对含锰物质分别给出了两个限值：1)0.2