焊接安全用電知識

關于焊接安全用電知識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行操作，而電焊機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人到焊鉗、焊件及焊機外殼上，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)構架上的操作，周圍都是金屬，觸電危險更大第2頁,共38頁，2024年2月25日，星期天人體是電的導體之一，當人體與帶電導體、漏電設備的外殼或其他也帶電的物體接觸時，均可能導致對人體的傷害。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、化學效應或機械效應對人體的傷害，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。第3頁,共38頁，2024年2月25日，星期天電流對人體的危害程度與下列因素有關：流經(jīng)人體的電流強度；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，導致電流通過全身或摔傷、墜落等嚴重的二次事故。第4頁,共38頁，2024年2月25日，星期天

通常電器設備都采用工頻(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220V或380V，所以危險性很大。

第5頁,共38頁，2024年2月25日，星期天(3)跨步電壓觸電

當帶電體接地有電流流入地下時，電流在接地點周圍土壤中產(chǎn)生電壓降，人在接地點周圍，兩腳之間出現(xiàn)的電壓稱為跨步電壓。由此引起的觸電事故稱為跨步電壓觸電。高壓故障接地處或有大電流流過的接地裝置附近，都可能出現(xiàn)較高的跨步電壓。

(4)高壓電擊

對于1000V以上的高壓電氣設備，當人體過分接近它時，高壓電能將空氣擊穿使電流通過人體，此時還伴有高溫電弧，能把人燒傷。第6頁,共38頁，2024年2月25日，星期天一、焊接觸電機理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，兩導體間或任一導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。第7頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3、輸出焊接電壓觸電根據(jù)國家標準，交流電焊機空載電壓≤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。第8頁,共38頁，2024年2月25日，星期天二、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、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)的地方進行焊接時而引起的觸電事故。第9頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2、焊接時發(fā)生間接觸電事故的原因⑴電焊設備漏電，人體觸及因漏電而帶電的殼體而發(fā)生觸電。電焊設備漏電的原因：①線圈因雨淋或受潮導致絕緣損壞而漏電。②設備由于超負荷使用或內(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電焊設備因受震動、撞擊而使線圈或引線的絕緣造成機械性的損壞，同時破損的導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。第10頁,共38頁，2024年2月25日，星期天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體而發(fā)生觸電。誤將相線接設備機殼，導致設備機殼帶電而發(fā)生觸電。⑶觸及絕緣破壞的電纜、開關等而發(fā)生觸電。⑷由于利用廠房的金屬結(jié)構、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。第11頁,共38頁，2024年2月25日，星期天三、電焊設備的安全用電要求和檢查1、焊接設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、焊接設備的功率或容量能夠滿足在給定的焊接條件下正常進行焊接，并設單獨的控制裝置?？刂蒲b置應能可靠的切斷設備的危險電流，以保證安全。焊接設備及附屬裝置安裝空間應保證操作方便和安全。3、焊接設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、焊接設備有外露帶電部分必須有完好的隔離防護裝置，如防護罩、絕緣隔離板等。5、焊接設備的結(jié)構合理、便于維修，各接頭處和連接件應牢固可靠。6、正常狀態(tài)下焊接設備不帶電的金屬外殼，必須采用保護接零或接地的防護措施。第12頁,共38頁，2024年2月25日，星期天四、電焊工具的安全要求和檢查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電纜應輕便柔軟，能任意彎曲和扭轉(zhuǎn)，便于焊接操作。⑶電纜應具有良好的抗機械損傷能力，有耐油、耐腐蝕等性能，以適應焊接工作環(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)目應不超過兩個。接頭處應用銅導體接牢且電阻要小，并將接頭處用絕緣布包扎好。⑹電纜與設備、焊鉗、焊槍、工件的接觸要良好。⑺電纜應定期檢查其絕緣性能，一般半年一次為宜。第13頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2、焊鉗⑴結(jié)構輕便、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，不得外露導線，以防觸電。3、個人防護用品電焊工的個人防護用品包括：工作服、防護手套、絕緣膠鞋、絕緣墊板等。⑴防護手套的長度不得短于300毫米，應用較柔軟的皮革或帆布制作。防護手套應保持完好和干燥。⑵絕緣膠鞋應保持完好和干燥。⑶面罩應盡量不用或少用金屬材料，非用不可的金屬件應保證在正常使用時不能接觸到人體。⑷工作服應保持完整干燥，布料應結(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。第14頁,共38頁，2024年2月25日，星期天五、預防觸電的安全措施1、加強對焊工的電氣安全技術教育，持證上崗。2、電焊設備與電力線路的連接、拆除以及電焊設備的電氣維修必須由電工擔任，焊工不得擅自處理。3、做好隔離防護。電焊設備應有良好的隔離防護裝置，避免人體育帶電體接觸。伸出箱外的接線端應用防護罩蓋好；有插銷孔接頭的設備，插銷孔的導體應隱蔽在絕緣板平面內(nèi)；設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，應在離地面2.5米以上的墻壁上用瓷瓶隔離架設，不得將電源線拖在地面上；各設備之間，以及設備與墻壁之間至少要留1米寬的通道；焊接設備和電源變壓器之間的通道，寬度不能小于1.5米。第15頁,共38頁，2024年2月25日，星期天4、保持良好絕緣。對焊接設備、、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、耐壓強度、泄漏電流、截至損耗等）。5、裝設自動斷電裝置。6、加強個人防護，使防護服、防護手套、絕緣膠鞋等符合安全使用要求。7、采取保護接地或接零措施。第16頁,共38頁，2024年2月25日，星期天六、電焊機二次線觸電成因及預防電焊機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），人們對觸電的成因認識不足，往往錯誤地認為電焊機二次線是“安全”的，導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，正在船艙進行電焊，因船艙內(nèi)溫度高而且通風不好，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，電焊機二次線電壓雖低卻足以致命。第17頁,共38頁，2024年2月25日，星期天電焊機空載電壓一般在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)構上、金屬容器、管道內(nèi)或水下、潮濕地點進行焊接，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。第18頁,共38頁，2024年2月25日，星期天事實上，如果從更廣的范圍來探討電焊機二次線觸電問題，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)反射和肌肉強烈收縮而導致機體組織斷裂、骨折等機械性傷害；電焊過程中產(chǎn)生電弧，在作業(yè)者防護不當時，可使其發(fā)生電光眼疾患或使金屬微粒滲入皮膚導致皮膚金屬化；另外，還有更為嚴重的電擊。分析這些觸電事故的原因，主要因為存在下列不安全因素：第19頁,共38頁，2024年2月25日，星期天電焊機和焊接回路客觀上存在著觸電危險：1.電焊機二次繞組絕緣損壞，二次接線柱絕緣不良，致使電焊機外殼帶電，而電焊機未接地接零或接地接零、漏電保護器出現(xiàn)問題，電源無法斷開，電焊機外殼長時間帶電。2.二次輸出端接線柱無防護罩、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、管道、軌道、天車吊鉤或其他金屬物搭接作為焊接回路等。第20頁,共38頁，2024年2月25日，星期天焊接環(huán)境不良：1.在金屬容器、管道內(nèi)、金屬結(jié)構上或潮濕的地點、水下進行焊接作業(yè)。2.夏季氣溫較高，濕度較大，焊工長時間進行焊接作業(yè)，通風不良，人體大量出汗和疲勞，身體有病或情緒不佳，導致人體電阻大大降低。第21頁,共38頁，2024年2月25日，星期天焊工防護措施不到位：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、金屬導電體或潮濕的地點接觸，就會形成電流回路，造成觸電。第22頁,共38頁，2024年2月25日，星期天預防對策：為了防止二次線觸電事故，避免搶救不及時造成嚴重傷害，必須在管理、技術和急救方面采取切實有效的預防措施。1.必須嚴格電焊工資質(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、考核、取證、復審和人員的使用管理必須嚴格執(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)人員應保證工作服、絕緣鞋、絕緣手套、防護面罩、遮光鏡片質(zhì)量合格，性能達到國家標準要求。這是防止電擊、電燒傷、皮膚金屬化、電光眼、電烙印和機械性傷害等的最基本和最有效的措施。第23頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.電焊機必須選用合格的產(chǎn)品。電焊機要有防止過載的熱保護裝置，在調(diào)節(jié)電流的銘牌上有明顯的過載指示；電焊機各導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不低于5MΩ，帶電部分與機殼、機架之間應不低于2.5MΩ；介電強度的實驗電壓值符合國家規(guī)范要求；焊機的一次電源線長度一般不宜超過2米～3米；電焊機工作溫度一般在－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，應使用適合特殊條件性能的電焊機，或采取必要的防護措施；每半年應進行一次電焊機維修保養(yǎng)，當發(fā)生故障時，應立即切斷焊機電源，及時進行檢修。第24頁,共38頁，2024年2月25日，星期天4.電焊機一次線和二次線的接線柱端口都必須有良好的防護罩，防止人體意外觸及帶電體。如果防護罩是金屬材料，必須防止防護罩和接線端口的接線柱、金屬導線碰觸或連接，以免防護罩帶電。5.電焊機二次電纜線必須絕緣良好，不能有裸露現(xiàn)象。二次電纜線應按國家標準GB50133-85選用，其絕緣電阻不得小于1MΩ，并應具有良好的導電能力，線芯應用多股細銅線（直徑在0.2mm～0.4mm），并且輕便、柔軟、便于操作；其截面積應根據(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連接可以用設備耦合器相連；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）進行連接，接頭不能多于兩個，接頭處應絕緣良好。第25頁,共38頁，2024年2月25日，星期天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；介電強度通過實驗應達到絕緣部分能承受有效值為1000V的交流實驗電壓而無閃絡或擊穿現(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到規(guī)定要求；機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。第26頁,共38頁，2024年2月25日，星期天7.電焊機的使用堅持“一機一閘一漏一箱”的原則。即每臺電焊機必須配備一個獨立的電源控制箱，控制箱內(nèi)有容量符合要求的鐵殼開關（或自動空氣開關）和漏電保護器，當焊機超負荷時，應能自動切斷電源；禁止多臺焊機共用一個電源開關；電焊機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，接地線應是中間無接頭的整根導線，截面應為相線截面的1/3～1/2且不應小于2.5m㎡；漏電保護器必須選用符合GB6829—86《漏電電流動作保護器》的產(chǎn)品。這樣，可以防止電焊機內(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金屬外殼帶電導致人體觸電的情況發(fā)生。第27頁,共38頁，2024年2月25日，星期天8.安裝電焊機空載自動斷電裝置。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，電焊機空載自動斷電裝置就具有在設定時間內(nèi)自動切斷電焊機電源的功能。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）。第28頁,共38頁，2024年2月25日，星期天當焊工停止焊接（焊把離開工件）時，該裝置在設定的時間內(nèi)（1秒～數(shù)秒）自動切斷電源，當重新開始焊接，焊條觸到工件時，裝置自動送電起弧。這樣，可以防止電焊機在停用時焊工忘記關閉電源使電焊機一直處于開啟狀態(tài)的情況發(fā)生；另外在人誤操作或設備本身絕緣不良而使人體觸電的情況下，由于焊接中斷，延時開關將在設定的時間內(nèi)自動切斷電源，減少了人體觸電的時間，可以使觸電者不受傷害或受傷輕微，避免了觸電事故的嚴重后果。國家規(guī)定，在特別危險如在金屬容器、管道內(nèi)、在金屬結(jié)構上、潮濕地點以及水下、高空等處進行焊接作業(yè)電焊機必須配裝空載自動斷電保護裝置?？梢哉f電焊機配備空載自動斷電裝置是在技術上防止二次線觸電事故的極為有效的辦法。第29頁,共38頁，2024年2月25日，星期天9.在不良的環(huán)境下施焊，使用“一墊一套”防止觸電。在金屬容器、管道、金屬結(jié)構及潮濕地點進行焊接時，觸電的危險性很大，除采取安裝電焊機自動斷電保護裝置的措施外還可以采用加“一墊一套”的辦法來預防觸電，即在焊工腳下加絕緣墊，停止焊接時，取下焊條，在焊鉗上套上“絕緣套”。10.嚴禁使用廠房構件、金屬結(jié)構、軌道、管道、或其他金屬物搭接代替焊接電纜使用。使用這些金屬物作為焊接電纜，很容易引起觸電，同時會因接觸不好，產(chǎn)生火花，引起火災。11.由電工進行電焊設備的安裝、維修和檢查。工作中如設備出現(xiàn)故障，應立即切斷電源，找專職有證電工檢修，焊工不得擅自處理。第30頁,共38頁，2024年2月25日，星期天12.電焊機使用過程中不允許超載。若超載運行會因過熱而燒毀電焊機，造成危險；如果絕緣燒壞，可能引起漏電而發(fā)生觸電事故。電焊機發(fā)熱多少與電流大小和通電時間有關，所以過載指兩個方面：一是指焊接電流超過了額定電流值，另一方面是指