电焊烟尘呼吸防护研究

盛海涛

北京市劳动保护科学研究所

我国法定职业病之一的尘肺病，是影响范围最广最严重的职业病，根据2016年《全国职业病报告》，2016年共报告职业病31789例。其中，职业性尘肺病及其他呼吸系统疾病28088例，较2015年增加1911例，占2016年职业病报告总例数的88.36%。在《职业病分类和目录》列入的12种尘肺病中，电焊工尘肺越来越多的受到众多专家学者的关注。

目前国内电焊烟尘的职业病危害现状不容乐观，电焊工尘肺发病率近年呈现出快速上升趋势。为促进电焊工尘肺的预防，本文通过分析电焊烟尘的职业危害，结合电焊作业特点，对如何选择合适的呼吸防护装备及使用中的注意事项进行了探讨和说明。

1 电焊烟尘职业危害及呼吸防护现状

1.1 电焊烟尘职业危害分析

电焊工尘肺是指在焊接作业中因长期吸入焊接烟尘，烟尘在肺内滞留沉积，最终引起的以肺组织弥漫性纤维化为主要特征的综合性尘肺病。电焊工尘肺伴随有咳嗽、胸痛、胸闷、气短及肺活量降低等临床表现，随病程进展容易并发慢性支气管炎、肺气肿、肺源性心脏病等严重疾病[1]。引发电焊工尘肺的根源是焊接烟尘。焊接时，电弧放电产生4000℃～6000℃高温，焊药、焊芯和焊接材料在电弧高温下，熔化蒸发逸散至空气中，随即被快速氧化，冷凝成细小的固态粒子，受作业环境影响，空气流动缓慢，粒子在空气中悬浮，即为焊接气溶胶，成为电焊烟尘。

国内多位学者对电焊烟尘对人体的危害进行了研究，段潇潇等人对沈阳某汽车制造厂接触电焊烟尘的154名职工的血细胞参数和血生化指标及血压、心率进行了追踪，结果显示该厂电焊烟尘致接触工人血清中ALT（丙氨酸氨基转移酶）等含量升高，而收缩压和心率降低[2]。周静东等人对2015年广州市两家大型汽车生产企业3740名男性焊工进行职业健康检查，结论提出电焊烟尘是影响焊工心肺功能和消化功能的主要因素，应采取有效的综合预防措施来保障电焊作业工人的职业健康[3]。对北京地区建筑行业68家企业电焊作业现场劳动卫生学调查和1136名电焊工进行健康体检，检测结果为：电焊烟尘浓度范围为0.3～9.2mg/m3，超标率18.58%；1136人健康检查的主要结果为：有神经系统严重反应的人（如手颤）20人，占1.76%，肺纹理紊乱265人，占23.32%，可疑尘肺9人，占0.79%，尿锰增加114人，占10%[4]。

1.2 电焊烟尘呼吸防护现状

目前，控制电焊烟尘职业危害的方法主要有：改进焊条材料和焊接工艺、增加通风等工程降尘措施、佩戴有效的呼吸防护用品。若改进焊条材料和焊接工艺不能短时间到位，佩戴呼吸防护用品是最有效的预防性措施之一。

相关的调查结果显示相关部门或者单位对电焊作业环境中的工作人员配发的个体防护用品并不是很理想。有关研究对不同行业526名电焊工人施工环境和个体防护进行了调查和研究，电焊烟尘超标率分别为：家具制造18.52%、钢结构制造16.67%、船舶制造47.83%、化工机械20.0%；个人防护用品配备及使用情况调查结果为：配发率：手套95.8%、工作服92.6%、眼罩91.1%、劳保鞋87.6%、防尘口罩80.4%、头盔70.9%、耳塞70.9%[4]。

目前，我国焊接企业管理人员和作业人员缺少作业环境职业危害和呼吸防护相关知识，在粉尘防护上存在一定问题。首先，选择不适用的防护口罩，如部分焊接企业仍在使用普通纱布口罩，或使用的口罩不适用于高浓度粉尘作业环境。即使选择的口罩符合要求，但舒适性较差，作业工人不愿主动佩戴。其次，员工安全教育和防护品使用培训不到位，安全意识匮乏，不能够主动并且正确使用配发的口罩。可见，焊接作业的呼吸防护还存在较大问题。

2 电焊烟尘的呼吸防护

在改进焊接工艺、材料和增加通风除尘工艺无法短时间内实现时，选择并正确使用防尘口罩是最有效的防护手段。

2.1 口罩防护原理

口罩防护主要是依靠滤材将空气中的颗粒物过滤掉实现的，过滤机理主要为以下几种：

（1）重力沉积。部分质量大的粉尘在透过口罩时，因自身重力沉积到口罩上。

（2）碰撞截留。当颗粒物的粒径大于滤料纤维间的空隙时，粒子碰撞在滤料表面，造成颗粒物的沉降和黏附在滤料的表层。

（3）惯性沉积。粉尘通过口罩时，动量大的颗粒因运动惯性与口罩滤材碰撞被拦截。

（4）扩散作用。部分细小颗粒因与气体分子碰撞作无规则的布朗运动，在运动中与口罩发生碰撞，因分子间引力被吸附。

（5）静电作用。口罩滤料中若加入了带电驻极体，空气中的粉尘在经过滤料时，会被吸附在口罩滤料上，应用静电吸附原理的口罩过滤材料过滤效率大大提高，并且不会影响口罩的呼吸阻力。

电焊烟尘中1μm以下的尘粒约占90%以上，需要靠扩散沉积和静电吸附的共同作用。电焊烟尘防护口罩滤料一般为加入了静电功能的材料。

2.2 电焊烟尘呼吸防护装备选择

防尘口罩根据结构不同分为随弃式面罩、可更换式半面罩和全面罩，除此之外，还有电动送风过滤式呼吸器可用于高浓度粉尘防护。实际使用中应根据不同的粉尘浓度选择不同类型的防护口罩。在国家标准GB/T 18664-2002《呼吸防护用品的选择、使用与维护》中规定了如何根据作业环境粉尘浓度选择不同的防护口罩，标准中规定口罩适用的环境粉尘浓度，应不超过口罩指定防护因数（APF）×国家职业卫生标准容许粉尘浓度。以防尘口罩中的随弃式面罩为例，其APF值是10，国家标准GBZ 2.1-2007《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》中规定，作业环境中电焊烟尘的容许浓度是4mg/m3，工人在佩戴随弃式面罩进行焊接作业时，作业环境粉尘浓度最高为40mg/m3（4×10）。下表列出了不同呼吸防护用品粉尘适用浓度。

2.3 呼吸防护装备选用使用注意事项

（1）在选择时确保口罩与佩戴者的密合程度，如果口罩与佩戴者面部密合不严，空气中的粉尘通过缝隙进入口罩内，被人体吸入体内，即使选择更好的滤料，防护效果也大大降低。

表 呼吸防护用品粉尘适用浓度

（2）选择时要考虑口罩佩戴的舒适性，即口罩大小、形状与使用者面部适宜，即佩戴口罩时没有明显的压迫感，口罩材料无明显刺鼻异味，对面部皮肤无刺激性。最主要是呼吸阻力低的口罩，保证在长时间或一定强度工作下佩戴者呼吸顺畅、无明显憋闷感，防止佩戴过程中出现头晕、恶心及呕吐等症状。

（3）随着口罩的使用，粉尘在滤料上不断累积，当达到一定量值时，口罩阻力大大增加，佩戴者憋闷感增强，此时应及时更换口罩，如果口罩上存在明显的孔洞，也应弃掉更换。

3 结论

本文从分析电焊烟尘职业危害及呼吸防护现状入手，通过探讨口罩防护机理及电焊烟尘特点，根据烟尘浓度选择不同的防护口罩，指导作业人员如何选择防护口罩。此外，还应加强企业安全和职业健康管理，改进除尘设施和工艺，降低职业危害，加强相关人员的安全职业健康培训和宣传教育，提高员工自我防护意识。

[1] 黄靖雯,沈安丽,张战赛.电焊烟尘危害及防控措施[J].职业卫生与应急救援,2015,(1):22-25,33

[2] 段潇潇,王玥,李业明.沈阳市某汽车制造厂接触电焊烟尘工人的实验室检查结果[J].职业与健康,2016,(11):1488-1491

[3] 周静东,张晋蔚,周浩,等.广州市汽车制造企业男性电焊作业工人健康状况调查[J].职业卫生与应急救援,2017,(3):227-230

[4] 傅吉全.电焊烟尘的危害及其防护效果[J].个体防护装备,2012,(5):11-15