焊接車間的噪聲主要是等離子噴涂與切割過程中產(chǎn)生的空氣動力噪聲。它的大小取決于不同的氣體流量、氣體性質(zhì)、場地情況及焊槍噴嘴的口徑。這類噪聲大多數(shù)都在100dB以上。
1 高頻電磁輻射
高頻電磁輻射是伴隨著氬弧焊接和等離子焊接的擴大應(yīng)用產(chǎn)生的。當(dāng)?shù)入x子焊和氬弧焊采用高頻振蕩器引弧時,振蕩器要產(chǎn)生強烈的高頻振蕩,擊穿釷鎢極與噴嘴之間的空氣隙,引燃等離子弧。另外,又有一部分能量以電磁波的形式向空間輻射,形成了高頻電磁場,對局部環(huán)境造成污染。高頻電磁輻射強度取決于高頻設(shè)備的輸出功率、高頻設(shè)備的工作頻率、高頻振蕩器的距離、設(shè)備以及傳輸線路有無屏蔽。
2 光輻射
在各種焊接工藝中,特別是各種明弧焊、保護不好的隱弧焊以及處于造渣階段的電渣焊,都要產(chǎn)生外露電弧,形成光輻射。光輻射的強度取決于以下因素:焊接工藝參數(shù),焊接方法,距施焊點的距離以及相對位置,防護方法。
3 焊接車間污染對操作者的危害
焊接職業(yè)病的發(fā)生是各種焊接污染因素綜合作用的結(jié)果。焊工職業(yè)病包括焊工塵肺、錳中毒、氟中毒、金屬煙熱及電光性眼炎等。其中化學(xué)污染(焊接煙塵和有害氣體)的醫(yī)學(xué)臨床表現(xiàn)為咳嗽、咯痰、胸悶、氣短以及有時咯血。物理污染的醫(yī)學(xué)臨床表現(xiàn)則多種多樣。噪聲可導(dǎo)致操作者煩躁、頭痛;高頻電磁輻射對人體的主要作用為神經(jīng)衰弱綜合癥,例如頭昏、頭痛、乏力、心悸、消瘦、脫發(fā)等;焊接過程中光輻射會導(dǎo)致電光性眼炎的發(fā)生,輕者眼部不適、有異物感,重者眼部有燒灼感和劇痛。
焊工職業(yè)病的發(fā)生主要取決于以下因素:焊接煙塵和氣體的濃度與性質(zhì)及其污染程度,焊工接觸有害污染的機會和持續(xù)時間,焊工個體體質(zhì)與個人防護狀況,焊工所處生產(chǎn)環(huán)境的優(yōu)劣以及各種有害因素的相互作用。只有在焊工作業(yè)環(huán)境很差或缺乏勞動保護情況下長期作業(yè),才有引起職業(yè)病的可能。
4 焊接車間污染的防范、治理及發(fā)展方向
預(yù)防焊接車間污染的3條途徑是污染源的控制、傳播途徑的治理、個人防護。
4.1 污染源的控制
焊接過程中產(chǎn)生的各污染種類和數(shù)量取決生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備及操作者的技術(shù)能力。
4.1.1 生產(chǎn)工藝的優(yōu)化選擇
不同的焊接工藝產(chǎn)生的污染物種類和數(shù)量有很大的區(qū)別。條件允許的情況下,應(yīng)選用成熟的隱弧焊代替明弧焊,可大大降低污染物的污染程度。
4.1.2 設(shè)備的改進
在生產(chǎn)工藝確定的前提下,應(yīng)選用機械化、自動化程度高的設(shè)備。應(yīng)采用低塵低毒焊條,以降低煙塵濃度和毒性。在選購新設(shè)備時,應(yīng)注重設(shè)備的環(huán)保性能,多選用配有凈化部件的一體化設(shè)備。
4.1.3 提高操作者技術(shù)水平
高水平的焊接工人在焊接過程中能夠熟練、靈活地執(zhí)行操作規(guī)章,如不斷觀察焊條烘干程度、焊條傾斜角度、焊條長短及焊件位置情況,并作出相應(yīng)的技術(shù)調(diào)整。與非熟練工相比,發(fā)塵量減少20%以上,焊接速度快10%,且焊接質(zhì)量好。
4.2 傳播途徑治理
4.2.1 焊接煙塵及有害氣體的控制
焊接煙塵及有害氣體的治理在傳播途徑上的控制方式有2種:全面通風(fēng)和局部排風(fēng)。
全面通風(fēng)也稱稀釋通風(fēng),它是用清潔空氣稀釋室內(nèi)空氣中的有害物濃度,使室內(nèi)空氣中有害物濃度不超過衛(wèi)生標(biāo)準規(guī)定的最高允許濃度,同時不斷地將污染空氣排至室外或收集凈化。全面通風(fēng)包括自然通風(fēng)和機械通風(fēng)2種方式[3]。在國外,對于戶外焊接作業(yè)或敞開的空間焊接,一般采用自然通風(fēng)方式,對于室內(nèi)作業(yè)通常采用機械通風(fēng)方式。通過安裝在墻上或天花板上的軸流風(fēng)機,把車間內(nèi)焊煙排出室外,或者經(jīng)過凈化器凈化后在車間內(nèi)循環(huán)使用,達到使車間煙塵濃度降低的目的。循環(huán)被凈化的空氣,解決了車間內(nèi)的能量損失,此種方式在國外普遍采用。
局部排風(fēng)是對局部氣流進行治理,使局部工作地點不受有害物的污染,保持良好的空氣環(huán)境。一般局部排風(fēng)機組由集氣罩、風(fēng)管、凈化系統(tǒng)和風(fēng)機4部分組成。局部排風(fēng)按集氣方式的不同可以分為固定式局部排風(fēng)系統(tǒng)和移動式局部排風(fēng)系統(tǒng)。固定式局部排風(fēng)系統(tǒng)主要用于操作地點和工人操作方式固定的大型焊接生產(chǎn)車間,可根據(jù)實際情況一次性固定集氣罩的位置。移動式局部排風(fēng)系統(tǒng)工作狀態(tài)相對靈活,可根據(jù)不同的工況,采用不同的工作姿態(tài),保證處理效率及操作人員的便利。焊接煙塵和有害氣體的凈化系統(tǒng)通常采用袋式或靜電除塵與吸附劑相結(jié)合的凈化方式,處理效率高、工作狀態(tài)穩(wěn)定。
4.2.2 噪聲控制
焊接車間的噪聲主要為反射聲。因此,應(yīng)在條件允許的情況下,在車間內(nèi)的墻壁上布置吸聲材料。在空間布置吸聲體,可降低噪聲30dB左右。
4.2.3 高頻電磁輻射控制
施焊工作應(yīng)當(dāng)保證工件接地良好。同時加強通風(fēng)降溫,控制作業(yè)場所的溫度和濕度。
4.2.4 光輻射的控制
焊接工位應(yīng)設(shè)置防護屏,防護屏多為灰色或黑色;車間墻體表面采用吸收材料裝飾。以上2項措施均可起到減少弧光的反射、保護操作者眼睛健康的作用。
4.3 個人防護
在一些特定的場所如水下、高空中、罐中或船倉中進行焊接工作時,由于受到場所的限制,整體防護難以實現(xiàn),這時,個人防護成為主要的防護措施。個人防護用品根據(jù)各種危害因素的特點設(shè)計,針對性強、種類多,如面罩、頭盔、防護眼鏡、安全帽、耳罩、口罩等。
5 結(jié)語
焊接車間的污染種類多,應(yīng)從污染源、傳播途徑、個人防護3個方面進行綜合治理。污染的治理應(yīng)結(jié)合車間工位的具體情況制定方案,不能脫離實際,影響正常的生產(chǎn)操作。治理方案的設(shè)計應(yīng)充分考慮各種污染的治理方式在保證處理效果的前提下,設(shè)計采用一體化設(shè)備、設(shè)施,從而達到減少場地占用、節(jié)約投資的目的。
電弧焊接時,焊條的焊芯、藥皮和金屬母材在電弧高溫下熔化、蒸發(fā)、氧化、凝集,產(chǎn)生大量金用氧化物及其他物質(zhì)的煙塵;長期吸入可引起焊工塵肺,吸入煙塵中的金屬氧化物還可引起金用煙塵熱。氧化錳是電焊煙塵中的重要毒物,長期高濃度吸入可引起慢性錳中毒。焊接時弧區(qū)周圍還會形成多種有害氣體,可產(chǎn)生臭氧、一氧化碳、氮氧化物,臭氧是氬弧焊和等離子弧焊的主要危害因素之一,二氧化碳氣體保護焊接產(chǎn)生的一氧化碳濃度最高。焊接電弧是一種很強的光源,能產(chǎn)生中、短波紫外線,可引起電光性眼炎。在引弧的瞬間(2——3秒)有高頻電磁場存在。等離子噴焊可產(chǎn)生90——123分貝的強噪聲。非熔化極氬弧焊和等離子弧焊使用鈦鎢棒電極,能放出α、β、Υ三種射線。