TIG焊职业危害及防护研究

194研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新中国设备工程 2017.08 (上)1 TIG 焊职业危害因素分析TIG（Tungsten Inert Gas）焊是核燃料元件零部件生产中的特种焊接工艺，它是以钨极作电极,氩气作为保护气体的一种惰性气体保护焊。

TIG 焊采用惰性气体—氩气保护熔池，利用高频振荡器产生高频电来引弧和稳弧，电弧温度高达3000℃以上。

其特有的职业危害因素有高频电磁场、弧光伤害、氮氧化物等有害气体，根据危害因素的性质可分为物理危害因素和化学危害因素两大类。

2 TIG 焊的物理危害因素分析TIG 焊接过程中的物理危害因素主要有高频电磁场、光辐射等物理因素。

2.1 TIG 焊接中高频电磁场危害焊工长期接触高频电磁场能引起植物神经功能紊乱和神经衰弱，表现为全身不适、头昏头痛、疲乏、食欲不振、失眠及血压偏低等症状。

2.2 TIG 焊接中弧光辐射危害TIG 焊弧光对人体的危害主要是紫外线的危害。

人的皮肤和眼睛对紫外线的过度照射较为敏感，皮肤在强紫外线作用下，可引起皮炎、弥漫性红斑，有时可出现小水泡，渗出液和浮肿，有烧灼感，发痒。

紫外线过度照射引起眼睛的急性角膜炎称电光性眼炎。

波长较短的紫外线，能损害结膜和角膜，有时甚至侵及虹膜和网膜。

3 TIG 焊的化学危害因素分析在焊接的高温和电弧的紫外线作用下，焊接的周围空间会产生多种化学危害气体，主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳等。

危害气体成分及量的多少与焊接方法、焊接材料和焊接规范有关。

各种危害气体被吸入人体内，都影响操作者的健康，主要症状是精神衰弱，如失眠、头痛、食欲不振、体重下降等。

高浓度的氮氧化合物能引起急性中毒，其中轻者发生急性支气管炎；重度中毒时，引起咳嗽剧烈、呼吸困难、虚脱、全身软弱无力等症状。

一氧化碳可能使人体组织缺氧，严重的会窒息，甚至死亡。

4 TIG 焊职业危害因素的治理TIG 焊职业危害的发生是焊接过程中各种危害因素综合作用的结果。

在焊工作业环境很差或缺乏劳动保护情况下长期作业，有可能引起职业危害。

焊工职业危害的发生主要取决于以下因素。

焊接烟尘和气体的浓度与性质及其危害程度；焊工接触危害因素的机会和持续时间；焊工个体体质与个人防护状况；焊工所处生产环境的优劣以及各种危害因素的相互作用。

从综合治理，预防为主的角度出发，治理TIG 焊危害因素的主要途径有：危害因素源头控制、危害因素传播途径的治理及个人防护。

4.1 TIG 焊危害因素源头控制生产工艺、生产设备及操作者的技术能力是焊接过程产生各危害因素的种类和数量的决定因素，应该从这几个方面对危害因素源头进行必要的控制。

（1）生产工艺的优化选择。

焊接工艺的优化有助于减小操作者的劳动强度及焊接危害因素伤害，可大大降低危害因素的危害程度。

优先用自动焊工艺代替手工焊接工艺；优先用少焊接层次代替多焊接层次。

减少焊接工作量缩短工作时间，提高效率的同时减少危害因素的释放量；优先用低劳动伤害的焊接方法代替高劳动伤害的焊接方法。

（2）设备的改进。

在生产工艺确定的前提下，应选用自动化程度高的设备，以降低烟尘浓度和危害性。

在选购新设备时应注重设备的环保性能，多选用配有净化部件的一体化设备。

（3）操作者技术能力的提高。

技术能力高的焊接工人在焊接过程中能够熟练、灵活地执行操作规章，更好的保护自己。

操作者技术能力水平高低与单位产品劳动时间、产品返修率等成反比。

操作者技术能力的提高，会减少不必要的焊接作业时间，从而减小危害因素的产生。

TIG 焊职业危害及防护研究李晓宜（中核建中核燃料元件有限公司，四川 宜宾 644000） 摘要：本文分析TIG 焊所涉及的职业危害因素的形成及危害，研究职业危害因素的治理及防护。

关键词：TIG 焊；危害因素；治理；防护中图分类号：TG444.74 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2017）08（上）-0194-03195中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.08 （上）4.2 TIG 焊危害因素的传播途径治理及防护4.2.1 TIG 焊物理危害因素传播途径控制（1）TIG 焊高频电磁辐射危害传播途径控制：屏蔽焊接电缆和控制线。

采用细铜质金属编织软线及薄的金属罩套在电缆胶管并将焊把外面同时接地，对高频磁场有屏蔽作用；降低振荡频率。

由于高频电磁场的频率越高对人体的影响就越大，所以在不影响引弧顺利的前提下适当降低振荡频率，改变电容器及电感参数，将振荡频率降至30kHz，使其对人体的影响尽可能减少；缩短高频电磁场存在时间。

尽量不用高频振荡装置，或仅用来引弧，电弧引燃后，立即切断高频电源；工件良好接地。

施焊工件的地线做到良好接地，能大大降低高频电流。

接地点距工件越近，情况越能得到改善。

（2）光辐射危害因素传播途径治理及防护。

依据光辐射污染对人体伤害的部位的不同，分别从光辐射对眼睛的伤害和光辐射对人体皮肤的伤害两个方面进行治理和预防：①预防弧光对眼睛的伤害：主要通过控制光辐射危害因素的传播途径，减少弧光的反射。

可在焊接工作现场墙体表面采用吸收材料装饰，并在焊接工位设置灰色或黑色防护屏。

焊工在焊接时必须佩带镶有特制滤光片的面罩。

②预防电弧光对人体皮肤的伤害：焊接工作在焊接时必须穿好表面平整、反射系数大的工作服。

焊接电弧的紫外线对纤维的破坏能力很强，其中以棉织品损伤最严重，而白色织物由于反射性能强，耐紫外线辐射能力较强，所以TIG 焊的工作服宜采用浅色或白色用耐酸呢、柞绢等织品制作。

工作时戴好手套、鞋盖，工作裤穿上后要保证在蹲下时的足够长度，避免脚腕处裸露而被弧光灼伤。

4.2.2 TIG 焊化学危害因素传播途径控制及个人防护化学危害因素主要为焊接时产生的化学危害气体，其主要传播途径是空气，通过呼吸道危害操作者的健康。

其治理原则就是控制空气质量，加强个体防护。

化学危害因素的个人防护主要通过佩戴合格的防尘口罩或防毒面具。

治理TIG 焊化学危害因素的根本途径是解决通排风问题，通过通排风改善焊接场所空气质量。

下面以某厂房管座生产线焊接场地为例，介绍TIG 焊化学危害因素治理的方案设计。

厂房TIG 焊接大厅：现有TIG 焊机5台，需设计一套地面排风装置，主要用于排放比空气重的有害气体臭氧（O 3）、二氧化氮（NO 2)。

一套屋顶排风装置，主要用于排放比空气轻的有害气体一氧化碳（CO）。

地面排风和屋顶排风均属于全面排风，其通风量要满足焊工作业场所每工作位57m 3/min 的基本通排风要求。

因为厂房有整体送风装置，可以不考虑送风问题。

通过对TIG 焊危害因素的论证和分析，对照焊工行业标准，焊工作业场所必须满足每工作位57m 3/min 的基本通排风要求，排风量Q 计算公式：Q=57×n （1）式中：Q——排风量，n——焊工工位。

根据公式（1），结合各工作间的工位分布的具体情况，计算焊接场地的全面排风量并制定方案。

根据公式（1）计算屋顶和地面轴流风机的通风量：Q=57×n=57×5×60 =17100m 3/h。

根据厂房特点，屋顶排风和地面排风均选择T35系列低噪声轴流风机，依据焊接工作间的排风量，通过表1：T35低噪声轴流通风机型号规格表，选择轴流风机型号为T35-11-NO 8，通风量可达到17566-35682m 3/h，满足需求。

表1 T35低噪声轴流通风机型号规格表机号No.叶轮直径/mm 转速/（r/min）风量/（m 3/h）配用电机功率/kW 7.1710145012279-24943 1.5/2.2/3/49608130-165140.75/1.18800145017566-356822.2/4/5.5/7.596011630-236240.75/1.1/1.5/2.24.2.3 优化排风控制装置的自动化应用为了使全面通风的屋顶排风和地面排风系统更加经济实用，操作时简单快捷，实现排风全自动化控制，设计增加一套自动排风装置。

根据工作焊机的数量不同，工作时间长短不同，产生的危害气体的浓度不同，利用传感器测量技术，使排风装置实现自动化控制。

焊接岗位产生的有害气体不同浓度时轴流风机的转速、排风量能自动匹配，做到排风量根据有害气体浓度自动调节，以提高排风系统工作效率。

厂房TIG 焊接大厅焊接工作区域的自动排风装置原理框图见图1，各个模块的功能如下。

（1）通过传感器将工作现场的害气体CO、NO 2、O 3浓度值转变成4～20mA 的电流信号发送到A/D 模数转换器单元。

（2）A/D 模数转换器单元将现场CO、图1 厂房自动排风装置控制原理框图196研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新中国设备工程 2017.08 (上)由于矿槽槽上的卸料的车辆和矿槽的内部存在温度差异和高度差异，导致车辆在卸料的时候会溢出大量的粉尘。

这些粉尘使车间的工作环境变的恶劣，还会损害工人的身体健康。

这些烟尘如果排放到自然环境中，一是浪费了有限的资源，二是对大气造成了污染。

那么为了解决上述的问题，车间对矿槽卸料造成的粉尘采取了许多措施，传统的解决方法是在矿槽边放置吸尘罩，和可移动的通风罩。

但是不论是通风罩还是吸尘罩和矿槽的对接都不够严密，孔隙的地方会漏风漏尘。

而采用水封移动一体式通风除尘罩，可以使除尘罩和矿槽之间无缝连接，对粉尘的吸收是最大化的。

有效的解决了上述问题。

1 传统的运用于矿槽除尘系统存在的缺陷为了解决矿槽卸货导致的烟尘问题，传统的解决方式一般为在矿槽旁边放置吸尘罩。

每一台吸尘罩都会配置有电动阀门。

卸料车和电动阀门是相连的，卸料车开始卸货的时候，就会自动将除尘罩的阀门打开，将溢出的粉尘吸走。

这个方式是有一定效果的，且不需要占用槽面太大的空间，在控制粉尘溢出方面也起到了作用。

但是也存在许多问题，首先该除尘罩的密封性不好，而且不可移动。

其次阀门的安装也非常麻烦。

最后，由于粉尘颗粒会进入阀门中，常常导致阀门失灵，提高了故障率。

因此这种方式虽然在刚开始使用的时候还能达到不错的效果，但是长时间的使用就会因为阀门被堵等问题而无法正常的使用。

另一种经常使用的移动式通风罩采用的是皮带密封的方式，虽然通风除尘效果较好，但是密封不够严密，容易漏风，在除尘的时候需要的风量比较大，不仅效果不佳，而且对能量的消耗很大。

2 水封移动一体式通风除尘罩的相关概念2.1 水封移动一体式通风除尘罩的组成结构该除尘罩主要可以分为三个部分：槽体，U 型通风管和冷却液组成（见图1）。

槽体具体可以分为头，中间和尾部三个部分。

槽体的数量和形状都可以根据实际的情况调整。

槽之间的连接为法兰连接，在安装的时候要注意在槽体中设置几处可以活动的盖板，方便以后检修。