溶接ヒュームとは - 危険性とその低減方法

溶接は、金属ワークピースを溶加材とともに溶かして材料を接合し、強力な接合部を形成します。溶接プロセスでは、有害な金属煙とガス副産物を含む目に見える煙が発生します。

このファクト シートでは、溶接作業、適用される基準、および溶接作業者と同僚が溶接煙に含まれる多くの有害物質にさらされないように保護するための提案について説明します。

溶接煙とは?

溶接煙は、金属酸化物、ケイ酸塩、およびフッ化物の複雑な混合物です。蒸気は、金属が沸点以上に加熱されると形成され、その蒸気が凝縮して非常に細かい粒子 (固体粒子) になります。溶接煙には、通常、電極と溶接される材料からの粒子が含まれています。

溶接ヒュームは、空気中のガスと微粒子のさまざまな混合物です。混合物の組成は、溶接方法と溶接される製品によって異なります。放出される可能性のあるガスには、たとえば次のようなものがあります:

• シールド: アルゴン、ヘリウム、窒素、二酸化炭素
• プロセス: 一酸化窒素、二酸化窒素、一酸化炭素、オゾン、ホスゲン、フッ化水素、二酸化炭素

また、アルミニウム、アンチモン、ヒ素、ベリリウム、カドミウム、クロム、コバルト、銅、鉄、鉛、マンガン、ニッケル、モリブデン、銀、スズなどの金属酸化物、フッ化物、金属の微粒子を多く含む場合があります。 、チタン、バナジウム、亜鉛。

溶接ヒュームへの労働者の暴露に影響する要因

• 溶接プロセスの種類
• 使用されるベース メタルとフィラー メタル
• 溶接棒の組成
• 場所（屋外、閉鎖空間）
• 溶接作業の慣行
• 空気の動き
• 換気制御の使用

リスクを決定する 3 つの要因

補助換気と保護対策が講じられていない場合のリスクのレベルは、次の 3 つの要因に左右されます。

• ヒュームの毒性
• 煙の濃度
• 煙を吸い込んだ時間

1.溶接ヒュームの毒性

煙の毒性はさまざまです。前述のように、溶接プロセスの種類、使用される溶接材料、および溶接される材料の種類によって異なります。たとえば、軟鋼溶接、ステンレス鋼溶接、またはコーティングされた金属の溶接からのヒュームについて、および特定の溶接製品およびプロセスにおけるヒュームの発生について詳しく説明します。

2.溶接ヒュームの濃度

ヒュームと有害物質の濃度は、溶接点から立ち上るヒュームのプルームで最も高くなります。換気によってこの煙が早く除去されるほど、良い結果が得られます。

3.溶接煙の吸入時間

溶接工がこのようなヒュームをどれくらいの時間吸い込んでいるかは、実際に溶接している時間によって異なります。 1 日に 1 ～ 2 時間溶接する製作者もいれば、1 日中溶接する製作者もいます。アーク時間とも呼ばれる単純な計算では、溶接が長くなるほど、より多くの煙が発生し、空気中のガスと微粒子の混合物を吸い込む危険性が高くなります。

溶接ガスは深刻な病気を引き起こす可能性があります

このような溶接ガスを吸い込むことは潜在的に危険であることは明らかです。確信が持てない場合は、溶接ガスがあらゆる種類の身体的不調や、癌、喘息、さらにはパーキンソン病の症状などの深刻な病気を引き起こす可能性があることを示す多くの科学的研究とレポートをお読みください.

溶接ヒュームを吸い込むことによる健康への影響

• 溶接の煙やガスに急激にさらされると、目、鼻、のどの炎症、めまい、吐き気を引き起こす可能性があります。これらの症状を経験した地域の労働者は、すぐにその地域を離れ、新鮮な空気を求め、医師の診察を受ける必要があります。
• 溶接ヒュームに長時間さらされると、肺の損傷や、肺、喉頭、尿路などのさまざまな種類の癌を引き起こす可能性があります。
• 特定の煙による健康への影響には、金属煙熱、胃潰瘍、腎臓の損傷、神経系の損傷などがあります。マンガン煙に長時間さらされると、パーキンソン病のような症状を引き起こす可能性があります。
• ヘリウム、アルゴン、二酸化炭素などのガスは、空気中の酸素を置換し、窒息の原因となる可能性があります。特に密閉された空間や閉ざされた空間で溶接を行う場合は注意が必要です。一酸化炭素ガスが発生し、深刻な窒息の危険があります。

溶接煙の発生源と健康への影響

ヒューム タイプ	ソース	健康効果
アルミニウム	インコネル、銅、亜鉛、鋼、マグネシウム、真鍮、充填材など、一部の合金のアルミニウム コンポーネント	呼吸器への刺激
ベリリウム	硬化剤は、銅、マグネシウム、アルミニウム合金、電気接点に含まれています。	「メタルフュームフィーバー」発がん物質。その他の慢性的な影響には、気道への損傷が含まれます。
酸化カドミウム	カドミウムまたはメッキ材料を含むステンレス鋼、亜鉛合金。	呼吸器系の刺激、喉の痛みと乾燥、胸の痛み、呼吸困難。慢性的な影響には、腎臓の損傷や肺気腫などがあります。発がん性の疑い。
クロム	ほとんどのステンレス鋼および高合金材料、溶接棒。メッキ材料としても使用。	肺がんのリスクが高まる。人によっては皮膚刺激を起こすことがあります。一部の形態は発がん性物質 (六価クロム) です。
銅	モネル、真鍮、青銅などの合金。溶接棒も。	急性の影響には、目、鼻、のどへの刺激、吐き気、「金属煙熱」などがあります。
フッ化物	低合金鋼と高合金鋼の両方に共通の電極コーティングとフラックス材料	急性の影響は、目、鼻、のどへの刺激です。長期暴露は、骨や関節の問題を引き起こす可能性があります。慢性的な影響には、肺の過剰な体液も含まれます。
酸化鉄	すべての鉄または鋼の溶接プロセスにおける主要な汚染物質.	シデロシス – 肺に堆積した粒子によって引き起こされる良性の肺疾患。急性症状には、鼻や肺の刺激が含まれます。露出が止まると治る傾向があります。
リード	はんだ、真鍮、青銅合金、鋼の下塗り/コーティング	神経系、腎臓、消化器系、精神能力への慢性的な影響。鉛中毒を引き起こす可能性があります。
マンガン	ほとんどの溶接プロセス、特に高張力鋼。	「メタルフュームフィーバー」慢性的な影響には、中枢神経系の問題が含まれる場合があります。
モリブデン	鋼合金、鉄、ステンレス鋼、ニッケル合金	急性の影響は、目、鼻、喉の炎症、息切れです。
ニッケル	ステンレス鋼、インコネル、モネル、ハステロイ、その他の高合金材料、溶接棒、メッキ鋼。	急性の影響は、目、鼻、のどへの刺激です。溶接以外の職業では、がんリスクの増加が指摘されています。皮膚炎や肺の問題にも関連しています。
バナジウム	一部の合金鋼、鉄、ステンレス鋼、ニッケル合金	急性の影響は、目、皮膚、気道への刺激です。慢性的な影響には、気管支炎、網膜炎、肺の液体、肺炎などがあります。
亜鉛	亜鉛メッキおよび塗装された金属	メタルフュームフィーバー。

溶接ガスの発生源と健康への影響

ガスの種類	ソース	健康効果
一酸化炭素	弧を描く	血流に容易に吸収され、頭痛、めまい、または筋力低下を引き起こします。高濃度では意識不明や死に至る可能性があります
フッ化水素	ロッドコーティングの分解。	目と気道を刺激します。露出しすぎると、肺、腎臓、骨、肝臓に損傷を与える可能性があります。慢性的な曝露は、鼻、のど、気管支の慢性的な炎症を引き起こす可能性があります.
窒素酸化物	弧を描く	低濃度で目、鼻、のどの刺激。高濃度では、肺の液体の異常やその他の深刻な影響。慢性的な影響には、肺気腫などの肺の問題が含まれます。
酸素欠乏	密閉空間での溶接、およびシールドガスによる空気置換	めまい、精神錯乱、窒息、死
オゾン	溶接アーク、特にプラズマ アーク、MIG、および TIG プロセス中に形成されます。	急性影響には、肺内の液体および出血が含まれます。非常に低い濃度 (例えば、百万分の一) は、頭痛や目の乾きを引き起こします。慢性的な影響には、肺機能の重大な変化が含まれます。

溶接による有機蒸気の発生源と健康への影響

ガスの種類	ソース	健康効果
アルデヒド (ホルムアルデヒドなど)	バインダーと顔料による金属コーティング。脱脂溶剤	目と気道への刺激。
ジイソシアネート	ポリウレタン塗装を施した金属	目、鼻、喉の炎症。非常に低い曝露でも、感作の可能性が高く、喘息やその他のアレルギー症状を引き起こします。
ホスゲン	脱脂溶剤が残っている金属。 (ホスゲンは、溶剤と溶接放射線の反応によって形成されます。)	目、鼻、呼吸器系に重度の刺激性。症状が遅れる可能性があります。
ホスフィン	防錆剤でコーティングされた金属。 (ホスフィンは、防錆剤と溶接放射線との反応によって形成されます。)	目や呼吸器系に刺激を与えると、腎臓やその他の臓器に損傷を与える可能性があります。

溶接ヒュームへの暴露を減らす

• 溶接作業者は、使用する材料の危険性を理解する必要があります。 OSHA のハザード コミュニケーション基準では、雇用主は、職場の危険物に関する情報とトレーニングを労働者に提供する必要があります。
• 溶接面は、溶剤の残留物や塗料など、有毒物質にさらされる可能性のあるコーティングを除去する必要があります。
• 作業員は、溶接の煙やガスを吸い込まないように体勢を整える必要があります。たとえば、オープンまたは屋外環境で溶接するときは、作業者は風上にいる必要があります。
• 全体的な換気、新鮮な空気の自然または強制的な移動により、作業エリアの煙とガスのレベルを下げることができます。屋外またはオープンな作業スペースでの溶接は、十分な換気を保証しません。換気や排気システムのない作業エリアでは、溶接工は自然通風と適切な配置を使用して、自分自身や他の作業員から煙やガスを遠ざける必要があります。
• 局所排気換気システムを使用して、溶接機の呼吸ゾーンから煙とガスを除去できます。ヒューム フード、ヒューム エクストラクタ ガン、真空ノズルを煙源の近くに置いて、ヒュームとガスを最大限除去します。ポータブルまたはフレキシブル排気システムは、ヒュームとガスが溶接機から引き出されるように配置できます。排気ポートを他の作業者から遠ざける
• 煙の発生量が少ない、または毒性の低い溶接タイプまたは消耗品に置き換えることを検討してください。
• 換気のない密閉された空間で溶接しないでください。該当する OSHA 規則を参照してください。
• 作業手順と換気によって安全なレベルまで曝露が減らない場合は、呼吸保護具が必要になる場合があります。