焊接安全用電知識、第二課

在整個焊接操作過程中，焊工需要經(jīng)常接觸電氣裝置，如在更換焊條時焊工的手會直接觸及焊條，同時大量的時間會站在焊件上進(jìn)行操作，而電焊機(jī)的空載電壓一般都超過了安全電壓，故觸電的概率也就增多。更危險的是，焊接電源與380／220V的電網(wǎng)連接，一旦設(shè)備發(fā)生故障，或高壓部分的絕緣破壞，網(wǎng)路中的高壓電就會直接輸入到焊鉗、焊件及焊機(jī)外殼上，造成焊工的觸電傷害事故。所以，觸電事故是焊接操作的最主要的危險事故。特別是在容器、管道、船艙、鍋爐內(nèi)和鋼結(jié)構(gòu)架上的操作，周圍都是金屬，觸電危險更大。2頁人體是電的導(dǎo)體之一，當(dāng)人體與帶電導(dǎo)體、漏電設(shè)備的外殼或其他也帶電的物體接觸時，均可能導(dǎo)致對人體的傷害。根據(jù)電對人體的傷害部位和傷害程度不同，其表現(xiàn)形式也有所不同，共分為三種形式：電擊、電傷和電磁場生理傷害。電擊是指電流通過人體內(nèi)部，使體內(nèi)器官產(chǎn)生麻痹、痙攣、甚至刺激中樞神經(jīng)系統(tǒng)而影響心臟正常功能的現(xiàn)象。電傷是指電流的熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)或機(jī)械效應(yīng)對人體的傷害，主要是指電弧燒傷、熔化金屬濺出燙傷以及電烙印等。電磁場生理傷害是指在高頻電磁場的作用上，使人呈現(xiàn)頭暈、乏力、記憶力減退、失眠、多夢等神經(jīng)系統(tǒng)的癥狀。通常所說的觸電事故，基本上是指電擊而言，絕大部分觸電死亡也是由電擊所致。3頁

通常電器設(shè)備都采用工頻(50Hz)交流電，這對人來說是最危險的頻率。另外，人的身體健康狀況不同，對電流的敏感程度也不完全相同，有心臟病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病和結(jié)核病的人，受電擊傷害的程度都比較重。按照人體觸及帶電體的方式和電流通過人體的途徑，電擊可以分為下列幾種情況。

(1)低壓單相觸電

人體在地面或其他接地導(dǎo)體上，人體的其他某一部位觸及一相帶電體的觸電事故。

(2)低壓兩相觸電

人體兩處同時觸及兩相帶電體的觸電事故。這時由于人體受到的電壓可高達(dá)220V或380V，所以危險性很大。

電流對人體的危害程度與下列因素有關(guān)：電流經(jīng)人體的電流強(qiáng)度；電流通過人體的持續(xù)時間；電流通過人體的途徑；電流的頻率；人體的健康狀況。一般認(rèn)為，電流通過人體的心臟、肺部和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的危險性大，特別是電流通過心臟時，危險性最大。所以從手到腳的電流途徑最為危險，因為沿這條途徑有較多的電流通過心臟、肺部和脊髓等重要器官；其次是從一只手到另一只手的電流途徑；第三是從一只腳到另一只腳的電流途徑。后者還容易因劇烈痙攣而摔倒，導(dǎo)致電流通過全身或摔傷、墜落等嚴(yán)重的二次事故。4頁.一、焊接觸電機(jī)理1、安全電壓值一般情況下，男性最小允許電流為9毫安，女性為6毫安，在裝有防止觸電的速斷保護(hù)情況下，人體的短暫允許電流可按30毫安考慮。人體電阻可按1000～2000歐姆考慮。因此，國家對安全電壓規(guī)定的上限值為：在正常工作或故障情況下，兩導(dǎo)體間或任一導(dǎo)體與地之間不得超過交流（50～500赫茲）有效值50伏。這個規(guī)定的依據(jù)之一是，人體允許電流為30毫安，人體電阻為1700歐姆。2、一次電源觸電交流電焊機(jī)一次電壓一般為單相220伏或三相380伏，工頻50赫茲。電壓值大大超過安全電壓值（交流50伏），頻率是危險性最大的頻段，觸電危險性很大。6頁二、焊接觸電事故原因1、焊接時發(fā)生直接觸電的原因⑴手或身體某部在更換焊條、電機(jī)、焊接工件而接觸焊鉗、焊條、焊槍等帶電部分，而腳或身體的其他部位對地面或金屬結(jié)構(gòu)之間的絕緣不好，尤其是在容器管道內(nèi)、陰雨潮濕的地方或人體有大量汗水的情況下進(jìn)行焊接，容易發(fā)生觸電事故。⑵手或身體某部碰到裸露而帶電的接頭線、接線柱、導(dǎo)線、極板及破皮或絕緣失效的電線電纜而觸電。⑶在靠近高壓電網(wǎng)的地方進(jìn)行焊接時而引起的觸電事故。7頁3、輸出焊接電壓觸電根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，交流電焊機(jī)空載電壓≤80伏，實際一般為70～90伏。顯然，70～90伏的交流電焊機(jī)空載電壓也大于安全電壓的上限值（50伏），人同樣有觸電的危險。此外，由于環(huán)境潮濕、人體皮膚潮濕、觸電時間長等情況，70～90伏的電壓造成人觸電的危險將增大。8頁2、焊接時發(fā)生間接觸電事故的原因⑴電焊設(shè)備漏電，人體觸及因漏電而帶電的殼體而發(fā)生觸電。電焊設(shè)備漏電的原因：①線圈因雨淋或受潮導(dǎo)致絕緣損壞而漏電。②設(shè)備由于超負(fù)荷使用或內(nèi)部短路而發(fā)熱或有腐蝕性物質(zhì)作用，致使絕緣性能降低而漏電。③電焊設(shè)備因受震動、撞擊而使線圈或引線的絕緣造成機(jī)械性的損壞，同時破損的導(dǎo)線與鐵芯或箱殼相連而漏電。④由于工作場地管理混亂，致使小金屬物（如鐵絲、鐵屑、螺栓、螺母、焊條頭之類）落入內(nèi)，一段碰到電線頭，另一端碰到箱殼或鐵芯而漏電。9頁⑵弧焊變壓器的一次繞組與二次繞組之間絕緣破壞，錯將變壓器的輸出端當(dāng)輸入端接到電網(wǎng)上，或者將輸入電壓為220伏的弧焊變壓器錯接到380伏的電網(wǎng)上，人體觸及焊接回路、裸導(dǎo)體而發(fā)生觸電。誤將相線接設(shè)備機(jī)殼，導(dǎo)致設(shè)備機(jī)殼帶電而發(fā)生觸電。⑶觸及絕緣破壞的電纜、開關(guān)等而發(fā)生觸電。⑷由于利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、管道、軌道、天車吊鉤或其它金屬物搭接作為焊接回路而發(fā)生觸電。10頁三、電焊設(shè)備的安全用電要求和檢查1、焊接設(shè)備的空載電壓既要滿足焊接工藝的要求，同時又要保證焊工操作的安全。2、焊接設(shè)備的功率或容量能夠滿足在給定的焊接條件下正常進(jìn)行焊接，并設(shè)單獨(dú)的控制裝置?？刂蒲b置應(yīng)能可靠的切斷設(shè)備的危險電流，以保證安全。焊接設(shè)備及附屬裝置安裝空間應(yīng)保證操作方便和安全。3、焊接設(shè)備各個帶電部分對地、對外殼、相與相、線與線之間的絕緣電阻都不得小于1兆歐。4、焊接設(shè)備有外露帶電部分必須有完好的隔離防護(hù)裝置，如防護(hù)罩、絕緣隔離板等。5、焊接設(shè)備的結(jié)構(gòu)合理、便于維修，各接頭處和連接件應(yīng)牢固可靠。6、正常狀態(tài)下焊接設(shè)備不帶電的金屬外殼，必須采用保護(hù)接零或接地的防護(hù)措施。11頁四、電焊工具的安全要求和檢查、7項1、焊接電纜⑴在多絲紫銅軟芯線外、包膠皮絕緣層，其絕緣電阻不得小于1兆歐。⑵電纜應(yīng)輕便柔軟，能任意彎曲和扭轉(zhuǎn)，便于焊接操作。⑶電纜應(yīng)具有良好的抗機(jī)械損傷能力，有耐油、耐腐蝕等性能，以適應(yīng)焊接工作環(huán)境的需要。⑷電纜的長度和截面根據(jù)焊接工作條件按規(guī)定選擇，避免超負(fù)荷使用。⑸電纜最好使用整根的。如用短根接長使用時，其接頭數(shù)目應(yīng)不超過兩個。接頭處應(yīng)用銅導(dǎo)體接牢、且電阻要小，并將接頭處用絕緣布包扎好。⑹電纜與設(shè)備、焊鉗、焊槍、工件的接觸要良好。⑺電纜應(yīng)定期檢查其絕緣性能，一般半年一次為宜。12頁2、焊鉗⑴結(jié)構(gòu)輕便、易于操作。⑵絕緣性能和隔熱性能要好。⑶與電纜的連接須簡便牢靠，不得外露導(dǎo)線，以防觸電。3、個人防護(hù)用品電焊工的個人防護(hù)用品包括：工作服、防護(hù)手套、絕緣膠鞋、絕緣墊板等。⑴防護(hù)手套的長度不得短于300毫米，應(yīng)用較柔軟的皮革或帆布制作。防護(hù)手套應(yīng)保持完好和干燥。⑵絕緣膠鞋應(yīng)保持完好和干燥。⑶面罩應(yīng)盡量不用或少用金屬材料，非用不可的金屬件應(yīng)保證在正常使用時不能接觸到人體。⑷工作服應(yīng)保持完整干燥，布料應(yīng)結(jié)實耐磨，而且耐火性能要好，不產(chǎn)生靜電。⑸在鍋爐、容器、管道類工件內(nèi)施焊時，應(yīng)使用絕緣墊板，以防止觸電。照明燈必須采用安全電壓電源，一般不宜超過12伏。13頁五、預(yù)防觸電的安全措施1、加強(qiáng)對焊工的電氣安全技術(shù)教育，持證上崗。2、電焊設(shè)備與電力線路的連接、拆除以及電焊設(shè)備的電氣維修必須由電工擔(dān)任，焊工不得擅自處理。3、做好隔離防護(hù)。電焊設(shè)備應(yīng)有良好的隔離防護(hù)裝置，避免人體與帶電體接觸。伸出箱外的接線端應(yīng)用防護(hù)罩蓋好；有插銷孔接頭的設(shè)備，插銷孔的導(dǎo)體應(yīng)隱蔽在絕緣板平面內(nèi)；設(shè)備的電源線長度越短越好，一般不超過2～3米，若臨時緊迫需要較長電源線時，應(yīng)在離地面2.5米以上的墻壁上用瓷瓶隔離架設(shè)，不得將電源線拖在地面上；各設(shè)備之間，以及設(shè)備與墻壁之間至少要留1米寬的通道；焊接設(shè)備和電源變壓器之間的通道，寬度不能小于1.5米。14頁4、保持良好絕緣。對焊接設(shè)備、、電源線、焊接電纜及電焊工具等，要定期檢查其絕緣性能（包括絕緣電阻、耐壓強(qiáng)度、泄漏電流、截至損耗等）。5、裝設(shè)自動斷電裝置。6、加強(qiáng)個人防護(hù)，使防護(hù)服、防護(hù)手套、絕緣膠鞋等符合安全使用要求。7、采取保護(hù)接地或接零措施。15頁六、電焊機(jī)二次線觸電、原因及預(yù)防電焊機(jī)二次線觸電事故頻發(fā)，原因在于二次線電壓較低（空載電壓一般在50—90V），人們對觸電的原因認(rèn)識不足，往往錯誤地認(rèn)為電焊機(jī)二次線是“安全”的，導(dǎo)致二次線致人死亡的事故案例屢見不鮮：某造船廠有一位年輕的女電焊工，正在船艙進(jìn)行電焊，因船艙內(nèi)溫度高而且通風(fēng)不好，身上大量出汗，帆布工作服和皮手套已濕透。在更換焊條時觸及焊鉗口，因痙攣后仰跌倒，焊鉗落在頸部未能擺脫，造成電擊，事故發(fā)生后經(jīng)搶救無效而死亡。這起事故告訴我們，電焊機(jī)二次線電壓雖低卻足以致命16頁。電焊機(jī)空載電壓一般在50V～90V左右，而安全電壓最高等級為42V，空載電壓高于安全電壓，這是二次線最主要的不安全因素；另外，一般電焊機(jī)電弧引燃后，要維持電弧所需的工作電壓為16V～35V，雖然在安全電壓范圍內(nèi)，但在不良的焊接環(huán)境下如在金屬結(jié)構(gòu)上、金屬容器、管道內(nèi)或水下、潮濕地點進(jìn)行焊接，若焊工身體狀況較差，人體電阻很低，也可能造成觸電，安全電壓并不是絕對安全的。17頁。事實上，如果從更廣的范圍來探討電焊機(jī)二次線觸電問題，其對人體造成的傷害、形式是多種多樣的。電焊過程中人體與二次線接觸，電流作用于人體，在接觸部位會產(chǎn)生電流灼傷、電烙印或由于中樞神經(jīng)反射、和肌肉強(qiáng)烈收縮而導(dǎo)致機(jī)體組織斷裂、骨折等機(jī)械性傷害；電焊過程中產(chǎn)生電弧，在作業(yè)者防護(hù)不當(dāng)時，可使其發(fā)生電光眼疾病、或使金屬微粒滲入皮膚導(dǎo)致皮膚金屬化；另外，還有更為嚴(yán)重的電擊。分析這些觸電事故的原因，主要因為存在下列不安全因素：18頁電焊機(jī)和焊接回路客觀上存在著觸電危險：1.電焊機(jī)二次繞線組絕緣損壞，二次接線柱絕緣不良，致使電焊機(jī)外殼帶電，而電焊機(jī)未接地接零或接地接零、漏電保護(hù)器出現(xiàn)問題，電源無法斷開，電焊機(jī)外殼長時間帶電。2.二次輸出端接線柱無防護(hù)罩、二次電纜線裸露、電焊鉗絕緣不合格而出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。3.由于利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、管道、軌道、天車吊鉤或其他金屬物、搭接作為焊接回路等。19頁焊接環(huán)境不良：1.在金屬容器、管道內(nèi)、金屬結(jié)構(gòu)上或潮濕的地點、水下進(jìn)行焊接作業(yè)。2.夏季氣溫較高，濕度較大，焊工長時間進(jìn)行焊接作業(yè)，通風(fēng)不良，人體大量出汗和疲勞，身體有病或情緒不佳，導(dǎo)致人體電阻大大降低。20頁焊工防護(hù)措施不到位：1.焊工未按規(guī)定穿戴勞保用品，尤其是絕緣手套、絕緣鞋和防護(hù)面罩。2.絕緣用品因潮濕、破損等原因失效。3.在危險環(huán)境下，腳下無絕緣墊。由于上述物質(zhì)和環(huán)境危險因素的存在，在焊工產(chǎn)生失誤或在正常操作的情況下其他人員觸及不正常帶電體會出現(xiàn)下列現(xiàn)象：人的手或身體接觸漏電的電焊機(jī)外殼、二次線和焊鉗等的漏電部分、焊條和焊鉗的正常帶電部分，而另一只手、腳或身體的某部位又和工件、金屬導(dǎo)電體或潮濕的地點接觸，就會形成電流回路，造成觸電。21頁一、預(yù)防對策：為了防止二次線觸電事故，避免搶救不及時造成嚴(yán)重傷害，必須在管理、技術(shù)和急救方面采取切實有效的預(yù)防措施。1.必須嚴(yán)格電焊工、資質(zhì)的管理。電焊工是國家明確規(guī)定的特殊工種之一，其培訓(xùn)、考核、取證、復(fù)審和人員的使用管理必須嚴(yán)格執(zhí)行國家的規(guī)定，杜絕無證施焊現(xiàn)象。2.電焊工勞保用品必須穿戴齊全。焊接作業(yè)人員應(yīng)保證工作服、絕緣鞋、絕緣手套、防護(hù)面罩、遮光鏡片質(zhì)量合格，性能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。這是防止電擊、電燒傷、皮膚金屬化、電光眼、電烙印和機(jī)械性傷害等的最基本和最有效的措施。22頁3.電焊機(jī)必須選用合格的產(chǎn)品。電焊機(jī)要有防止過載過熱保護(hù)裝置，在調(diào)節(jié)電流的銘牌上有明顯的過載指示；電焊機(jī)各導(dǎo)電部分之間要有良好的絕緣，其絕緣電阻值在初級回路與次級回路之間應(yīng)不低于5MΩ，帶電部分與機(jī)殼、機(jī)架之間應(yīng)不低于2.5MΩ；介電強(qiáng)度的實驗電壓值符合國家規(guī)范要求；焊機(jī)的一次電源線長度一般不宜超過2米～3米；電焊機(jī)工作溫度一般在－10℃～＋40℃之間，空氣相對濕度在20℃時≤90％；特殊環(huán)境下，如在氣溫過低或過高、濕度過大、氣壓過低以及在腐蝕性或爆炸性等情況下，應(yīng)使用適合特殊條件性能的電焊機(jī)，或采取必要的防護(hù)措施；每半年應(yīng)進(jìn)行一次電焊機(jī)維修保養(yǎng)，當(dāng)發(fā)生故障時，應(yīng)立即切斷焊機(jī)電源，及時進(jìn)行檢修。23頁6.焊鉗的質(zhì)量必須符合安全要求，其絕緣電阻不得小于1MΩ；介電強(qiáng)度通過實驗應(yīng)達(dá)到絕緣部分能承受有效值為1000V的交流實驗電壓而無閃絡(luò)或擊穿現(xiàn)象；焊鉗的熱額定值通過檢測升溫、耐熱和耐焊接飛濺物達(dá)到規(guī)定要求；機(jī)械性能通過拉力試驗和耐沖擊試驗符合規(guī)定要求；在使用過程中，禁止將熱焊鉗浸入水中冷卻。24頁7.電焊機(jī)的使用堅持“一機(jī)一閘一漏一箱”的原則。即每臺電焊機(jī)必須配備一個獨(dú)立的電源控制箱，控制箱內(nèi)有容量符合要求的鐵殼開關(guān)（或自動空氣開關(guān)）和漏電保護(hù)器，當(dāng)焊機(jī)超負(fù)荷時，應(yīng)能自動切斷電源；禁止多臺焊機(jī)共用一個電源開關(guān)；電焊機(jī)和電源控制箱的金屬外殼都必須接地（或接零），接地電阻Rd＜4Ω，其外殼上的接線螺釘規(guī)格不得小于M8，接地線應(yīng)是中間無接頭的整根導(dǎo)線，截面應(yīng)為相線截面的1/3～1/2且不應(yīng)小于2.5m㎡；漏電保護(hù)器必須選用符合GB6829—86《漏電電流動作保護(hù)器》的產(chǎn)品。這樣，可以防止電焊機(jī)內(nèi)部絕緣不良、一次線或二次線接線端口絕緣不良而使電焊機(jī)金屬外殼帶電導(dǎo)致人體觸電的情況發(fā)生。25頁4.電焊機(jī)一次線和二次線的接線柱端口都必須有良好的防護(hù)罩，防止人體意外觸及帶電體。如果防護(hù)罩是金屬材料，必須防止防護(hù)罩和接線端口的接線柱、金屬導(dǎo)線碰觸或連接，以免防護(hù)罩帶電。5.電焊機(jī)二次電纜線必須絕緣良好，不能有裸露現(xiàn)象。二次電纜線應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB50133-85選用，其絕緣電阻不得小于1MΩ，并應(yīng)具有良好的導(dǎo)電能力，線芯應(yīng)用多股細(xì)銅線（直徑在0.2mm～0.4mm），并且輕便、柔軟、便于操作；其截面積應(yīng)根據(jù)使用的焊接電流與電纜線的長度的不同來確定，以防在使用中因為過熱而燒毀絕緣層；一般長度不超過20米～30米；二次電纜線和電焊機(jī)連接可以用設(shè)備耦合器相連；二次電纜把線接頭處可以用焊接電纜耦合器（俗稱快換接頭）進(jìn)行連接，接頭不能多于兩個，接頭處應(yīng)絕緣良好。26頁8.安裝電焊機(jī)空載自動斷電裝置。一般電焊電弧電壓為16V～35V（低于安全電壓），也就是引弧后電源輸出電壓即二次線電壓自動下降到工作電壓才能穩(wěn)定地繼續(xù)施焊，此時，二次線電壓安全程度是較高的，但是停焊時二次線電壓即變?yōu)榭蛰d電壓50V～90V，比較危險，如果此刻能夠切斷電焊機(jī)電源，就可以從根本上消除二次線乃至一次線的隱患，電焊機(jī)空載自動斷電裝置就具有在設(shè)定時間內(nèi)自動切斷電焊機(jī)電源的功能。其作用原理如圖3（執(zhí)行單元：控制主電路的接通與切斷；計時單元：實現(xiàn)二次輸出斷路的計時控制；穩(wěn)定單元：在焊接中采用電流來控制計時單元的穩(wěn)定；檢測單元：實現(xiàn)二次回路電壓的檢測）。27頁當(dāng)焊工停止焊接（焊把離開工件）時，該裝置在設(shè)定的時間內(nèi)（1秒～數(shù)秒）自動切斷電源，當(dāng)重新開始焊接，焊