技術紹介

アーク溶接に起因する溶接ヒュームの濃度の測定方法とその規制
渡辺

達也 *1

Watanabe Tatsuya

知惠賢二郎 *2
Chie Kenjiro

2021 年 4 月 1 日に特定化学物質障害予防規則（特化則）が改正・施行され、金属アーク溶接等作業により発生する溶接ヒュームが、新たに特化則の特定化学物質（管理第 2 類物質）として位置づけられた。本改正により、金属アーク溶接等作業を行う場合には、特定化学物質としての規制が課されることとなり、全体換気装置による換気、溶接ヒューム濃度の測定、毎日の掃除、特定化学物質作業主任者の選任、特殊健康診断の実施等が必要となった。
本稿では、溶接ヒュームに関する規制とその測定方法について紹介する。
キーワード：アーク溶接、溶接ヒューム、個人ばく露測定、作業環境測定機関

かねてより検討が重ねられており、厚生労働省が1. はじめに開催した、「平成 30 年度第 1 回化学物質による労1904 年に被覆アーク溶接法が発明されて以来、働者の健康障害防止措置に係る検討会」で議論がアーク溶接技術は 100 年を超える歴史を有してお交わされ、その後複数回に渡り検討会が開催さり、1930 年にはティグ溶接法、1936 年にはミグ溶れ、その結果が 2021 年 2 月に労働者の健康障害防接法、1953 年には炭酸ガスアーク溶接法が開発さ止措置に係る検討会の報告書 により報告され

（3）

（1）

れた 。これらの溶接法は、後にマグ溶接法を産た。本報告書では、溶接作業により発生する溶接出し、現在に至るまで幅広く使用されている。しヒュームに着目し、溶接ヒュームのばく露によるかしながらこれらの溶接法は、溶接に伴い発生す健康影響について、代表的な 4 つの報告を紹介しるヒュームにより、作業者へじん肺等の健康障害ている。

（2）を及ぼし 、作業者の健康を維持するためには、

本報告書によると、Bowler ら（2007）は閉鎖空間対策が不可欠であった。

で溶接を行っていた 43 人の溶接工が、マンガンの累積ばく露指標と神経機能作用との間に、統計的2. 人体に対する影響に明らかなばく露反応関係があったと報告した。

2.1 溶接作業の人体に対する影響について

その他にも、Ellingsen ら（2008）は、96 人の溶接溶接作業に対する健康障害の防止については、作業者と対照被験者に神経心理学的検査を実施*1：計測事業部 環境・化学部 福浦グループ 環境計量士 一般計量士 第一種作業環境測定士*2：計測事業部 企画管理部 ソリューションエンジニアリンググループ 次長 博士（理学） 環境計量士 一般計量士
第一種作業環境測定士—

19—

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し、マンガンばく露濃度（幾何平均）と指タップ運

また、国際がん研究機構（IARC）は 2017 年に、動機能（※ 1）について、有意なばく露反応関係が溶接ヒュームをグループ 1（ヒトに対する発がん観察されたと報告した。

性）に分類した。これは、溶接作業者等溶接ヒューLaohaudomchok ら（2011）は、46 人の溶接作業者

ムにばく露する者の肺がんのリスクが上昇していにマンガン累積ばく露指標と感情状態指標の悪化ることが報告されたためであり、累積ばく露に関には、ばく露反応関係が認められたと報告した。

するばく露反応関係も確認されたとしている。

Sen ら（2011）は、7 人の溶接作業者と 7 人の対以上の報告により、溶接ヒュームは、じん肺の照被験者に対して、MRI スキャンによる脳内のマ発症やそれに含有されるマンガンの毒性のみならンガンの沈着部位の評価と神経行動学検査を実施ず、溶接ヒューム自体に発がん性があることが示した。その結果、嗅球、前頭葉白質、被殻にマン唆されたため、2021 年に溶接ヒュームが独立したガンが蓄積されていることが認められ、マンガン特定化学物質（管理第 2 類物質）として位置づけらの脳内の沈着が運動機能に影響を与えることを示れた。

唆していると報告した。

3. 関連法規制とその測定方法※ 1： 母指と示指の指腹同士をなるべく早く触れるようにタップする試験。神経障害が3.1 アーク溶接作業と溶接ヒュームの関連法規制あるとタップ速度が遅くなる等の症状がアーク溶接作業は既に、安全・衛生面で次の法（4）

令の規制を受けている（表 1） 。

ある。

これらの規則は、主として屋内で実施している
2.2 溶接ヒュームによる健康影響についてアーク溶接作業に係るものであるが、2021 年の特溶接ヒュームへのばく露により、じん肺が誘発化則の改正では、これらの規制に加え、表 2 の特されることは以前から知られており、古くは溶接化則の規制が追加された。また、溶接ヒュームそ工肺と呼ばれていた。これは粉じんが発生する作のものが特定化学物質に分類されたことにより、業全般に生じる症状であるが、最近は、溶接ヒューアーク溶接作業以外にも、直接アーク溶接を実施ムに含有されるマンガンにより神経障害の症状しない作業（作業場内の床面等に堆積した溶接（性不能、疲労、うつ、頭痛等）が引き起こされるヒュームを清掃する作業等）も特化則の範囲内と可能性があることが示唆された。

なり、等しく表 2 の規制を受けることとなった。
表1

溶接作業に係る主な規制内容

—

20—

表2

溶接ヒュームに係る特化則の主な規制内容

これらの規制の中でも、溶接ヒュームの濃度の測定は、事業者が最初期に実施しなければならず、既存の溶接作業においては、2022 年 3 月 31日までに、測定後の措置の完了まで必要となったため、早急な対応が望まれる。なお、溶接ヒュームの濃度の測定後に必要な措置の流れは図 1 のとおりである。
3.2 溶接ヒュームの濃度の測定方法の概要
溶接ヒュームの濃度の測定方法は、厚生労働省告示（令和 2 年厚生労働省告示第 286 号）により定められた方法で実施するが、その内容は、作業環境測定基準（昭和 51 年労働省告示第 46 号）で定め

図1

る作業環境測定（マンガンおよびその化合物）の個—21—

溶接ヒュームの濃度の測定に係る必要な措
置の流れ
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（5）人サンプリング法 と類似している。表 3 に、溶を有する呼吸用保護具が、測定実施作業に適用可接ヒュームの濃度の測定方法と作業環境測定の個能な保護具となる。例としては、当該溶接作業の人サンプリング法の測定方法の相違点を示す。

測定結果として、要求防護係数が 9.7 と算定された 場 合 に は、 使 い 捨 て 式 防 じ ん マ ス ク の DS3、3.3 有効な呼吸用保護具の選択法について

DS2 が使用可能であるが、要求防護係数が 51.2 と溶接ヒュームの濃度の測定により、呼吸用保護算定された場合には、電動ファン付き呼吸用保護具の選択根拠である要求防護係数の算定が可能と具（全面形面体）の S 級、A 級を使用しなければななる。算定した要求防護係数と表 4 の指定防護係らない。

数を比較し、要求防護係数を上回る指定防護係数
表3

溶接ヒュームの濃度の測定方法と作業環境測定（個人サンプリング法）の比較

—

22—

表4

呼吸用保護具の指定防護係数一覧（抜粋）4.1 試料採取方法

4. 試料採取・分析方法

試料採取装置を図 2 に示す。ろ過捕集方法は作溶接ヒュームの濃度の測定方法について、試料業環境測定基準第 2 条第 2 項の要件を満たす分粒採取法およびその分析方法についての一例を以下装置を用いる。本法では、分粒装置中にフィルに紹介する。

ターを装着し、溶接ヒューム中の吸入粉じんをフィルター上に捕集する。

図2

作業環境測定基準第 2 条第 2 項の要件に該当する分粒装置を用いるろ過捕集方法の測定機材例—

23—

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② フィルター片を砕きビーカーに時計皿をか

また、当該試料採取装置を溶接作業者に装着する際には、以下の注意点がある（図 3）。

ぶせ、水浴で加熱する。その後、溶出液へ過酸化水素水を加える。

・ 試料採取装置は溶接作業者の行動の妨げと③ ②の溶出液と、容器を洗った洗液をフィルならない位置に装着する。
・ 試料採取装置の採取口は呼吸域に装着する。

ターろ過し、不溶性物質を除いたのちに定容・ 採取口は溶接面の内側となるように装着す

し、ICP（Inductively Coupled Plasma：高周波誘導結合プラズマ）発光分光分析法により定る。

性定量分析を実施し、溶出液のマンガン濃度（6）4.2 分析方法の概要を定量する。

① 試料を捕集したフィルター（図 4）をビーカーにとり、塩酸と過酸化水素水を加え、一晩放置する。

図3

溶接作業者への測定機材装着例

図4

試料捕集後のフィルター—24—

5. おわりに

参考文献

2021 年 4 月に施行された特化則の改正に伴い、（1） 清水弘之：アーク溶接の材料とプロセス、溶溶接ヒュームが特定化学物質として位置づけられ

接学会誌、第 80 巻第 8 号、2011、pp.21-30

たため、金属アーク溶接等作業を実施している事（2） 佐野辰雄：溶接作業の安全衛生について、特業者は数々の規制を受けることとなった。その中に溶接工じん肺について、溶接学会誌、第 37

でも、溶接ヒュームの濃度の測定は事業者が最初

巻第 4 号、1968、pp.15-21期に取組むべき対応であり、2022 年 3 月 31 日ま（3） 厚生労働省：令和元年度 化学物質による労働でにその後の措置まで完了することが必須であ者の健康障害防止措置に係る検討会 報告書る。本測定には測定条件の設定から測定作業の実（マンガン及びその化合物並びに溶接ヒュー施まで、作業環境測定士等の知識・経験を有するム）、2020者の判断が必要な場面が多く存在するため、溶接（4） 一般社団法人日本溶接協会 安全衛生・環境委

ヒュームの濃度の測定は作業環境測定機関に依頼

員会：溶接および溶断の安全・衛生に係る法することを強く推奨する。

令、溶接技術、7 月号、2003、pp.92-99（5） 公益社団法人日本作業環境測定協会：作業環
境測定のためのデザイン・サンプリングの実
務 — C・D 測定編 —、初版、2020、pp.8-57（6） 公益社団法人日本作業環境測定協会：作業環
境測定ガイドブック 4 金属類、第 5 版第 3 刷、2014、p.50

計測事業部 化学・環境部
福浦グループ
環境計量士 一般計量士
第一種作業環境測定士

計測事業部 企画管理部
ソリューションエンジニアリング
グループ 次長 博士（理学）
環境計量士 一般計量士
第一種作業環境測定士

渡辺 達也知惠賢二郎

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