起弧前应了解的事项
氩弧焊的危害：辐射负荷
氩弧焊通常称为TIG，其电弧比焊条电弧焊或MIG更热、更集中。氩气柱不像厚重药皮烟云那样吸收紫外线。在相同电流下测量，TIG电弧的紫外线输出常被引用为焊条电弧焊的约1.5倍，红外线约为1至1.5倍。当你在焊枪1米范围内时，这个差距并不小。
实际后果是更短的暴露时间就会造成皮肤灼伤和电光性眼炎。焊工若卷起袖子、敞开领口做满一个班次的TIG焊，到下班时前臂和颈部可能出现类似晒伤的红斑。电光性眼炎（光化性角膜炎）在暴露后6至12小时出现，感觉像眼睑下有砂粒。它是暂时性的，但完全可以预防。
铝TIG更严重。更高的电流和反光、明亮的熔池会把更多紫外线反射回操作者。采用更多清理作用的交流平衡设置也会使电弧变宽。如果车间大量焊接铝材，应按高于钢TIG的数值来评估辐射负荷。
距离是最便宜的过滤器。紫外线强度随距离的平方衰减。距电弧2米的焊工所受剂量约为距1米焊工的四分之一。在活跃TIG电弧6米范围内、未处于屏风后的人员都处于暴露区。
- 1自动变光滤镜TIG按电流选用10–13号遮光号。低于100 A时，10号可用；高于200 A时，应选12或13号。
- 2遮盖皮肤皮袖、阻燃领口和焊帽在TIG焊中比焊条电弧焊更重要。
- 3为邻近人员设屏闪光区域内的人员应使用半透明焊接帘，而非透明塑料。
烟尘、臭氧与氩气覆盖层
TIG焊烟尘的总质量低于焊条电弧焊或药芯焊丝焊，因为没有药皮燃烧。这是好消息。坏消息是其中的成分。不锈钢烟尘含六价铬和镍；铝烟尘含氧化铝，某些填充合金还含镁；碳钢则要关注锰。这些物质各有独立的暴露限值，不同于焊接烟尘5 mg/m³的通用限值。
臭氧是大多数TIG焊工低估的气体。电弧的紫外线把氧分子分裂为单个氧原子，再结合成臭氧。氩气不吸收这种紫外线，因此反应就在熔池上方发生。臭氧在低浓度下引起胸闷、咳嗽和头痛，高浓度下可致肺水肿。当你已经过度暴露时，它闻起来尖锐而带甜味。不要用气味作为控制依据。
氩气本身是单纯窒息性气体。它比空气重约1.38倍，会沉积在坑槽、罐体和低洼角落。在受限空间中，它可在无任何气味或预警的情况下把氧含量压到19.5%以下。曾有两名焊工死于同一罐体，因为第一人倒下后第二人进去施救。
二氧化氮贡献较小但确实存在，高电流铝焊时尤其明显。它由高温电弧与烟羽边缘的空气反应生成。其作用有延迟，症状常在班后数小时才出现。
- 1不锈钢TIG六价铬和镍。电弧处局部排风是主要控制手段。
- 2铝TIG臭氧和氧化铝。电流越高，两者越多。
- 3受限空间连续氧含量监测加强制通风。绝不要跟在倒下的焊工后面进入。
谁会受伤、何时受伤
焊枪旁的焊工是显而易见的风险人群，但不是唯一。在活跃电弧数米范围内工作的装配工、打磨工和检验员，没有焊帽却同样受到紫外线和臭氧影响。装配工在焊枪仍热时凑近检查接头，面部和颈部就会受到全额剂量。这是钢铝混合车间最常见的伤害模式。
慢性暴露才是严重损害显现的地方。碳钢和不锈钢烟尘中的锰会在基底神经节蓄积，产生类似帕金森病的症状：震颤、动作迟缓、平衡障碍。潜伏期长达数年。等症状出现时，暴露史早已无从追溯。
不锈钢TIG焊接产生的六价铬和镍是致癌物。焊接人群中肺癌和鼻窦癌的关联已有充分记录。真正起作用的是累积剂量，所以一家15年来焊接不锈钢却未装局部排风的车间，无论现在有没有人生病，问题都确实存在。
臭氧的损害更直接。焊工在小隔间里通风不良、长时间进行大电流铝TIG焊接，到傍晚就可能出现胸闷和干咳。反复发作会让气道反应性增高。
- 1焊工紫外线、烟尘、臭氧和窒息。四项风险同时存在。
- 2装配工不戴面罩，靠近电弧。无防护下受紫外线灼伤和臭氧暴露。
- 3相邻工位紫外线可传播6 m以上。共用车间里，帘子或挡屏不是可选项。
让良好控制方案失效的错误
最常见的错误是认为TIG烟尘看起来淡，就把局部排风当作可选。可见烟羽比焊条焊小，但臭氧问题更大。给焊条焊工位装了抽风却让TIG敞开干的车间，保护错了工序。
第二个错误是排风罩离电弧太远。超过约300 mm，捕集效率急剧下降。焊工感到有气流，以为危害已受控，继续吸入烟羽。位置比风机功率更重要。
在台面上横吹风扇是第三个陷阱。它把烟尘在车间里搅动而不是排走，还可能从熔池带走保护气，造成气孔和返工。定向气流应背离焊工呼吸带，而不是横穿。
最后，多数车间从不检测臭氧。它不在标准焊接烟尘检测项目里。如果做大电流铝或不锈钢焊接，把臭氧加入采样清单。它是最可能超标、却最不可能被测量的暴露。
- 1TIG不装排风烟尘看着淡，臭氧负荷可不淡。
- 2排风罩离电弧太远超过约300 mm捕集效率下降。
- 3用台面风扇当通风扩散烟尘而非排走，还会带走保护气。
- 4不检测臭氧多数烟尘检测项目跳过它。铝和大电流作业要加上。
逐步控制氩弧焊暴露
按顺序执行。先源头控制，再个人防护，最后监测。
- 1在电弧处捕集烟尘安装排烟焊枪或柔性臂排风罩，距熔池150–300 mm。电弧处捕集风速应为0.5–1.0 m/s。排风罩不要装成会把保护气抽走的位置，那会造成气孔。
- 2整个工位通风仅靠全面稀释通风对TIG不够。把它作为局部排风的补充，焊接工位按每小时至少10次换气设计。小隔间要更高。
- 3正确设置滤光号100 A以下用10号，100至200 A用11–12号，200 A以上用12–13号。自动变光面罩用于小电流TIG时需达到1/1/1/1光学等级。
- 4遮盖皮肤和眼睛皮袖、阻燃领、焊工帽，面罩下戴安全眼镜。单靠安全眼镜挡不住紫外线；面罩掀起时它能降低眼睛受照剂量。
- 5进入受限空间前先检测先测氧。低于19.5%不得进入。整个进入期间强制通风，外面设监护人并备救援方案。
- 6监测空气至少每年一次、任何工艺变更后，采样检测锰、六价铬、镍和臭氧。做焊工个体采样，而不只是区域采样。
- 7培训那些不显眼的风险焊工会注意弧光，却注意不到臭氧或氩气置换。把这两项列入班前会清单并反复讲。
- 8把流程留在现场工位上的检查表比办公室里的文件夹管用。五项，每班签字：排风开、滤光号设好、袖套穿好、氧气监测开、监护人到位。
TIG与焊条焊、MIG的对比
相近电弧电流下的相对水平，基于常见车间测量。用作排序，不作为绝对值。
| 危险 | 氩弧焊（TIG） | 焊条焊（SMAW） | MIG（GMAW） |
|---|---|---|---|
| 紫外线辐射 | 约为焊条焊的1.5倍 | 基准 | 与TIG大致相当 |
| 红外线 | 为焊条焊的1–1.5倍 | 基准 | 略低于TIG |
| 臭氧 | 三者中最高 | 低 | 中等 |
| 烟尘总质量 | 低 | 高 | 中等 |
| 六价铬 | 不锈钢焊接时高 | 不锈钢焊接时高 | 不锈钢焊接时高 |
| 锰 | 低到中等 | 高 | 中等 |
| 窒息风险 | 受限空间内高 | 低 | 受限空间内中等 |
| 主要控制措施 | 局部排风加10–13号滤光 | 局部排风加10–14号滤光 | 局部排风加10–13号滤光 |
氩弧焊安全常见问题
TIG焊比焊条焊危害更大吗？
就紫外线和臭氧而言，是的。相近电流下TIG电弧产生的紫外线约为焊条电弧焊的1.5倍，臭氧则多得多，因为氩气不吸收生成臭氧的紫外线。
就烟尘总质量而言，不是。焊条焊和药芯焊因药皮产生更多颗粒物。但不锈钢TIG烟尘的成分仍含六价铬和镍，这些正是对长期健康影响最大的组分。
氩气会致人死亡吗？
氩气本身无毒，但会置换氧气。由于它比空气重，会积聚在坑、罐体和低洼区域。在密闭空间内，氧气浓度可能降至 19.5% 以下，且没有气味、没有可见迹象。
焊接中的死亡事故，往往发生在工人进入低洼区域去救援已经倒下的同事时。没有氧气监测和供气式或逃生呼吸器，绝不要进入疑似富氩空间。
TIG 焊应该用多少号滤光镜？
电流低于 100 A 用 10 号，100 至 200 A 用 11 至 12 号，200 A 以上用 12 至 13 号。大电流铝 TIG 焊通常需要该范围的上限。
使用自动变光面罩时，要检查光学等级。小电流 TIG 焊用 1/1/1/1 等级，熔池看得清，变光也足够快。
TIG 焊的烟尘有毒吗？
烟尘取决于母材和填充金属。碳钢产生锰。不锈钢产生六价铬和镍。铝产生氧化铝，部分合金还会带入镁。
TIG 焊的烟尘量比焊条电弧焊低，但其中金属仍受各自接触限值约束。所以电弧处的局部排风才是主要控制手段，而不是车间里的普通风扇。
怎么判断车间是否存在臭氧问题？
靠检测。臭氧不在标准焊接烟尘检测项目里，所以常被漏掉。下次工业卫生调查时加入个体或区域采样，尤其是大电流焊铝时。
提示存在问题的迹象包括：下班时胸闷、休息日就消失的干咳，以及在小隔间、无局部排风处作业的焊工反映不适。
PAPR 能替代局部排风吗？
不能。动力送风过滤式呼吸器保护佩戴者，但不降低隔间内其他人的烟尘和臭氧。紫外线和臭氧仍会波及装配工和相邻工位。
先以局部排风作为首要控制，当焊工接触仍高于行动水平时，再配 PAPR 或半面罩呼吸器。
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