焊接是現代制造業中應用最廣泛的生產工藝之一,電弧焊是工業生產中應用最廣泛的焊接方法。人們在認識它創造的巨大價值時常常忽略它給焊工造成的危害。因此,了解職業焊工的個人防護是預防焊工職業病發生的關鍵。
焊接作業中的職業危害
焊接電弧光 焊接作業對身體健康的影響最直接的表現是刺眼的弧光。焊接弧光主要含有強可見光,紅外線,紫外線。強可見光可導致短暫失明,當受到照射時眼睛疼痛,看不清楚東西,通常叫電焊“晃眼”。紫外光可誘發白內障;亦可灼傷裸露的皮膚,出現紅斑甚至水泡,并有明顯的灼熱痛感,短波紫外線可導致皮膚癌。紅外光長時間的接觸會導致眼睛的晶狀體混濁,造成白內障。通常焊接工人若防護不及而受到電弧光傷害,會引起俗稱“電弧眼”(圖1)的的眼疾。
焊接煙塵 焊接煙塵是焊接材料(如焊條或焊絲)及其藥皮,保護氣,母材及其中的雜質和空氣中的氧氣,氮氣等在焊接過程中發生了一系列復雜的物理反應和化學反應的產物,對人體健康影響很大,短期過量吸入會造成金屬煙熱,長期過量吸入會造成焊工塵肺(圖2)。
有害氣體 在通常情況下,焊接時產生的有害氣體含有臭氧,一氧化碳,二氧化碳,二氧化氮等。臭氧對呼吸道粘膜和肺有強烈的刺激作用,長期吸入低濃度的臭氧會引發支氣管炎,肺氣腫等。氮氧化物主要是二氧化氮,人體吸入后進入肺泡內形成具有毒性的硝酸及亞硝酸,對肺組織產生強烈的刺激和腐蝕作用。
噪聲危害 噪聲存在于施焊過程中,此外其他工種如校正時的錘擊、鏟邊和修復鏟根等也會產生噪聲。在噪聲環境中工作,短期則會產生聽覺疲勞,造成聽力下降;長期在噪聲環境中工作,會造成職業性聽力損失導致耳聾。
焊接危害的個人安全防護用品
作為員工生命健康的最后一道防線,采用合適個人防護用品可以幫助有效保障焊工身體健康及生命安全。
焊接弧光的防護 市面上的焊接眼面防護產品,最常見的是傳統的手持式焊接面屏,還有一些焊接眼罩。焊工使用時,需要在起弧的瞬間將眼睛遮住,遮蔽不及常常會使眼睛在瞬間受到弧光照射的傷害。
自動變光焊接面罩(圖3)的問世是焊接防護產品近三十多年來的一次科技革命,是目前國內外焊接市場大力發展的一種焊接眼面部個人防護產品。3M Speedglas™自動變光焊接面罩是1976年瑞典人Hornell發明的世界上第一個自動變光焊接面罩,隨著現代科學技術不斷應用,得到了長足的發展,現在已經在汽車、造船、化工等行業得到廣泛的應用,尤其是在一些精密焊接和TIG焊接上應用尤其廣泛。在歐洲、美國等地區和國家,自動變光焊接面罩已經成為焊工的必備工具。
3M Speedglas™自動變光焊接面罩在焊接前,自動變光面屏處于亮態,開始焊接時,感光探頭接收到電焊弧光使自動變光鏡片變黑,處于暗態,焊接完成后, 電焊弧光信號消失,自動變光面屏自動由暗態變為亮態(圖5)。以達到不需要采用機械動作來移動鏡片的目的,徹底解放焊工的雙手。紫外線、紅外線反射保護片是非電子控制元件,時刻提供100%紫外線個紅外線輻射的防護。
焊工還可依據眼睛對焊接弧光強弱程度的感受和個人習慣選擇遮光號,根據焊接熔池消失時間的長短來調整延遲時間(焊接完從暗態到亮態的時間),可視焊接類型和焊接作業特點選擇合適的靈敏度。
相對于傳統的帶固定遮光號焊接鏡片的手持式面罩和頭戴式面罩防護用具,自動變光焊接面罩具備很多優越性。首先,自動變光性能提供了可靠的眼面部防護,同時徹底地解放了焊工雙手,提高了工作效率,可以說從人體工效學的設計上與傳統的防護用具是一個很大的飛躍。
3M Speedglas™ 自動變光焊接面罩還提供多種配件的選擇,如防熔融金屬的頭套、頸罩、披肩等,同時提供熔融金屬的頭、頸部防護。因此3M Speedglas™自動變光焊接面罩是焊工眼面部防護的理想產品。
焊接煙塵和有害氣體的防護 目前大量焊工在使用12層紗布口罩,此類紗布口罩對粒徑在1微米以下的焊接煙塵的過濾效率極低,其平面的結構無法與使用者的面部密合,造成泄漏,不能起到防塵的作用。而對于焊接作業時產生的有害氣體,紗布口罩更是沒有任何防護效果。3M公司為不同工作需要的焊工設計了符合美國NIOSH標準的防塵口罩(圖6),專利抗阻塞濾棉可以有效過濾焊接煙塵,阻燃表層防止飛濺的火花燒穿口罩,專利的冷流量呼氣閥可以幫助排出濕熱的氣體,有效降低面部呼吸區域的溫度,減少二氧化碳在口罩呼吸區聚集,在給焊工提供呼吸防護的同時,提高焊工的舒適度,減少疲勞感。對于焊接中產生的有害氣體,3M公司開發了可以提供專業防護的面具及濾毒盒(圖7)、電動送風裝置(圖8)和長管供氣設備(圖9),提供綜合防護解決方案。
3M Adflo™ 焊接專用電動送風空氣過濾式呼吸器是專門為焊工研制開發的綜合防護裝備。它與3M Speedglas™自動變光焊接面罩配合使用(圖10),提供眼面、呼吸綜合防護,特別適用狹小、高溫的工作場所和焊接煙塵、有害氣體濃度較高的工作環境。
它通過電機送風系統將工位周圍的空氣送入機器內,由濾塵和濾毒元件將污染空氣凈化,把凈化后的空氣送入焊接面罩內,供使用者呼吸(圖11)。由于電機提供大流量的送風,維持面罩內正壓,避免焊工吸入外界污染空氣,同時大流量送風還可以使焊工在高溫的工作環境中感覺舒適。
噪聲危害的防護 防護噪聲最有效的方法是讓焊工佩戴護耳器。筆者推薦3M 1270(圖12)圣誕樹型帶線耳塞,其中度的降噪值可以維持溝通的便利,橡膠材質可以清洗重復使用。同時焊工也可以選擇佩戴耳罩,如3M 1525(圖13)智能型電子耳罩,可放大談話聲音使交流更方便。
雖然焊接作業中會產生多種影響人體健康的有害物質,但是只要我們加強對有害物質對人體危害的認識,增強自我防護意識,采取積極有效的防護措施,改善焊接工作環境,為焊工配備個人防護用品,就可以為焊工的生命安全、身體健康和家庭幸福提供最有力的保障。