电焊烟尘的呼吸职业危害及防护快讯
一、电焊烟尘的定义
电焊烟尘是在温度高达3000-6000℃的电焊过程中,焊接原材料中金属元素的蒸发气体在空气中迅速氧化、凝聚,从而形成金属及其化合物的混合物烟尘或气溶胶。其主要来自焊条的药皮,少量来自焊芯及被焊工件,成分与焊条种类有关,可含有氧化铁、二氧化硅、氧化锰等。
二、产生电焊烟尘的行业举例
产生电焊烟尘的行业举例如下:
1、体育用品制造业:铜管打孔。
2、机械工业:手工电弧焊、气体保护焊、氩弧焊、碳弧气刨、气焊。
3、交通运输设备制造业:机车部件组装、平合组装、船舶管系安装、船舶电气安装、船舶锚链加工、制动梁加工、汽车总装、摩托车装配。
三、电焊烟尘的呼吸职业危害
电焊工尘肺系工人长期吸入高浓度电焊烟尘而引起的慢性肺纤维组织增生为主的损害性疾病,是一种混合性尘肺。
金属烟热是吸入金属加热过程释放出的大量新生成金属氧化物粒子引起的急性职业病。
金属中毒主要与使用的焊条成分有关。若使用高锰型焊条,产生的电焊烟尘中含有较多二氧化锰等,长期接触会发生慢性锰中毒。
1、发病原因
(1)电焊工尘肺
1)发病与焊接环境、粉尘浓度、气象条件、通风状况、焊接种类、焊接方法、操作时间及电流强度 等有密切关系。
2)工人的个体因素和健康状况对尘肺发生也起一定作用。
3)发病时间长短,与应用焊条成分有明显关系。
4)发生及病变程度与肺内粉尘蓄积量有关,蓄积量主要取决于粉尘的浓度、分散度、接尘时间、防护措施,粉尘浓度越高、分散度越大、接尘工龄越长、防护措施差、吸入并蓄积在肺内的粉尘量越大,越易发生尘肺,病情越严重。
(2)金属烟热
各种重金属烟均可产生金属烟热。金属加热刚超过其沸点时,释放出高能量的直径0.2-lum的粒子,深入呼吸道深部,大量接触肺泡可引起金属烟热。吸入大量细小的金属尘粒也可发病。能引起金属烟热的金属是锌、铜、镁,特别是氧化锌。铬、锑、砷、铁、铅、锰、汞、镍、硒、银、锡等也可引起,但较少见。
(3)金属中毒
由于吸入金属及其化合物粉尘引起的中毒。一般分慢性、急性中毒。
通常重金属及其化合物都有毒且人体无法排出。因为重金属能够使蛋白质的结构发生不可逆的改变,从而影响组织细胞功能,进而影响人体健康。
2、症状及危害
(1)电焊工尘肺
发病缓慢,临床症状轻微,早期可无明显自觉症状和体征。并发肺气肿等疾病时,可出现相应的临床症状。少数病例在脱离焊接作业后,病情可逐渐减轻。在长期从事接触高浓度焊烟作业时,少数病例也可发生三期尘肺。
(2)金属烟热
临床表现为流感佯发热,有发冷、发热以及呼吸系统症状。以典型性骤起体温升高和血液白细胞数增多等为主要表现的全身性疾病。
在吸入金属姻后4-8 h(工作结束后l-3 h),往往在工作后回家的傍晚发病,很少在工作时发病。受凉、劳累往往是诱因。冬季发病较多,可能与自然通风差有关。开始时感觉口中有金属味或甜味、头晕、全身乏力、食欲不振、咽干,有时干咳、胸闷、气短、呼吸困难、恶心、呕吐、肌肉痛、口渴,以后发冷、寒战。在吸入金属烟后10-12 h,体温升至38-39℃或更高。一般持续约4-8 h,出汗,退热。次晨症状几乎完全消失并能上班。
(3)金属中毒
如慢性锰中毒,主要表现在神经系统方面,早期以神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱为主,继而出现明显的锥体外系神经受损症状。
轻度中毒临床表现为起病时嗜睡,以后出现乏力、记忆力减退。部分患者出现易激动、恶心、流涎增多、四肢麻木或疼痛、两腿无力等。中毒症状加重可出现肌张力增高,轻度震颤、两腿沉重、走路减慢、易跌倒、举止缓慢、感情淡漠或冲动。
3、特点
(1)电焊工尘肺
1)发病时间长
电焊工尘肺发病工龄一般为15-25年。
2)危害严重
尘肺是积累性、致残性、不可逆转、终身不可治愈的职业病。
3)并发症
①肺结核:电焊工尘肺合并肺结核者较其他尘肺少见,应有效预防,合理治疗结核病。
②肺炎:肺炎的发生由脓性炎症开始,个别病例形成肺脓肿,及时消炎是控制肺炎的重要手段。
③肺癌:在肺纤维化组织中常见肺泡上皮腺样增生、细支气管上皮鳞状化生等癌前病变。电焊工尘肺肺癌发生率报道不一,一般考虑与焊条成分有密切关系。
(2)金属烟热
急性发病有自限制,症状一般在24-48 h或更短时间内消退,无后遗症。可在首次接触金属烟时发病。患者连续接触金届烟时可获得耐受性而不发热,但在休息1-2天后恢复接触时可复发。
病属自限性良性疾病,病愈后不会留下后遗症,仍可从事原工作。
并发症:咽炎、上呼吸道感染、急性气管炎、金属中毒。
(3)金属中毒
主要与使用的焊条成分有关,如铬、铜、锰、镍、锌等,长期接触会发生慢性金属中毒。
(四)电焊烟尘的呼吸防护
根据安监总厅安健〔2018〕3号文件《用人单位劳动防护用品管理规范》中附件2“呼吸器和护听器的选用”:接触焊接烟,防尘口罩过滤效率至少满足GB 2626规定的KN95级别。
根据国家配备使用标准GB/T 18664-2002《呼吸防护用品的选择、使用与维护》,当作业环境不缺氧(氧气浓度≥18%)、颗粒物种类和浓度已知、颗粒物浓度<IDLH浓度时,对于自吸过滤式防尘口罩(仅考虑面罩、未考虑过滤元件):浓度超标<10倍,可选择自吸过滤半面罩;浓度超标<100倍,可选择自吸过滤防尘面罩。
根据国家产品质量标准GB 2626-2019《呼吸防护 自吸过滤式防颗粒物呼吸器》、国家文件《用人单位劳动防护用品管理规范》,电焊烟尘为非油性颗粒物,可选择KN95等级、KN100等级过滤元件。
佩戴防尘口罩后,穿透口罩(即吸入人体)的颗粒物浓度<职业接触限值,选择的防尘口罩防护等级是安全的。否则,是不安全的防尘口罩。
比如:环境中电焊烟尘浓度为100 mg/m3,根据国家GBZ 2.1-2019《工作场所有害因素职业接触限值:化学有害因素》,电焊烟尘职业接触限值 PC-TWA(总尘)为4 mg/m3
表1 KN90、KN95、KN100等级防尘口罩的防护效果对比
防护等级 | 过滤效率 | 穿透率 | 吸入电焊烟尘浓度 | 安全性 |
KN100 | ≥99.97% | 0.03% | 0.03 mg/m3 | 吸入肺部电焊烟尘远小于职业接触限值,可以提供安全防护 |
KN95 | ≥95.0% | 5.0% | 5.0 mg/m3 | 吸入肺部电焊烟尘为职业接触限值的1.25倍,是KN100等级防尘口罩的167倍,无法提供安全防护,有罹患尘肺病的风险 |
KN90 | ≥90.0% | 10.0% | 10.0 mg/m3 | 吸入肺部电焊烟尘为职业接触限值的2.5倍,是KN100等级防尘口罩的333倍,无法提供安全防护,有罹患尘肺病的风险 |
由表可知,KN100和KN95等级的过滤效率虽然只相差4.97%,但KN95等级的穿透率却达到KN100等级的167倍。KN100等级防尘口罩的防护效果优于KN95等级防尘口罩。
由于电焊工尘肺具有积累性,建议使用KN100等级防尘口罩防护电焊烟尘。