焊接作业安全知识讲座

焊接作业安全知识讲座中国三峡总公司安全总监办公室西北院三峡工程建设监理中心二○○五年九月焊接作业安全知识讲座1、概述2、手工电弧焊安全作业3、气割气焊安全作业4、燃料容器、管道、高空焊接安全作业5、特殊焊接安全作业6、焊接气割的安全检查与管理1.1焊接原理与分类•焊接是借助原子或分子的结合与扩散作用，使两块分离的金属形成一个整体的过程，称为焊接，焊接分类见下图。1.概述1.2焊接作业有害因素及事故•金属焊接和气割具有操作简单、节约材料、劳动强度低，便于实现机械化、自动化等特点，另一方面，焊接会产生一些影响工人安全和健康的因素，焊接操作属于特殊工种，焊工需要与各种易燃易爆气体、压力容器和电机电器接触，焊接过程中会产生有毒气体，有害粉尘，弧光辐射，高频电磁场，噪音和射线等。由于上述多种不安全因素，故有可能发生爆炸、火灾、烫伤、中毒（急性中毒）和高空坠落等工伤事故。1.概述见下图富氩气保护自动立焊和数控自动切割1.概述自动立焊数控切割1.3焊接安全的重要意义•长期从事焊接工作会产生焊工尘肺慢性中毒（如锰中毒、金属烟尘等）血液疾病，电光性眼病及皮肤等职业病，严重危害焊工及其他生产人员的安全和健康。•我们国家对工人的安全和健康一直非常重视，特别指出对于焊接、电工、电气、起重、锅炉、受压容器等特殊工种的工人，必须进行专门的安全操作技术培训，经过理论和实际操作考试合格后，方准独立操作。企业在安全部门主持下，定期进行焊工的体格检查，焊前做好预防，避免各种事故和疾病的发生。1.概述2.1基本原理•手工电弧焊是利用电弧放电时产生的热量熔化焊条和焊件，从而获得牢固焊接接头的一种焊接方法。见图２。图中焊件１为电极。焊条2为另一电极。两电极产生高热（6000℃）左右同时产生强光，两者在工业上都得到应用。2.手工电弧焊安全作业图22.2焊接设备•按照焊接电源的不同，电焊设备可分为交流焊机和直流焊机两种。交流焊机是一种特殊的降压变压器，如图３（右图）。直流焊机有旋转式（现已不生产）和整流式之分，焊接设备除用作电源外，还要具备控制调节机构，能调节电流大小，整流焊机还具有电弧稳定性好，噪声小，成本较低，制造、维护容易等特点。如下图３（左图）。2.手工电弧焊安全作业图３（左图）图３（右图）2.手工电弧焊安全作业可控硅整流焊机（10台）BX3-300型弧焊变压器2.3手工焊焊条•目前广泛应用的是一种表面涂有药皮的钢丝。钢丝（焊芯）的作用是传导电流，产生电弧。二是焊芯熔化形成焊缝中的填充金属。药皮是焊条的重要组成。药皮的种类名称及其作用品种很多，其牌号是按照金属的抗拉强度和焊条药皮类型分的。(如J422、J507、J607等）。2.手工电弧焊安全作业•触电是手工电弧焊的主要危险。由于在操作过程中接触电的机会比较多，更换焊条或调节电流，焊工要用手直接接触电极、极板等。焊机的空载电压一般在60~90V左右，如果电焊机有毛病，防护用品有缺陷或违反安全操作规程等都可能发生触电事故。龙其在管道、潮湿的廊道里操作。四周都是导电体，触电危险更大。2.手工电弧焊安全作业2.4手工焊安全用电特点回路引线正误按法好接法坏接法2.5电流对人体的伤害•电流对人体的伤害有三种类型：1）电击：电击是指电流通过人体内部，破坏心脏、肺部及神经系统的伤害。通常所说的触电事故基本上是指电击而言，绝大部分是触电死亡事故。2）电伤：电伤是指电流的热效应、化学效应，对人体的伤害，其中主要是间接或直接的电弧烧伤，或溅出的熔化金属烫伤等。3）电磁场生理伤害。是指在高频电磁场的作用下，使人头晕、乏力、记忆力减退、失眠、多梦等神经系统的症状。2.手工电弧焊安全作业2.6焊接操作中的不安全因素1）焊接电源是与220V/380V电力网络连接，人体一旦接触到这些电气线路（如焊接的插座、开关或破损的电源线等）。就很难摆脱。2）焊机空载电压一般都超过安全电压，但由于电压不会很高，使人容易忽视。特别是在天热多汗或在潮湿环境操作，此时电阻降为1600Ω左右，手一旦接触焊钳，通过人体的电流为44MA，这时焊工手痉挛。不能摆脱，就有生命危险。2.手工电弧焊安全作业2.7案例1）某焊工在夏天在大梁隔板内焊接，通风不好，身上大量出汗，工作服、手套已湿透。换焊条时触及焊钳口，因痉挛后仰倒。焊钳落在颈部，造成电击，发现后抢救无效死亡。2）某焊工在卡车底下在进行仰焊作业。身体压在焊接电缆上。因电缆破损，夏天工作服湿透，造成电击，抢救无效死亡。2.手工电弧焊安全作业2.7案例3）登高焊接作业未系安全带、无栏杆，如无防护因触电发生痉挛、麻木、惊慌等。从高处跌落，造成二次事故伤亡。2.手工电弧焊安全作业离地2m以上埋放焊接￠12.4m压力钢管焊接2.8预防触电的安全措施为了防止在电焊操作中人体触及带电体，采用绝缘、屏护、间隔、漏电保护装置和个人防护等安全措施。•1）电焊设备的安全使用，一次侧由电工接220V/380V。焊工检查电缆线无横越轨道或过道，架空大于2.5米以上。•2）使用前检查接地或接零是否完好，是否有断电自动保护装置。•3）检查设备时需停电挂牌工作。防止误合闸。2.手工电弧焊安全作业2.8预防触电的安全措施•4）不能超负荷使用焊机，下班时需断电离开。•5）需戴电焊手套、穿戴工作服、工作帽、绝缘鞋工作。•6）高空作业焊把线不能缠在身上。•7）焊工必须掌握电工基本知识，学会灭火、救人及触电急救方法。2.手工电弧焊安全作业2.9焊接操作触电事故的原因•1）手或身体的某个部位碰到裸露的接头、接线柱、挡板、导线及破皮或绝缘失效的电线而触电。•2）在更换焊条时手或身体的某个部位接触焊钳或接线板带电部分，而脚部其他部位对地面金属结构之间绝缘不好，在焊接金属高压管道、锅炉内，在雨天或潮湿地方焊接时，容易发生触电事故。2.手工电弧焊安全作业2.10触电急救•焊工在地面、高空或水下作业可能发生低压（1000V以下）或高压（1000V以上）的触电事故。触电者会发生神经麻痹、呼吸中断、心脏停止跳动等症状，外表显现昏迷不醒的状态。但不认为是死亡，可能是假死，要立即抢救。触电者的生命是否能得救，在绝大多数情况下决定于能否迅速脱离电源和救护是否得法。拖延时间、动作迟缓和救护方法不对，都可能造成死亡。2.手工电弧焊安全作业2.11脱离电源•触电后必须想法立即脱离电源以减少电流长时间对人体的刺激。并能得到医务救治。迅速解脱电源是救活触电者的首要因素。其方法是拉闸断电或用有绝缘柄的电工钳或木柄的斧头切断电线或切开电源。或挑开电线或拉干衣服拉离电源。如果高压触电，必须立即通知有关部门停电或想法用绝缘工具拉开开关或切断电线。当触电者在高空作业时要有可靠的防止二次摔伤措施。夜间救护要解决照明问题。2.手工电弧焊安全作业2.12救治方法•如触电不严重，心脏跳动和呼吸还存在，应使触电者舒适安静平卧、空气流通。如果触电者伤势严重，视情况采取下列方法：1）如果触电者伤势严重，呼吸停止，或者心脏跳动停止，或者心脏和呼吸都已停止，应立即施行人工氧给，并请医生诊治或送往医院。应当注意急救，尽快地进行，不能等医生的到来，在送往医院的途中，也不能停止急救。2.手工电弧焊安全作业2.12救治方法2）人工呼吸法：如心脏在跳动，呼吸停止应立即进行人工呼吸法进行急救，如图。2.手工电弧焊安全作业2.手工电弧焊安全作业3）心脏挤压法：心脏跳动停止，还有呼吸应立即进行心脏挤压法进行急救，如图。2.13电焊安全操作要求•1）焊接作业前，设备工具是否安全可靠，焊机外壳是否接地或接零，设备是否完好；•2）个人防护工作服、手套、鞋、帽、脚盖或仰焊皮手套等个人防护，高空作业拴好安全带。•3）在容积小的仓位、钢梁、钢管、金属结构内狭小、潮湿场所、要用橡皮垫、干木板垫在脚下，增加绝缘，外部有人监护。•4）照明电压为12伏或36伏。•5）改变焊机接头，更换二次侧接线，转移工作地点，更换保险等应断电作业，工作完毕清扫场地，断电离开。2.手工电弧焊安全作业2.手工电弧焊安全作业2.14对焊接电源的安全要求•1）焊机必须有降压的外焊性曲线，见图：•2）能承受瞬间短路，焊接时电流变化小。•3）随弧长变化，电压也变化。•4）调节性能好，可调节需要的焊接电流。•5）焊机牢固，轻便和维修方便。2.手工电弧焊安全作业外特性曲线稳定燃烧点下降外特性弧焊电源与焊接电弧的稳定燃烧2.手工电弧焊安全作业2.15焊机与焊件的正确与错误的接地或接零示意图。焊机与焊件的正误接地与接零3.气割气焊安全作业3.1什么是气割和气焊•1）气割：是利用可燃气体与氧气混合预热火焰，将金属加热到燃烧点，并在氧气射流中剧烈燃烧，生成一种低熔点的金属氧化物，被氧气吹走，从而将金属分开的加工方法。•2）气焊：是将化学能转变为热能的一种熔化方式，即利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰加热金属和填充材料，从而使原来分离的金属经过冷却结晶而产生原子之间结合的一种焊接方法。3.气割气焊安全作业3.2气焊气割存在的不安全因素气焊气割所使用的可燃性气体是乙炔气或液化石油气。应用的助燃气体是氧气，器具包括氧、乙炔减压器及软管等和气焊、气割枪。•1）气割气焊使用的乙炔、氧气、氩气液化石油气都是危险品。•2）氧气瓶、乙炔瓶液化气瓶、乙炔发生器均属压力容器。3.气割气焊安全作业3.2气焊气割存在的不安全因素•3）作业时的火焰、熔珠、铁渣向地面飞溅，特别是气割或碳弧气刨由于飞溅火渣可到5m以外，会使人和设备均受损伤。•4）气焊会产生铅、铜、镁等有毒金属气。因此会产生燃烧、爆炸及灼伤急性中毒等伤害。•5）气割使用中的半自动切割机或数控切割机还会产生电磁场波、触电等事故。•6）气焊、气割示意图：3.气割气焊安全作业氧、乙炔管道供自动、半自动切割3.气割气焊安全作业3.3防止火灾和化学爆炸事故•防火技术理论和灭火基本方法：燃烧必须控制三个条件：A可燃物；B助燃物；C火源。防止三个条件中同时存在或减免它们相互作用，就能达到防止火灾的目的。气割气焊安全距离（见图）。氧、乙炔瓶安全距离氧、乙炔瓶距明火安全距离3.气割气焊安全作业3.4预防爆炸的基本方法•爆炸是物质在瞬间以机械功的形式放出大量气体和大量能量的现象，爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸。•物理性能爆炸是由物理变化引起的，如氧气瓶，受热升温，压力增高属物理性爆炸。•化学性爆炸是物质在短时间内完成化学变化，形成其他物质，同时产生大量气体的现象，在焊接过程中是可燃物质与空气混合物的燃烧爆炸，这包括可燃物质的安全，氧化剂含量及点火源等（如乙炔发生器爆炸）。3.气割气焊安全作业3.5预防化学性爆炸的三个条件可燃物质化学性爆炸必须在下列三个条件同时具备才会发生。•1）存在可燃易爆物（包括可燃气体、粉尘）；•2）可燃物质与空气（或氧气）混合达到了爆炸极限，形成爆炸性混合物；•3）爆炸性混合物在火源作用下：一是防止易燃性混合物的形成，严防可燃物质的跑、冒、滴、漏，加强厂房及工作场所通风，换气等；二是消除火源。存放、使用易燃易爆物质场所严禁烟火，防止摩擦、撞击和静电火花等。3.气割气焊安全作业3.6常用易燃易爆物品性能•1）氧气（O2）：一种无色、无味、无毒的气体。比重1.1053。是助燃气体、强氧化剂。二业用氧纯度99.8%。压力为14.7MPa（150Kg/cm2），不能与沾有油脂或细微可燃物质接触时会发生氧化而自燃，时常会成为火灾或爆炸的原因。具有很宽的爆炸极限范围。3.气割气焊安全作业3.6常用易燃易爆物品性能•2）乙炔（C2H2）一种不饱和的碳氢化合物，常温常压下无色气体，工业用乙炔因含有硫化氨（H2S）及磷化氨（H3P）等杂质，具有特殊的臭味，1.17Kg/m3,比空气稍轻，是一种易燃易爆气体。主要表现在：•(1)自燃点极低，当乙炔与空气混合后自燃点为305℃，与纯氧混合时自燃点为300℃。•(2）点火能量小，乙炔点燃为0.019焦耳，一个即将熄灭的烟头都能点燃3.气割气焊安全作业3.6常用易燃易爆物品性能•(3）燃烧温度高、速度快，火焰温度高达3100℃~3300℃。•(4）爆炸极限宽，乙炔与空气混合发生爆炸的浓度范围为2.