焊接过程产生的有害物质指有害于健康的气态和颗粒状态的物质。在焊接及有关工艺过程中产生的有害物质来自填充材料、母材、保护气体，药皮涂层在周围的空气及电弧或火焰的高温下发生物理或者化学过程，如蒸发、凝聚、氧化、燃烧、分解等。焊接过程中常产生有害烟尘，包括气态、烟和粉尘。直径小于0．1μm的微粒称为烟，直径在0．1～10μm的微粒称为粉尘。当这些物质超过允许浓度时，就会危害人体健康，因此有必要对操作人员采取保护措施，并对工作场所进行改善，以避免人员在工作环境中受到有害物质的侵害。有害物质的存在形式及影响见表7-1。
表7-1 有害物质的存在形式及影响
（一）焊接过程产生的有害物质的危害
1.颗粒状有害物质的危害
1）焊工尘肺 焊接区周围空气中除了大量氧化铁和铝等粉尘之外，同时存在许多种具有刺激性和促使肺组织纤维化的有毒因素，如硅、硅酸盐、锰、铬、氟化物及其他金属氧化物，还有臭氧、氮氧化物等混合烟尘和有毒气体。由于长期吸入超过允许浓度的上述混合烟尘和有毒气体，在肺组织中长期作用就形成焊工尘肺。因而焊工尘肺不同于铁质沉着症和硅肺病，焊工尘肺的发病一般比较缓慢，有的病例是在不良条件下接触焊接烟尘长达15～20年才发病的，表现为呼吸系统的症状，如气短、咳嗽、胸闷和胸痛，有的患者呈无力、食欲不振、体重减轻及神经衰弱等症状。
2）有毒物质的危害
（1）锰中毒。焊工长期使用高锰焊条以及焊接高锰钢，如果防护不良，则锰蒸气氧化而成的氧化锰及四氧化三锰等氧化物烟尘，就会大量被吸入呼吸系统和消化系统，侵入机体。排不出体外的余量锰及其化合物则在血液循环中与蛋白质相结合，以难溶盐类形式积蓄在脑、肝、肾、骨、淋巴结和毛发等处，并影响末梢神经系统和中枢神经系统，引起器质性的改变，造成锰中毒。
（2）焊工金属热。焊接金属烟尘中的氧化铁、氧化锰微粒和氟化物等物质容易通过上呼吸道进入末梢细支气管和肺泡，再进入体内，引起焊工金属热反应。手工电弧焊时，碱性焊条比酸性焊条容易产生金属热反应。其主要症状是工作后寒战，继之发烧、倦怠、口内金属味、恶心、喉痒、呼吸困难、胸痛、食欲不振等。据调查，在密闭罐内、船舱内使用碱性焊条焊接的焊工，当通风措施和个人防护不利时，容易出现此症状。
（3）其他有色金属焊接烟尘。铅焊时的铅在400～500℃时，向空气中散放大量蒸气或铅化合物粉尘，人体吸收铅和锑（铅中加入锑可增加强度和硬度）后，就会造成血液、神经、消化系统等器官出现不同程度的中毒症状。特别是中毒者如果发烧、精神受刺激或服用某种药物和饮用过量的酒，会引起中毒的急性发作。黄铜焊对人体的危害主要是粉尘，人体过量吸入铜会产生溶血性贫血或“黄铜热”。焊接产生的氧化锌烟尘会导致严重支气管炎，还可并发肺炎。
3）致癌物质的危害
（1）六价铬化物。属六价铬化物的有铬酸盐和氧化铬。这些物质对黏膜有刺激和腐蚀作用，并对人体特别是对呼吸器官有致癌作用。
（2）镍的氧化物。镍的氧化物对呼吸道有致癌作用。
4）放射性物质的危害 ThO2是放射性物质。吸入含有ThO2的烟雾和灰尘，会导致体内辐射；钍沉积在骨骼内会产生对支气管和肺的辐射，从而造成危害。
2.气态有害物质的危害
在电气焊接区的周围空间会形成多种有毒气体。特别是电弧焊接中，在焊接电弧的高温和强烈紫外线作用下，形成有毒气体的程度尤为厉害。所形成的有毒气体中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和光气等。
（1）臭氧主要对人体的呼吸道及肺有强烈刺激作用，其浓度超过一定限度，特别是在密闭容器内焊接而通风不良时，可引起支气管炎、咳嗽、胸闷等症状。
（2）氮氧化物对肺有强烈刺激作用，急性氮氧化物中毒是以呼吸系统急性损害为主的全身疾病。
（3）一氧化碳对血的载氧能力有阻碍作用。经呼吸道吸入的一氧化碳，使氧在体内的输送或组织吸收氧的功能发生障碍，使人体组织因缺氧而坏死。
（4）光气对呼吸道有强烈刺激作用。当存在氯化氢时，由于加热或氯化的碳氢化合物的去油污剂受到紫外线辐射，就会形成光气，这是一种带有霉烂味的极毒气体。吸入较高浓度的光气，严重刺激眼、鼻和呼吸道黏膜，最后导致肺水肿。
颗粒状有害物质与气态有害物质存在一定的内在联系。电弧辐射越弱，则颗粒状有害物质越多，气态有害物质浓度越低；反之，电弧辐射越强，气态有害物质浓度就越高。
（二）焊接过程产生的有害物质的防护措施
焊接过程中只要采取完善的防护措施，就能把焊接过程产生的有害物质危害减至最低程度，从而避免发生焊接烟尘和有毒气体中毒现象。具体防护措施如下：
（1）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，避免焊接烟尘和有害气体对焊工的伤害。
（2）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。
（3）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。
（4）加强作业场所的通风除尘工作。消除尘毒对人体健康的危害，最为有效的防护措施是加强作业场所的通风除尘工作，包括全面通风、局部通风等。利用通风设施把新鲜空气送到作业地点，并及时将有害物质和被污染的空气排出，使作业场所的空气质量符合《工业企业设计卫生标准》的要求。
焊接通风技术措施设计的要求如下：
①车间内施焊时，必须保证焊接过程中产生的有害物质能及时排出，保证车间作业地带的条件良好、卫生。
②有害物质抽排至室外大气之前，原则上应该净化处理，否则将对大气造成污染。
③采用通风措施后必须保证冬季室温在规定范围内，满足采暖需要。
④应根据作业现场及工艺等具体条件设计，不得影响施焊和破坏焊接过程的保护性。
⑤应便于拆卸和安装，适合定期清理和修配的需要。(www.zuozong.com)
⑥焊接工作场所局部通风。
局部通风一般有送风与抽风两种方式。局部送风是把新鲜空气或经过净化的空气，送入焊接工作地带，它用于送风面罩、口罩等有良好的效果。
局部机械排气是将所产生的有害物质用机械的力量由室内（焊接区域）排出，或将经过滤净化后的空气再送入室内。此种方法使用效果良好，操作灵活方便，设备费用低廉，应用较为普遍。其常见的类型如下：
①固定式排烟罩，如图7-1所示。这类排气装置有上抽、侧抽和下抽三种，适合于焊接操作地点固定、焊件较小的情况。其中下抽的排气装置操作方便，排气效果也较好。
②可移动式排烟罩，如图7-2所示。这类通风装置可以根据焊接地点和操作位置的需要随意移动。焊接时将排烟罩置于电弧附近，开动风机能自动有效地把烟尘和有毒气体吸走。
图7-1 固定式排烟罩
（a）上抽；（b）侧抽；（c）下抽
图7-2 可移动式排烟罩
1—软管；2—吸风头；3—净化器；4—出气孔
图7-3 气力引射器
1—主管；2—管
③气力引射器，如图7-3所示。其排烟原理是利用压缩空气从主管1中高速喷出时，在管2形成负压后，从而将电焊烟尘和有毒气体吸出。
④多吸头排烟罩，如图7-4所示。这类排烟罩适用于焊接大而长的焊件时排除电焊烟尘和有毒气体。
图7-4 多吸头排烟罩
1—转动轮；2—容器；3—排出口；4—过滤器；5—风机；6—排烟管路；7—排烟罩
⑤隐弧排烟罩，如图7-5所示。这类排烟罩对焊接区实行密闭，能最大限度地减少臭氧等有毒气体的弥散。同时，把光辐射、金属氧化物烟尘等控制在一定的范围内。
图7-5 隐弧排烟罩
1—观察窗；2—罩体；3—导风管；4—风机；5—净化器
（5）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，尤其在密闭容器内作业时可能受到的危害更大。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，必要时可采用送风头盔式面罩及防护口罩等。
送风头盔式面罩可分为顶送风式、下送风式以及风机内藏式，必须注意，风源应是经过净化的新鲜空气，不许用氧气来代替，以免发生燃烧爆炸事故，如图7-6所示。
图7-6 送风头盔式面罩
（a）头箍式头盔（顶送风）；（b）肩托式头盔（下送风）；（c）风机内藏式头盔
（6）合理选择焊接工艺和焊接材料。
①在保证产品技术要求的前提下，合理地设计容器结构，减少以至于完全不在容器内部焊接，尽可能采用单面焊双面成形的先进工艺。
②工业机械手是实现焊接自动化的重要途径，它在焊接操作中的广泛应用，可以从根本上消除尘毒对焊工的直接危害。
③采用无毒或毒性小的焊接材料代替毒性大的焊接材料，在满足产品要求的前提下，用发尘量较少的钛钙型焊条代替发尘量较多的低氢型焊条。
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