电焊工人的作业特征及防护服设计

电焊工人的作业特征及防护服设计

王以兵

中国石油管道局工程有限公司第三工程分公司河南郑州451450

摘要：电焊工作是一门比较特殊的职业，工作环境比较恶劣，受光污染及喷溅影响，对人体躯体防护中的服装要求极其严格。本文着重介绍电焊工人作业服的特点及防护要求，从电焊作业环境、作业对象、电焊作业服面料及工作特点要求出发，在大量调研基础上，根据实际需求进行设计研发，为特种行业服装设计开发提供实践指导。

关键词：电焊工人；作业特征；防护

引言

电焊作业在现代各种制造加工行业中占据着重要地位，电焊主要的危害因素有电焊烟尘、紫外线等，与之相关的法定职业病主要有电焊工尘肺、电光性皮炎、电光性眼炎等。电焊作业过程中应重视紫外线对身体的损害，注重防护服的穿戴以及增加防紫外线护肤品的应用，以期望能减少因紫外线过量照射引起的氧化应激对身体的损伤。

1、电焊工人作业环境与着装问题

电焊工种是既特殊但也很普遍的职业，特殊是因为此工作具有一定的技术含量和操作的危险性，一般要求持证上岗；普遍性是此项工作在许多行业都需要，小到街头和建筑工地的普通焊接，大到高铁和航空上的高精尖焊接。作业工种庞杂多样，在现代工业中具有重要地位。

电焊作业，依施工现场分为室内与室外部分。室内部分是在相对封闭的环境里工作，如汽车、火车、飞机、潜艇、轮船、建筑等内部的电焊车间。这样的工作环境，空气流动差，夏天温度尤其高（如图1）。室外部分是在户外作业，例如桥梁施工、大型建筑物外观焊接、车船外焊接等。同时，由于电焊工作因岗位不同，存在着俯焊、仰焊、蹲焊、交叉焊等不同的焊接姿势，各个躯体部位的防喷溅要求有所不同。通常来说，简单工种或零散性的电焊服不需要特别的材料和特别设计，但是，很多特殊岗位的电焊服就需要带有高强阻燃性能的面料及款式，才能对人体进行更好的防护（如图2）。因此，针对不同环境、不同工作岗位进行服装精准设计，是一门比较科学的以人为本的躯体防护设计艺术。由于躯体防护是由头盔、眼罩、护目眼镜、耳塞、手套、服装、鞋、装具等很多产品组成，本文就不一一展开，只对服装设计进行阐述。

2、新型电焊工作业服及其款式设计

目前，我国劳动法没有对电焊工的服装做具体的规定，但对劳动安全卫生做了相应规定，强调必须提供必要的劳动防护用品。在本次设计中，全面考虑电焊工的特殊性，从材料、形制到颜色进行了综合采选，同时也考虑舒适性、美观性和经济性等要求，在实际设计中，遵循以下几个原则：

材料选取：在电焊实践中，实际穿着的电焊服有各种材料，包括一般的粗布、芳纶等，各有其优缺点与针对性，结合表2数据，在本次设计方案中，为了兼顾一般工种与特殊工种，选取了聚酰亚胺材料，由于聚酰亚胺复合材料具有高熔点、透湿性、亲肤性、耐洗涤等优点，作为本次设计方案中首选的面料。（二）款式设计原则：（1）款式以简洁大方为主，尽量不在服装表面做出过多的装饰结构缝线，以免造成电焊弧喷溅时落在夹缝处，造成熔洞。这样既不美观，又容易对人体造成二次伤害。（2）尽量避免外观口袋设计。（3）根据人体工程学原理，在不容易受到喷溅的腋窝处，应该稍带弹力的洞孔设计，既起到排汗作用，又考虑到上臂活动量，最大限度的让作业工人感到舒适。（4）在容易磨损或者不同工种容易受损的部位时，应该加大耐磨阻燃面料的使用。例如肘关节处和膝关节处等。（三）色彩设计原则：目前市场上多见的色彩为白色，经过调查发现其耐脏性能较差，并且在复杂的作业车间中，白色并不能引起人们的高度警觉，警示性较差。并且工作对象为金属，工作环境中金属的原色为灰色居多，在这种环境里作业时，灰黑色或者绿色等都不容易被发现，为了减少不必要的作业人员受伤，故应该以警示色为主，同时附加反光条设计，这样可以起到警示作用，以便于及时救援。

3、电焊对象材料对防护服装面料的特殊要求

3.1电焊对象材料分析

手持电焊，在各种金属熔点喷溅的过程中，由于空气降温作用，滑落到服装上，喷溅火花的温度大约为500-700度。同时喷溅火花铁水直径大于1mm时，在离人体30cm-50cm距离之内，喷溅到服装上就会出现熔洞现象。甚至会对人体皮肤造成灼伤。同时，电焊工人作业服因为存在着工业洗涤，对材料的断裂强力、撕裂强力也有着很高的要求，电焊弧的高光性，对服装色彩的耐光性能等标准要求极其严格。因此，电焊工人作业服首先要考虑到材料的熔点温度，也要注意面料的断裂强力、撕裂强力以及色彩的耐光性。同时面料研发也要考虑到不能出现熔融现象，以免对人体造成二次伤害。

3.2服装材料分析

根据以上各种金属材料的熔点高低，目前大部分电焊工作服所应用的几种面料，其特点与指标如下：（1）加厚纯棉进行三防后处理。纯棉有天然纤维的吸湿排汗性，人体着装时会感到舒适。但因为电焊作业时，电焊弧熔点较高，但纯棉的熔点低，很快就会出现熔洞现象，并且一旦出现熔洞后，在强力工业洗涤之后，由于棉纤维的特性，溶洞会越来越大，以至于服装很快就会报废。致使工业生产成本增加。（2）芳纶及芳纶复合材料。芳纶由于其高耐磨性能与阻燃性能，一直被世界上各种行业采用。但是由于芳纶的熔点较低，不具有透湿性，因此着装时会出现闷热、大面积熔洞现象，甚至在穿着时间较长时，人体皮肤会出现瘙痒现象。但熔洞在工业洗涤时不会出现扩大现象。（3）聚酰亚胺复合材料。聚酰亚胺材料具有高熔点、透湿性、亲肤性较好等优点，也不会在工业洗涤时出现熔洞扩大现象，具有较大优势。（4）芳砜纶复合材料。目前芳砜纶复合材料，由于毛料或预氧丝等材料相复合，具有高熔点的特性，芳砜纶熔点温度几乎与聚酰亚胺在同一个温度带上，所以本材料也比较具有实用性。同样具有熔洞在工业洗涤时不会扩大现象。

4、结束语

我国目前电焊工人大约50-80万人，需求量非常大。以上案例仅仅是这个行业的一小点设计尝试，是躯体防护服装中的设计实践，应用由小见大。对未来躯体防护服装设计创新，甚至整个躯体防护服装产业的发展可以起到一定的促进作用。

参考文献

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[2]段潇潇,王玥,李业明.沈阳市某汽车制造厂接触电焊烟尘工人的实验室检查结果[J].职业与健康,2016,32(11):1488-1491.

[3]孙发平,李倩,杨桦.2015年海阳市电焊工职业病危害认知及健康教育需求的调查[J].预防医学论坛,2016,22(04):286-289.