Trong lĩnh vực cơ khí và sản xuất, hàn bằng khí CO₂ (còn gọi là hàn MAG – Metal Active Gas) là một phương pháp rất phổ biến. Phương pháp này sử dụng khí CO₂ làm khí bảo vệ để che chắn vùng hồ quang khỏi không khí bên ngoài, giúp tạo mối hàn chắc chắn và ổn định. Nhờ giá thành rẻ và hiệu quả kinh tế cao, hàn CO₂ được ứng dụng rộng rãi từ xưởng cơ khí, nhà máy sản xuất đến các công trình xây dựng, chế tạo kết cấu thép, v.v.
CO₂ (carbon dioxide) là một loại khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí và không duy trì sự cháy. Trong ngành hàn, CO₂ thường được sử dụng ở dạng nén trong các bình khí chuyên dụng. So với các loại khí bảo vệ khác như Argon hoặc khí trộn (Argon + CO₂), khí CO₂ có giá thành rẻ hơn và dễ dàng tiếp cận hơn, phù hợp với nhu cầu sản xuất quy mô lớn hoặc các xưởng nhỏ.
Ưu điểm của CO₂ trong hàn là giúp tạo ra mối hàn chắc chắn, khả năng xuyên sâu tốt, phù hợp khi hàn các vật liệu dày. Tuy nhiên, nhược điểm là dễ tạo nhiều xỉ hàn và bắn tóe hơn so với Argon tinh khiết.
Một trong những thắc mắc phổ biến nhất của thợ hàn và người sử dụng là: Hàn khí CO₂ có độc không? Thực tế, khí CO₂ không phải là khí độc (toxic gas) như khí CO (carbon monoxide) hay các khí độc công nghiệp khác. CO₂ không gây ngộ độc hóa học khi tiếp xúc với liều lượng thấp trong không khí bình thường.
Tuy nhiên, CO₂ có thể trở nên nguy hiểm khi tích tụ ở nồng độ cao, nhất là trong không gian kín hoặc thiếu thông gió. Nguyên nhân là do CO₂ nặng hơn không khí, có thể lấn át và đẩy lùi oxy – gây nên tình trạng thiếu oxy cho người lao động. Khi đó, dù CO₂ không trực tiếp “độc”, nhưng có thể gây ngạt thở, chóng mặt, nhức đầu, thậm chí nguy hiểm tính mạng nếu không phát hiện kịp thời.
Ngoài ra, cần phân biệt giữa CO₂ và các khí độc khác sinh ra trong quá trình hàn như khí CO, NOx, Ozone… Đây mới là những khí có độc tính cao, đặc biệt là khi hàn ở nhiệt độ cao hoặc với các loại vật liệu đặc biệt.
Khi hàn trong không gian kín hoặc khu vực thông gió kém, khí CO₂ sinh ra sẽ tích tụ dần, làm giảm tỷ lệ oxy trong không khí. Khi nồng độ CO₂ tăng lên quá cao, người làm việc trong môi trường đó sẽ bị thiếu oxy, gây ra các biểu hiện như:
Đây là rủi ro phổ biến nhất và nguy hiểm nhất khi làm việc với CO₂ mà nhiều người chủ quan, nhất là khi hàn trong các bể kín, tầng hầm, container, kho nhỏ.
Bên cạnh CO₂, quá trình hàn sinh ra một lượng lớn khói hàn chứa các phân tử kim loại, hợp chất hóa học (oxit sắt, mangan, niken, crom...). Nếu không có thiết bị hút khói hoặc khẩu trang bảo hộ, người lao động dễ dàng hít phải các chất này.
Tác hại có thể bao gồm:
Khói hàn là nguyên nhân chính gây bệnh nghề nghiệp cho thợ hàn nếu không được bảo vệ đúng cách.
Khí CO₂ bản thân không gây kích ứng mạnh cho da hay mắt, nhưng khói hàn, hơi nóng và bắn tóe kim loại từ quá trình hàn lại là mối nguy lớn.
Một số tác hại thực tế:
Khi làm việc trong môi trường có nồng độ CO₂ tăng cao hoặc thiếu oxy, thợ hàn thường cảm thấy buồn ngủ, mệt mỏi, giảm sự tỉnh táo và phản xạ chậm. Cơ thể ở trạng thái này rất dễ mất tập trung, không kiểm soát tốt thao tác, dẫn đến nguy cơ mắc các lỗi kỹ thuật, sử dụng thiết bị điện không an toàn.
Tình trạng giảm ý thức này là yếu tố gián tiếp làm tăng nguy cơ tai nạn lao động:
Để đảm bảo an toàn khi làm việc với khí CO₂, đặc biệt là trong môi trường kín, cần thực hiện nghiêm túc các biện pháp bảo hộ sau:
Không nên tiến hành hàn ở các khu vực kín, không có cửa thông gió. Nếu bắt buộc phải hàn trong không gian nhỏ (kho, bể chứa, hầm…), cần có hệ thống quạt thông gió hoặc hút khí chuyên dụng để đẩy CO₂ và khói hàn ra ngoài.
Lắp đặt hệ thống hút khói hoặc quạt hút đặt ngay sát vùng hàn để hút và đẩy khói, khí độc ra khỏi khu vực làm việc. Song song đó, thợ hàn nên trang bị khẩu trang chuyên dụng (N95, N99 hoặc loại có phin lọc than hoạt tính) để hạn chế tối đa việc hít phải bụi kim loại, hơi độc từ khói hàn.
Nếu phải hàn trong không gian hạn chế hoặc những nơi khó quan sát như khoang tàu, bể chứa, tầng hầm…, nên làm việc theo nhóm hoặc có người giám sát bên ngoài. Điều này đảm bảo khi có dấu hiệu bất thường (ngất xỉu, mệt mỏi, sự cố thiết bị…), đồng nghiệp có thể can thiệp, cứu trợ hoặc gọi cấp cứu kịp thời, tránh rủi ro lớn cho sức khỏe và tính mạng.
Trước khi bắt đầu hàn, kiểm tra kỹ tình trạng bình khí CO₂: đảm bảo bình không rò rỉ, dây dẫn và van khóa hoạt động ổn định. Nếu phát hiện có dấu hiệu bất thường (rò rỉ khí, van lỏng, dây dẫn hỏng…), cần dừng ngay việc sử dụng, thay mới hoặc sửa chữa kịp thời. Việc kiểm tra kỹ càng không chỉ giúp an toàn mà còn phòng ngừa cháy nổ, sự cố kỹ thuật trong quá trình vận hành.
Khí CO₂ sử dụng trong hàn không phải là khí độc trực tiếp nhưng có thể gây nguy hiểm nghiêm trọng nếu tích tụ nhiều trong môi trường làm việc kín, dẫn tới thiếu oxy và ngạt thở. Ngoài ra, quá trình hàn còn phát sinh khói, bụi kim loại và nhiều hợp chất nguy hại cho sức khỏe nếu không có biện pháp bảo hộ phù hợp. Khi làm việc với khí CO₂, hãy luôn đảm bảo không gian thoáng khí, trang bị đầy đủ bảo hộ lao động và sử dụng thiết bị hút khói. Đừng chủ quan khi hàn trong không gian kín hoặc thiếu thông gió. Việc tuân thủ nghiêm túc quy trình an toàn sẽ giúp bạn bảo vệ sức khỏe và giảm thiểu mọi rủi ro khi lao động.