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焊接施工安全伤害如何预防

类别:工程安全 发布时间:2018-09-18 浏览人次:

0、引言


焊接作业是国家标准规定的十种特种作业之一。人们常用的电焊、气焊和气割作业都会产生火花飞溅的熔融金属,极易引燃可燃物造成火灾事故,不但属明火作业且具有高温、高压、易燃易爆的危险。焊接过程会产生高温电弧和有毒有害烟尘,易造成火灾爆炸事故,引发焊工电光性眼炎、白内障,皮肤烫伤,中毒和尘肺;电焊作业焊工要接触电源,且属带电作业,故又易产生触电事故。根据有关方面统计,焊接作业场地火灾、爆炸、触电等事故的发生绝大部分是由不恰当的焊接所引起。因此,必须强调焊接作业安全技术的重要性,并采取相对应的劳动保护措施。


1、焊接施工作业的事故类型


焊接施工作业中易出现的事故类型如图1所示。

图1 焊接施工作业中易出现的事故类型

2、防止焊接作业时的触电事故


焊接设备带电部分主要包括焊接设备的输入电压和输出电压。输入电压为220V或380V;输出空载电压为40~90V,工作电压为20~30V。焊接作业触电的主要原因如下:


(1)输入电压意外转移到输出线路或焊机外壳上:焊机里面绝缘体的老化或过载造成高压电的转移,此外有些电焊机被雨水或潮气侵蚀后未经处理也会造成高压电转移。因此焊接设备在使用前要检查其绝缘电阻,绝缘电阻一般要大于0.5MΩ方为合格。


(2)空载电压的电击:为了方便引弧和保证电弧的稳定燃烧,焊接电源的空载电压一般要求尽量高些,但空载电压越高,触电的危险性也就越高。在一般情况下,焊工的鞋袜及人体本身的电阻足能够满足防护要求,通过人体的电流很小。但如果焊工的衣物、鞋袜潮湿,尤其在作业空间较小的场所,则会降低衣物鞋袜的电阻,致使通过人体的电流增加,增加了触电的危险性。


(3)触电危险性:根据试验研究表明,工频(50Hz)的交流电1mA或直流电5mA的电流通过人体时,即可引起身体麻痛等不适症状,但还可以自主摆脱带电体。但随着通过人体电流的加大,危害性就越强,致死的时间就越短。表1是交流电流通过人体时产生的影响。

表1 交流电对人体的影响

对于低电压的电源系统,它对人体的伤害大都是以电击方式,而造成电击伤害的主要因素是电流。在焊接系统中,只要有空载电压存在,回路能够形成,致人死亡的罪魁祸首———强大电流就会出现。也就是说,操作者在焊接过程中一旦被空载电压触电,就更容易引起死亡。

焊接施工安全伤害如何预防

(4)防止触电的技术要点


①严格按照电焊机的安全操作规程规定正确使用电焊机。焊前应检查焊机和工具的完好性能,如焊钳和电缆绝缘的有效性,焊机外壳接地的有效性,以及各线连接是否牢固可靠等。


②正确穿戴劳保用品:焊工应严格按规定穿戴好个体劳动防护用品。在通电情况下,不得将焊钳夹在腋下而去搬弄焊件或将焊接电缆线绕挂在脖颈上;在移动焊接电缆线或接地回线时,手不要捏在导线的裸露部位;更换焊条或用手捏住焊件进行点焊固定时,一定要戴好电焊专用手套,否则,空载电压极易通过人体而形成回路。


③采用防触电和自动断电装置:在焊机上安装使用空载自动断电保护装置,既可避免空载电压触电危险又可减少空载电耗。


④尽量避免在潮湿地方和雨雪天气进行焊接作业,否则,应特别加强个体防护。在这种环境下作业,须严禁焊工穿带有铁钉的皮鞋或布鞋。即便其他环境也不宜如此,否则易因受潮而导致电击,必要时垫木板、橡胶垫等进行隔离。


3、防止弧光、射线的伤害


3.1弧光的伤害及预防


焊接作业会产生对人体有害的电焊弧光。电焊弧光主要包括紫外线、红外线及可见光线。焊接电弧温度在3000℃时,其辐射光波长小于290nm;温度在3200℃时,其辐射光波长小于230nm。当光辐射作用在人体上,机体内组织便会吸收,引起组织热作用、光化学作用或电离作用,致使人体组织发生急性或慢性的损伤。


紫外线可对皮肤引起皮炎伤害,皮肤上会出现象太阳暴晒过的红斑,甚至出现渗出液体的小水泡和浮肿,并伴有灼烧、发痒、触痛的感觉,以后则变黑、脱皮。眼睛对紫外线最为敏感,短时间照射就会引起称为电光性眼炎的急性角膜结膜炎,其症状是疼痛、有沙粒感、多泪、畏光、怕风吹、视力不清等,一般不会有后遗症。


红外线对人体的危害主要是引起组织的热作用,使人产生灼热感;短波红外线可被组织吸收,使血液和深部组织加热,产生灼伤。在焊接过程中,眼睛受到强烈的红外线辐射立即会感到强烈的灼伤和灼痛,发生闪光幻觉,长期接触还可能造成红外线白内障,造成视网膜灼伤或视力减退,严重时能导致失明。


焊接电弧的可见光线的光变比肉眼正常承受的光变要大到1万倍以上。受到照射时眼睛有疼痛感,一时看不清东西,在短时间内失去劳动能力,但不久既可恢复。


为了预防电焊弧光对人体的危害,焊接操作者在焊接时必须穿好表面平整、反射系数大的工作服,戴好手套、鞋盖,不允许焊工卷起袖口或穿短袖衣、敞开衣领从事焊接工作。工作裤穿上后要保证在蹲下时具有足够长度,避免因脚腕处裸露而被弧光灼伤。


为了防止弧光对眼睛的伤害,焊工在焊接时必须佩带镶有特制滤光片的面罩。面罩用暗色的钢纸板制成,成形合适、轻便、耐热、不导电、不漏光等。面罩上所镶的滤光镜片俗称黑玻璃,常用的是吸收式过滤镜片,它的黑度选择应按照焊接电流的强度来决定,见表2。同时也应考虑焊工的视力情况和焊接环境的亮度。年轻焊工视力较好,宜用色号大些、颜色深些的滤光镜片。在夜间或光线较暗的环境焊接,也应尽量选择较暗的镜片。

表2 滤光镜片的选择

3.2射线的伤害及预防


氩弧焊和等离子弧焊割使用的钍钨极含有1%~1.2%的氧化钍,而钍是一种放射性物质,人体在焊接过程或与钍钨棒的接触过程中会承受放射线影响。放射线以两种形式作用于人体:一是体外照射,二是通过呼吸和消化系统进入体内发生体内照射。从对氩弧焊和等离子弧焊的大量调查和测定证明,它们的放射性危害性是较小的,因为每天消耗钍钨极棒仅100~200mg,放射剂量极微,对人体影响不大。但有两种情况必须注意:一是在通风不畅的容器内焊接时,烟尘中放射性粒子有可能超过卫生标准;二是在磨削钍钨棒时及存放钍钨棒的地点,放射性气溶胶和放射性粉尘的浓度也可达到甚至超过卫生标准。放射性物质侵入体内可引起慢性放射性病,主要表现在一般机能状态减弱,可以看到明显的衰弱无力,对传染病的抵抗力明显降低,体重减轻等症状。


预防放射线伤害的有效措施:①钍钨棒应有专用的贮存设备,大量存放时应藏于铁箱内,并安装排气管。②采用密闭罩施焊时,在操作中不应打开罩体;手工操作时,必须戴送风防护头盔或采用其它有效措施。③应备有专门砂轮来磨削钍钨棒,砂轮机要安装除尘设备,砂轮机地面上的磨屑要经常作湿式扫除,并集深埋处理。④磨削钍钨棒时应戴防尘口罩。接触钍钨棒后应以流动水和肥皂洗手,并应经常清洗工作服和手套等。⑤进行焊割作业时应选择合理的工艺参数,避免钍钨棒的过量烧损。⑥尽可能不用钍钨棒而用铈钨棒或钇钨棒,因后两者无放射性。


4、防止焊接作业时的火灾爆炸事故


在易燃易爆场所进行焊接,焊接前必须按规定事先办理用火作业许可证,经过有关部门审批、同意后方可作业,并严格做到“三不动火”。正式焊接前,检查作业下方及周围是否有易燃易爆物,作业面是否有诸如油漆类防腐物质,如果有,应事先做好妥善处理。对在临近运行的生产装置区、油罐区内焊接作业,必须砌筑防火墙;如有高空焊接作业,还应使用石棉板或铁板予以隔离,防止火星飞溅、下落。如在生产、储运过易燃易爆介质的容器、设备或管道上施焊,焊接前必须检查与其连通的设备、管道是否关闭或用盲板封堵隔断,并按规定对其进行吹扫、清洗、置换并取样化验,经分析合格后方可施焊。


在易燃易爆危险场所进行现场施焊常采取的措施有:拆迁,把焊件拆下来迁到安全地带焊接;隔离,把焊件和其它易燃易爆的物质隔离开;置换,将可燃气体吹扫出来,将不可燃气体或水注入设备或管道后再进行焊接;清洗,用热水、蒸汽、酸液或碱液等不可燃溶剂清洗后进行焊接;迁移,将现场的易燃易爆物品移至其它安全地方后再焊接。


5、防止烟尘的危害


(1)金属粉尘的危害,焊接过程中会产生大量的金属粉尘,称为焊接粉尘。金属粉尘首先来源于焊接过程中金属元素的蒸发,主要元素有铁、硅、铜、锰等,其中锰的毒性最大。焊接电弧的高温往往高于金属的沸点,许多金属元素被蒸发呈金属蒸汽状态飘浮起来,并随即发生冷凝和氧化,形成不同粒度的金属粉尘。焊接金属粉尘的直径通常在1微米以下,容易吸入肺部发生病变。在焊接粉尘浓度较大而又没有相应的排尘措施的情况下,长期接触焊接粉尘则会引起焊工尘肺、锰中毒和金属热等职业性疾病。


(2)有毒气体的危害,在焊接电弧的高温和强烈紫外线作用下,在弧区周围形成多种有害气体,其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢等。臭氧浓度超过一定值时,往往引起咳嗽、咽干、舌燥、胸闷、食欲不振、疲乏无力、头晕,恶心、全身疼痛等。严重时特别是在密闭容器内焊接而又通风不畅时,还可引起支气管炎。氮氧化物比臭氧的毒性小。在焊接过程中通常是臭氧和氮氧化物同时存在,因此他们的毒性更大。一般情况下,两种有毒气体同时存在比单一有毒气体的危害作用高15~20倍。一氧化碳是一种窒息性气体,急性中毒时表现为:头疼、眩晕、恶心、呕吐、全身无力、两腿发软,以至有昏厥感。如立即离开现场,吸入新鲜空气,症状可迅速消失。


(3)为了减少粉尘及有害气体的危害,主要应从以下几个方面着手:


①首先设法降低焊接材料的发尘量和烟尘毒性,如低氢型焊条内萤石和水玻璃都是强烈的发尘至毒物质,那么就尽可能采用低尘、低毒的低氢型焊条。


②加强通风,采用换气装置把新鲜气体输送至厂房或工作场地,并及时把有害物质和被污染的空气排出。通风可用自然风也可用机械风,可全部通风也可局部通风。


③提高焊接自动化水平,积极开展焊接工艺的技术革新,不断扩大半自动焊、自动焊的使用范围,提高焊接机械化和自动化程度,使操作者远离污染侵害区域。


④从工艺上合理组织施焊,尽量避免过于集中地施焊。


6、高空作业时的安全措施


焊工在坠落高度基准面2m以上(包括2m)有可能坠落的高处进行焊接与切割作业的称为高处(或称登高)焊接与切割作业。?我国将高处作业列为危险作业,并分为四级:一级高度:2~5m;二级高度5~15m;三级高度15~30m;四级高度>30m。


高处作业存在的主要危险是坠落,而高处焊接与切割作业将高处作业和焊接与切割作业的危险因素叠加起来,增加了危险性。因此,高处焊接与切割作业除应严格遵守一般焊接与切割的安全要求外,还必须遵守以下安全措施:


①登高作业人员必须经过健康检查,患有高血压、心脏病、精神病以及不适合登高作业的人员不得登高焊割作业。

②登高进行焊割作业者的衣着要灵便,戴好安全帽,穿好胶底鞋,禁止穿硬底鞋和带钉易滑的鞋。要使用标准的防火安全带,不能用耐热性差的尼龙安全带,而且安全带应牢固可靠、长度适宜。


③登高的梯子应符合安全要求,梯脚需防滑,上下端放置应牢靠,与地面夹角不应大于60°。使用人字梯时夹角约(40°±5°)为宜,并用限跨铁钩挂住。不准两人在一个梯子上(或人字梯的同一侧)同时作业。禁止使用盛装过易燃易爆物质的容器(如油桶、电石桶等)作为登高的垫脚物。


④脚手板宽度单人道不得小于0.6m,双行人道不得小于1.2m,上下坡度不得大于1.3°,板面要钉防滑条并装扶手。板材需经过检查,强度足够,不能有机械损伤和腐蚀。使用安全网时要张挺,要层层翻高,不得留缺口。


⑤所使用的焊条、工具、小零件等必须装在牢固的无孔洞的工具袋内,防止落下伤人。焊条头不得乱扔,以免烫伤、砸伤地面人员,或引起火灾。


⑥在高处进行焊割作业时,为了防止火花或飞溅引起燃烧,甚至爆炸事故,应该将动火点下部的易燃易爆物移至安全地点。


⑦恶劣天气,如6级以上大风、下雨、下雪或雾天,不得登高进行焊割作业。


7、焊接作业安全管理


(1)焊工安全教育,加强源头管理,确保焊割作业人员持证上岗。加强对电焊工的教育和管理,增强其工作责任感,严格对电焊设备和作业的管理。焊接操作必须由经过培训并持证上岗的电焊工进行,并严格遵守操作规程。在经常进行电焊作业的场所应张贴焊接的规章制度。在施工前要让焊工出具相关证件,对检查中发现无证上岗的人员,要坚决取消其从事电、气焊作业资格,不能有侥幸心理,确保焊接作业人员持证上岗。


(2)明确安全责任,增强施工人员的安全意识。建立重点工种岗位责任制,使从事焊接工种岗位的人员都有明确的职责,并建立起合理、有效、文明的安全生产和工作秩序,并与奖惩制度挂钩,有奖有惩,消除无人负责的现象。各级领导、职能部门和工程技术人员,必须保证与焊接有关的现行劳动保护法令法规所规定的安全技术标准和要求得到贯彻执行。


(3)强化宣传教育,提高员工的安全操作意识。首先,加强对员工的岗前学习和培训。其次,通过对事故案例的宣传报道,增强员工的安全意识,变被动为主动。还要定期加强对焊接工种人员的技术培训和消防知识学习,并制定切实可行的学习、训练和考核计划,研究和掌握焊接工种人员的心理状态和不良习惯,不断改善工作环境和条件,减少事故发生的几率。


(4)加强现场监管,消除事故隐患。在现场施工中,严格动火管理制度,严格落实电、气焊作业中的安全防范措施。现场监护人员对检查中发现的火灾隐患应及时消除、严加防范,以确保施工作业现场的消防安全。


8、结语


焊接与切割是一种十分重要的加工工艺。目前,有大批的新生力量加入到管道局系统的国家储备库、西气东输二线等国内外长输管线工程中,这些人员在从事焊接与切割作业时存在着不可忽视的火灾、爆炸、中毒、窒息、触电、灼烫伤、高处坠落、物体打击、弧光辐射、噪声、焊接烟尘等危险性和有害性。因此,焊接与切割作业的安全技术与实施应引起我们的严重关切和日益重视。

作者:刘小峰, 刘润青

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