《電焊工操作技術要領圖解》第三-四章
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●第三章常見焊接缺陷及防止方法
【學習要求】
1、了解常見的焊接缺陷特徵及危害。
2、掌握焊接缺陷產生的原因及防止方法。
焊接過程中在焊接接頭處產生的金屬不連續、不緻密或連接不良的現象稱為焊接缺陷。嚴重的焊接缺陷將影響產品結構和使用安全。
焊接缺陷按其在焊縫中的位置可以分為內部缺陷和外部缺陷兩大類。外部焊接缺陷位於焊縫的外表面,用肉眼或低倍放大鏡可以看到,內部焊接缺陷位於焊縫內部,需用無損探傷或者破壞性試驗才能檢驗。常見的外部缺陷有:
一、焊縫尺寸不符合要求:焊縫尺寸不符合要求是指焊縫高低不平、寬窄不齊、尺寸過大或過小(圖3-1、圖3-2)。
(1)產生的原因有:①焊件坡口開得不當或裝配間隙不均勻;②焊接工藝參數選擇不當。圖3-3
(2)防止的方法有:
①熟練的掌握操作技能;
②合理選擇焊接參數;
③保證焊件裝配質量。
(3)缺點:外表不美觀,尺寸不符合要求,降低焊縫質量。
二、未焊透:未焊透是指接頭根部未完全焊透(圖3-3、圖3-4)。
(1)產生的原因有:①坡口角度過小,裝配間隙過小或鈍邊過大;②電流太小,焊速過快,電弧過長。
(2)危害:削弱焊縫強度,應力集中,易引髮根部裂紋,造成嚴重事故。
(3)防止的方法有:①擇合理的焊接參數;②坡口的加工及裝配質量應滿足要求;③熟練的掌握操作技能。
三、裂紋:在焊縫及焊接區的表面或內部產生的縱向或橫向裂縫(圖3-5、圖3-6)。
(1)產生的原因有:①焊縫冷卻太快;②焊件含碳、硫、磷高;
③焊件結構與焊接順序不合理。
(2)危害:降低焊縫強度,在焊接應力及外力的作用下,使焊件沿裂紋斷裂,造成嚴重事故。
(2)防止的方法有:①合理的選擇焊接材料;②合理設計,減小應力、減少氫的來源;③焊後熱處理。
四、咬邊:沿焊縫的母材部位產生的溝槽或凹陷成為咬邊(圖3-7、圖3-8)。
(1)產生的原因有:①焊接參數選擇不當;②焊條角度不對;③運條方法不正確。
(2)危害:使焊件應力集中,焊縫截面尺寸減小,在外力作用下,易引發焊趾裂紋,造成嚴重事故。
(3)防止的方法有:①合理選用焊接電流;②正確運條和控制焊接速度。
五、焊瘤:焊瘤是指熔化金屬流淌到正常焊縫之外而形成的金屬瘤(圖3-9、圖3-10)。
(1)產生的原因有:①電流太大;②電弧太長;③運條不正確,焊速太慢。
(2)危害:影響焊縫美觀,費工費料,使應力集中,熱影響區增寬。
(3)防止的方法有:①提高操作技能;②選擇合適的焊接電流;③提高裝配質量。
六、燒穿:熔化金屬自坡口背面流出而形成穿孔的缺陷成為燒穿(圖3-11、圖3-12)。
(1)產生的原因有:①電流太大;②焊速太慢;③裝配間隙過大,鈍邊太小。
(2)危害:容易產生焊瘤,影響焊縫美觀,降低焊縫強度,增加成本和工作量,嚴重時使工件報廢。
(3)防止的方法有:①合理選擇焊接電流和焊接速度;②縮小根部間隙;③提高操作技能。
七、夾渣:夾渣是指焊後殘留在焊縫中的熔渣,如圖3-13、圖3-14。
(1)產生的原因有:①焊前清理不幹凈或多層焊層間清理不徹底;②電流過小,焊速過快。
(2)危害:大大削弱焊縫的截面積,降低焊縫強度,使受壓焊件無法正常使用。
(3)防止的(2):①嚴格清理焊件;②合理選擇焊接參數;③焊接過程中嚴格清渣;④短弧焊接。
【思考題】
常見的焊接缺陷有那些?其產生的原因和防止方法如何?
●第四章氣體保護焊及氣割技術簡介
【學習要求】
1、常見氣體保護焊的基本工作-理、特點、用途範圍原理。
2、了解氣保焊設備的基本構造、安裝與連接方法。
3、掌握手工鎢極氬弧焊、半自動CO2氣體保護焊設備的基本使用和操作方法,重點把握平焊位置的操作要領。
4、掌握焊接工藝參數及各參數之間的變化關係。
第一節氣體保護焊簡介
一、手工鎢極氬弧焊
手工鎢極氬弧焊是鎢極與焊件之間產生的電弧熔化母材和填充焊絲,並在焊槍嘴不斷噴出的氬氣對其熔池及焊接區保護下,進行熔焊的一種焊接方法(圖4-1、圖4-2)。
手工鎢極氬弧焊特點是熱量集中、焊接變形及應力小、質量高、焊縫美觀無熔渣、明弧操作、電弧較小,焊接過程及熔池狀態容易觀察,但由於需要雙手操作(一手捻絲送絲,一手握槍焊接),目前還多用於薄板的焊接,因此,操作時要求動作更穩、更細、更協調。氬氣是惰性氣體,幾乎所有的金屬材料都可用氬弧焊焊接。缺點是生產效率較低,只適合在風力很小的環境下焊接。
1、鎢極氬弧焊設備如圖4-3(焊機面板)、圖4-4(焊槍、氣表、鎢極)、圖4-5(氣瓶及焊機)。
2、設備安裝及連接如圖4-5、圖4-6。
3、手工鎢極氬弧平焊基本操作姿勢如圖4-7(焊槍的兩種握姿之一)、圖4-8(焊槍的兩種握姿之一)、圖4-9(兩種用拇指捻送焊絲之一)、圖4-10(兩種用拇指捻送焊絲之一)、圖4-11(焊槍與焊絲的相對位置)。
4、平敷焊焊接工藝參數(表4-1)。
5、操作步驟:用支架固定好工件→夾好地線→調整設備→戴上頭盔式焊帽並打開黑鏡片(圖4-12)→擺好姿勢並將焊槍嘴底邊輕貼在板的引弧處→調整穩定焊槍角度→左手立即將焊帽黑鏡片按下→按壓開關引弧(弧長3mm左右,圖4-13)→預熱2~3s→左手送入焊絲(距鎢極尖2~3mm處)→轉正常焊接。
6、薄板不開坡口平焊及平敷焊的基本操作方法:引弧及焊接時,可將焊槍嘴底邊輕貼在鋼板或焊縫表面進行滑動或擺動(也可用小拇指作為支撐),以保證焊槍及電弧的穩定,如圖4-14。接頭方法如圖4-15。
7、開坡口焊的基本操作方法:引弧及焊接時,可將焊槍嘴底邊和側邊,輕貼在焊道和坡口上,以手腕的靈活性擺動焊槍手柄,以實現焊槍的擺動、移動和穩定電弧,如圖4-16、圖4-17。
二、CO2氣體保護焊
它是利用自動送絲機向熔池送絲,焊絲與工件間形成的電弧,在CO2氣體保護下的熔化極氣體保護焊方法,絕大多數以人工手持焊槍焊接,俗稱「半自動」,有時可利用滾輪架和小軌道車實現對2筒形及平對接的全自動焊接。其優點是:熔池及焊位的可見度高,易操作,焊接應力與變形較小,熔焊速度快,生產率高,特別適合在固定場所進行焊接結構的裝配點固及焊接生產,多用於低碳鋼材料的焊接。最佳焊接位置是平角和開坡口的平對接焊。其缺點是:不能野外或大範圍的高空作業,焊槍活動半徑較小,必須在幾乎無風的環境下工作。
1、CO2氣保焊設備:其焊接設備的規格、性能、應用範圍主要以送絲方式來區分,我國CO2焊接設備開始多以拉絲和推拉結合式送絲方式應用於生產,優點是特別適用於薄板焊接(焊絲細),焊槍活動範圍很大,但焊槍結構複雜、笨重,隨著科學技術的發展和生產方式的轉變,我國目前最廣泛採用的是推絲式送絲方式,如圖4-18(a),因此本書重點介紹推絲式CO2焊接設備,如圖4-19。
2、設備的安裝、連接如圖4-20、圖4-21。
3、不同厚度低碳鋼板的焊接工藝參數對照(表4-2)。
4、CO2半自動焊基本操作
(1)平焊基本操作及握槍姿勢如圖4-22(平對焊接)、圖4-23(平角焊)。
(2)施焊方向:①右向焊:基本特點是氣體對熔池保護好,但不易掌握焊接位置,為畢免焊偏,(2)出較長。②左向焊:基本特點是熔池不易觀察,但熔深較大,可改善焊縫成形,特別是焊接接頭、焊絲端頭、電弧與焊接接頭的相對位置,清楚可見,不會焊偏(習慣右手者)。因此,一般均採用左向焊法。
(3)常用運絲(焊槍擺動)方式如圖4-24。
(4)工件的點固焊方法如圖4-25、圖4-26。
(5)薄板不開坡口及小坡口的操作方法如圖4-22、圖4-27、圖4-28。
(6)開坡口的厚板操作方法如圖4-22、圖4-29~圖4-31。
(7)T字接頭的點固焊方法如圖4-32、圖4-33。
(8)平角焊操作:
①小焊腳的操作方法如圖4-23、圖4-34、圖4-35。
②較大焊腳的操作方法如圖4-23、圖4-36(焊嘴與底板接觸運絲)、圖4-37(焊嘴懸空運絲)。
(9)CO2氣體保護焊操作要領:在操作中,一般均使用頭盔式焊帽,雙手持握焊槍進行焊接,因此更好地保證了焊槍的穩定和電弧長度等操作技術要求。從平對接及平角焊操作特點看,平對接焊時,焊嘴呈懸空勢進行施焊,如圖4-22。平角焊時,即可採用焊嘴懸空勢焊,也可讓焊嘴貼在底板上運絲,如圖4-36,但這兩種焊法的角度有很大的區別,如圖4-36、圖4-37。這是兩種操作方式的重要區別所在。
以下就這兩種操作方式的要領及步驟綜合敘述如下:
①按預定工藝參數選擇調整電壓、電流、氣體流量等參數見表4-2。
②用隨身攜帶的專用尖嘴鉗將焊絲端頭掐斷,使焊絲達到深出長度的要求(5~15mm),以保證有良好的引弧條件。
③起頭mm對接姿勢如圖4-22,打開焊帽上的活動鏡片,右手握焊槍手柄,左手協助右手使焊槍嘴中心對準焊縫起頭處,右手穩定住焊槍嘴的位置,左手立即將焊帽活動鏡片複位,並反回到焊槍上來,右手立即鉤按開關引弧,藉助弧光找到始焊處,轉入正常焊接。平角焊起頭更易把握,先將焊槍嘴放在底板上並對準引弧處,隨後按平對接要領進行起頭即可。
④正常焊接中關鍵要把握以下幾點:一是焊槍的角度要正確。二是運絲的速度寬度要均勻一致。三是焊絲的位置必須處於焊縫範圍內,不得有較大的偏離。
⑤接頭:CO2接頭焊時沒有預熱過程,這與其它電弧焊有很大的區別,即只要一按開關焊接就開始了,很容易使接頭接偏或重疊過高,接頭位置的選擇如圖4-28、圖4-29、圖4-34。因此,要求穩、熟、准、快地完成一系列動作過程,整個過程與起頭完全相似。
⑥收尾:無論對接焊或平角焊,一般均可採用滅弧收尾法,以填滿弧坑為宜。
(10)注意事項:①焊接作業中要經常檢查焊縫,及時發現因風力或氣體調節或氣體純度等因素所造成的氣孔,以便採取防止措施。②要用專用地線卡,確保接觸良好,以保證設備的正常運行和安全。
第二節手工氣割
一、氣割基本知識
1、氣割-理:氣割通常是利用原理和乙炔氣體混合燃燒的預熱火焰,將被切割金屬加熱到燃點,同時施加高壓氧氣流,金屬將劇烈燃燒並釋放大量的熱向金屬下部傳導,液態氧化物就會被吹到金屬的背面,隨著割炬的移動,自然就形成了對金屬的切割。
2、氣割條件:
(1)被切割金屬的熔點必須高於其燃點。
(2)金屬的導熱性要低。
(3)金屬的含碳量及其合金、雜質要少。而最符合上述條件的就是低碳鋼。因此,低碳鋼一般都採用氣體火焰切割。高碳鋼、鑄鐵由於含碳量高,不鏽鋼、銅、鋁及其合金,在氣割中產生高熔點的氧化膜,都不能採用氧乙炔氣體進行切割。
二、氣割設備及工具
1、氧氣瓶和乙炔瓶如圖4-38。
2、割炬和減壓器及常用工具如圖4-39。
3、常用氣割設備、工具的作用與選用:
(1)氧氣瓶和乙炔瓶:用來儲存運輸氧氣和乙炔氣體。目前都選用常見的氣瓶,如圖4-38。
(2)減壓器:通過減壓器的氣體,會得到減壓和穩定的工作壓力。減壓和穩壓作用如圖4-40。
(3)氣路:用來連接氣瓶和割炬,向割炬輸送氣體,紅色為乙炔專用,黑色或綠色為氧氣專用,不得互換(圖4-41)。
(4)割炬:目前手工氣割最常用是G01-30型,根據統一標準,G代表割炬;0代表手工;1代表射吸式割炬;30代表最大材料切割厚度為30mm以內(圖4-42、圖4-43)。
4、氣割設備的安裝連接及調壓送氣:
(1)氧氣減壓器(俗稱氧氣表)的安裝步驟:將氧氣瓶閥逆時針開一下→吹除氣瓶閥出口的灰塵→將氧氣表調壓螺釘確定在自由狀態→將氧氣表進口大螺帽用手旋進氧氣瓶閥出口螺絲上(圖4-44)→用活動板手上緊→將氣路插入氧氣表出口接頭→擰緊氣路管卡(圖4-45)。
(2)乙炔表的安裝步驟:吹除瓶閥出口灰塵→將調壓螺釘確定在自由狀態→將表進口對準瓶閥出口螺絲(圖4-46)→用內凹專用板手旋緊表架固定螺釘(圖4-47)→將氣路插入表出口接頭→擰緊氣路管卡。
(3)割炬的安裝步驟:確認割炬手炳上氧氣介面(有韻2字樣),確認氣路與氧氣瓶是否同路(圖4-48)→插入氣路→確認乙炔介面→插入氣路(圖4-49)→分別擰緊兩個氣路管卡。
(4)調壓送氣步驟:將割炬所有閥門關閉→確認氧氣表調壓螺釘是否處於自由狀態→緩慢打開瓶閥→確認高壓錶針的位置(即氣瓶內的氣量)→順時針旋擰調壓螺釘並觀察低壓錶針→錶針到達預定值(根據工藝參數)→調壓結束。乙炔表的調節與氧氣表相似,如圖4-50、圖4-51。
三、氣割基本操作
1、基本姿勢,如圖4-52(蹲姿)、圖4-53(握炬姿勢)。
2、氣割工藝參數(表4-3)。
3、不同板厚割嘴與割件傾角的關係如圖4-54。
4、鋼板的直線切割
(1)割前準備:
①材料:低碳鋼板1塊,規格約300mm×300mm×δ4~6mm。
②工具:活動扳手、墨鏡、通針、點火槍或打火機、鎚子、直尺、鋼絲刷等。
③鋼板墊高100~200mm,除掉表面銹污,用石筆畫直線,間距20mm左右待割。
(2)基本操作步驟:設備安裝與送氣→點火→調整火焰的性質和大小→試有無風線→板端預熱→板端被烤紅→緩慢打開切割氧閥→增大切割氧並向前移動進行切割。
(3)操作要領:①點火:先打開乙炔閥少許,放掉氣路中可能存有的空氣,然後打開預熱氧閥少許,點火如圖4-55。②調整火焰:氣割火焰必須是輕微氧化焰,判斷的方法是火焰呈藍色,而黃色為碳化焰,溫度低,並使割縫增碳,所以不能用碳化焰氣割,這時應增大氧氣即可。若點火時一聲爆響,火焰已呈藍色,燃燒時聲音較大,說明氧氣比例較大,可通過預熱氧閥適當減小氧氣如圖4-56。對於4~6mm板的切割火焰不必太大,調整火焰大小的方法是:如想把已有的輕微氧化火焰調小一點,要先減小氧氣,然後減小乙炔直到火焰又恢復到輕微氧化焰。如想把火焰調大,要先增大乙炔,然後增大氧氣,直到出現輕微氧化焰,方可預熱繼續切割。③試風線:火焰調整好後,打開切割氧閥,火焰中心會有一切割氧流產生的風線,若風線直而長,並處在火焰中心,說明割嘴具有良好的工作條件,否則,關閉火焰用通針對割嘴的高壓氧噴孔進行疏通(圖4-57)。④預熱與起割:將割嘴中心對準起割處,當看到板邊已紅,馬上將割嘴移出板邊外(留1/3火焰仍在板邊上),緩慢打開切割氧閥(這時一定要穩定住割炬,避免擺動),並向板內移動,同時進一步增大切割氧,進入切割狀態(圖4-58、圖4-59)。⑤接頭的處理:當氣割到300~400mm長後,人要移動身體的位置,操作方法是:關閉切割氧閥→移動身體→將割咀中心再對準接頭處預熱→烤紅接頭→輕開切割氧閥→繼續移動切割。
(4)操作注意事項:①操作前要根據選定的工藝參數準備工作。②為保證割炬的穩定,兩臂抱膝或一隻手臂在兩腿之間均可(圖4-52、圖4-60)。③氣割速度越勻,割炬越穩,質量越高。④若氣割中鐵水向上返,說明速度太快。若氣割過後,板邊(較長一段)仍為紅色,說明速度太慢。⑤回火的防止:當氣割速度過快,割不透或割嘴與工件太近時,鐵水就會上返堵塞割嘴的噴射孔,這時火焰會伴隨一聲「爆鳴聲」而突然熄滅,並發出「吱????」的火焰倒流聲,十幾秒鐘就可將割炬燒穿,還有可能造成更大的事故。因此,一旦回火發生時,要馬上關閉氧氣調節閥,(平時多模擬此閥的關閉方向和熟練程度),回火就會馬上消失。若將割嘴返回到割縫處,火焰將再次引燃。⑤增大氧氣,調整好火焰,可繼續氣割。另外,在氣路上安裝回火防止器也可有效防止回火的發生。⑥火焰的熄滅:直接關閉乙炔閥即可,隨後關閉氧氣閥。⑦工作結束:關閉乙炔、氧氣瓶閥、退出氣表調壓螺釘。
四、氣割設備的正確使用與安全操作
因為乙炔是易燃、易爆氣體,加上氧氣,很容易出現大的事故,因此要把安全與文明生產放在首位。
1、瓶的運輸、保管、使用:
(1)運輸裝卸等要避免劇烈碰撞。
(2)避免太陽下長時間爆曬,氧氣瓶和乙炔瓶不能一起存放在較小的房間內,數量多時,必須分別放置。
(3)使用時,發現瓶閥漏氣要及時維修或妥善處理。
(4)氣瓶使用時必須處於直立放置狀態,並保持3米以上的距離。
2、焊割前後,要確認周圍無火災等事故隱患方可工作或離去。
●第五章電弧焊安全技術與勞動保護
第一節電弧焊安全技術
焊工焊接操作時經常要與易燃易爆的介質(如氣體或液體)接觸,會與焊接過程中產生的一些有害氣體和煙塵以及弧光輻射、熱源高溫等直接接觸,與壓力容器、壓力管道接觸,還會與弧焊電源等用電設備相接觸。焊工應遵守安全操作規程,並進行有效的勞動保護。
一、電弧焊安全用電
1.發生觸電的原因:實踐證明,通過人體的電流超過0.05A時,就會有生命危險。如當0.1A的電流通過人體時,僅要1s就會發生觸電死亡事故。在人體出汗、潮濕的情況下,其電阻值可由50000Ω驟降至800Ω,根據歐姆定律,源0V的電壓形成的電流足以對人體造成傷害。我國一般焊接設備所用的電源電壓為220V或380V,弧焊電源的空載電壓一般也在60V以上。
因此焊工操作時首先應該注意防止觸電。
2.焊接觸電的防護措施:電焊工在操作時應按照以下安全用電規程操作:
(1)焊接工作前,應先檢查弧焊電源設備和工具是否安全,如弧焊電源外殼是否接地、各接線點接觸是否良好、焊接電纜的絕緣有無損壞等。
(2)改變弧焊電源接頭、更換焊件需要改接二次迴路、轉移工作地點、更換保險絲等時,必須切斷電源後進行。
(3)焊工工作時,必須穿戴防護工作服、絕緣鞋和絕緣手套。絕緣鞋、手套須保持乾燥、絕緣可靠。
(4)焊鉗應有可靠的絕緣,中斷工作時,焊鉗要放在安全的地方,防止焊鉗與焊件短路而燒壞弧焊電源。
(5)在金屬容器內或狹小工作場(2)焊接時,須採取專門的防護措施,保證焊工身體與帶電體絕緣,要有良好的通風和照明。
(6)在光線較暗的環境工作時,須用手提工作照明燈,一般環境下照明燈電壓不超過36V;在潮濕、金屬容器等危險環境工作時,照明燈電壓不超過12V。
(7)焊接設備的安裝、檢查和修理必須由電工完成。設備在使用中發生故障,應立即切斷電源,通知維修部門修理,焊工不得自行修理。
3.觸電搶救措施:
(1)切斷電源。遇到有人觸電時,不得赤手去拉觸電人,應先迅速切斷電源。如果6離開關,救護人可用乾燥的手套、木棒等絕緣物拉開觸電者或者挑開電線。千萬不可用潮濕的物體或金屬件作防護工具,以防自己觸電。
(2)人工搶救。切斷電源後如果觸電者呈昏迷狀態,應立即使觸電者平卧,進行人工呼吸,並立即送往醫院搶救。
二、特殊環境安全技術
比正常狀態下危險性大,容易發生火災、爆炸、觸電、墜落、中毒、窒息等事故以及各種其他傷害的環境稱為特殊環境。其包括易燃、易爆、有毒窒息焊接環境、有限空間場所焊接作業環境和高處焊接作業環境等。特殊環境焊接作業既有焊接作業一般環境的特點,又有焊接作業特殊環境的特徵。
1、電焊工高空作業安全措施:離地2m(含2m)以上的作業稱為高空作業。在高空進行焊接作業,比在平地上作業具有更大的危險性,必須遵守下列安全操作規則:
(1)在高空焊接作業時,電焊工必須戴上安全帽,要繫上帶彈簧鉤的安全帶,並把身體可靠的系在構架上,以防碰傷或墜落。
(2)高空焊接作業時,焊工使用的攀登物、腳手架、梯子必須牢固可靠。梯子要有專人扶持,焊工工作時應站穩把牢,謹防失足摔傷。
(3)高空作業時,焊接電纜要緊綁在固定處,嚴禁繞在身上或搭在背上工作。應使用頭盔式面罩,不得用手持式面罩代替盔式面罩。輔助工具如鋼絲刷、手錘、鏨子及焊條等,應放在工具袋裡。更換焊條時,焊條頭不要隨便往下扔。
(4)高空作業的下方,要清除所有的易燃、易爆物品。
(5)在高處焊接作業時,不得使用高頻引弧器,預防萬一觸電、失足墜落。高處作業時應有監護人,密切注意焊工安全動態,電源開關應設在監護人近旁,遇到緊急情況立即斷電。
(6)遇到雨、霧、雪、陰冷天氣和乾冷時,應遵照特種規範進行焊接工作。
(7)患有高血壓、心臟病等工人不宜從事高空焊接作業。
2、內有易燃、易爆介質的容器與管道的焊補作業。內有易燃、易爆介質的容器(包括罐、塔等)與管道在使用中經常出現裂縫和蝕孔,在生產過程中要進行搶修。容器與管道的焊補要在高溫、高壓、易燃、易爆、有毒的情況下進行,稍有疏忽,就會發生爆炸、著火、中毒,造成嚴重事故。容器與管道焊補作業屬於特殊焊接作業,除遵守焊接作業安全技術要求外,還須採取切實可靠的防爆、防火和防中毒安全技術措施。用於焊補內有易燃、易爆介質的容器與管道的方法有兩種:置換法和帶壓不置換法。
(1)置換焊補的安全技術:置換法就是在焊補前用惰性介質將-有的可燃物徹底排出,使容器內的可燃物含量降到不能形成爆炸性混合物的條件,以保證焊接操作安全。置換法通常採用蒸氣蒸煮,接著用置換介質(常用介質有氮氣等)吹凈容器內部的可燃物質和有毒物質。為了確保安全,置換焊補必須採取下列安全措施:
①安全隔離:在現場檢修時,先要停止燃料容器與管道工作,並與整個生產系統前後環節隔離好。安全隔離的最好辦法是在廠區或車間內劃定一個安全作業區,將要焊補的設備、管道運到作業區內焊補。作業區必須符合以下防火、防爆要求:一是作業區10m範圍內無可燃物管道和設備;二是室內作業區要與可燃物生產現場隔離開;三是正在生產的設備由於正常放空或一旦發生事故時,氣體和蒸氣不能擴散到安全作業區;四是要準備足夠數量的滅火工具和設備;五是禁止使用各種易燃物質;六是作業區周圍要劃定界限,懸掛防火安全標誌。②嚴格控制容器內可燃物含量:置換時應考慮到置換介質之間的密度關係,當置換介質的密度大時,從容器最低部進氣,從最高點向外排放。以著手焊補前0.5小時取得的樣品分析為準,在焊補過程中還要不斷取樣分析。未經置換處理或雖經處理但未取樣分析的可燃容器均不得動手焊補。③清洗容器的技術要求:注意清洗容器內表面積垢或外表面的保溫材料中吸附和潛存著可燃氣體,它們難以被徹底置換。這樣在焊補過程中,因受熱可燃氣體陸續散發出來,導致爆炸著火事故。油類設備、管道的清洗可用火鹼水溶液清洗,但應先加水後放鹼。在容器里灌滿清水也可保證安全,但要盡量多灌水,以縮小容器內可能形成爆炸性混合物的空間。④空氣分析的監測:焊補過程中還要一直用儀錶監視容器內外的氣體成分,一旦發現可燃氣體含量上升,應立即尋找-因,加以排除,當可燃氣體含量上升到接近危險濃度時,要立即停止焊補,再次清洗到合格。⑤嚴禁焊補未開孔洞的密封容器。
(2)帶壓不置換焊補的安全技術:帶壓不置換焊補應嚴格地控制容器的含氧量,使可燃氣體的濃度大大超過爆炸上限,從而不能形成爆炸性混合物。在正壓的條件下,讓可燃氣以穩定不變的速度從容器的裂紋處擴散溢出,與周圍空氣形成一個穩定燃燒系統,點燃氣體後,再進行補焊。
為了確保安全,帶壓不置換焊補燃料容器及管道時,必須採取嚴格的安全防範措施:①嚴格控制容器內含氧量,焊補過程中,要加強氣體成分的分析,當發現含氧量超出安全值時,應立即停止焊補。②正壓操作,焊補前和焊補過程中,容器內必須連續保持穩定的正壓,這是關鍵,一旦出現負壓,空氣進入正在焊補的容器中必然引起爆炸。正壓大小要控制在0.02-0.067MPa之間。此外,應設置水壓計,專人看管。③嚴格控制工作地點周圍可燃氣體的含量必須小於該可燃物爆炸下限的1/3或1/4,否則不得施焊。④焊補操作的安全技術要求:一是焊工應避開點燃的火焰,防止燒傷;二是預先調好焊接工藝參數,焊接電流太大,會在介質的壓力作用下,產生更大的熔孔,造成事故;三是遇到周圍條件發生變化,如系統內壓力急劇下降或含氧量超過安全值等,都要立即停止焊補;四是焊補過程中,如果發生猛烈噴火時,應立即採取消防措施,但火未熄滅以前不得切斷可燃氣體來源,不能降低系統壓力,以防止容器吸入空氣形成爆炸性混合物;五是焊補前應先弄清楚焊補部位的情況,如形狀、大小及補焊範圍。
三、焊接作業的防火防爆措施
1、在焊接現場要有必要的防火設備和器材。焊接施工現場發生火災,應立即切斷電源,然後採取滅火措施。必須注意,在焊接車間不得使用水和泡沫滅火器進行撲救,預防觸電傷害。
2、禁止在儲有易燃、易爆物品的房間或場地進行焊接。在可燃性物品附近進行焊接作業時,必須有一定的安全距離,一般距離應大於10m。
3、嚴禁焊接有可燃性液體和可燃性氣體及具有壓力的容器和帶電的設備。
4、對於存有殘餘油脂、可燃液體、可燃氣體的容器,應先用蒸汽吹洗或用熱鹼水沖洗,然後開蓋檢查,確實沖洗乾淨時方能進行焊接。對密封容器不準進行焊接。5、在周圍空氣中含有可燃氣體和可燃粉塵的環境嚴禁焊接作業。
第二節焊接勞動衛生與防護
一、電弧焊接有害因素
電弧焊接作業中會不可避免產生各種有害因素,主要有:
電弧輻射、高頻電場、金屬和非金屬粉塵、有毒氣體、金屬飛濺、射線和雜訊等,這些因素對人體都有相當程度的損害,必須採取適當的防護措施即勞動保護。不同的焊接方法、焊接規範、焊接母材、焊接材料以及操作熟練程度,有害因素的表現形式有著很大差別。
二、電弧焊接勞動保護措施
不同的有害因素需採取不同的措施進行保護。1、焊接弧光的危害與防護:
(1)焊接弧光對人體的危害電弧光輻射主要包括紅外線、紫外線和可見光。弧光輻射作用到人體上,致使體內組織發生急性或慢性的損傷。
紫外線主要造成對皮膚和眼睛的傷害。眼睛受到紫外線的照射後能引起電光性眼炎,表現為眼睛疼痛,有砂粒感、流淚、怕風、頭疼頭暈、發燒等癥狀;皮膚受到紫外線照射會發紅、觸痛、變黑、脫皮。紫外線對纖維織物有破壞和褪色作用。
焊接電弧可見光的光度比人所能承受的光度大一萬倍。被照射後眼睛疼痛,看不清東西,通常叫電焊「打眼」。遠處看電焊弧光時禁止直視,特別是引弧時。禁止不戴防護面罩近處觀看電焊弧光。
(2)防止弧光輻射的措施:①電焊工作業時,應按照勞動部門頒發的有關規定使用勞保用品(2)符合要求的工作服、鞋帽、手套等,以防止電弧輻射和飛濺燙傷。②焊工進行焊接作業時,必須使用鑲有吸收式濾光鏡片的面罩。濾光鏡片應根據電流強度進行選擇。使用的手持式或者頭盔式保護面罩應輕便、不易燃、不導電、不導熱、不漏光。③為了保護焊接工地其他工作人員的眼睛,一般在小件焊接的固定場所安裝防護屏。在工地焊接時,電焊工在引弧時應提醒周圍人注意避開弧光,以免弧光傷眼。④夜間工作時,應有良好的照明,不然光線亮度反覆變化而引起焊工眼睛疲勞。⑤當引起電光性眼炎時可到醫院就醫。也可用奶汁(人或牛奶)滴眼,每隔1~2min滴1次,4~5次即可。
2、高頻電磁場的防護:高頻電磁場會引起頭暈、頭痛、疲乏無力、記憶力減退、心悸、胸悶和消瘦等癥狀。為了減少高頻電磁場對焊工的有害影響,使用的焊接電纜應採用屏蔽線。3、焊接煙塵和有毒氣體的防護:
(1)來源及其危害:電弧焊時產生的煙和粉塵是焊條和母材金屬熔融時所產生的蒸氣在空氣中迅速冷凝和氧化形成的煙,焊條葯皮中各種成分的蒸發和氧化也是焊接煙塵的主要來源。
金屬煙塵是一種有害的因素,尤其是焊條電弧焊。煙塵的主要成分是鐵、硅、鎳等。焊接煙塵是造成焊工塵肺的直接原因,焊接塵肺多在10年,甚至15~20年發病,主要癥狀為氣短、咳嗽、胸悶、胸痛等。
(2)防護措施:其主要防護措施為排除煙塵和有害氣體,採取通風技術措施。必要時戴靜電口罩或氯化布口罩。當條件惡劣,通風不良情況下,必須採用通風頭罩、送風口罩等防護設備。①採取車間整體通風和焊接工位局部通風,排除金屬煙塵和有害氣體。②容器內部焊接時,安裝抽風機,隨時更換內部空氣。③改進焊接工藝,減少有毒氣體的產生;盡量採用埋弧自動焊代替焊條電弧焊;採用單面焊雙面成型代替雙面焊,從而減少在容器內部施焊的機會,減輕焊接職業危害。④加強焊接作業安全衛生管理。
焊工焊接操作時經常要與易燃易爆的介質(如氣體或液體)接觸,會與焊接過程中產生的一些有害氣體和煙塵以及弧光輻射、熱源高溫等直接接觸,與壓力容器、壓力管道接觸,還會與弧焊電源等用電設備相接觸。焊工應遵守安全操作規程,並進行有效的勞動保護。
參考文獻
趙玉奇主編、焊條電弧焊實訓、北京:化學工業出版社,2002
勞動與社會保障部教材辦公室編寫、焊工工藝及技能訓練、北京:中國勞動出版社,2001
大慶油田焊接研究與培訓中心編著、最新手工電弧焊技術培訓、北京:機械工業出版社,機械工業職業技能鑒定指導中心編、初級電焊工技術、北京:機械工業出版社,1999
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