烟尘及有害气体产生的原因

出处：按学科分类—工业技术 江苏科学技术出版社《焊工简明实用手册》第769页（1135字）

焊接烟尘和有毒气体的产生及其成分与所用的焊接方法和焊接材料密切相关。手工电弧焊、CO₂气体保护焊、等离子电弧焊在焊接时，在高温电弧作用下将产生：

金属烟尘：焊接烟尘粒子尺度范围可达10^－3～10²μm，发生几率最高的是10^－2量级的粒子。能通过人体上呼吸道进入肺部且对人体影响最大的粒子尺度是0．1～1μm。

研究发现：近90%的焊接烟尘来自填充金属，来自母材的仅占10%左右。烟尘主要成分是铁、硅、锰，其中主要毒物是锰。对于不同的焊接方法，产生的烟尘组成不同，除了主要成分外：采用镀铜焊丝的气体保护焊的烟尘中还存在铜；采用低氢型焊条，烟尘中的主要成分是氟，特别是可溶性氟；采用钛钙型焊条，烟尘中含有较多量的F_e2O₃，它的毒性虽不大，但是长期接触可能形成电焊尘肺；焊接不锈钢填充材料烟尘中含有较多量的Ni和Cr。流行病学的研究显示从事低碳钢、不锈钢焊接的工人患癌症(主要是肺癌)的风险比对照人群高30%。

我国焊接烟尘卫生标准是GB 16194－1996，GB Z2－2002，标准中规定了总焊接烟尘的最高允许浓度为6mg／m³。

毒性气体：毒性气体主要是臭氧和氮氧化物。它们是由电弧的紫外线辐射作用于空气中的氧和氮而产生。对于铝和铝合金的焊接，采用氩弧焊能产生臭氧和氮氧化物，其中以熔化极氩弧焊产生的臭氧含量最高。不同的焊接方法产生的臭氧浓度亦有不同：气体保护焊时由于产生大量烟尘遮挡了紫外线使臭氧的产量减少；而TIG焊烟尘较少，其焊接过程产生的臭氧浓度很高。

烟尘及有害气体劳动保护措施：

①采取全面通风、局部通风或排烟机组等通风除尘措施。在焊接车间和焊接工作场所应安装通风设备，保证新鲜空气能输送到作业区，并及时排除产生的有害物质。

②操作工人在焊接的时候，要求佩戴防尘口罩，如图10．3－ 3所示。

图10．3－3 自吸过滤式防尘口罩

③对焊接现场的烟尘和臭氧的浓度进行监测，如果超过了国家规定的标准值，则应该改进通风除尘措施。否则，必须要求工人停止作业。

④注意选用性能优良而发尘量和有害气体较少的焊接材料，改进焊接工艺等。