预计未来十年内对娴熟焊接的需求将稳步增长。 与预期的增长随之而来的是新的建造和制造不断涌现,同时老化的结构和设备也需要维护。 扩大焊接操作的机会正在孕育之中,与此同时,关注员工健康和安全举足轻重。
焊工面临的首要危害之一就是接触金属氧化物和气体副产物。 无论是仅利用热源(电弧热、气体火焰或激光工艺)的熔焊,还是在焊接和切割工艺中组合利用热源和压力,都面临相同的问题: 所有方法都会产生有害焊烟。
焊烟中的金属颗粒杂质比人类发丝宽度窄 50 至 75 倍,极易吸入体内。 美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 给出的此问题 Fact Sheet(事实数据表)显示,吸入金属颗粒和气体可导致许多健康危害。
短期接触焊烟可导致恶心、头晕或眼、鼻、喉刺激,此症状称为“金属烟热”。 长期接触焊烟可导致癌症、器官或神经损伤。 某些气体会置换空气中的氧气,还可引起窒息,尤其是在封闭的工作区域。
受以下因素的影响,每个工厂都面临不同程度的风险:
焊烟暴露没有单独的指南。 但是,美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 执行的特定金属的允许暴露限度 (PEL),反映了特定时间段内的限值。 例如,对于铝、铁和低碳钢,允许暴露限度 (PEL) 为 8 小时内每立方米空气平均 5 毫克颗粒 (5 mg/m3)。 对于毒性更高的金属(包括铬、锰、不锈钢、镍和镉)所允许暴露限度 (PEL) 更为严苛。
许多焊接操作都力求符合美国政府工业卫生学家会议 (ACGIH) 阐明的阈限值 (TLV)。 这些预估值基于当前的科学研究估计工人在职业生涯中可以承受的暴露水平,其值可能低于允许暴露限度 (PEL)。 允许暴露限度 (PEL) 和阈限值 (TLV) 引自美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 发布的化学危害袖珍指南 。 但是,请注意,您的操作可能还需满足州和地方的其他要求。
了解适用的金属和工艺暴露限值后,您需要考虑降低这些暴露危害的方法。 美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 推荐采取“分层控制”,即从高效到低效依次进行排列:
消除与替代 — 实际消除危害。 如可能,请停止使用危害性材料。
替代 — 替代危害。 改用替代材料,例如,产生更少焊烟的不同填充金属或带涂层的线材消耗品。
工程控制措施 — 将人员和危害相隔离。 封闭空间和/或安装局部排气通风系统(排烟装置或粉尘/焊烟除尘器)。
管理和工作实践控制措施 — 改变人员的工作方式。 改变焊工的工作习惯或岗位、限制高浓度区域的停留时间和/或加强培训。
个人防护装备 (PPE) — 使用正确的个人防护装备 (PPE) 保护工人。 使用美国国家职业安全与健康研究所 (NIOSH) 批准的防毒面具,尤其在其他控制措施不充分发挥作用时如此,同时检查防毒面具,确保其适配和状况良好。
通风设备是将焊烟从焊工呼吸区吸走的关键所在。 美国职业安全与健康管理局 (OSHA) 针对自然通风和工程通风给出了以下建议:
虽然在某些情况下自然通风或风扇强制通风可能有作用,但焊烟抽排系统通常更为有效。 事实上,英国已强制要求焊接操作时进行工程通风,即便低碳钢焊接操作也是如此。 英国健康与安全执行局 (HSE) 发布的 2019 更新要求所有焊接操作必须使用局部排气通风措施。 欧洲通常会首先采用更严苛的法规,因此,此法规表明,美国和其他地区对焊接操作的要求也可能发生变化。
每种焊接操作都有其独特性。 明智的做法是请工业卫生专业人士帮助您确定适用的暴露限度、采样工人周围的呼吸区空气、检查操作过程,并指导您制定风险管理策略。 此外,唐纳森还可以帮助您选择过滤设备以协助收集粉尘和焊烟,这是可靠工程解决方案的部分内容。
所有焊接方法都会产生有害烟雾,吸入这些烟雾会对健康产生许多影响。针对此类危害,许多控制措施,比如过滤除尘设备, 在企业制定风险管理战略方面发挥着重要作用。