ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМАТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ

В ГОСТ 12.0.002—74 даны следующие определения: «Техника безопасности — это система организационных и технических меро­приятий и средств, предотвращающих воздействие на работаю­щих опасных производственных факторов» и «Охрана труда — это система законодательных актов и соответствующих им социально-экономических, технических и гигиенических и орга­низационных мероприятий, обеспечивающих безопасность, со­хранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда».

В Советском Союзе вопросам техники безопасности и охраны труда уделяется огромное внимание в государственном масштабе; они регламентированы многими стандартами и обязательными постановлениями, которые согласуются с органами ВЦСПС как по отраслям, так и в целом по стране.

Рассмотренные методы сварки требуют соблюдения определен­ного комплекса правил техники безопасности и охраны труда, которые долиты находить отражение в технологических картах и строго соблюдаться при выполнении сварочных работ. Для всех указанных методов сварки плавлением в той или иной степени существует возможность опасных воздействий на сварщика в связи со следующими факторами:

1) поражение электрическим током при прикосновении чело­века к токоведущим частям электрической цени;

2) поражение лучами электрической дуги глаз и открытой поверхности кожи;

3) ожоги от капель металла и шлака при сварке;

4) отравление вредными газами, выделяющимися при сварке и при загрязнении помещений пылью и испарениями различных веществ;

5) взрывы из-за неправильного обращения с баллонами сжа­того газа либо из-за производства сварки в емкостях из-под горю­чих веществ, либо выполнения сварки вблизи легковоспламеняю­щихся и взрывоопасных веществ;

В) пожары от расплавленного металла и шлака в процессе сварки;

7) травмы различного рода механического характера при под­готовке тяжелых изделий к сварке и в процессе сварки.

Как показывают статистические данные, 80% травм сварщи­ков связано с транспортными операциями тяжелых металли­ческих изделий.

Предотвращение опасности поражения электрическим током. При сварке плавлением используют источники тока с напряже­нием холостого хода С/хк = 45 ч - 80 В при постоянном токе, Uxx = 55 - к 75 В при переменном токе, Uxx — 180 -4- 200 В при плазменной резке. Поэтому источники питания должны иметь автоматические устройства, отключающие их в течение не более 0,5 с при обрыве дуги.

Учитывая непостоянную величину электрического сопротив­ления человеческого тела (так, при сухой коже, например, сопро­тивление составляет 8000—20 000 Ом, а при влажных руках, повреждениях кожи сопротивление снижается до 400—1000 Ом), безопасным считают напряжение не выше 12 В (переносное осве­щение). Если сварщик работает в тесном помещении, может иметь большую площадь контакта с металлической поверхностью, с целью уменьшения опасности поражения электрическим током необходимо соблюдение следующих мероприятий:

1. Надежная изоляция всех проводов, связанных с питанием источника тока и сварочной дуги, устройство геометрически закрытых включающих устройств, заземление корпусов свароч­ных аппаратов (рис. 190, а). Заземлению подлежат: корпуса источников питания, аппаратного ящика, вспомогательное элект­рическое оборудование. Сечение заземляющих проводов должно быть не менее 25 мм2. Подключением, отключением и ремонтом сварочного оборудования занимается только дежурный электро­монтер. Сварщикам запрещается производить эти работы.

2. Применение в источниках питания автоматических выклю­чателей высокого напряжения, которые в момент холостого хода разрывают сварочную цепь и подают на держатель напряжение 12 В.

3. Надежное устройство электрододержателя с хорошей изо­ляцией, которая гарантирует, что не будет случайного контакта токоведущих частей электрододержателя со свариваемым изде­лием или руками сварщика (ГОСТ 14651—69). Электрод оде ржа - тель должен иметь высокую механическую прочность и выдержи­вать не менее 8000 зажимов электродов.

4. Работа в исправной сухой спецодежде и рукавицах. При работе в тесных отсеках и замкнутых пространствах обязательно использование резиновых галош и ковриков, источников осве­щения с напряжением не свыше 6—12 В.

5. При работе на электронно-лучевых установках предотвра­щение опасности поражения лучами жесткого рентгеновского

Рис. 190. Методы уменьшения опасно­сти травматизма:

а — схема заземления корпусов сварочного обо рудонания; б — схема вентиляции на рабочем месте сварщика

излучения в связи с использованием ускоряющего напряжения 20—22 кВ и выше.

Наряду с соблюдением указанных в п. 1—5 требований, с целью предотвращения поражения электрическим током, запре­щается притрагиваться к клеммам и зажимным болтам цепи высо­кого напряжения; снимать крышки клеммников электродвигателей подающего и ходового механизмов автоматов и полуавтоматов; открывать дверцы аппаратного ящика и трансформаторов и регу­лировать их и т. п.

Предотвращение опасности поражения лучами электрической дуги. Сварочная дуга является источником световых лучей, яркость которых может вызвать ожог незащищенных глаз при облучении их в течение всего 10—15 с. Более длительное воздействие излу­чения дуги может привести к повреждению хрусталика глаза и потере зрения. Ультрафиолетовое излучение вызывает ожоги глаз и кожи, подобные ожогам при прямом действии ярких солнечных лучей, инфракрасное может вызвать помутнение хрусталика глаза.

Воздействие излучения дуги вредно не только для сварщиков, но и для подручных рабочих-сборщиков. Для предотвращения опасного поражения глаз обязательно применение защитных стекол — наиболее темных для сварщиков и более светлых для
вспомогательных рабочих, что должно обеспечить значительное (почти полное) поглощение вредных излучений, связанных с горе­нием дуги (табл 120). Особую опасность в смысле поражения глаз представляет световой луч квантовых генераторов (лазеров), так как даже отраженные лучи лазера могут вызвать тяжелое повреждение глаз и кожи. Поэтому лазеры имеют автоматические устройства, предотвращающие такие поражения, по при условии строгого соблюдения производственной инструкции операторами - сварщиками, работающими на этих установках.

Защитные стекла, вставленные в щитки и маски, снаружи закрывают простым стеклом для предохранения их от брызг расплавленного металла. Щитки изготовляют из изоляционного металла — фибры, фанеры и по форме и размерам они должны полностью защищать лицо и голову сварщика (ГОСТ 1361—69).

Для ослабления резкого контраста между яркостью дуги и малой яркостью темных стен (кабины) последние должны быть окрашены в светлые тона (серый, голубой, желтый) с добавлением в краску окиси цинка с целью уменьшения отражения ультра­фиолетовых лучей дуги, падающих на стены.

При работе вне кабины для защиты зрения окружающих, работающих сварщиков и вспомогательных рабочих должны применяться переносные щиты и ширмы.

Предотвращение опасности поражения брызгами расплавлен­ного металла и шлака. Образующиеся при дуговой сварке брызги расплавленного металла имеют температуру до 1800° С, при кото­рой одежда из любой ткани разрушается. Для защиты от таких брызг обычно используют спецодежду (брюки, куртку и рука­вицы) из брезентовой или специальной ткани. Куртки при работе не следует вправлять в брюки, а обувь должна иметь гладкий верх, чтобы брызги расплавленного металла не попадали внутрь одежды, так как в этом случае возможны тяжелые ожоги.

Для защиты от соприкосновения с влажной, холодной землей и снегом, а также с холодным металлом при наружных работах и в помещении сварщики должны обеспечиваться теплыми под­стилками, матами, подколенниками и подлокотниками из огне­стойких материалов с эластичной прослойкой.

Предотвращение отравления вредными газами и аэрозолями, выделяющимися при сварке. Высокая температура дуги (6000— 8000° С) неизбежно приводит к тому, что часть сварочной прово­локи, покрытий, флюсов переходит в парообразное состояние. Эти пары, попадая в атмосферу цеха, конденсируются и превра­щаются в аэрозоль конденсации, частицы которой по дисперс­ности приближаются к дымам и легко попадают в дыхательную систему сварщиков. Эти аэрозоли представляют главную профес­сиональную опасность труда сварщиков. Количество пыли в зоне дыхания сварщика зависит главным образом от способа сварки и свариваемых материалов, но в известной степени определяется и типом конструкций. Химический состав электросварочной пыли зависит от способов сварки и видов основных и сварочных материалов (табл. 121 и 122).

Наряду с пылью при дуговой сварке также образуются и выде­ляются газообразные продукты — окислы азота, окись углерода; при СЕарке электродом с покрытием «Б» и под флюсами — фто­ристые соединения.

В зоне дыхания сварщиков концентрация этих газов может достигать (мг/л): N,05 0,009—0,018; SiF4, HF до 0,004 каждого, СО до 0,46. При сварке цветных металлов и их сплавов в зоне дыхания сварщика могут наблюдаться такие вредные газообразные соединения, как ZnO, Sn02, Mn02. Si02 и т. д.

Наиболее опасны для здоровья сварщиков аэрозоли марганца, так как отравление марганцем может вызвать длительное и стой­кое поражение центральной нервной системы вплоть до пара­личей. Острые отравления парами цинка и свинца могут вызвать литейную лихорадку, а отравление хромовым ангидридом — бронхиальную астму. Длительное отложение пыли в легких может вызвать пневмоконикозы.

Все указанные поражения могут возникнуть, если сварку выполняют с грубым нарушением правил техники безопасности и охраны труда, касающихся обеспечения общей и местной вен­тиляции, применения индивидуальных средств защиты (масок, респираторов), особенно при сварке цветных металлов и их спла­вов, а также при сварке в тесных, замкнутых отсеках при недо­статочной вентиляции и т. п. (табл. 123).

Существуют строгие требования в области вентиляции при сварочных работах. Для улавливания сварочного аэрозоля на стационарных постах, а где это возможно, и на нестационарных нужно устанавливать местные отсосы в виде вытяжного шкафа, вертикальной или наклонной панели равномерного всасывания, стола с подрешеточным отсосом и др. (рис. 190, б). При сварке крупногабаритных серийных конструкций на кондукторах, мани­пуляторах и т. п. местные отсосы необходимо встраивать непо­средственно в эти приспособления. При автоматической сварке под флюсом, в защитных газах, электрошлаковой сварке приме­няют устройства с местным отсосом газов.

Если в цехе расход сварочных материалов превышает 0,2 г/ч па 1 м3 объема здания, должна быть устроена механическая, общеобменная вентиляция. При работе па нестационарных сва­рочных постах в замкнутых и полузамкнутых пространствах (отсеках) следует применять местные отсасывающие устройства типа эжекторов, высоковакуумных установок с обеспечением объема удаляемого воздуха от одного сварочного поста 400— 500 м3/ч, но не менее 100—150 м3/ч, что обеспечивает допустимый уровень загрязненности воздуха.

Предотвращение опасности взрывов. Опасность взрывов воз­никает при неправильной транспортировке, хранении и исполь­зовании баллонов со сжатыми газами, при проведении сварочных работ в различных емкостях без предварительного контроля сте­пени их очистки и наличия в них остатков горючих веществ и т. д.

При использовании баллонов со сжатыми газами необходимо соблюдать установленные меры безопасности: не бросать баллоны, не устанавливать их вблизи нагревательных приборов, не хра­нить вместе баллоны с кислородом и горючими газами, баллоны хранить в вертикальном положении. При замерзании влаги в редукторе баллона с С02 отогревать его только через специаль­ный электроподогреватель или обкладывая тряпками, намочен­ными в горячей воде. Категорически запрещается отогревать любые баллоны со сжатыми газами открытым пламенем, так как это почти неизбежно приводит к взрыву баллона.

При производстве сварочных работ на емкостях, ранее исполь­зованных, требуется выяснение типа хранившегося продукта и наличие его остатков. Обязательна тщательная очистка сосуда от остатков продуктов и 2—3-кратная промывка 10%-ным раст­вором щелочей, необходима также последующая продувка сжатым воздухом для удаления запаха, который может вредно действо­вать на сварщика.

Категорически запрещается продувать емкости кислородом, что иногда пытаются делать, так как в этом случае попадание кислорода на одежду и кожу сварщика при любом открытом источнике огня вызывает интенсивное возгорание одежды и приводит к ожогам со смертельным исходом.

Взрывоопасность существует и при выполнении работ в поме -

щепиях, имеющих большое количество пылевидных органических веществ (пищевой муки, торфа, каменного угля). Эта пыль при определенной концентрации может давать взрывы большой силы. Помимо тщательной вентиляции для производства сварочных работ в таких помещениях требуется специальное разрешение пожарной охраны.

Предотвращение пожаров от расплавленного металла и шлака. Опасность возникновения пожаров по этой причине существует в тех случаях, когда сварку выполняют по металлу, закрываю­щему дерево либо горючие изолировочные материалы, на дере­вянных лесах, вблизи легко воспламеняющихся материалов и т. п. Все указанные варианты сварки не должны допускаться.

Предотвращение травм, связанных со сборочными и транспорт­ными операциями (травмы механического характера). Важное значение имеет внедрение комплексной механизации и автомати­зации, что значительно уменьшает опасность травм такого рода.

Основные причины травматизма при сборке и сварке: отсутст­вие транспортных средств для транспортировки тяжелых деталей и изделий; неисправность транспортных средств; неисправность такелажных приспособлений; неисправный инструмент: кувалды, молотки, гаечные ключи, зубила и т. п., отсутствие защитных очков при очистке швов от шлака; отсутствие спецодежды и дру­гих защитных средств.

Меры безопасности в этом случае: все указанные средства и инструменты следует периодически проверять; такелажные работы должны производить лица, прошедшие специальный инст­руктаж; от рабочих необходимо требовать соблюдения всех пра­вил по технике безопасности, включая работу в спецодежде, рукавицах; использование средств индивидуальной вентиляции (где это необходимо) и т. д. Важное значение имеет внедрение комплексной механизации и автоматизации, что значительно уменьшает опасность травм такого рода.