焊接是无数行业的一个基本过程，从汽车制造和建筑到造船和艺术金属制品。这是一种建立，维修和连接的工艺，从字面上塑造了我们的现代世界。但是，在弧线和冷却金属的嘶嘶声下方是一种经常被估计的危险： 焊接烟雾。这些由细颗粒物和气体组成的空气传播副产品是一种看不见的威胁，默默影响了焊工和附近的焊工的健康。
问题是：“呼吸焊接烟气有害吗？不仅是修辞；每个接触焊接操作的人都应要求这是一个关键的询问。明确的答案是 肯定的。 焊接烟雾的呼吸会导致各种严重的健康问题，从急性，短期刺激到严重的慢性疾病，这些疾病几乎会影响体内每个器官系统。了解这些烟雾的组成，它们构成的健康风险以及最重要的是，有效的保护策略对于确保安全的工作环境至关重要。该全面的指南将深入研究焊接烟雾的危险，使您有能力保护自己和同事。
焊接烟雾是在焊接过程中产生的空气污染物的复杂混合物。当将金属加热到熔点并引入填充物材料时，强烈的热量会导致一部分材料蒸发。这些金属蒸气迅速冷却并凝结成极为细的固体颗粒，通常小于直径1千米（PM1），很容易在肺部深处吸收。同时，在此过程中释放或形成各种气体。
焊缝的确切组成取决于几个因素：
焊接过程的类型： 不同的焊接方法（例如，MIG，TIG，Stick，Flux-Cord-Cord-Cord Carcore弧焊接）产生不同量和类型的烟雾。例如，磁通量弧焊接（FCAW）通常比气体金属弧焊接（GMAW或MIG）产生的烟雾明显更多。
焊接的碱金属： 被焊接的材料直接有助于烟雾组成。焊接不锈钢将产生铬和镍化合物，而焊接碳钢则产生氧化铁。
使用的填充金属： 焊接线或杆的组成将其自己的一组元素添加到烟雾中。
屏蔽气体： 屏蔽气体（例如氩气或二氧化碳）保护焊缝时，它们也可以与其他元素反应或生成自己的故障产品。
金属表面上的污染物： 涂料，油漆，底漆，镀锌，工件上的灰尘或油可以在焊接热量下分解，从而释放出剧毒的物质。例如，焊接镀锌钢产生氧化锌烟雾，涂有漆面的焊接可以释放铅，镉或其他挥发性有机化合物（VOC）。
电流，电压和电弧长度： 较高的设置会导致烟雾产生增加。
在 焊接烟雾 包括 氧化铁，锰，铬，镍，铜，锌，铅，氟化物和硅酸盐。气态副产品通常包括 臭氧，一氧化碳，二氧化碳，氮氧化物（NOX）和氟化氢。这些组件中的每一个都有其自身的特定健康风险，在组合吸入时可以放大。
暴露于焊接烟雾可能会导致一系列健康问题，从直接，短暂的症状到严重，进行性和潜在的致命疾病。健康效应的严重性和类型取决于几个因素：
烟雾中的特定化学物质： 不同的金属和气体具有不同的毒性。
烟雾的浓度： 较高的浓度意味着更大的暴露。
暴露时间： 短期（急性）与长期（慢性）暴露。
个人敏感性： 诸如先前存在的疾病（例如哮喘），吸烟习惯和整体健康状况之类的因素发挥作用。
急性效应通常会立即发生，或在一次高级暴露后不久发生。尽管经常暂时，但它们可能会使人衰弱，并作为通风或保护不足的警告信号。
金属烟气热： 这是最常见的急性效应之一，通常是由使用镀锌钢或其他镀锌材料工作的焊工所经历的。症状类似于流感：发烧，发冷，恶心，头痛，肌肉酸痛和疲劳。这些症状通常在暴露的几个小时内出现，通常在24-48小时内解决。虽然通常不威胁生命，但反复发作会削弱免疫系统。
眼睛，鼻子，喉咙和肺部的刺激： 焊接烟雾的许多成分，尤其是臭氧，氮氧化物和细颗粒，都是有效的刺激性。这会导致眼睛干燥，视力模糊，鼻塞，喉咙痛，咳嗽，呼吸急促和胸痛。这种刺激会加剧现有的呼吸系统疾病，例如哮喘。
哮喘和支气管炎： 急性暴露会引发易感个体的哮喘发作，并导致急性支气管炎，其特征是支气管炎。
头晕和恶心： 暴露于一氧化碳或其他气体以及颗粒吸入的一般全身影响会导致这些症状，可能导致判断力受损并增加事故风险。
“ Arc Eye ”（光子炎）： 虽然不是由烟雾直接引起的，但弧眼是由焊接弧产生的紫外线辐射的常见急性损伤，导致严重的眼痛，耐受的感觉，光敏感，光灵敏度和临时视觉损害。它经常与烟气暴露一起经历。
慢性影响会在数月或几年的重复暴露中发展出来，通常会默默发展，直到发生重大损害。这些条件可能使人衰弱，永久和威胁生命。
呼吸道疾病：
慢性支气管炎： 气道的持续炎症，导致慢性咳嗽和粘液产生。
肺炎（焊机的肺）： 这是一组由肺部吸入灰尘积累引起的间质性肺部疾病，导致炎症和纤维化。焊接烟雾中的铁颗粒会导致“ siderisose，”一种良性形式的肺炎，但通常与其他纤维化肺部疾病并存。
肺气肿和慢性阻塞性肺疾病（COPD）： 长期暴露于焊接烟雾等刺激物可以加速COPD的发展，从而逐渐呼吸困难。
肺纤维化： 肺组织的疤痕，导致肺功能的不可逆转丧失。
哮喘： 慢性暴露会导致职业哮喘的发展或恶化的哮喘。
神经系统疾病： 锰是一种神经毒素，是焊接烟雾中的常见成分（尤其是在焊接碳钢时）。长期暴露于锰会导致令人衰弱的神经系统疾病，称为 锰，模仿帕金森氏病。症状包括震颤，步态障碍，平衡受损，运动减慢（Bradykinesia）和心理变化。这些影响通常是不可逆转的。
癌症： 国际癌症研究机构（IARC）是世界卫生组织（WHO）的一部分（WHO），将 焊缝归类为人类的致癌性（第1组） 。该分类基于足够的证据表明焊接烟雾会导致肺癌和潜在的肾癌。烟雾中的特定致癌物包括铬（尤其是六价铬），镍，砷和镉等。焊工的发展风险较高：
肺癌： 最重要的癌症风险。
肾癌： 新兴证据表明风险增加。
喉和尿路上皮癌： 一些研究表明潜在的联系。
肾脏损坏： 可以在某些焊接烟雾中发现的重金属（如镉和铅）接触，可能会引起肾脏功能障碍和损伤。
心血管疾病： 吸入颗粒物的慢性炎症和全身作用会导致心脏病的风险增加。
皮肤和眼睛状况： 长期暴露于弧线辐射，再加上刺激性烟雾，会导致慢性眼睛刺激，白内障和皮肤炎等皮肤炎。
生殖健康问题： 一些研究表明，尽管需要更多的研究，但某些烟气组件与生殖问题之间的潜在联系。
铬（尤其是六价铬-CR（VI））： 一种剧毒和有效的人致癌物，主要是在焊接不锈钢或镀铬金属时发现的。引起肺癌，鼻癌和鼻窦癌，哮喘和皮肤刺激。
镍： 另一个致癌物，在焊接不锈钢时也发现。与肺癌和鼻癌以及皮肤过敏有关。
锰： 神经毒性。导致锰（帕金森氏症状）。
铅： 剧毒，会影响神经系统，肾脏，血液和生殖系统。在焊接铅绘制或含铅的材料时发现。
锌： 焊接镀锌钢时会引起金属烟气。
镉： 极具毒性。引起肾脏损伤，肺气肿和肺癌。在焊接镉镀的材料时发现。
氟化物： 在磁通电线和一些焊接棒中发现。会引起眼睛，鼻子，喉咙的刺激，并导致骨骼损伤（荧光症），慢性高暴露。
二氧化硅： 来自混凝土/砌体附近的研磨或工作。可能引起硅氧症。
臭氧（O3）： 由弧辐射从弧形与氧气反应的紫外线辐射形成。有效的呼吸刺激性，即使在低浓度下也会造成肺部损伤。
氮氧化物（NOX）： 由高温下的氮和氧反应形成。呼吸刺激性会引起肺水肿（肺部液体）。
一氧化碳（CO）： 由涂料的不完全燃烧或分解形成。降低血液的氧气能力，导致头晕，头痛和高浓度，窒息。
二氧化碳（CO2）： 高浓度的简单窒息。也会引起头痛和头晕。
鉴于大量健康风险清单，不仅建议对焊接燃料进行有效控制，而且绝对是必不可少的。一种多层方法，通常称为“控制的层次结构”，是最小化暴露并确保焊工安全性的最有效方法。
控制危险的最佳方法是完全消除它或用危险较小的替代方法代替它。对于许多行业来说，完全消除焊接并不实用，但替代通常是。
自动化过程： 自动化（例如，机器人焊接）可以减少人类暴露吗？
替代连接方法： 可以使用螺栓，铆接或粘合剂代替焊接吗？
危险的材料较小： 可以使用毒性较小的填充金属或碱金属吗？例如，使用低横anganese焊杆或避免在镀锌或涂漆的表面上进行焊接。
清洁表面： 确保倒金已清洁，没有涂料，油漆，生锈，油或油脂，然后焊接。这大大降低了有害的副产品。
工程控制旨在消除或减少其来源的危害，保护附近的每个人而不依靠个人工人行动。这些通常是最有效，最喜欢的方法。
局部排气通风（LEV） /烟气提取系统： 这些系统旨在捕获尽可能靠近来源的烟雾，以防止它们扩散到呼吸区和一般工作区。
烟气提取枪： 这些是带有集成的焊接火把 烟气提取 喷嘴会在弧线上吸收烟雾。它们非常有效，因为它们直接捕获烟雾。
烟雾提取器（便携式或集中式）： 这些单元使用柔性软管并捕获可以放在焊接弧附近的喷嘴（通常是磁性）。他们通过过滤器（HEPA和/或活化的碳）吸收烟雾，然后返回干净的空气。便携式单元具有灵活性，而集中系统为多个工作站服务。
向下抽水表： 具有集成通风的工作表面，可将烟雾向下拉开，并远离焊工的呼吸区。
一般通风： 虽然对点源捕获的效果不如LEV效果，但良好的一般通风（例如，大型排气风扇，在适当设置中的开放式门/窗户）有助于稀释和去除整个工作区域中的残留烟雾。它应始终与LEV结合使用，而不是独立的焊接解决方案。
外壳/隔离： 在某些情况下，可以在封闭的摊位内或在孤立区域内的机器人焊机进行焊接，从而防止烟雾释放到通用工作区中。
行政控制涉及工作实践或程序的变化，以减少曝光率。
工作练习改变：
定位： 焊工应定位自己，以避免吸入烟雾，使头部远离羽流。在上风（如果有自然的草稿）或垂直于烟羽的上风可以有所帮助。
焊接参数： 调整焊接参数（例如，较低的电压，弧形长度较短）有时可以减少烟雾的产生，尽管必须与焊接质量平衡。
狭窄的空间： 实施严格的限制空间进入程序，包括对空气质量，强迫通风和备用人员的持续监控。
培训和教育： 所有参与焊接或周围的工人都必须接受焊接燃料的危害，正确使用通风设备和正确的PPE的危害。
维护： 定期维护和检查通风系统和PPE对于确保它们保持有效至关重要。烟雾提取器中的过滤器必须定期更换。
警告标志： 在焊接区域发布明确的警告标志，以提醒工人和访客烟雾危险。
PPE是最后的防御线，仅 在 工程和行政控制措施达到最大范围之后才能使用。 PPE保护单个工人，但不会从环境中消除危害。
呼吸保护：
动力空气纯化呼吸器（PAPR）： 强烈建议使用这些呼吸器。它们由电池供电的风扇组成，该风扇通过过滤器吸引空气，为引擎盖或口罩提供正压。 PAPR可以很好地保护颗粒物和气体，易于扩展使用并减少呼吸阻力。
空气纯化的呼吸器（APR）： 其中包括具有特定颗粒物（P100/HEPA）和/或气体弹药筒的半面膜或全面呼吸器。他们需要紧密的脸部密封并进行适当的配合测试才能有效。它们可能会很不舒服，并在长期内引起呼吸阻力。
提供的空气呼吸器（SARS）： 用于高度危险或缺氧的环境（例如，狭窄的空间）。这些呼吸器从外部来源提供了连续的清洁空气。
带有集成呼吸器的焊接头盔： 许多现代焊接头盔都带有内置的PAPR系统，提供了眼睛/面部保护和呼吸保护的组合。
其他PPE： 虽然不是直接用于烟雾，但其他PPE（例如焊接手套，耐火衣服和安全眼镜）对于整体焊接安全性至关重要。
即使采取了强大的控制措施，常规的健康监测对于焊工，尤其是长期暴露的焊工至关重要。
预选和定期医学检查： 这些可以帮助确定任何可能通过焊接烟雾加剧并监测职业疾病早期迹象（例如，肺功能测试）的任何先前存在的疾病。
生物监测： 在某些情况下，生物学监测（例如，血液或尿液测试）可以评估暴露于特定的重金属（如锰或铬）。
除了直接的健康问题之外，解决焊接烟雾暴露还对雇主具有重大的法律和道德影响。全球职业安全与健康法规要求雇主提供安全的工作环境，该环境明确包括控制机载污染物，例如焊接烟雾。不遵守可能会导致大量罚款，法律行动和声誉受损。
此外，还有一个明确的道德当务之急。雇主有道德责任来保护其劳动力的福祉。投资有效的烟气控制解决方案不仅是成本；这是对人类健康，工人士气，生产力和企业长期可持续性的投资。优先考虑工人安全的公司通常会降低旷工，降低医疗保健成本，提高员工的保留和更积极的工作文化。
尽管雇主承担提供安全工作场所的主要责任，但安全最终是共同的责任。焊工本身在自己的保护中起着至关重要的作用：
遵循程序： 遵守所有安全指南和焊接控制设备的操作程序。
正确使用PPE： 始终佩戴并正确维护指定的个人防护设备。
报告问题： 立即报告任何导致通风系统，PPE损坏或烟雾症状暴露于主管的症状。
保持了解： 不断对自己进行焊接危害和最佳安全实践的教育。
呼吸焊接有害吗？在广泛的科学研究和无数职业健康案件的支持下，答案是肯定 的。焊接烟雾是有毒颗粒和气体的复杂鸡尾酒，可引起广泛的急性和慢性健康毁灭性疾病，从刺激的金属烟气到使神经系统疾病衰弱和威胁生命的癌症。
但是，好消息是这些风险在很大程度上是可以预防的。通过实施全面的控制层层次结构 - 改进消除和工程解决方案，例如当地的排气通风，补充行政控制以及提供适当的个人保护设备 - 可以有效地管理焊接气泡暴露的危害。
忽略风险不是一个选择。对于焊工，他们的同事及其工作的公司而言，了解危险和主动实施强大的安全措施的危险不仅是好实践；这对于健康，生产力和合规性至关重要。在焊接烟气安全方面，不要屏住呼吸。今天采取行动，以确保明天更安全。
