核電工程現(xiàn)場的職業(yè)衛(wèi)生防治

馬新朝

中國核電工程有限公司，北京 100840

0 前言

核電工程中廣泛應(yīng)用的焊接方法有焊條電弧焊，手工氬弧焊GTAW、GMAW，埋弧焊、CO2氣體保護焊，螺柱焊，管道熱絲TIG焊，MAG焊等方法，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠。焊接職業(yè)衛(wèi)生健康管理水平的高低、能否實現(xiàn)綠色施工，充分發(fā)揮以人為本的安全管理理念，減少焊接職業(yè)衛(wèi)生病患，是保證焊工及操作工健康的關(guān)鍵。

焊工職業(yè)病的發(fā)生主要取決于以下因素［1］：焊接煙氣的濃度、性質(zhì)及其污染程度，焊工接觸有害污染的機會和時間，焊工的個人體質(zhì)和個人防護狀況，焊工生產(chǎn)環(huán)境的質(zhì)量和各種有害因素的相互作用。焊工只有在惡劣的工作環(huán)境中工作或長期缺乏勞動保護時，才有可能引發(fā)職業(yè)病。焊工職業(yè)病包括焊工塵肺、錳中毒、氟中毒、金屬煙熱和電光眼炎［2］。焊接煙霧和有害氣體的醫(yī)學(xué)和臨床表現(xiàn)為咳嗽、咳痰、胸悶、氣短甚至咯血；高頻電磁輻射對人體的主要影響是神經(jīng)衰弱綜合征，如頭暈、疲勞、心悸、體重減輕、脫發(fā)等3］；在焊接過程中，光輻射會導(dǎo)致電光性眼炎，包括輕微情況下的眼睛不適和異物感，以及嚴(yán)重情況下的燒灼感和劇烈疼痛。

1 典型焊接職業(yè)衛(wèi)生事件

案例一：2001年某核電工程管道班在2KX K754房間一個地坑安裝核級管道，鉚工配合焊工完成管道安裝并實施焊接監(jiān)護。該管道采取背部充氬保護手工氬弧焊，焊前充純度≥99.99%的純氬氣，充氣4～5 min后，焊工下地坑側(cè)身仰臥準(zhǔn)備焊管，該焊工請監(jiān)護鉚工調(diào)節(jié)焊機電流。當(dāng)監(jiān)護人調(diào)好焊機電流返回到作業(yè)點，告訴焊工已調(diào)好電流的信息時，發(fā)現(xiàn)焊工已昏迷，經(jīng)搶救終因吸入氬氣過量窒息而亡。

案例二：2003年某核壓力容器制造廠共有焊工16人實施容器筒體焊接、鋼結(jié)構(gòu)件焊接及相應(yīng)的管道焊接。經(jīng)體檢發(fā)現(xiàn)，其中3人存在“尿錳、發(fā)錳、血錳”及肌張力不足，同時患有電光性眼炎、青光眼、白內(nèi)障，另有2人發(fā)生舌顫、眼顫，某鉚工體檢手顫，吃餃子時如筷勺不共用則不能準(zhǔn)確夾到餃子。這些現(xiàn)象均是由于不注重焊接職業(yè)病及防護所致，對身體造成了很大傷害，被診斷為焊接職業(yè)病。

另外，對于部分結(jié)構(gòu)件或臨時非工程構(gòu)件如鋼筋的焊接，往往發(fā)現(xiàn)部分焊工甚至不用焊工面罩就實施焊接，這均會造成相應(yīng)人群患電光性眼炎的可能。

2 原因分析

2.1 未認(rèn)識及辨識焊接過程中的職業(yè)危害

焊接是一種熱加工工藝，通過加熱加壓、高溫高壓的方式使金屬或其他熱塑材料熔化熔合，實現(xiàn)原子狀連接。焊接作業(yè)中的危害主要分為化學(xué)危害（焊接煙塵，有害氣體）和物理危害（噪聲、高頻電磁輻射和光輻射）。電焊煙塵的化學(xué)成分取決于焊接材料和被焊材料（焊件及填充金屬材料、輔助工藝材料，助熔劑、焊劑、焊條藥皮、造氣劑等）的成分和蒸發(fā)難度。不同成分的材料在焊接過程中會產(chǎn)生不同的焊接煙霧，焊接煙霧顆粒較小，煙霧破碎。煙氣溫度高時，粉塵量大。焊接高溫電弧產(chǎn)生的有害氣體主要包括臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物和氯化物。高頻電磁輻射（氬弧焊和等離子焊）的強度取決于高頻設(shè)備的輸出功率、高頻設(shè)備的工作頻率、高頻振蕩器的距離以及設(shè)備和傳輸線是否被屏蔽。光輻射強度取決于焊接工藝參數(shù)、焊接方法、與焊接點的距離和相對位置、保護方法等。

焊條電弧焊，TIG焊（GTAW焊）等弧焊均會產(chǎn)生高溫電弧熔融金屬，焊條（焊芯：鋼、碳、錳、硅、鉻、鎳、硫、磷等；藥皮：氧化鐵、錳、鈦或大理石、熒石）及金屬構(gòu)件在加熱、加壓過程中會產(chǎn)生焊煙塵（氧化物顆粒）、焊煙氣（錳、鉻、鎳氧化物、氟化氫）、電弧光（紫外輻射）、一氧化碳、氮氧化物、臭氧、高溫；焊件、焊條；高溫、紫外輻射；放射線（釷鎢電極）等物質(zhì)。

電焊煙塵對健康的影響：電焊煙塵成分較復(fù)雜，與焊條、焊件的成分有關(guān)，一般含錳、氮氧化物、CO、CO2、臭氧、氟化物等。此外，電焊過程中還存在電焊弧光（紫外線）的危害。

油漆的原料通常為樹脂類、油脂類，溶劑為汽油、苯系物、乙醇、乙酸乙酯、酮類，SMAW焊接過程中會發(fā)生相應(yīng)的磷酸鹽等不良因素，會對人體產(chǎn)生呼吸困難、苯中毒等危害，而苯中毒會造成血液中血紅蛋白造血障礙，危害更大。因此，在焊接油漆構(gòu)件時必須做好油漆的打磨，嚴(yán)格遵守焊接工藝紀(jì)律。

氬弧焊弧光輻射的強度大，強烈的紫外線照射會引起紅斑、小水泡等皮膚疾病，存在高頻電磁輻射和放射性危害，有毒氣體臭氧和氮氧化物會造成呼吸系統(tǒng)疾病，存在觸電危險［4］。

2.2 未辨識環(huán)境的安全作業(yè)條件

未有效辨識作業(yè)環(huán)境會造成危害，如在密閉空間/受限空間作業(yè)，在高溫/低溫環(huán)境作業(yè)；未辨識出臨時用電、接近高溫?zé)嵩吹雀唢L(fēng)險作業(yè)對人體的危害等因素。

表1 焊接職業(yè)危害因素Table 1 Factors endangering welding occupation

案例一中充氬焊工窒息死亡事故的直接原因是：焊工在無監(jiān)護人的情況下進入2KX K754房間焊接區(qū)域，施工區(qū)域未設(shè)置并開啟吸氣措施，由于氬氣密度大于氧氣，地坑狹小，下部嚴(yán)重缺氧而造成氬氣窒息。工廠未按照受限空間的安全管理要求進行管理，致使焊工未遵守安全管理規(guī)定造成安全事故。

焊接前未清理所焊構(gòu)件的油漆等異物，違反焊接工藝超電流或加大電流焊接，不嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)程要求等。

2.3 管理重視不足

未有效開展技術(shù)安全交底工作，對地坑等開口空間的內(nèi)部焊接重視不足、安全敏感性不足，對惰性氣體換氣的安全防護措施不到位，監(jiān)護環(huán)節(jié)脫節(jié)造成了死亡事故；同時，對于焊接的職業(yè)衛(wèi)生健康防護管理和重視程度不夠，存在風(fēng)險辨識不到位。

3 治理措施

通過對窒息、錳中毒、眼疾等職業(yè)傷害的產(chǎn)生原因分析，圍繞作業(yè)環(huán)境、季節(jié)因素、作業(yè)過程、人因等環(huán)節(jié)，逐一采取措施進行治理，在保證焊接質(zhì)量的同時保證人員不受職業(yè)病折磨。

通過職業(yè)衛(wèi)生知識和技能培訓(xùn)，增強焊工及焊接操作工的個人意識培訓(xùn)，提升個人的防護意識，積極預(yù)防并加強個人營養(yǎng)管理，形成良好的工作習(xí)慣，規(guī)范作業(yè)，從制度及組織上做好職業(yè)防護。

3.1 綠色施工

3.1.1 應(yīng)用新工藝和新材料優(yōu)化施工

將手工焊接改為自動焊接，減少焊工直接操作所受高溫?zé)彷椛浼昂附訜焿m的影響，應(yīng)用埋弧焊、熱絲TIG自動焊、MAG焊等新工藝新流程；改進焊接材料，選擇無毒或低毒的的焊絲或焊條，減少材料金屬煙塵對身體的損傷；改造手工焊操作難度高、工作量大的施工位置，如將4G改為1G焊接，現(xiàn)場焊接調(diào)整為車間預(yù)制、模塊化現(xiàn)場焊接，減少焊接強度；減少厚度6 mm鋼襯里壁板對接焊縫背部清根（碳弧氣刨等工序）等工序，用單面焊雙面成形實施焊接。

對CO2氣體保護焊，手工TIG焊、熱絲TIG焊等焊接方法，必須采取焊接區(qū)域的低部區(qū)域送排風(fēng)，減少這類氣體沉積在地面或作業(yè)場所底部，避免形成地窯/窖，造成人員窒息傷亡。

3.1.2 改造老舊設(shè)施

改進現(xiàn)場工作環(huán)境，如在容器預(yù)制車間主體廠房側(cè)墻及前后大門梁上部容易施工的墻體結(jié)構(gòu)，在核準(zhǔn)安全和穩(wěn)定的基礎(chǔ)上擴大窗戶、增加軸流風(fēng)機加強排風(fēng)；焊接區(qū)域安裝排風(fēng)罩及空氣凈化裝置進行換氣；實施敞口區(qū)域焊接，保證焊煙能及時排出；焊接區(qū)域增設(shè)相應(yīng)的抽風(fēng)、送風(fēng)設(shè)施，保證區(qū)域新風(fēng)質(zhì)量。

3.1.3 環(huán)境控制

在施工現(xiàn)場醒目部位張貼職業(yè)健康環(huán)保的風(fēng)險公示牌，并設(shè)置環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，用相對溫濕度儀、有毒有害氣體測量儀進行監(jiān)測，對不符合標(biāo)準(zhǔn)的場所，采取技術(shù)措施進行控制，以確保環(huán)境符合職業(yè)健康要求。

必須將管溝內(nèi)、地坑、廊道等狹長型構(gòu)筑物，管道、容器、穹頂、小型房間按受限空間的安全管理規(guī)定進行管理，實施工作許可制。做到通風(fēng)、檢測、焊接，再通風(fēng)、再檢測、焊接，間隙控制，必須做到施工環(huán)境符合安全條件后才能實施焊接。

實施焊接點必須有專人巡視監(jiān)護和監(jiān)火，做到動火焊接監(jiān)護有效，避免發(fā)生火險及意外。

3.2 高溫的危害及防治

氣溫高、日照時間長，易引發(fā)作業(yè)人員頭暈、中暑癥狀，作業(yè)人員易疲乏、易違章作業(yè)［5］；導(dǎo)致作業(yè)人員個人防護用品穿戴不規(guī)范；容易引發(fā)作業(yè)人員其他并發(fā)性疾病，如心臟病、高血壓。職工休息區(qū)須配備清涼飲用水、防暑降溫用品；采取輪班更替作業(yè)、減少焊接作業(yè)的勞動強度，必要時配備奶蛋營養(yǎng)用品，增強焊接作業(yè)人員的免疫力和抵抗力。

3.3 焊接煙塵的防治

區(qū)分工作與生活區(qū)相隔離，焊接煙塵必須采取防塵措施并佩帶防毒口罩，禁止在工作場所吸煙、進食等與工作無關(guān)事宜。

焊工操作時須屏蔽和增大與輻射源的距離，消除焊接弧光的影響，使用移動屏障圍住操作區(qū)，以免其他工種工人受到紫外線、弧光照射［6］；非電焊工禁止進入操作區(qū)域裸眼觀看焊接電弧，焊工及其輔助工必須佩戴專門的面罩、防護眼鏡，以及適宜的防護服和手套。

焊接過程中產(chǎn)生的有害氣體和煙塵，須采用局部排風(fēng)加以排除。8h OELs：輻照度 0.24 μW/cm2；照射量3.5 mJ/cm2。用環(huán)境監(jiān)測儀動態(tài)測量控制保證，典型照片如圖1所示。

圖1 現(xiàn)場凈化排風(fēng)裝置Fig.1 Field purification exhaust device

3.4 班組管控

3.4.1 供給飲料和營養(yǎng)

高溫作業(yè)工人須補充與出汗量相近的水分和鹽分，最好辦法是供給含鹽飲料：一般每人每天供水3～5 L，鹽20 g左右。在8 h工作日內(nèi)汗量少于4 L時，每天從食物中攝取15～18 g鹽即可；若出汗量超過此數(shù)時，除從食物攝取鹽外，尚需從飲料適量補充鹽分如鹽汽水。飲料的含鹽量以0.15%～0.2%為宜；飲水方式為少量多次，飲料溫度不宜超過15℃。在高溫環(huán)境勞動時，能量消耗增加，應(yīng)達到12 600～13 860 kJ，膳食總熱量比普通工人稍高，可由營養(yǎng)師調(diào)配，蛋白質(zhì)增加到總熱量的14%～15%為宜；此外還可補充維生素和鈣等。

3.4.2 個體防護

勞保配備可防止輻射熱、耐熱、熱導(dǎo)率小而透氣性能好的白帆布或鋁箔制的工作服，工作服宜寬大又不妨礙操作、可收口。根據(jù)不同作業(yè)的需要，供給工作帽、防護眼鏡、隔熱面罩、阻燃手套、鞋蓋、護腿等個人防護用品［7］。

3.5 醫(yī)療預(yù)防

對從事焊接、接觸高溫能量介質(zhì)的焊接作業(yè)工人須進行就業(yè)前和入暑前體格檢查和篩查：凡有心血管系統(tǒng)器質(zhì)性疾病、血管舒縮調(diào)節(jié)機能不全，持久性高血壓、潰瘍病、活動性肺結(jié)核、肺氣腫、肝病、腎疾病、明顯的內(nèi)分泌疾?。ㄈ缂谞钕俟δ芸哼M）、中樞神經(jīng)系統(tǒng)器質(zhì)性疾病、過敏性皮膚疤痕患者、重病后恢復(fù)期及體弱者，均不宜從事焊接，從源頭控制好焊工資格。每年要進行健康體檢，對照體檢報告核對關(guān)鍵檢驗指標(biāo)，及時發(fā)現(xiàn)超標(biāo)項進行康復(fù)療養(yǎng)。

5 結(jié)論

在施工現(xiàn)場醒目部位張貼職業(yè)健康環(huán)保的風(fēng)險公示牌，并設(shè)置環(huán)境監(jiān)測設(shè)備，警示職工做好個人防護及醫(yī)療預(yù)防，提高安全環(huán)保風(fēng)險意識。焊接作業(yè)前要分析辨識焊接過程的安全風(fēng)險并消除事故隱患，要做好安全先決條件檢查和確認(rèn)，合理調(diào)整勞動強度，防止疲勞作業(yè)。

為保證焊接施工質(zhì)量及職工健康，必須做到焊接區(qū)域通風(fēng)良好，不能形成穿堂風(fēng)，控制焊接環(huán)境的風(fēng)速小于9 m/s的標(biāo)準(zhǔn)要求；從事氬弧焊等惰性氣體焊接時必須保持相應(yīng)的休息頻次，通過底部送排風(fēng)來解決這類氣體沉積在地面或作業(yè)場所底部的問題。在管道、容器以及人孔、地坑或其他可界定為密閉空間作業(yè)，必須辦理作業(yè)許可證，并采取加強機械送風(fēng)措施，定時測試氧氣含量，并派專人監(jiān)護，可靠的安全措施有效落實后方可實施焊接，以保證人員安全。