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电弧焊弧光幅射的危害与防护欧泽兵(3M 中国有限公司，北京 100176)Welding arc radiation hazard and protectionOU Ze-bin(3M China Ltd．，Beijing 100176，China)Abstract：The paper presents suggestion on welding hazards protection based on characteristics of UV，IR，visible lights and related standards．To minimize welding arc hazards via improving welders safety consciousness by hazards analysis and protection training． Key words：arc welding；UV；visible light；IR；hazard and PPE(personal protective equipment)前言电弧焊接在制造业中扮演着十分重要的角色。 在电弧焊接过程中操作者不可避免地面临触电、灼 烫、机械伤害、有毒有害气体、焊接烟尘、辐射等各种危险因素。电弧焊接中的熔滴、熔池和高温固态 金属可看成是准黑体，发出近似黑体的辐射。黑体 辐射产生连续谱线，其分布服从普朗克定律，辐射功率随温度的变化规律服从斯蒂芬—玻耳兹曼定 律。电弧焊接过程产生的弧光辐射光谱主要包括紫 外线(100～400 nm)、强光(400～780 nm)和红外线辐射 (780 nm～1 mm)，辐射对焊接作业者的眼睛、皮肤造 成急性和慢性的伤害。强可见光可能引发短暂失 明，甚至视网膜灼伤，造成视力下降、畏光等症状；红外辐射可引发白内障和皮肤的灼伤；紫外线会对 眼睛的角膜和晶状体造成危害，急性症状表现为引 发电光性眼炎，长时间接触可导致白内障，甚至失 明，并可能引发皮肤癌。在此基于电弧焊接辐射的特 点和焊接弧光辐射的危害，提出对焊接操作者职业 健康的防护建议。1 电弧焊弧光辐射1．1 紫外辐射1．1．1电弧焊接紫外辐射的特点 金属电弧焊接时，电弧的温度范围一般为 5 000～30 000 K，电弧焊接产生的弧光中包含全谱线的紫外线。使用 UV－A、UV－B 型紫外辐照计(北师大光电 仪器厂)现场测试氩弧焊(86 A，碳钢)的紫外辐照情 况，在距离弧柱约 40 cm 时，UV－A 和 UV－B 的平均辐照值分别为 1 357 μ W／cm2、1 092 μ W／cm2；在铝合 金的电弧焊接过程中，UV－A 和 UV－B 的平均辐照 值分别为 1 929 μ W／cm2、1 512 μ W／cm2；辐照度随 焊接工艺、材料、保护气等不同而有差异。对于同种 焊接工艺和材料而言，随着焊接电流的增大，紫外线辐照值呈增大趋势；紫外线的辐照值和弧柱与测 量点的距离相关，随着距离的增大，紫外辐照度呈 降低趋势(见图 1)，测量点距弧柱距离增大一倍，紫 外线辐照度下降约为 2．2～2．5 倍。1．1．2 紫外线辐射的职业危害电弧焊接的弧光辐射对眼睛的伤害已被焊接 操作者广泛认识。电焊过程中产生的紫外线会损伤 眼结膜、角膜、虹膜、晶状体等组织，特别是对角膜 和晶状体的损伤尤为突出。紫外线会引起眼睛的急 Electric Welding Machine · 51 ·0收稿日期：2011－10－19作者简介：欧泽兵(1969—)，男，湖南彬州人，高级工程师，学 士，主要从事个体防护装备的研究。摘要：在分析焊接产生的紫外线、可见光和红外线辐射特点及其危害的基础上，依据标准要求提出防 护装备的使用要求以及通过培训以提高焊接操作者自我防护意识的建议，从而最大限度地减少焊接弧光对焊接操作者的危害。关键词：电弧焊接；紫外线；可见光；红外线；危害与防护中图分类号：TG408文献标识码：B文章编号：1001－2303(2011)11－0051－04第 41 卷专题讨论表 1 特定光化学性紫外辐射有效辐照度的持续接触时间图 1 弧光紫外线平均辐照值与距离的关系性角膜炎、结膜炎和电光性眼炎等急性病症，通常 表现两眼刺痛、眼睑红肿痉挛、流泪、怕见亮光，症 状可持续 1～2 天，休息和治疗后逐渐好转。正是急性 症状可以好转这个原因使得部分焊接操作者忽视 了对弧光紫外线辐射的防护和紫外线对操作者的 慢性危害。除引发电光性眼炎等急性症状外，长期受紫外 线照射会引起晶状体浑浊，可能引发白内障。电焊 操作者晶状体损害与职业因素有关。宋月光等人[1] 的调查发现，焊接作业人员的视力低下率明显高于 非焊接作业人员，电焊作业工人晶体混浊检出率显 著高于非电焊作业人群。