焊接作业弧光危害和其防护对策.doc

焊接作业弧光危害和其防护对策焊接是集多门类、多学科技术为一体的成形技术 它作为一种精确、可靠、低成本、高技术的材料连接方法， 未来仍将是制造业的重要加工手段其中，电弧焊仍是主要 的焊接工艺方法在发展中国家，采用手工电弧焊的方式进 行焊接，仍将占焊接作业的60%左右据经济普查数据及有关文献，我国工业及建筑业总人数 为1.57亿人，电焊作业人员数量约占全国工业总人数的2%〜 3%o若按2%的比例计算，则全国从事电焊作业的人员总数应 该在315万左右另据统计，我国仅是持有“熔化焊接与热 切割作业”焊工证的人数达265万以上电弧焊的弧光危害在焊接弧光造成的危害中，可以分为直接和间接危害 直接危害是指高能弧光直接作用于作业人员，造成人体的损 伤；而间接危害则可以包括伴随弧光而产生的有毒有害气体 等其他物质对作业人员的危害电焊弧光的直接危害电焊弧光中包含高强度的紫外线（占能量的62%）、可见 光（占3%）和红外线（占35%）等，它们都可对人体造成严 重危害其中，最直接伤害首先体现在对眼部和皮肤的伤害 上紫外线会导致电弧眼（图1）、翼状赘肉（图2）、黄斑 病变（图3）、白内障（图4）、皮炎甚至皮肤癌。

电弧产生 的强可见光，其光亮度变化可达数千甚至上万倍，远远高于 肉眼能承受的极限强可见光可引起短暂失明、视力下降、 眼睛疲劳、眼睑痉挛和结膜炎等其中，波长为440nm的蓝 光极具穿透性，对视网膜极具伤害红外辐射可产生热效应, 引起眼睑慢性炎症和白内障等目前，电弧造成的眼伤害依然是焊工所遭受的最大的危 害因素弧光引发的焊工电光性眼炎被列为是尘肺病之外的 第二大职业病相关文献披露的电焊弧光所致的眼伤害罹患 率以及按我国电焊作业人员为300万人所计算出来的罹患总 人数见表1表中数字仅仅大致描述了电焊弧光对焊工造成的眼部 伤害，其严重程度就足以触目惊心了而焊接弧光对于皮肤的伤害，则主要是由于弧光射线的 高能量瞬时聚集于裸露部位表皮，引发组织热效应，导致细 胞坏死；特别是强紫外线条件下的，诱发皮肤细胞癌变此 外，如果人体吸收的弧光能量得不到及时释放，便会在被吸 收部位残留富集，从而对该部位组织细胞造成进一步的损 伤，这种损伤往往是慢性的，而且一旦引发病变，一般难以 治愈因此，连续焊接时间越长，人体受到的弧光伤害也相 对越严重电焊弧光的间接危害电焊弧光的间接危害主要为对呼吸系统的损害在电弧 焊过程中，产生弧光的同时，还会生成多种气态化合物、金 属蒸气、颗粒物等。

这些有毒有害的气体、烟尘会对施工人 员的呼吸系统造成严重损害，导致焊工中毒、焊工尘肺病甚 至诱发癌变等电弧焊弧光危害产生的原因在我国，电弧焊弧光的危害之烈可以说是触目惊心其 首要原因应归结为，我国焊接业目前依然主要使用传统黑玻 璃焊接面罩进行眼面部的简单防护在使用传统黑玻璃焊接面罩的条件下，引弧时，一些焊 工往往采用裸眼起弧以避免焊点偏差，起弧点与焊工眼面部 近在咫尺，而起弧瞬间，弧光的辐射强度会达到极大值；在 狭小空间多人同时焊接作业，当因除锈、清渣、换焊条或裸 眼观察焊缝质量等必须移开面罩时，电焊弧光的交叉辐射及 电弧辐射的反射、散射就会乘虚而入常见到焊工为了腾出一只手，在焊帽手柄螺栓部位的内 侧缠上一个带橡胶皮的铁丝圈，焊接的时候用牙咬住这个铁 丝圈以固定面罩，或者干脆将焊帽简单地放在脸上，直接用 面部撑住焊帽进行作业这无疑会因疲劳、身体移动以及外 界干扰等诸多原因而大大增加焊工眼面部受弧光直接伤害 的风险，同时还会显著增加劳动难度和强度，降低工作效率当不得不用牙咬住铁丝固定面罩时，还无法佩戴口罩，呼吸 系统就会直接暴露在有毒有害的环境中，从而大大增加电弧 焊对人体间接损害的程度。

若使用头戴式黑玻璃面罩，不焊接时为了看清工件需要把镜片往上翻，焊接时则需要靠一个“点头”动作把镜片甩 下来在这“翻”和“甩”的动作过程中，或者机械运动的 反应速度迟缓或者干脆因动作失误导致黑玻璃不能及时就 位，从而导致眼面部暴露于弧光下的时长大幅增加对使用传统面罩的焊接工人来说，在必须采用“反复断弧法”时，无疑会增加其眼面部频繁暴露于弧光之下的概 率电弧焊弧光危害的防护对策电弧焊弧光危害的防护措施应该是全方位的其中防护 对策中首要的、基础性的"硬”手段之一，无疑应为推广应 用自身具有优秀效能、可以为人工焊接提供优异眼面部防护 的自动变光焊接面罩图5 (1-3)所示为几款自动变光焊接面罩就眼部防护 而言，它与传统黑玻璃焊接面罩的最大区别是滤光镜的不同 ——前者采用的是自动变光焊接滤光镜(简称ADF)OADF是自动变光焊接面罩的核心部件，它以液晶技术、 传感器及自动控制技术为基础在起弧前或收弧后，ADF为 透明状态，视野清晰明亮，焊接工人不必移开面罩就可看清 楚焊接工件起弧的瞬间，系统自动启动，降低滤光镜的透 过率，将强光减弱成人眼能适应的弱光其效果如图6(1-3) 所示那么，采用自动变光焊接面罩后的防护效果如何呢？鉴 于紫外线能对人体造成巨大伤害，许多国家和地区都对紫外 线的职业接触限值进行了规定。

比如，GBZ2. 2-2007《工作 场所有害因素职业接触限值》就规定，中波紫外线(UVB) 辐照度的8小时职业接触限值为0. 26uw/cm20而在电弧焊 接过程中，紫外线的辐射强度远髙于职业接触限值要求，特 别是引弧瞬间在距离电弧柱40cm位置采集的数据显示， UVB的平均辐照值为1092 uw/cm2o在未佩戴焊接面罩的情 况下，按ACGIH (美国政府工业卫生师协会)的要求，在这 样的环境中每天允许接触的时间将小于4 So人的视觉反应时间一般为0.2s左右，人手的动作速度 为350mm/s左右而从GB 10000-1988《中国成年人人体尺 寸》可知：中国成年男性头部宽度尺寸的中位数为154mm 照此计算，若焊工进行裸眼起弧，从他看到弧光到将手持面 罩护住面部，每次所需时间大约在0.64s左右在这个时间 内，焊工所经受的是弧光所含全部光谱的照射如果采用光控自动变光焊接面罩，则依据GB/T 3609. 2-2009《职业眼面部防护 焊接防护 第二部分：自动 变光焊接滤光镜》对最长转换时间的规定，明暗态转换时间 不得超过2mso如果单纯比较两种面罩对可见光的防护效果, 对比效果见表2o至于对占弧光97%的紫外线和红外线的防护，由于焊工 佩戴自动变光焊接面罩，无需时不时将其移开，因而就可以 实现对焊工眼面部不间断的防护。

这就使得大幅降低乃至杜 绝焊工眼部职业病成为可能世界上第一款自动变光焊接面罩自1976年由瑞典人 Hornell发明以来，随着现代科学技术的不断进步而得到了 长足发展近年来，自动变光面罩作为新一代焊接防护用具 在一些欧美国家已经广泛应用TIG （熔化极惰性气体保护 焊）、MIG （熔化极非惰性气体保护焊）、MAG （鹄极惰性气体 保护焊）等领域，且已成为焊工必备工具目前国际市场需 求量每年可达数百万套，而其中大部分产自中国大陆可以 预计，自动变光焊接面罩的大面积推广使用，将前所未有地、 极大地改善焊工所面临的严峻的职业危害现况防治电弧焊弧光危害的“软力”应为文化的、法律的多 措并举为什么自动变光焊接面罩在欧美国家早已大行其 道，而在我国却问津者寡？为什么中国是自动变光焊接面罩 的生产大国，但是其推广使用程度却不足挂齿，甚至在焊工 中也鲜为人知？其中重要原因，恐怕还是在安全意识、健康 理念、思维模式、企业文化、管理制度、媒体传播、舆论引 导、法律规范等诸多方面的“软力”不足甚至缺位所致扭 转这种局面，需要多措并举，“软，，“硬”兼施。