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第二节 焊接与切割作业的劳动卫生及防护措施

生产劳动过程中需要进行保护，就是要把人体同生产中的危险因素和有毒因素隔离开来，创造安全、卫生和舒适的劳动环境，以保证安全生产。安全生产包括两个方面的内容：一是要预防工伤事故的发生，即预防触电、火灾、爆炸、金属飞溅和机械伤害等事故；二是要预防职业病的危害，防尘、防毒、防射线和噪声等。前面已阐述了第一方面的内容，本节讲述对有害因素的防护内容。

一、通风防护措施
电气焊接过程中只要采取完善的防护措施，就能保证电气焊工只会吸入微量的烟尘和有毒气体。通过人体的解毒作用和排泄作用，就能把毒害减到最少程度，从而避免发生焊接烟尘和有毒气体中毒现象。
通风技术措施是消除焊接粉尘和有毒气体、改善劳动条件的有力措施。
(一)通风措施的种类和适应范围
按通风范围，通风措施可分为全面通风和局部通风。由于全面通风费用高，不能立即降低局部区域的烟雾浓度，且排烟效果不理想，因此除大型焊接车间外，一般情况下多采用局部通风措施。
(二)机械通风措施
机械通风指利用通风机械送风和排风进行换气和排毒。
焊接所采用的机械排气通风措施，以局部机械排气应用最广泛，使用效果好、方便、设备费用较少。
局部机械排气装置有固定、移动和随机式三种。
1．固定式通风装置
(1)全面通风在专门的焊接车间或焊接量大、焊机集中的工作地点，应考虑全面机械通风，可集中安装数台轴流式风机向外排风，使车间内经常更换新鲜空气。
全面机械通风排烟的方法主要有三种，各有不同特点，见表11—7。

表11—7 三种全面通风方法的比较

(2)局部通风分为送风和排气两种。局部送风只是暂时地将焊接区域附近作业地带的有害物质吹走，虽对作业地带的空气起到一定的稀释作用，但可能污染整个车间，起不到排除粉尘与有毒气体的目的。局部排气是目前采用的通风措施中，使用效果良好，方便灵活，设备费用较少的有效措施。其具体型式见图11—1

图11－1 固定式排烟罩

固定式排烟罩适用于焊接地点固定、工件较小的情况。设置这种通风装置时，应符合以下要求：使排气途径合理，即有毒气体、粉尘等不经过操作者的呼吸地带，排出口的风速以1m／s为宜；风量应该自行调节；排出管的出口高度必须高出作业厂房顶部1～2m。
2．移动式排烟罩
它具有可以根据焊接地点的操作、位置的需要随意移动的特点。因而在密闭船舱、化工容器和管道内施焊，或在大作业厂房非定点焊时，采用移动式排烟罩具有良好效果。
使用这种装置时，将吸头置于电弧附近，开动风机即能有效地把烟尘和毒气吸走。
移动式排烟罩的排烟系统是由小型离心风机、通风软管过滤器和排烟罩组成。目前，应用较多、效果良好的型式有净化器固定吸头移动型、风机及吸头移动型和轴流风机烟罩。
净化器固定吸头移动型，如图11—2所示。这种排烟罩用于大作业厂房非定点施焊比较适宜。吸风头1可随焊接操作地点移动。风机及吸头移动型，可调节吸风头与焊接电弧的距离从而改变抽风效果，如图11—3所示。

图11—2 净化器固定吸头移动式排烟系统
1—吸风头；2—软管；3—过滤；4—风机

图11—3 风机和吸头移动式排烟系统
1—软管；2—吸风头；3—净化器；4—出气孔

轴流风机排烟罩，如图11—4所示。这种装置带有活动支撑脚，移动方便省力。

图11—4 轴流风机排烟系统
1—软管；2—导风管；3—净化器；4—活动支撑架

3．随机式排烟罩
特点是固定在自动焊机头上或其附近，排风效果显著。一般使用微型风机或气力引射子为风源，它又分近弧和隐弧排烟罩两种型式，如图11—5所示。隐弧罩的排风效果最佳。

图11－5 随机式排烟罩

焊接锅炉、容器时，使用压缩空气引射器也可获得良好的效果，其排烟原理是利用压缩空气从压缩空气管中高速喷射，在引射室造成负压，从而将有毒烟尘吸出，如图11—6所示。

图11－6 引射器示意图

二、个人防护措施
个人防护措施：当作业环境良好时，如果忽视个人防护，人体仍有受害危险，当密闭容器内作业时危害更大。因此，加强个人的防护措施至关重要。一般个人防护措施除穿戴好工作服、鞋、帽、手套、眼镜、口罩、面罩等防护用品外，必要时可采用送风盔式面罩(见图11—7)及防护口罩(见图11—8)。

图11—7 送风盔式面罩

图11—8 防护口罩

(一)预防烟尘和有毒气体
当在容器内焊接，特别是采用氩弧焊、二氧化碳气体保护焊，或焊接有色金属时，除加强通风外，还应戴好通风帽。使用时用经过处理的压缩空气供气。切不可用氧气，以免发生燃烧事故。
(二)预防电弧辐射
我们已经知道，电弧辐射中含有的红外线、紫外线及强可见光对人体健康有着不同程度的影响，因而在操作过程中，必须采取以下防护措施：工作时必须穿好工作服(以白色工作服最佳)，戴好工作帽、手套、脚盖和面罩。在辐射强烈的作业场合如氩弧焊时，应穿耐酸呢或丝绸工作服，并戴好通风焊帽。在高温条件下焊接应穿石棉工作服及石棉作业鞋等。工作地点周围，应尽可能放置屏蔽板，以免弧光伤害他人。
(三)对高频电磁场及射线的防护
在氩弧焊用高频引弧时，会产生高频电磁场。在焊枪的焊接电缆外面套一根铜丝软管进
行屏蔽。将外层绝缘的铜丝编制软管一端接在焊枪上，另一端接地，同时应在操作台附近地面垫上绝缘橡皮等。
钨极氩弧焊，若采用钍钨棒作电极时，钍具有微量放射性，在一般的规范和短时间操作的情况下，对人体无多大危害。但在密闭容器内焊接或选用较强的焊接电流的情况下，以及在磨尖钍钨棒的操作过程中，对人体的危害就比较大。除加强通风和穿戴防护用品外，并应戴通风焊帽；焊工应有保健待遇；最好采用无放射性危害的铈钨棒来代替钍钨棒。
(四)对噪声的防护
长时间处于噪声环境下工作的人员应戴上护耳器，以减小噪声对人的危害程度。护耳器有隔音耳罩或隔音耳塞等。耳罩虽然隔音效能优于耳塞，但体积较大，戴用稍有不便。耳塞种类很多，常用的有耳研5型橡胶耳塞，具有携带方便、经济耐用、隔音较好等优点。该耳塞的隔音效能低频为10～15分贝，中频为20～30分贝，高频为30～40分贝。

三、电焊弧光的防护
(1)电焊工在施焊时，电焊机两极之间的电弧放电，将产生强烈的弧光，这种弧光能够伤害电焊工的眼睛，造成电光性眼炎。为了预防电光性眼炎，电焊工应使用符合劳动保护要求的面罩。面罩上的电焊护目镜片，应根据焊接电流的强度来选择，用合乎作业条件的遮光镜片，具体要求见表11—8。

表11—8 焊工护目遮光镜片选用表
焊接切割种类
镜片遮光号
焊接电流(A)
≤30
>30～75
>75～200
200～400
电弧焊
5～6
7～8
8～10
11～12
碳弧气刨

10～11
12～14
焊接辅助工
3～4

(2)为了保护焊接工地其他人员的眼睛，一般在小件焊接的固定场所和有条件的焊接工地都要设立不透光的防护屏，屏底距地面应留有不大于300mm的间隙，式样见图11—9。
(3)合理组织劳动和作业布局，以免作业区过于拥挤。

图11—9 电焊防护屏示意图

(4)注意眼睛的适当休息。焊接时间较长，使用规模较大；应注意中间休息。如果已经出现电光性眼炎，应到医务部门治疗。

四、电弧灼伤的防护
(1)焊工在施焊时必须穿好工作服，戴好电焊用手套和脚盖。绝对不允许卷起袖口，穿短袖衣以及敞开衣服等进行电焊工作，防止电焊飞溅物灼伤皮肤。
(2)电焊工在施焊过程中更换焊条时，严禁乱扔焊条头，以免灼伤别人和引起火灾事故发生。
(3)为防止操作开关和闸刀时发生电弧灼伤，合闸时应将焊钳挂起来或放在绝缘板上；拉闸时必须先停止焊接工作。
(4)在焊接预热焊件时，预热好的部分应用石棉板盖住，只露出焊接部分进行操作。
(5)仰焊时飞溅严重，应加强防护，以免发生被飞溅物灼伤事故。

五、高温热辐射的防护
(1)电弧是高温强辐射热源。焊接电弧可产生3000℃以上的高温。手工焊接时电弧总热量的20％左右散发在周围空间。电弧产生的强光和红外线还造成对焊工的强烈热辐射。红外线虽不能直接加热空气，但在被物体吸收后，辐射能转变为热能，使物体成为二次辐射热源。因此，焊接电弧是高温强辐射的热源。
(2)通风降温措施。焊接工作场所加强通风设施(机械通风或自然通风)是防暑降温的重要技术措施，尤其是在锅炉等容器或狭小的舱间进行焊割时，应向容器或舱间送风和排气，加强通风。
在夏天炎热季节，为补充人体内的水分，给焊工供给一定量的含盐清凉饮料，也是防暑的保健措施。

六、有害气体的防护
(1)在焊接过程中，为了保护熔池中熔化金属不被氧化，在焊条药皮中有大量产生保护气体的物质，其中有些保护气体对人体是有害的，为了减少有害气体的产生，应选用高质量的焊条，焊接前清除焊件上的油污，有条件的要尽量采用自动焊接工艺，使焊工远离电弧，避免有害气体对焊工的伤害。
(2)利用有效的通风设施，排除有害气体。车间内应有机械通风设施进行通风换气。在容器内部进行焊接时，必须对焊工工作部位送新鲜空气，以降低有害气体的浓度。
(3)加强焊工个人防护，工作时戴防护口罩。定期进行身体检查，以预防职业病。

七、机械性外伤的防护
(1)焊件必须放置平稳，特殊形状焊件应用支架或电焊胎夹具保持稳固。
(2)焊接圆形工件的环节焊缝，不准用起重机吊转工件施焊。也不能站在转动的工件上操作，防止跌落摔伤。
(3)焊接转胎的机械传动部分，应设防护罩。
(4)清铲焊接时，应带护目镜。

八、努力采用和开发安全卫生性能好的焊接技术
在焊接结构生产中，应优先采用和努力开发安全卫生性能好的焊接技术。提倡在焊接结构设计、焊接材料、焊接设备和焊接工艺等各个环节中，都对改善焊接劳动条件予以积极的考虑。
推荐选用的焊接技术措施，列于表11—9。

表11—9 改善安全卫生条件的焊接技术措施
目 的
措 施
全面改善安全和卫生条件
1)提高焊接机械化和自动化水平
2)对重复性生产的产品，设计程控焊接生产自动线
3)采用各种焊接机械手与机器人
新工艺取代手工焊，以消除焊工触电的危险和避免焊工受到电焊烟尘的危害
1)优先选用安全卫生性能优良的埋弧自动焊和摩擦电阻焊等压焊工艺
2)对适宜的焊接结构，推广采用重力焊工艺
3)选用电渣焊
避免焊工进入狭小空间(如狭小的船仓、容器、管道等)焊接，以减少触电和电焊烟尘对焊工的危害
1)对薄板和中厚板的封闭和半封闭结构，应优先采取利用各类衬垫的埋弧自动焊单面焊双面成型工艺
2)对适宜结构，推广采用躺焊工艺
3)对管道接头，选用能单面焊双面成型的各种焊条，如低氢型打底焊条、纤维素型打底焊条和管接头立向下焊条等
避免手工焊触电
每台手弧焊机均应安装防电击装置
根绝乙炔发生器爆炸
不用乙炔发生器，采用溶解乙炔气瓶
降低氩弧焊的臭氧发生量
在氩气中加入0．3％的一氧化氮，可使臭氧的发生量降低90％(西欧称此种混合气为Mison气体，已推广使用)
降低等离子切割烟尘和有害气体
1)采用水槽式等离子切割工作台
2)采用水弧等离子切割工艺
降低电焊烟尘
1)采用发尘量较低的焊条
2)采用发尘量较低的焊丝
(注意此为辅助措施，选用焊接材料首先应保证其工艺性能和机械性能，在连续焊接生产中积累的电焊烟尘，仍需靠通风除尘解决)