1、安全作业学习资料 热电一分公司培训科编制 2010年 7 月 安全作业学习资料 1 安全作业学习资料 2 目 录 第一章 电焊机基础知识 . 1 第二章 电焊机触电成因及预防 . 2 第一节 电焊机二次线触电成因 . 2 第二节 二次线触电事故预防措施 . 3 第三节 手工电弧焊触电事故预防措施 . 5 第四节 焊接安全与卫生防护 . 6 第三章 事故案例 . 8 安全作业学习资料 1 第一章 电焊机基础知识 电焊机概述 电焊机实际上就是具有下降外特性的 变压器 ，将 220V 和 380V 交流电变为低压的直流电，电焊机一般按输出电源种类可分为两种，一种是交流电源的；一种是直流电的。直流的电
2、焊机可以说也是一个大功率的整流器，分正负极，交流电输入时，经变压器变压后，再由整流器整流，然后输出具有下降外特性的电源，输出端在接通和断开时会产生巨大的电压变化，两极在瞬间短路时引燃电弧，利用产生的电弧来熔化电焊条和焊材，冷却后来达到使它们结合的目的。焊接变压器有自身的特点，外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。 焊接由于灵活简单方便牢固可靠，焊接后甚至与母材同等强度的优点广乏用于各个工业领域，如工业，船舶，汽车，容器等！ 电焊机的工作原理 电焊机 工作原理 就是 电流电压经三相主变压器降压，由可控硅元件进行整流，并利用改变可控硅触发角相位来控制输出电流的大小。从整流器直流输出端的分流器上
3、取出电流信号，作为电流负反馈信号，随着直流输出电流增加，负反馈也增加，可控硅导通角减小，输出电流电压降低，从而获得下降的外特性。推力电路是当输出端电压低于15V时，使输出电流增加，特别是短路时，形成外拖的外特性，使焊条不易粘住。引弧电路 是每次起弧时，短时间增加给定电压，使引弧电流较大，易于起弧。 上叙述可知，电焊起弧的时候电路是处于短路状态，电压急剧下降，电流需要很大；起弧后要稳弧，这时候焊条和容池的溶液还是短路过渡状态，电压还是下降，电流还是大；过渡完毕后处于正常焊接状态，电压回升，电流下降。 起弧电流是电焊机工作在焊接起弧时能够输出的最大电流。 推力电流是电焊机焊接时铁水在短路过渡时 ,
4、焊机另外叠加一电流 ,使铁水稳定过渡 ,不易粘条。 焊接电流是电焊机正常焊接的时候提供的工作电流。 电焊机优缺点 一 ， 电焊机优点：电焊机使用电能源，将电能瞬 间转换为热能，电很普遍，电焊机适合在干燥的环境下工作，不需要太多要求，因体积小巧，操作简单，使用方便，速度较快，焊接后焊缝结实等优点广泛用于各个领域，特别对要求强度很高的制件特 别 实用，可以瞬间将同种金属材料（也可将异种金属连接，只是焊接方法不同）永久性的连接，焊缝经热处理后，与母材同 等强度，密封很好，这给储存气体和液体容器的制造解决了密封和强度 问题。 二 ， 电焊机缺点：电焊机在使用的过程中焊机的周围会产生一定的磁场，电弧燃烧
5、时会向周围产生辐射，弧光中有红外线，紫外线等光种，还有金属蒸汽和烟尘等有害物质，所以 操作时必须要做足够的防护措施。焊接不适合于高碳钢的焊接，由于焊接焊缝金属结晶和偏析及氧化等过程，对于高碳钢来说焊接性能不良，焊后容易开裂，产生热裂纹和冷裂纹。低碳钢有良好的焊接性能，但过程中也要操作得当，除锈清洁方面较为安全作业学习资料 2 烦琐，有时焊缝会出现夹渣裂纹气孔咬边等缺陷，但操作得当会降低缺陷的产生。 电焊机辅助器具 电焊机辅助器具 ： 包括防止操作人员被焊接电弧或其他焊接能源产生的紫外线、红外线或其他射线伤害眼睛的气焊眼镜，电弧焊时保护焊工眼睛、面部和颈部的面罩，工作服、焊工手套和护脚等。 第二
6、章 电焊机触电成因及预 防 第一节 电焊机二次线触电成因 电焊机二次线触电事故频发，原因在于二次线电压较低（空载电压一般在 50 90V），人们对触电的成因认识不足，往往错误地认为电焊机二次线是“安全”的，导致二次线致人死亡的事故案例屡见不鲜：某造船厂有一位年轻的女电焊工，正在船舱进行电焊，因船舱内温度高而且通风不好，身上大量出汗，帆布工作服和皮手套已湿透。在更换焊条时触及焊钳口，因痉挛后仰跌倒，焊钳落在颈部未能摆脱，造成电击，事故发生后经抢救无效而死亡。这起事故告诉我们，电焊机二次线电压虽低却足以致命。 电焊机空载电压一般在 50V 90V 左右，而安全电压最高等级为 42V，空载电压高于安
7、全电压，这是二次线最主要的不安全因素；另外，一般电焊机电弧引燃后，要维持电弧所需的工作电压为 16V 35V，虽然在安全电压范围内，但在不良的焊接环境下如在金属结构上、金属容器、管道内或水下、潮湿地点进行焊接，若焊工身体状况较差，人体电阻很低，也可能造成触电，安全电压并不是绝对安全的。 事实上，如果从更广的范围来探讨电焊机二次线触电问题，其对人体造成的伤害形式是多种多样的。电焊过程中人体与二次线接触，电流作用于人体，在接触部位会产生电流灼伤、电烙印或由 于中枢神经反射和肌肉强烈收缩而导致机体组织断裂、骨折等机械性伤害；电焊过程中产生电弧，在作业者防护不当时，可使其发生电光眼疾患或使金属微粒渗入
8、皮肤导致皮肤金属化；另外，还有更为严重的电击。 分析这些触电事故的原因，主要因为存在下列不安全因素： 一、 电焊机和焊接回路客观上存在着触电危险： 1.电焊机二次绕组绝缘损坏，二次接线柱绝缘不良，致使电焊机外壳带电，而电焊机未接地接零或接地接零、漏电保护器出现问题，电源无法断开，电焊机外壳长时间带电。 2.二次输出端接线柱无防护罩、二次电缆线裸露、电焊钳绝缘不合格而出现 漏电现象。 3.由于利用厂房的金属结构、管道、轨道、天车吊钩或其他金属物搭接作为焊接回路等。 二、 焊接环境不良： 1.在金属容器、管道内、金属结构上或潮湿的地点、水下进行焊接作业。 2.夏季气温较高，湿度较大，焊工长时间进行
9、焊接作业，通风不良，人体大量出汗安全作业学习资料 3 和疲劳，身体有病或情绪不佳，导致人体电阻大大降低。 三、 焊工防护措施不到位： 1.焊工未按规定穿戴劳保用品，尤其是绝缘手套、绝缘鞋和防护面罩。 2.绝缘用品因潮湿、破损等原因失效。 3.在危险环境下，脚下无绝缘垫。 由于上述物质和环境危险因素的存在，在焊工 产生失误或在正常操作的情况下其他人员触及不正常带电体会出现下列现象：人的手或身体接触漏电的电焊机外壳、二次线和焊钳等的漏电部分、焊条和焊钳的正常带电部分，而另一只手、脚或身体的某部位又和工件、金属导电体或潮湿的地点接触，就会形成电流回路，造成触电。 第二节 二次线触电事故 预防措施 为
10、了防止二次线触电事故，避免抢救不及时造成严重伤害，必须在管理、技术和急救方面采取切实有效的预防措施。 1.必须严格电焊工资质的管理。电焊工是国家明确规定的特殊工种之一，其培训、考核、取证、复审和人员的使用管理必须严格执行国家的 规定，杜绝无证施焊现象。 2.电焊工劳保用品必须穿戴齐全。焊接作业人员应保证工作服、绝缘鞋、绝缘手套、防护面罩、遮光镜片质量合格，性能达到国家标准要求。这是防止电击、电烧伤、皮肤金属化、电光眼、电烙印和机械性伤害等的最基本和最有效的措施。 3.电焊机必须选用合格的产品。电焊机要有防止过载的热保护装置，在调节电流的铭牌上有明显的过载指示；电焊机各导电部分之间要有良好的绝缘
11、，其绝缘电阻值在初级回路与次级回路之间应不低于 5M，带电部分与机壳、机架之间应不低于 2.5M；介电强度的实验电压值符合国家规范要求；焊机 的一次电源线长度一般不宜超过 2米3 米；电焊机工作温度一般在 10 40之间，空气相对湿度在 20时 90；特殊环境下，如在气温过低或过高、湿度过大、气压过低以及在腐蚀性或爆炸性等情况下，应使用适合特殊条件性能的电焊机，或采取必要的防护措施；每半年应进行一次电焊机维修保养，当发生故障时，应立即切断焊机电源，及时进行检修。 4.电焊机一次线和二次线的接线柱端口都必须有良好的防护罩，防止人体意外触及带电体。如果防护罩是金属材料，必须防止防护罩和接线端口的接
12、线柱、金属导线碰触或连接，以免防护罩带电。 5.电焊机二次电缆线必须绝缘良好，不能有裸露现象。二次电缆线应按国家标准GB50133-85 选用，其绝缘电阻不得小于 1M，并应具有良好的导电能力，线芯应用多股细铜线（直径在 0.2mm 0.4mm），并且轻便、柔软、便于操作；其截面积应根据使用的焊接电流与电缆线的长度的不同来确定，以防在使用中因为过热而烧毁绝缘层；一般长度不超过 20米 30 米；二次电缆线和电焊机连接可以用设备耦合器相连；二次电缆把线接头处可以用焊接电缆耦合器（俗称快换接头）进行连接，接头不能多于两个，接头处应绝缘良好。 6.焊钳的质量必须符合安 全要求，其绝缘电阻不得小于 1
13、M；介电强度通过实验应达到绝缘部分能承受有效值为 1000V 的交流实验电压而无闪络或击穿现象；焊钳的热安全作业学习资料 4 额定值通过检测升温、耐热和耐焊接飞溅物达到规定要求；机械性能通过拉力试验和耐冲击试验符合规定要求；在使用过程中，禁止将热焊钳浸入水中冷却。 7.电焊机的使用坚持“一机一闸一漏一箱”的原则。即每台电焊机必须配备一个独立的电源控制箱，控制箱内有容量符合要求的铁壳开关（或自动空气开关）和漏电保护器，当焊机超负荷时，应能自动切断电源；禁止多台焊机共用一个电源开关；电焊机和电源控制箱的金属 外壳都必须接地（或接零），接地电阻 Rd 4，其外壳上的接线螺钉规格不得小于 M8，接地线
14、应是中间无接头的整根导线，截面应为相线截面的 1/3 1/2且不应小于 2.5m ；漏电保护器必须选用符合 GB6829 86漏电电流动作保护器的产品。这样，可以防止电焊机内部绝缘不良、一次线或二次线接线端口绝缘不良而使电焊机金属外壳带电导致人体触电的情况发生。 8.安装电焊机空载自动断电装置。一般电焊电弧电压为 16V 35V（低于安全电压），也就是引弧后电源输出电压即二次线电压自动下降到工作电压才能稳定地继续施焊，此时， 二次线电压安全程度是较高的，但是停焊时二次线电压即变为空载电压 50V 90V，比较危险，如果此刻能够切断电焊机电源，就可以从根本上消除二次线乃至一次线的隐患，电焊机空载
15、自动断电装置就具有在设定时间内自动切断电焊机电源的功能。其作用原理如图 3（执行单元：控制主电路的接通与切断；计时单元：实现二次输出断路的计时控制；稳定单元：在焊接中采用电流来控制计时单元的稳定；检测单元：实现二次回路电压的检测）。 当焊工停止焊接（焊把离开工件）时，该装置在设定的时间内（ 1秒数秒）自动切断电源，当重新开始焊接，焊条触到工件时 ，装置自动送电起弧。这样，可以防止电焊机在停用时焊工忘记关闭电源使电焊机一直处于开启状态的情况发生；另外在人误操作或设备本身绝缘不良而使人体触电的情况下，由于焊接中断，延时开关将在设定的时间内自动切断电源，减少了人体触电的时间，可以使触电者不受伤害或受
16、伤轻微，避免了触电事故的严重后果。国家规定，在特别危险如在金属容器、管道内、在金属结构上、潮湿地点以及水下、高空等处进行焊接作业电焊机必须配装空载自动断电保护装置。可以说电焊机配备空载自动断电装置是在技术上防止二次线触电事故的极为有效的办法。 9.在不良的环境 下施焊，使用“一垫一套”防止触电。在金属容器、管道、金属结构及潮湿地点进行焊接时，触电的危险性很大，除采取安装电焊机自动断电保护装置的措施外还可以采用加“一垫一套”的办法来预防触电，即在焊工脚下加绝缘垫，停止焊接时，取下焊条，在焊钳上套上“绝缘套”。 10.严禁使用厂房构件、金属结构、轨道、管道、或其他金属物搭接代替焊接电缆使用。使用这
17、些金属物作为焊接电缆，很容易引起触电，同时会因接触不好，产生火花，引起火灾。 11.由电工进行电焊设备的安装、维修和检查。工作中如设备出现故障，应立即切断电源，找专职有证电工 检修，焊工不得擅自处理。 12.电焊机使用过程中不允许超载。若超载运行会因过热而烧毁电焊机，造成危险；如果绝缘烧坏，可能引起漏电而发生触电事故。电焊机发热多少与电流大小和通电时间有关，所以过载指两个方面：一是指焊接电流超过了额定电流值，另一方面是指使用的安全作业学习资料 5 时间超过了额定暂载率。暂载率是指规定的时间与通电工作时间之比，即 暂载率 =（通电工作时间 /规定时间） 100，电焊工进行手工电弧焊时，按国家规定
18、（ GB807-74， JB686-74）工作周期即规定时间为 5 分钟，并且规定额定暂载率为60，即在 5 分钟之内只允 许通电工作 3 分钟。 13.工作结束时，要立即切断电源，盘好电缆线，清扫场地，经确认无隐患后，方可离开。 14.触电急救。对触电者进行急救，要点是救治及时和采取正确的救护方法，而最为关键的是“快”。据统计，触电后不超过一分钟开始救治者， 90有良好效果；触电后 6 分钟开始救治则 10有良好效果； 12 分钟才开始救治则救活率很小。所以及时抢救至为重要。急救的第一步是尽快使触电者脱离电源。第二步是现场救护，触电者脱离电源后，应立即争分夺秒就地进行抢救，抢救时应该按科学的
19、方法和步骤对症救治，如果触电者心跳或呼吸停止，应 正确使用口对口（鼻）人工呼吸法和胸外心脏挤压法，千万不能消极地等待医生的到来，在现场施行正确的急救的同时，派人通知救护车和医务人员到现场，还可以联系其他车辆将触电者送往医院。抢救应坚持不断，切不可轻率停止，运送途中也不能终止抢救，更不能轻率地断定触电者已经死亡，实际抢救中有抢救5 小时还救活的实例，因此只有医生才可以确诊触电者是否已经死亡。送到医院后应由医生进行科学的救治。 第三节 手工电弧焊触电事故预防 措施 手工电弧焊是目前应用最广泛的一种电焊工艺，手工电弧焊引发的触电事故也时有发生。 焊接电源是与 220 380 伏电力网络连接的，人体一
20、旦接触这部分线路 (如焊机的插座、开关或破损的电源线等 )，就很难摆脱。焊机空载电压一般超过安全电压，但由于电压不是很高，容易使人忽视。手工弧焊机空载电压 70 伏左右；在更换焊条时，如果焊工的手触及焊钳口，则通过一只手和两只脚形成一个回路，发生触电事故。焊接触电伤亡事故大都发生在下列情况，如夏天身上出汗或在潮湿地面操作，鞋袜潮湿、鞋底又薄等。此时的人体电阻为 1600欧姆左右，通过人体的电流约为 44毫安。这时焊工的手部会发生痉挛，甚至不能摆脱，会有生命危险。应当强调指出，登高的电焊 作业者还会因触电发生痉挛、麻木和惊慌等，从高处跌落，造成二次事故。 此外，焊机和电缆由于经常性超负荷运行；受
21、粉尘等的腐蚀，以及在室外工作时受到风吹、日晒、雨淋等；绝缘层易老化变质，容易出现漏电现象，从而引发触电事故。 焊接时的触电事故发生在下述两种情况：一种是触及电焊设备正常运行时的带电体；如接线柱、焊枪和焊钳口等，或者靠近高压电网所发生的电击，即所谓的直接电击；另一种是触及正常情况下不带电；由于绝缘损坏或电器线路发生故障而意外带电的导电体 (如漏电的焊机外壳，绝缘外皮破损的电缆等 )所发生的电击， 即所谓的间接电击。 针对手工电弧焊发生触电事故的原因，建议采取以下安全防范措施： 1焊接工作前，要先检查焊机设备和工具是否安全可靠。例如焊机外壳是否接地、焊机各接线点接触是否良好；焊接电缆的绝缘有无破损
22、等。不允许未进行安全检查就开始操作。 2焊工的手和身体不得随便接触二次回路的导电体，不能依靠在工作台、焊件上或接触安全作业学习资料 6 焊钳等带电体。对于焊机空载电压较高的焊接操作，以及在潮湿工作地点操作时，还应在操作台附近地面铺设橡胶绝缘垫。 3下列操作应切断电源开关再进行：转移工作地点，搬动焊机；更换保险丝；焊机发 生故障时的检修；改变焊机接头；更换焊件而需改装二次回路的布设等。推拉闸刀开关时，必须戴绝缘手套；同时焊工头部要偏斜，以防电弧火花灼伤面部。 4在金属容器内、金属结构上以及其他狭小工作场所焊接时，触电的危险性最大，必须采取专门的防护措施。如采用橡皮垫、戴皮手套，穿绝缘鞋等。 5电
23、焊操作者在任何情况下都不得使自身、机器设备的传动部分成为焊接电路，严禁利用厂房的金属结构、轨 (管 )道等接进线路作为导线使用。 6焊机接地保护装置必须齐全有效，同时，焊机必须装设电焊机空载自动断电保护装置。 7焊接电缆中 间不应有接头，如需用短线接长时，则接头不应超过 2 个，接头：应采用铜材料做成，并保证绝缘良好。 8加强个人防护，焊工个人防护用品包括完好的工作服、绝缘手套、套鞋等。 9电焊设备的安装、检查和修理必须由电工进行，临时施工点应由电工接通电源。 第四节 焊接安全与卫生防护 一、焊接的危险因素和工伤事故 1.焊接的主要危险因素和工 伤事故：爆炸，如乙炔、电石、压缩纯氧；火灾，如焊
24、接电源、焊钳、焊条、焊件；灼烫，气焊火焰、电弧、熔渣或铁液飞溅；触电，水下作业；高处坠落，登高作业；急性中毒，燃料或有毒物质的容器与管道检修补焊；溺水，狭小作业空间：锅炉、船舱或地沟里（金属系数大、潮湿泥泞等）。 2、焊接的主要有害因素和职业危害：电焊烟尘、电弧光辐射，引起呼吸系统疾病，如焊工尘肺、气管炎、急性肺水肿等；有毒气体（ HF、 O3、 NO2、 CO 等）引起眼睛疾病，如电光性眼炎、红外线白内障、电焊晃眼；焊接放射性（、射线）引起皮肤疾病：如皮炎、红 斑、小水泡；高频电磁辐射引起慢性中毒：如锰中毒、 CO 中毒、焊工金属烟热；噪声引起血液疾病；热辐射强迫体位引起腰肌劳损。 二、常用
25、焊接工艺的安全与卫生特点 焊条电弧焊：带电作业机会多，触电是主要危险，电焊烟尘是主要的有害因素。在通风不良条件下会造成呼吸系统疾病。焊工尘肺是多见职业病，再有就是锰中毒。此外，弧光辐射会对眼睛和皮肤造成伤害，电光性眼炎和皮炎。 氩弧焊：有毒气体臭氧和氮氧化物是主要有害因素，在空间狭小，通风不良和较长时间的连续作业，会造成呼吸系统疾病；支气管炎、气管炎、严重时甚至造成肺水肿。弧光辐射强度比焊条电弧焊大，强烈的紫外线照射能引起红斑、小水泡等严重皮肤疾病，钨极氩弧焊有高频电磁辐射和放射性危害，存在触电危险。 CO2焊：有毒气体一氧化碳的慢性中毒是多见的职业危害，在通风不良的条件下，焊工血液中的碳氧血
26、红蛋白往往高于正常。弧光辐射强度大于焊条电弧焊，存在触电危险。 等离子弧焊：弧光辐射、臭氧、氮氧化物浓度均高于氩弧焊，同时还存在噪声、高频电磁场、热辐射和放射性等有害因素，劳动卫生条件差，存在触电危险。 安全作业学习资料 7 碳弧气刨：高浓度的金属烟尘是主要有害因素，能造成呼吸系统疾病，尤其是在容器或舱室内的操作，其 危害性更大，还存在有毒气体笨并（ a）芘，操作中火化剧烈飞溅，能造成灼烫和火灾。 气焊和气割：接触化学危险品的机会多，着火和爆炸是主要危险，焊接铝、铜等有色金属时，有毒的金属蒸汽能引起急性中毒。 登高焊割作业：高处坠落是主要危险，同时存在触电和物体打击危险性，在作业点下方和熔渣铁
27、液飞落所及的地点，存在火灾危险性。 电渣焊：熔渣和液态金属会因漏水而喷溅，造成烧伤或着火，甚至引起熔池爆炸。存在触电危险。 电子束焊： X 射线是主要有害因素，尤其是采用高压型电子束焊机时， X射线比较强烈；同时还存在弧光辐射和噪声。 水下 电弧焊与切割：存在溺水、触电、灼烫和潜水病等危险性。 燃料容器检修补焊：着火爆炸是主要危险。检修补焊装有毒物质的设备时，有中毒的危险。 三、焊接安全用电 1、 几种触电的危险 1）所有焊接的电源线电压较高（ 220/380V）一旦触及则往往较难摆脱。 2）弧焊电源的空载电压（ 60 90V）已超过安全电压，在潮湿、多汗、登高或水下作业等不利条件，容易发生伤
28、亡事故。 3）电弧设备和电缆由于超载运行，或风吹、日晒、雨淋、腐蚀性蒸汽或粉尘的作用等原因，绝缘材料易老化、硬脆，龟裂而使绝缘性能降低或失效。 2、 触电事故的原 因： A. 直接电击： 1）在焊接操作中，手或身体某部接触到焊条、电极、焊枪或焊钳的带电部分，而脚或身体其它部位对地和金属结构之间又无绝缘防护。在金属容器、管道、锅炉、船舱里及金属结构上的焊接，或在阴雨天、潮湿地的焊接，比较容易发生这种触电事故。 2）在接线或调节焊接电流时，手或身体某部碰触接线柱、极板等带电体。 3）登高电焊作业触及或靠近高压网路引起的触电事故。 B. 间接电击： 1）人体接触漏电的焊机外壳或绝缘破损的电缆。 2）电焊变压器的一次绕组对二次绕组之间的绝缘损坏时，变压器反接或错接在高压电源时 ，手或身体某部触及二次回路的裸导体。 3）操作过程中触及绝缘破损的电缆，胶木闸盒破损的开关等。 4）由于利用厂房的金属结构、轨道、天车、吊钩或其它金属物体代替焊接电缆而发生的触电事故。 3、 安全操作要点 1）先安全检查后工作；检查接地或接零装置、绝缘及接触部位是否完好可靠等。 加强个人防护：干燥完好的工作服、皮手套、绝缘鞋等。
