Среда, Март 16 2011 21: 30

Сварка и термическая резка

Оценить этот пункт
(5 голосов)

Эта статья является переработкой статьи Г.С. Линдона «Сварка и термическая резка» из 3-го издания Энциклопедии по охране труда и технике безопасности.

Обзор процесса

сварка это общий термин, относящийся к соединению кусков металла на поверхностях стыков, которые превращаются в пластик или жидкость под действием тепла или давления, или того и другого. Три распространенных прямых источника тепла:

  1. пламя, образующееся при сгорании топливного газа с воздухом или кислородом
  2. электрическая дуга, возникающая между электродом и заготовкой или между двумя электродами
  3. электрическое сопротивление, оказываемое прохождению тока между двумя или более деталями.

 

Другие источники тепла для сварки обсуждаются ниже (см. таблицу 1).

Таблица 1. Входы технологических материалов и выбросы загрязняющих веществ при выплавке и рафинировании свинца

Обработка

Вклад материала

Выбросы в атмосферу

Технологические отходы

Прочие отходы

Спекание свинца

Свинцовая руда, железо, кремнезем, известняковый флюс, кокс, сода, зола, пирит, цинк, каустик, мешочная пыль

Диоксид серы, твердые частицы, содержащие кадмий и свинец

   

Плавка свинца

Свинцовый агломерат, кокс

Диоксид серы, твердые частицы, содержащие кадмий и свинец

Сточные воды промывки завода, вода грануляции шлака

Шлак, содержащий примеси, такие как цинк, железо, кремнезем и известь, твердые частицы поверхностных водоемов

Свинцовый шлак

Слиток свинца, кальцинированная сода, сера, рукавная пыль, кокс

   

Шлак, содержащий такие примеси, как медь, поверхностные твердые включения

Очистка свинца

Свинцовый шлак

     

 

In газовая сварка и резка, кислород или воздух и горючий газ подаются в паяльную трубку (горелку), в которой они смешиваются перед сгоранием в сопле. Паяльную трубку обычно держат в руках (см. рис. 1). Тепло расплавляет металлические поверхности соединяемых деталей, заставляя их течь вместе. Часто добавляют присадочный металл или сплав. Сплав часто имеет более низкую температуру плавления, чем соединяемые детали. В этом случае две детали, как правило, не доводят до температуры плавления (пайка твердым припоем). Для предотвращения окисления и облегчения соединения можно использовать химические флюсы.

Рис. 1. Газовая сварка с горелкой и стержнем из фильтрующего металла. Сварщик защищен кожаным фартуком, рукавицами и очками.

МЕТ040Ф1

При дуговой сварке дуга зажигается между электродом и заготовкой. Электрод может быть подключен к источнику переменного тока (AC) или постоянного тока (DC). Температура этой операции составляет около 4,000°C, когда заготовки сплавляются друг с другом. Обычно необходимо добавить расплавленный металл в соединение либо путем расплавления самого электрода (процессы с плавящимся электродом), либо путем расплавления отдельного присадочного стержня, не проводящего ток (процессы с неплавящимся электродом).

Наиболее обычная дуговая сварка выполняется вручную с помощью плавящегося электрода с покрытием (с покрытием) в ручном электрододержателе. Сварка также выполняется многими полуавтоматическими или полностью автоматическими процессами электросварки, такими как контактная сварка или непрерывная подача электрода.

Во время процесса сварки место сварки должно быть защищено от атмосферы, чтобы предотвратить окисление и загрязнение. Существует два типа защиты: флюсовые покрытия и защита от инертного газа. В дуговая сварка под флюсом, расходуемый электрод состоит из металлического сердечника, окруженного флюсовым покрытием, которое обычно представляет собой сложную смесь минеральных и других компонентов. В процессе сварки флюс плавится, покрывая расплавленный металл шлаком и окружая зону сварки защитной газовой атмосферой (например, двуокисью углерода), создаваемой нагретым флюсом. После сварки шлак необходимо удалить, часто путем скалывания.

In дуговая сварка в защитных газах, слой инертного газа изолирует атмосферу и предотвращает окисление и загрязнение в процессе сварки. В качестве инертных газов обычно используют аргон, гелий, азот или углекислый газ. Выбор газа зависит от характера свариваемых материалов. Двумя наиболее популярными типами дуговой сварки в защитных газах являются сварка металлом и вольфрамом в среде инертного газа (MIG и TIG).

Сварка сопротивлением включает использование электрического сопротивления прохождению сильного тока при низком напряжении через свариваемые компоненты для выработки тепла для плавления металла. Тепло, выделяющееся на границе раздела компонентов, доводит их до температур сварки.

Опасности и их предотвращение

Любая сварка сопряжена с опасностью возгорания, ожогов, лучистого тепла (инфракрасного излучения) и вдыхания паров металлов и других загрязняющих веществ. Другие опасности, связанные с конкретными сварочными процессами, включают опасность поражения электрическим током, шум, ультрафиолетовое излучение, озон, двуокись азота, окись углерода, фториды, баллоны со сжатым газом и взрывы. Дополнительные сведения см. в таблице 2.

Таблица 2. Описание и опасности сварочных процессов

Процесс сварки

Описание

опасности

Газовая сварка и резка

сварка

Горелка расплавляет металлическую поверхность и присадочный стержень, вызывая образование соединения.

Пары металлов, двуокись азота, угарный газ, шум, ожоги, инфракрасное излучение, пожар, взрывы

пайка твердым припоем

Две металлические поверхности соединяются без расплавления металла. Температура плавления присадочного металла выше 450 °С. Нагрев осуществляется пламенным нагревом, резистивным нагревом и индукционным нагревом.

Металлические пары (особенно кадмия), фториды, пожар, взрыв, ожоги

паять

Аналогично пайке, за исключением того, что температура плавления присадочного металла ниже 450 °C. Нагрев также производится с помощью паяльника.

Флюсы, пары свинца, ожоги

Резка металла и строжка пламенем

В одном варианте металл нагревается пламенем, а струя чистого кислорода направляется на точку реза и перемещается по линии реза. При строжке пламенем удаляется полоса поверхностного металла, но металл не прорезается.

Пары металлов, двуокись азота, угарный газ, шум, ожоги, инфракрасное излучение, пожар, взрывы

Сварка давлением газа

Детали нагреваются газовыми струями под давлением и сплавляются друг с другом.

Пары металлов, двуокись азота, угарный газ, шум, ожоги, инфракрасное излучение, пожар, взрывы

Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка защищенным металлом (SMAC); дуговая сварка «палочкой»; ручная дуговая сварка металлическим электродом (ММА); сварка открытой дугой

Использует расходуемый электрод, состоящий из металлического сердечника, окруженного флюсовым покрытием.

Пары металлов, фториды (особенно с электродами с низким содержанием водорода), инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, ожоги, электричество, огонь; также шум, озон, диоксид азота

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

На заготовку наносится слой гранулированного флюса, а затем расходуемый электрод из оголенной металлической проволоки. Дуга расплавляет флюс, образуя защитный экран из расплавленного металла в зоне сварки.

Фториды, огонь, ожоги, инфракрасное излучение, электричество; также пары металлов, шум, ультрафиолетовое излучение, озон и диоксид азота.

Дуговая сварка в защитных газах

Металлический инертный газ (МИГ); дуговая сварка металлическим газом (GMAC)

Электрод обычно представляет собой неизолированную расходуемую проволоку того же состава, что и металл сварного шва, и непрерывно подается на дугу.

Ультрафиолетовое излучение, пары металлов, озон, окись углерода (с CO2 газ), двуокись азота, огонь, ожоги, инфракрасное излучение, электричество, фториды, шум

Вольфрамовый инертный газ (TIG); дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW); гелиарк

Вольфрамовый электрод является неплавящимся, а присадочный металл вводится в дугу в качестве расходуемого вручную.

Ультрафиолетовое излучение, пары металлов, озон, диоксид азота, огонь, ожоги, инфракрасное излучение, электричество, шум, фториды, окись углерода


Плазменно-дуговая сварка (PAW) и плазменно-дуговое напыление; вольфрамовая дуговая резка

Аналогичен сварке TIG, за исключением того, что дуга и поток инертных газов проходят через небольшое отверстие, прежде чем достигнуть заготовки, создавая «плазму» высокоионизированного газа, температура которой может достигать более 33,400 XNUMX °C. Это также используется для металлизации.

Пары металлов, озон, диоксид азота, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, шум; огонь, ожоги, электричество, фториды, угарный газ, возможные рентгеновские лучи

Дуговая сварка под флюсом (FCAW); сварка металлов в активном газе (MAG)

Использует расходуемый электрод с флюсовой сердцевиной; может иметь защиту от углекислого газа (MAG)

Ультрафиолетовое излучение, пары металлов, озон, окись углерода (с CO2 газ), двуокись азота, огонь, ожоги, инфракрасное излучение, электричество, фториды, шум

Электросварка сопротивлением

Сварка сопротивлением (точечная, шовная, выступающая или стыковая сварка)

Через два компонента от электродов протекает сильный ток при низком напряжении. Тепло, выделяющееся на границе раздела компонентов, доводит их до температур сварки. Во время прохождения тока давление электродов производит кузнечный сварной шов. Флюс и присадочный металл не используются.

Озон, шум (иногда), опасность машинного оборудования, огонь, ожоги, электрические пары, пары металлов

Электрошлаковая сварка

Используется для вертикальной стыковой сварки. Заготовки устанавливают вертикально, с зазором между ними, а с одной или с обеих сторон стыка укладывают медные пластины или башмаки, образуя ванну. Дуга возникает под слоем флюса между одной или несколькими непрерывно подаваемыми электродными проволоками и металлической пластиной. Образуется ванна расплавленного металла, защищенная расплавленным флюсом или шлаком, который удерживается в расплавленном состоянии за счет сопротивления току, проходящему между электродом и заготовками. Это тепло, генерируемое сопротивлением, расплавляет стороны соединения и электродную проволоку, заполняя соединение и образуя сварной шов. В процессе сварки расплавленный металл и шлак удерживаются на месте за счет смещения медных пластин.

Ожоги, огонь, инфракрасное излучение, электричество, пары металлов

Сварка оплавлением

Две свариваемые металлические детали подключаются к низковольтному источнику сильного тока. Когда концы компонентов соприкасаются, протекает большой ток, вызывающий «оплавление» и доведение концов компонентов до температур сварки. Кузнечный шов получают давлением.

Электричество, ожоги, огонь, пары металла


Другие сварочные процессы

Электронно-лучевая сварка

Заготовка в вакуумной камере бомбардируется пучком электронов из электронной пушки под высоким напряжением. Энергия электронов преобразуется в тепло при ударе о заготовку, таким образом расплавляя металл и сплавляя заготовку.

Рентгеновские лучи под высоким напряжением, электрические разряды, ожоги, металлическая пыль, замкнутые пространства

Резка Arcair

Дуга зажигается между концом угольного электрода (в ручном электрододержателе с собственной подачей сжатого воздуха) и заготовкой. Образовавшийся расплавленный металл выдувается струями сжатого воздуха.

Пары металлов, окись углерода, двуокись азота, озон, огонь, ожоги, инфракрасное излучение, электрические

Сварка трением

Чисто механический метод сварки, при котором один компонент остается неподвижным, а другой вращается вокруг него под давлением. При трении выделяется тепло, и при температуре ковки вращение прекращается. Затем давление ковки воздействует на сварной шов.

Жара, ожоги, опасность машин

Лазерная сварка и сверление

Лазерные лучи могут использоваться в промышленных приложениях, требующих исключительно высокой точности, таких как миниатюрные сборки и микротехнологии в электронной промышленности или фильеры для производства искусственных волокон. Лазерный луч расплавляет и соединяет заготовки.

Электрическое, лазерное излучение, ультрафиолетовое излучение, огонь, ожоги, пары металлов, продукты разложения покрытий деталей

Сварка шпилек

Дуга зажигается между металлическим стержнем (действующим как электрод), удерживаемым в сварочном пистолете, и металлической пластиной, которую нужно соединить, и повышает температуру концов компонентов до точки плавления. Пистолет прижимает шпильку к пластине и приваривает ее. Экранирование обеспечивается керамическим наконечником, окружающим шпильку.

Металлические пары, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, ожоги, электричество, огонь, шум, озон, диоксид азота

Термитная сварка

Смесь порошка алюминия и порошка оксида металла (железо, медь и т. д.) воспламеняется в тигле, образуя расплавленный металл с выделением сильного тепла. Тигель открывается, и расплавленный металл стекает в свариваемую полость (окруженную песчаной формой). Это часто используется для ремонта отливок или поковок.

Пожар, взрыв, инфракрасное излучение, ожоги

 

Большая часть сварки выполняется не в мастерских, где обычно можно контролировать условия, а в полевых условиях при строительстве или ремонте крупных конструкций и машин (например, каркасов зданий, мостов и башен, кораблей, железнодорожных двигателей и автомобилей, тяжелого оборудования и т. д.). на). Сварщику, возможно, придется нести все свое оборудование на место, устанавливать его и работать в ограниченном пространстве или на строительных лесах. Физическое напряжение, чрезмерная усталость и травмы опорно-двигательного аппарата могут последовать за необходимостью тянуться, стоять на коленях или работать в других неудобных и неудобных положениях. Тепловой стресс может возникнуть в результате работы в теплую погоду и окклюзионного действия средств индивидуальной защиты, даже без выделения тепла в процессе сварки.

Баллоны со сжатым газом

В газосварочных установках высокого давления кислород и топливный газ (ацетилен, водород, городской газ, пропан) подаются к горелке из баллонов. Газы хранятся в этих баллонах под высоким давлением. Особая опасность пожара и взрыва, а также меры предосторожности для безопасного использования и хранения топливных газов также обсуждаются в других разделах настоящего документа. Энциклопедия. Следует соблюдать следующие меры предосторожности:

  • На баллоны следует устанавливать только регуляторы давления, предназначенные для используемого газа. Например, регулятор ацетилена не следует использовать с угольным газом или водородом (хотя его можно использовать с пропаном).
  • Паяльная трубка должна содержаться в хорошем состоянии и регулярно очищаться. Для очистки наконечников следует использовать палочку из твердой древесины или мягкую латунную проволоку. Их следует соединять с регуляторами специальными армированными брезентовыми шлангами, уложенными таким образом, чтобы их повреждение было маловероятным.
  • Баллоны с кислородом и ацетиленом должны храниться раздельно и только в огнеупорных помещениях, лишенных легковоспламеняющихся материалов, и должны быть расположены так, чтобы их можно было легко снять в случае пожара. Необходимо ознакомиться с местными строительными и противопожарными нормами.
  • Необходимо неукоснительно соблюдать действующую или рекомендуемую цветовую маркировку для идентификации баллонов и принадлежностей. Во многих странах в этой области применяются международно признанные цветовые коды, используемые для перевозки опасных материалов. Необходимость соблюдения единых международных стандартов в этом отношении подкрепляется соображениями безопасности, связанными с растущей международной миграцией промышленных рабочих.

 

Ацетиленовые генераторы

В процессе газовой сварки низкого давления ацетилен обычно производится в генераторах в результате реакции карбида кальция и воды. Затем газ подается к сварочной или газовой горелке, в которую подается кислород.

Стационарные электростанции следует устанавливать либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении вдали от основных цехов. Вентиляция машинного зала должна быть такой, чтобы не допускать образования взрывоопасной или токсичной атмосферы. должно быть обеспечено достаточное освещение; выключатели, другое электрооборудование и электрические лампы должны быть либо расположены вне здания, либо быть взрывозащищенными. Курение, огонь, факелы, сварочное оборудование или легковоспламеняющиеся материалы должны быть исключены из дома или поблизости от генератора под открытым небом. Многие из этих мер предосторожности применимы и к портативным генераторам. Портативные генераторы следует использовать, очищать и заряжать только на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении, вдали от любых легковоспламеняющихся материалов.

Карбид кальция поставляется в герметичных бочках. Материал должен храниться в сухом месте на платформе, приподнятой над уровнем пола. Магазины должны располагаться под навесом, а если они примыкают к другому зданию, то перегородка должна быть противопожарной. Складское помещение должно соответствующим образом вентилироваться через крышу. Барабаны следует открывать только непосредственно перед зарядкой генератора. Должен быть предоставлен и использован специальный открывалка; молоток и долото никогда не должны использоваться для вскрытия барабанов. Опасно оставлять бочки из карбида кальция рядом с любым источником воды.

Перед демонтажем генератора необходимо удалить весь карбид кальция и заполнить установку водой. Вода должна оставаться в установке не менее получаса, чтобы обеспечить отсутствие газа в каждой части. Демонтаж и обслуживание должны производиться только производителем оборудования или специалистом. При перезарядке или очистке генератора старый заряд нельзя использовать снова.

Кусочки карбида кальция, заклинившие в подающем механизме или прилипшие к частям установки, следует осторожно удалить, используя искробезопасные инструменты из бронзы или другого подходящего цветного сплава.

Все заинтересованные лица должны быть полностью ознакомлены с инструкциями производителя, которые должны быть размещены на видном месте. Также следует соблюдать следующие меры предосторожности:

  • Правильно сконструированный обратный клапан должен быть установлен между генератором и каждой нагнетательной трубкой, чтобы предотвратить обратный поток или обратный поток газа. Клапан следует регулярно осматривать после обратного выстрела, а уровень воды проверять ежедневно.
  • Должны использоваться только нагнетательные трубки инжекторного типа, предназначенные для работы при низком давлении. Для нагрева и резки иногда используется городской газ или водород при низком давлении. В этих случаях между каждой паяльной трубкой и подающей магистралью или трубопроводом должен быть установлен обратный клапан.
  • Взрыв может быть вызван «обратным ударом», возникающим в результате погружения наконечника сопла в ванну с расплавленным металлом, грязью или краской, или в результате любой другой остановки. Частицы шлака или металла, прилипшие к наконечнику, следует удалить. Наконечник также следует часто охлаждать.
  • Необходимо ознакомиться с местными строительными и противопожарными нормами.

 

Защита от пожаров и взрывов

При размещении сварочных работ следует учитывать окружающие стены, полы, близлежащие объекты и отходы. Необходимо соблюдать следующие процедуры:

  • Все горючие материалы должны быть удалены или должным образом защищены листовым металлом или другими подходящими материалами; никогда не следует использовать брезент.
  • Деревянные конструкции не должны поощряться или должны быть защищены аналогичным образом. Следует избегать деревянных полов.
  • Меры предосторожности следует принимать в случае отверстий или трещин в стенах и полах; легковоспламеняющиеся материалы в соседних комнатах или этажом ниже следует убрать в безопасное место. Необходимо ознакомиться с местными строительными и противопожарными нормами.
  • Подходящие средства пожаротушения всегда должны быть под рукой. В случае установки низкого давления, использующей ацетиленовый генератор, следует также иметь в наличии ведра с сухим песком; огнетушители сухого порошкового или углекислотного типов являются удовлетворительными. Ни в коем случае нельзя использовать воду.
  • Может потребоваться пожарная команда. Должно быть назначено ответственное лицо для наблюдения за участком в течение не менее получаса после завершения работ, чтобы справиться с любой вспышкой пожара.
  • Поскольку при наличии в воздухе газообразного ацетилена в любой пропорции от 2 до 80% могут произойти взрывы, для обеспечения отсутствия утечек газа требуются адекватная вентиляция и мониторинг. Для поиска утечек газа следует использовать только мыльную воду.
  • Кислород должен тщательно контролироваться. Например, его нельзя выпускать в воздух в замкнутом пространстве; многие металлы, одежда и другие материалы становятся активно горючими в присутствии кислорода. При газовой резке любой кислород, который не может быть использован, будет выпущен в атмосферу; газовая резка никогда не должна проводиться в замкнутом пространстве без надлежащей вентиляции.
  • Сплавы, богатые магнием или другими горючими металлами, следует хранить вдали от сварочного пламени или дуги.
  • Сварка контейнеров может быть чрезвычайно опасной. Если предыдущее содержимое неизвестно, с сосудом всегда следует обращаться так, как если бы он содержал легковоспламеняющееся вещество. Взрывы можно предотвратить, либо удалив любой горючий материал, либо сделав его невзрывоопасным и негорючим.
  • Смесь алюминия и оксида железа, используемая при термитной сварке, стабильна при нормальных условиях. Однако ввиду легкости воспламенения алюминиевого порошка и квазивзрывного характера реакции следует соблюдать соответствующие меры предосторожности при обращении и хранении (избегание воздействия высоких температур и возможных источников воспламенения).
  • В некоторых юрисдикциях для сварки требуется письменная программа разрешений на проведение огневых работ. В этой программе описаны меры предосторожности и процедуры, которые необходимо соблюдать во время сварки, резки, прожига и т. д. Эта программа должна включать в себя конкретные операции, проводимые вместе с мерами предосторожности, которые должны быть реализованы. Он должен быть привязан к конкретному предприятию и может включать внутреннюю систему разрешений, которую необходимо заполнять для каждой отдельной операции.

 

Защита от жары и опасностей ожогов

Возможны ожоги глаз и открытых частей тела из-за контакта с горячим металлом и разбрызгивания частиц раскаленного металла или расплавленного металла. При дуговой сварке высокочастотная искра, используемая для возбуждения дуги, может вызвать небольшие глубокие ожоги, если она сконцентрирована в точке на коже. Интенсивное инфракрасное и видимое излучение от пламени газовой сварки или резки и раскаленного металла в сварочной ванне может причинять дискомфорт оператору и лицам, находящимся поблизости от места проведения операции. Каждая операция должна быть продумана заранее, и должны быть разработаны и реализованы необходимые меры предосторожности. Защитные очки, изготовленные специально для газовой сварки и резки, следует носить для защиты глаз от тепла и света, излучаемых во время работы. Защитные крышки на стекле фильтра следует очищать по мере необходимости и заменять, если они поцарапаны или повреждены. При выбросе расплавленного металла или горячих частиц защитная одежда должна отражать брызги. Тип и толщина надеваемой огнеупорной одежды следует выбирать в зависимости от степени опасности. При резке и дуговой сварке следует надевать кожаные бахилы или другие подходящие гетры, чтобы предотвратить попадание горячих частиц в ботинки или обувь. Для защиты кистей и предплечий от тепла, брызг, шлака и т. д. достаточно кожаных перчаток с брезентовыми или кожаными манжетами. Другие типы защитной одежды включают кожаные фартуки, куртки, рукава, леггинсы и головные уборы. При потолочной сварке необходимы защитный плащ и колпак. Вся защитная одежда должна быть очищена от масла или жира, а швы должны быть внутри, чтобы не задерживать шарики расплавленного металла. Одежда не должна иметь карманов или манжет, которые могут задерживать искры, и ее следует носить так, чтобы рукава накладывались на перчатки, леггинсы на обувь и так далее. Защитную одежду следует осматривать на наличие лопнувших швов или отверстий, через которые может попасть расплавленный металл или шлак. Тяжелые предметы, оставленные горячими после завершения сварки, всегда должны быть помечены как «горячие» в качестве предупреждения для других рабочих. При контактной сварке выделяющееся тепло может быть невидимым, а прикосновение к горячим узлам может привести к ожогам. Частицы горячего или расплавленного металла не должны вылетать из точечных, стыковых или выступающих сварных швов, если условия соблюдаются, но следует использовать негорючие экраны и соблюдать меры предосторожности. Экраны также защищают прохожих от ожогов глаз. Не следует оставлять незакрепленные детали в горловине машины, потому что они могут быть выброшены с некоторой скоростью.

Электрическая безопасность

Хотя напряжения холостого хода при ручной дуговой сварке относительно низкие (около 80 В или меньше), сварочные токи высоки, а первичные цепи трансформатора представляют опасность, характерную для оборудования, работающего от сетевого напряжения. Поэтому нельзя игнорировать риск поражения электрическим током, особенно в тесных помещениях или в небезопасных положениях.

Перед началом сварки необходимо всегда проверять заземление на оборудовании для дуговой сварки. Кабели и соединения должны быть прочными и иметь достаточную мощность. Всегда следует использовать надлежащий зажим заземления или клемму с болтовым креплением. Если два или более сварочных аппарата заземлены на одну и ту же конструкцию или используются другие портативные электрические инструменты, заземление должно контролироваться компетентным лицом. Рабочее место должно быть сухим, безопасным и свободным от опасных препятствий. Большое значение имеет благоустроенное, хорошо освещенное, должным образом проветриваемое и чистое рабочее место. Для работы в ограниченном пространстве или в опасных местах в сварочную цепь может быть установлена ​​дополнительная электрическая защита (холостые, низковольтные устройства), обеспечивающая подачу на электрододержатель тока только крайне низкого напряжения, когда сварка не ведется. . (См. описание ограниченных пространств ниже.) Рекомендуются электрододержатели, в которых электроды удерживаются с помощью пружинного захвата или винтовой резьбы. Дискомфорт, связанный с нагревом, можно уменьшить за счет эффективной теплоизоляции той части электрододержателя, которую держат в руке. Зажимы и соединения электрододержателей следует периодически очищать и подтягивать во избежание перегрева. Следует предусмотреть безопасное крепление держателя электрода, когда он не используется, с помощью изолированного крючка или полностью изолированного держателя. Кабельное соединение должно быть спроектировано таким образом, чтобы дальнейшее изгибание кабеля не приводило к износу и повреждению изоляции. Следует избегать протаскивания кабелей и пластиковых труб подачи газа (процессы в газовой защите) по нагревательным плитам или сварным швам. Провод электрода не должен соприкасаться с рабочим местом или любым другим заземленным объектом (землей). Резиновые трубки и кабели с резиновым покрытием нельзя использовать вблизи источников высокочастотного разряда, поскольку образующийся озон вызывает гниение резины. Пластиковые трубки и кабели с покрытием из поливинилхлорида (ПВХ) следует использовать для всех источников питания от трансформатора до электрододержателя. Кабели с вулканизированной или прочной резиновой оболочкой подходят для первичной стороны. Грязь и металлическая или другая токопроводящая пыль могут привести к выходу из строя блока высокочастотного разряда. Чтобы избежать этого состояния, необходимо регулярно чистить устройство, продувая его сжатым воздухом. При использовании сжатого воздуха более нескольких секунд следует надевать средства защиты органов слуха. При электронно-лучевой сварке перед каждой операцией необходимо проверять безопасность используемого оборудования. Для защиты от поражения электрическим током на различных шкафах должна быть установлена ​​система блокировки. Необходима надежная система заземления всех агрегатов и шкафов управления. Для оборудования плазменной сварки, используемого для резки больших толщин, напряжение может достигать 400 В, и следует предвидеть опасность. Техника зажигания дуги высокочастотным импульсом подвергает оператора опасности неприятного удара током и болезненного проникающего высокочастотного ожога.

Ультрафиолетовая радиация

Яркий свет, излучаемый электрической дугой, содержит высокую долю ультрафиолетового излучения. Даже кратковременное воздействие вспышек дуги, включая случайные вспышки от дуг других рабочих, может вызвать болезненный конъюнктивит (фотоофтальмию), известный как «дуговой глаз» или «вспышка глаза». Если кто-либо подвергся воздействию вспышки дуги, необходимо немедленно обратиться за медицинской помощью. Чрезмерное воздействие ультрафиолетового излучения также может вызвать перегрев и ожог кожи (эффект загара). Меры предосторожности включают:

  • Следует использовать щит или каску с фильтром надлежащего класса (см. статью «Защита глаз и лица» в другом месте настоящего Энциклопедия). Для процессов дуговой сварки в среде защитных газов и резки угольной дугой плоские щитки для рук обеспечивают недостаточную защиту от отраженного излучения; следует использовать шлемы. Защитные очки или очки с боковыми щитками следует надевать под каску, чтобы избежать воздействия, когда каска поднимается для осмотра работы. Каски также обеспечивают защиту от брызг и горячего шлака. Шлемы и щитки снабжены снаружи фильтрующим стеклом и защитным покровным стеклом. Его следует регулярно осматривать, очищать и заменять в случае появления царапин или повреждений.
  • Лицо, затылок и другие открытые части тела должны быть надлежащим образом защищены, особенно при работе рядом с другими сварщиками.
  • Ассистенты должны носить как минимум подходящие защитные очки и другие средства индивидуальной защиты, если того требует риск.
  • Все операции дуговой сварки должны быть экранированы, чтобы защитить других людей, работающих поблизости. Если работа выполняется на стационарных столах или в сварочных цехах, по возможности должны быть установлены постоянные экраны; в противном случае следует использовать временные экраны. Все экраны должны быть непрозрачными, прочной конструкции и из огнеупорного материала.
  • Использование черных красок внутри сварочных камер стало общепринятой практикой, но краска должна давать матовое покрытие. Должно быть обеспечено достаточное окружающее освещение, чтобы предотвратить напряжение глаз, ведущее к головным болям и несчастным случаям.
  • Сварочные кабины и переносные экраны следует регулярно проверять, чтобы убедиться в отсутствии повреждений, которые могут привести к воздействию дуги на работающих поблизости людей.

 

Химическая опасность

Загрязняющие вещества в воздухе при сварке и газопламенной резке, включая пары и газы, возникают из различных источников:

  • свариваемый металл, металл в присадочном стержне или компоненты из различных типов стали, таких как никель или хром)
  • любое металлическое покрытие на свариваемом изделии или на присадочном стержне (например, цинк и кадмий от гальванического покрытия, цинк от цинкования и медь в виде тонкого покрытия на сплошных присадочных стержнях из мягкой стали)
  • любая краска, жир, мусор и тому подобное на свариваемом изделии (например, окись углерода, двуокись углерода, дым и другие раздражающие продукты распада)
  • флюсовое покрытие на присадочном стержне (например, неорганический фторид)
  • воздействие тепла или ультрафиолетового света на окружающий воздух (например, диоксид азота, озон) или на хлорированные углеводороды (например, фосген)
  • инертный газ, используемый в качестве защиты (например, двуокись углерода, гелий, аргон).

 

Дымы и газы должны удаляться у источника с помощью LEV. Это может быть обеспечено частичным ограждением процесса или установкой колпаков, обеспечивающих достаточно высокую скорость воздуха в месте сварки, чтобы обеспечить улавливание дыма.

Особое внимание следует уделить вентиляции при сварке цветных металлов и некоторых легированных сталей, а также защите от опасности образования озона, монооксида углерода и диоксида азота. Доступны переносные и стационарные системы вентиляции. Как правило, отработанный воздух не должен подвергаться рециркуляции. Его следует рециркулировать только в том случае, если нет опасных уровней озона или других токсичных газов, а отработанный воздух фильтруется через высокоэффективный фильтр.

При электронно-лучевой сварке и в случае, если свариваемые материалы имеют токсическую природу (например, бериллий, плутоний и т. д.), необходимо позаботиться о защите оператора от любого облака пыли при открытии камеры.

Когда существует риск для здоровья от токсичных паров (например, свинца) и LEV нецелесообразен, например, когда конструкции, окрашенные свинцом, разрушаются путем резки пламенем, необходимо использовать средства защиты органов дыхания. В таких обстоятельствах следует носить утвержденный высокоэффективный полнолицевой респиратор или высокоэффективный респиратор с принудительной очисткой воздуха (PAPR). Необходим высокий уровень технического обслуживания двигателя и аккумулятора, особенно при использовании оригинального высокоэффективного респиратора с положительным давлением. Использование респираторов со сжатым воздухом под избыточным давлением следует поощрять там, где имеется подходящая подача сжатого воздуха, пригодного для дыхания. Всякий раз, когда необходимо носить средства защиты органов дыхания, безопасность рабочего места следует пересмотреть, чтобы определить, необходимы ли дополнительные меры предосторожности, принимая во внимание ограниченное зрение, возможность запутывания и т. д. для лиц, использующих средства защиты органов дыхания.

Металлическая лихорадка

Металлическая лихорадка обычно наблюдается у рабочих, подвергающихся воздействию паров цинка в процессе цинкования или лужения, при литье латуни, при сварке оцинкованного металла и при металлизации или напылении металла, а также при воздействии других металлов, таких как медь, марганец и железо. Это происходит у новых работников и у тех, кто возвращается на работу после перерыва в выходные или праздничные дни. Это острое состояние, которое возникает через несколько часов после первоначального вдыхания частиц металла или его оксидов. Он начинается с неприятного привкуса во рту, за которым следует сухость и раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, что приводит к кашлю, иногда к одышке и «сдавленности» в груди. Они могут сопровождаться тошнотой и головной болью, а через 10–12 часов после контакта — ознобом и лихорадкой, которые могут быть довольно сильными. Они длятся несколько часов и сопровождаются потливостью, сном и часто полиурией и диареей. Особого лечения не требуется, и выздоровление обычно наступает примерно через 24 часа без каких-либо остаточных явлений. Его можно предотвратить, поддерживая воздействие неприятных металлических паров в пределах рекомендуемых уровней за счет использования эффективных LEV.

Ограниченное пространство

При входе в замкнутые пространства может возникнуть риск того, что атмосфера будет взрывоопасной, токсичной, с недостатком кислорода или сочетанием вышеперечисленного. Любое такое замкнутое пространство должно быть сертифицировано ответственным лицом как безопасное для входа и работы с дугой или пламенем. Программа доступа в замкнутое пространство, включая систему разрешений на вход, может потребоваться и настоятельно рекомендуется для работ, которые должны выполняться в помещениях, которые обычно не предназначены для постоянного пребывания. Примеры включают, но не ограничиваются ими, люки, хранилища, трюмы и т.п. Вентиляция замкнутых пространств имеет решающее значение, поскольку при газовой сварке не только образуются переносимые по воздуху загрязняющие вещества, но и расходуется кислород. Процессы дуговой сварки в среде защитного газа могут снизить содержание кислорода в воздухе. (См. рис. 2.)

Рисунок 2. Сварка в закрытом помещении

МЕТ040Ф2

С. Ф. Гилман

Шум

Шум представляет опасность в нескольких сварочных процессах, включая плазменную сварку, некоторые типы аппаратов для контактной сварки и газовую сварку. При плазменной сварке струя плазмы выбрасывается с очень высокой скоростью, производя интенсивный шум (до 90 дБА), особенно в высокочастотных диапазонах. Использование сжатого воздуха для удаления пыли также создает высокий уровень шума. Чтобы предотвратить повреждение слуха, необходимо носить беруши или наушники, а также следует внедрить программу сохранения слуха, включая аудиометрические обследования (обследование слуха) и обучение сотрудников.

Ионизирующее излучение

В сварочных цехах, где сварные швы контролируются рентгенографическим или гамма-аппаратом, должны строго соблюдаться обычные предупредительные надписи и инструкции. Рабочие должны находиться на безопасном расстоянии от такого оборудования. Работать с радиоактивными источниками следует только с помощью необходимых специальных инструментов и с соблюдением особых мер предосторожности.

Необходимо соблюдать местные и государственные правила. См. главу Радиационное, ионизирующее в другом месте в этом Энциклопедия.

При электронно-лучевой сварке должно быть обеспечено достаточное экранирование для предотвращения проникновения рентгеновских лучей через стены и окна камеры. Любые части машины, обеспечивающие защиту от рентгеновского излучения, должны быть заблокированы таким образом, чтобы машина не могла быть запитана, если они не находятся на месте. Машины следует проверять на наличие утечек рентгеновского излучения во время установки, а затем регулярно.

Прочие опасности

Сварочные аппараты для контактной сварки имеют по крайней мере один электрод, который перемещается со значительным усилием. Если машина работает, когда между электродами находится палец или рука, это может привести к сильному защемлению. По возможности должны быть предусмотрены подходящие средства ограждения для защиты оператора. Порезы и рваные раны можно свести к минимуму, предварительно удалив заусенцы с компонентов и надев защитные перчатки или рукавицы.

Процедуры блокировки/маркировки следует использовать при обслуживании или ремонте машин с электрическими, механическими или другими источниками энергии.

При удалении шлака со сварных швов скалыванием и т. д. глаза должны быть защищены очками или другими средствами.

 

Назад

Читать 18013 раз Последнее изменение: понедельник, 05 сентября 2011 г., 01:48

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: МОТ не несет ответственности за контент, представленный на этом веб-портале, который представлен на каком-либо языке, кроме английского, который является языком, используемым для первоначального производства и рецензирования оригинального контента. Некоторые статистические данные не обновлялись с тех пор. выпуск 4-го издания Энциклопедии (1998 г.)».

Содержание:

Справочные материалы по металлообработке и металлообработке

Buonicore, AJ и WT Davis (ред.). 1992. Инженерное руководство по загрязнению воздуха. Нью-Йорк: Ван Ностранд Рейнхольд / Ассоциация управления воздухом и отходами.

Агентство по охране окружающей среды (EPA). 1995. Профиль отрасли цветных металлов. EPA/310-R-95-010. Вашингтон, округ Колумбия: EPA.

Международная ассоциация по изучению рака (IARC). 1984. Монографии по оценке канцерогенного риска для человека. Том. 34. Лион: МАИР.

Джонсон А., С.И. Мойра, Л. Маклин, Э. Аткинс, А. Дайбунико, Ф. Ченг и Д. Энарсон. 1985. Респираторные нарушения у рабочих черной металлургии. Brit J Ind Med 42: 94–100.

Кроненберг Р.С., Дж.К. Левин, Р.Ф. Додсон, Дж.Г.Н. Гарсия и Д.Э. Гриффит. 1991. Заболевание, связанное с асбестом, у работников сталелитейного завода и завода по производству стеклянных бутылок. Ann NY Acad Sci 643:397–403.

Ландриган, П.Дж., Черняк М.Г., Льюис Ф.А., Катлетт Л.Р. и Хорнунг Р.В. 1986. Силикоз в литейном цехе серого чугуна. Постоянство древней болезни. Scand J Work Environment Health 12:32–39.

Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH). 1996. Критерии рекомендуемого стандарта: Воздействие жидкостей для металлообработки на рабочем месте. Цинцинатти, Огайо: NIOSH.

Палета, Д. и Тейлор. 1995. Ртуть в экологических и биологических образцах из района добычи золота в районе Амазонки в Бразилии. Наука об окружающей среде 168:63-69.

Томас, PR и Д. Кларк. 1992 Вибрационный белый палец и контрактура Дюпюитрена: связаны ли они? Оккупай Мед 42 (3): 155–158.