热喷涂的职业危害与防护措施
王磊
热 喷 涂 技 术2010 年 9 月
摘 要：热喷涂过程中存在诸多有害因素，可分为烟尘、有毒气体、高温、弧光辐射和噪声等。这些危害因素威胁着生产人员的安全与健康。热喷涂作业时应该结合实际情况，改善劳动条件，采取完善的防护措施，将有害因素的影响减到最小程度，创造出安全的劳动环境。
关键词：热喷涂；职业危害；防护；安全
热喷涂是一种表面强化技术，是表面工程技术的重要组成部分。它是利用某种热源（如电弧、等离子弧或燃烧火焰等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。热喷涂可以在设备维修中修旧利废，也可以在新产品制造中进行强化和预保护，在工业生产中得到了广泛应用，但与此同时出现了各种不安全因素威胁着生产人员的安全与健康。
1 有害因素的来源与危害
热喷涂过程中的有害因素可分为烟尘、有毒气体、高温、弧光辐射和噪声等。
1.1 热喷涂烟尘
热喷涂过程中会产生大量的热喷涂烟尘。它包括烟和粉尘。其中直径小于 0.1μm 的微粒称为烟，直径在 0.1～10μm 之间的微粒称为粉尘。热喷涂的温度很高，火焰喷涂温度在 3000℃以上，电弧喷涂温度高于 6000℃，等离子喷涂温度更高达上万度。如此高的温度造成金属元素的蒸发，金属蒸气在空气中迅速冷凝、氧化形成不同粒度的热喷涂烟尘。烟尘在空气中停留时间较长，以气溶胶形态漂浮于作业环境空气中。
金属烟尘对人体的危害程度取决于烟尘的物理、化学性质、人体吸入的烟尘量、烟尘侵入途径、烟尘沉着部位等因素。人过量吸入金属烟尘，将造成严重的人体危害。几种常见金属烟尘的危害如下：
镍：可引起皮炎，皮肤剧痒，后出现丘疹、疱疹及红斑，重者化脓、溃烂。长期吸入可致呼吸道刺激、慢性鼻炎，甚至发生鼻中隔穿孔，引起变态反应性肺炎、支气管炎、哮喘。
铬：六价铬通过消化道、呼吸道、皮肤和粘膜侵入人体，在体内主要积聚在肝、肾和内分泌腺中。通过呼吸道进入的则易积存在肺部。六价铬有强氧化作用，所以慢性中毒往往以局部损害开始逐渐发展到不可救药。经呼吸道侵入人体时，开始侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽炎和喉炎、支气管炎。
钴：可引起咽粘膜刺激症状，继而出现胃肠道刺激症状，可有呕吐和腹绞痛，体温升高，小腿无力等。非职业接触引起红细胞增多症、心肌病和甲状腺肿大，可引起皮炎。
铜：大量吸入铜烟雾可引起金属烟热。患者有寒战、体温升高，伴有呼吸道刺激症状。长期接触铜尘可造成接触性皮炎和鼻、眼的刺激症状，引起咽痛、咳嗽、鼻塞、鼻炎等，甚至引起鼻中隔穿孔。长期吸入尚可引起肺部纤维组织增生。
铁：皮肤接触可能导致过敏，进入眼睛可能导致结膜炎，脉络膜炎，视网膜炎，吸入会导致肺铁末沉着症，肺部纤维化。
铝：长期吸入可致铝尘肺。表现为消瘦、极易疲劳、呼吸困难、咳嗽、咳痰等。溅入眼内，可发生局灶性坏死，角膜色素沉着，晶体膜改变及玻璃体混浊。对鼻、口、性器官粘膜有刺激性，甚至发生溃疡。可引起痤疮、湿疹、皮炎。
锌：吸入氧化锌烟雾可致金属烟雾热，症状有口中金属味、口渴、胸部紧束感、干咳、头痛、头晕、高热、寒战等。粉尘对眼有刺激性。长期反复接触对皮肤有刺激性。
其它的高毒金属元素包括：铅、铟、镉、钒、钼、银、铍等，加上中毒和低毒的金属元素，有毒金属元素共有 50 多种。
1.2 有毒气体
在电弧和等离子体作用下，弧区周围可形成多种有毒气体，其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳等。有毒气体成份及量的多少与热喷涂方法、热喷涂材料、保护气体和热喷涂规范有关。各种有毒气体被吸入人体内，将影响操作者的健康。
(1) 臭氧具有强烈的刺激性，主要是刺激和损害深部呼吸道，并可损害中枢神经系统，对眼睛有轻度的刺激作用。此外，臭氧还能阻碍血液输氧功能，造成组织缺氧；使甲状腺功能受损、骨骼钙化，还可引起潜在性的全身影响，如诱发淋巴细胞染色体畸变，损害某些酶的活性和产生溶血反应。
(2) 氮氧化物可刺激肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，呼吸系统有问题的人士如哮喘病患者，会较易受二氧化氮影响。
(3) 一氧化碳是一种窒息气体，经呼吸道吸入的一氧化碳，使氧在体内的输送或组织吸收氧的功能发生障碍，使人体组织因缺氧而坏死。
1.3 高温与弧光辐射
热喷涂作业多在高温下进行，轻则造成头晕、胸闷．重则造成热痉挛、热衰竭、甚至导致热射病。电弧喷涂和等离子喷涂时，还会产生弧光辐射。弧光辐射主要包括可见光线、红外线和紫外线。
红外线可引起皮肤灼伤。紫外线强烈作用于皮肤时，可发生光照性皮炎，皮肤上出现红斑、痒、水疱、水肿等；严重的还可引起皮肤癌。紫外线作用于中枢神经系统，可出现头痛、头晕、体温升高等。作用于眼部，可引起结膜炎、角膜炎，还有可能诱发白内障。
1.4 噪声
热喷涂过程中会产生极大的噪声。噪声可以影响人的身心健康。长时间处于 85 分贝以上的噪声可以影响人的听力，响于 120 分贝的噪声可以使人耳聋。除此之外噪声还可以提高人体内皮质醇的分泌，可以导致高血压、心脏病和胃溃疡。
2 热喷涂的劳动保护措施
热喷涂作业必须采取适当的劳动保护措施，以预防职业病的危害，防尘、防毒、防射线和噪声等。热喷涂的劳动保护措施可分为通风防护措施和个人防护措施。
2.1 通风防护措施
加强车间自然和机械通风以及采取隔热措施，提供局部的抽风或总的通风系统，是消除热喷涂烟尘和有毒气体、改善劳动条件的有力措施。热喷涂和喷砂工人工作环境的污染情况由下列几个因素决定。
a. 喷涂场地的空间大小；
b. 操作中的喷涂枪或喷砂枪的数量；
c. 所喷材料或砂粒产生的有害烟气、气体和烟尘的量；
d. 喷涂过程中产生的热量；
e. 射线。
在设计通风条件时，要综合考虑上述因素的影响。热喷涂过程中只要采取完善的防护措施，可以把毒害减到最小程度，从而避免发生中毒现象。
2.2 个人防护措施
2.2.1 头部保护
为了防止光辐射和飞溅粒子的伤害，在整个操作期间，喷涂工和喷砂工必须戴护目镜和适当的面罩。在等离子和电弧喷涂中，必须带头盔或面罩对头部进行保护，防止紫外线和红外线辐射的灼伤。在有良好抽风环境下进行喷涂，若烟尘不大时，应使用防尘口罩。若热喷涂操作过程中口罩无法挡住烟尘时，应采用含有活性碳的过滤呼吸器。
2.2.2 听力保护
进行一般喷涂、喷砂时，应佩戴护耳器或合适的软橡皮耳塞以免操作时的高分贝噪音伤害操作者的听力。超音速喷涂与等离子喷涂应在隔音室内操作。
2.2.3 安全服
应根据喷涂工作的条件来选择合适的喷涂和喷砂服。在没有专用的喷涂服时，可用焊工工作服和焊工工作鞋。等离子和电弧喷涂的操作工在手持喷枪操作时应戴绝缘手套。
2.3 保健
喷涂工应定期进行身体检查，发现慢性呼吸道疾病、慢性肝病和慢性肾脏病人以及尿蛋白、尿糖增高者，应及时调换工种。
3 结论
热喷涂作业有害因素多，危害大，在保证热喷涂质量的前提下，应该结合实际情况，改善劳动条件，制定采取完善的防护措施，将有害因素的影响减到最小程度，创造出安全的劳动环境。
参考文献略
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