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1、电焊机的安全使用 第一部分 问题的提出 惨痛的教训 第二部分 电焊机的工作原理第三部分 电焊机二次线触电成因第四部分 电焊机的安全使用 人的生命是最可宝贵的 但是 近年来因为电焊机作业而导致死亡的事故时有发生 宝贵的生命丧失在本来可以避免的意外事件之中 在电焊作业现场 常出现一些易造成人身触电伤亡事故的安全隐患 如电焊作业时 焊工不戴专用手套 电焊机的引出线接头或绝缘破裂导体裸露 引出线接线柱裸露不加护罩 引出线直接搭在金属物体上 引出线拖拉在地面积水里甚至直接扔到深水里 而且焊工还站在水里作业 当安监人员制止 纠正这些习惯性违章行为时 焊工及相当一部分检修工的回答既简单又统一 这个电不打人
2、一个 认识上的误区 这个电不打人 电焊机负荷侧 二次低压侧 电压真的不会伤人吗 这是个认识上的误区 是缺乏电气专业技术知识的错误认识 也是对触电事故了解不够的原故 为此 我们多次付出了惨痛的生命代价 案例1 某安装公司对某氧化铝厂3号熟料烧成窑进行大修 临时工何某在窑尾焊接钩钉时 不慎触电 送往医院抢救无效死亡 原因分析 1 何某无特种作业资格证 违章进行电焊作业 对电焊操作最基本的技能一无所知 2 窑体系钢材制造 导电性能良好 何某焊接时左手持钩钉 右手握焊把 被焊物钩钉没有与窑体接触 负载电流通过焊把线 焊条 钩钉 人体 窑体 二次侧地线 回到电焊机 构成电流流通的回路 使电流通过人体 造
3、成触电死亡事故 如果被焊物钩钉与窑体直接接触 由于人体电阻远远大于金属的电阻 通过人体的电流很小 可以忽略不计 这起人身触电事故就不会发生了 案例2 某日 滕某在未采取任何安全防护措施的阴雨天的环境里进行电焊作业 作业中 在距离电焊机和220V电源约6m处触电死亡 原因分析 1 雨水使电焊钳漏电 2 死者触及到电焊钳的带电部分 如焊钳口 焊条 使电焊机的负荷侧电压加于人体 较大的电流远远超过摆脱电流 使滕某无力自主摆脱而触电死亡 如果滕某具备基本的安全用电知识 本次死亡事故是完全可以避免的 案例3 某造船厂有一位年轻的女电焊工 在船舱内进行电焊作业时不慎触电死亡 原因分析 1 因船舱内温度高而
4、且通风不好 身上大量出汗 帆布工作服和皮手套已湿透 导致人体电阻大大下降 2 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 电焊机二次侧空载电压加于人体 造成电击 案例4 某化学工业集团碱厂对蒸馏塔配管和平台安装 电焊工赵某对蒸馏塔南侧第1个溢流管进行焊接 同事尚某在3 蒸馏塔找工具时听到安全帽落地的声响 向上一看 赵某趴在跳板上 两只手都垂下来 尚某忙让人切断电源 先将赵某抬离现场进行人工呼吸抢救 后送医院抢救无效死亡 原因分析 1 赵某在3 3m高的脚手架上对溢流管接口进行焊接 使用焊钳作焊机二次线连接 作业一段后 身体移位未切断电源 违反操作规程 2 身体移动位置时 左脚
5、面碰到放在二楼平台上电焊把线裸露部分 身体上部接触到潮湿的设备 使电焊机二次侧空载电流通过人体 导致触电 案例5 北仑区宁波凯泫船业有限公司承接船舶修理 今年6月15日 分包单位员工贺某在内底板舱 有限空间 进行封板 焊接 作业时触电死亡 年仅24岁 原因分析 1 贺某既无特种作业资格证 又未经 三级教育 安全培训 违章进行电焊作业 2 焊条接触身体 右腰部有电击痕迹 负荷侧 二次低压侧 电压长时间 约10 15分钟 通过人体导致死亡 通过以上几起触电死亡事故案例的分析 引发的触电死亡事故都是由电焊机负荷侧电压造成的 并非那些焊工所说的 这个电不打人 相反 这个电不仅打人还能致命 认为它不打人
6、只是条件未达到 因为干燥的电焊手套 帆布手套及线手套 各类鞋袜 木板等都有一定的绝缘电阻 相应增大了人体的电阻 使通过人体的电流较小 达不到感知电流 所以人没有感觉就认为没有触电 久而久之也就在脑海里形成了错误的认识 这个电不打人 但是 当作业环境特殊时 不但人体电阻的额外增加部分会下降 甚至为零 而且人体电阻也会急剧下降 这时候电打人的条件达到了 发生人身触电伤害事故是必然的 第二部分 电焊机的工作原理 重点介绍普通交流电焊机 焊条电弧焊所用焊机按电源的种类可分为交流弧焊机和直流弧焊机两大类 电焊机品种很多 1 交流手工弧焊机 2 氩弧焊机 3 直流弧焊机 4 二氧化碳保护焊机 5 埋弧焊机
7、 6 对焊机 7 点焊机 8 高频直逢焊机 9 滚焊机 10 铝焊机 11 闪光压焊机 12 激光焊机 交流手工弧焊机主要用于焊接2 5mm以上厚度的钢板 因为频频发生电焊工触电死亡事故的基本上都是交流弧焊机 因此 我们在这里重点探讨普通交流弧焊机的工作原理 对于直流弧焊机以及其他各种形式的焊机的工作原理及相关技术问题作从略处理 目前应用最广泛的 动铁式 交流弧焊机如下图所示 它是一个结构特殊的降压变压器 属于动铁芯漏磁式类型 焊机的空载电压为60 90V 工作电压为20 40V 电流调节范围为50 450A 不同厂家 不同型号产品的参数会有一些差异 电焊机就是一个特殊的变压器 普通电焊机的工
8、作原理和变压器相似 是一个降压变压器 在次级线圈的两端是被焊接工件和焊条 引燃电弧 在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接 1 初级 一次侧 电压U1 交流380V 单相 或220V 不随负载的变化而变化 其电压是恒定的 2 次级 二次侧 电压U2 随负载的变化而变化 1 空载电压 为了满足引弧与安全的需要 空载 焊接 时 要求空载电压 约为60 90V 这既能顺利起弧 又对人身比较安全 注意 这里所说的 对人身比较安全 是有前提条件的相对而言 2 工作电压 焊接起弧以后 要求电压能自动下降到电弧正常工作所需的电压 即为工作电压 约为20 40V 此电压也为安全电压 3 电弧电压 即电弧两端的电
9、压 此电压是在工作电压的范围内 焊接时 电弧的长短会发生变化 电弧长度长 电弧电压应高些 电弧长度短 则电弧电压应低些 因此 弧焊变压器应适应电弧长度的变化 而保证电弧的稳定 4 零电压 为了保证焊接过程频繁短路 焊条与焊件接触 时 要求电压能自动降至趋近于零 以限制短路电流不致无限增大而烧毁电源 3 交流电焊机具有焊接电流的可调节性为了适应不同材料和板厚的焊接要求 焊接电流能从几十安培调到几百安培 并可根据工件的厚度和所用焊条直径的大小任意调节所需的电流值 电流的调节一般分为两级 一级是粗调 常用改变输出线头的接法 粗调时应在切断电源的情况下进行 以防止触电伤害 另一级是细调 常用改变电焊机
10、内 可动铁芯 动铁芯式 或 可动线圈 动圈式 的位置来达到所需电流值 细调节的操作是通过旋转手柄来实现的 细调节应在空载状态下进行 第三部分 电焊机二次线触电成因 在介绍电焊机二次线触电成因之前有必要先介绍一些人体触电危害的基本理论知识 影响触电后果的因素1 电流强度 电流越大 对人的伤害越大 感知电流 1mA摆脱电流 10mA 手 致命电流 50mA 触电时间超过1秒 因此 一般情况下 可以取30mA为安全电流 2 电流通过人体的持续时间触电致死的生理现象是心室颤动 电流通过人体的持续时间越长 越容易引起心室颤动 触电的后果也越严重 3 电流通过人体的途径电流通过人体的任何途径都可以致人死亡
11、 电流通过心脏 中枢神经以及呼吸系统是最危险的 4 人体状况人体电阻的大小 一般取1700 是影响触电后果的重要物理因素 人体电阻包括体内电阻 500 和皮肤电阻 有很大差异 安全电压 30mA 安全电流 1700 51V 5 作用于人体的电压电压越高 电流越大 对人体的伤害越严重 6 电流的频率工频 50Hz 电流对人体的伤害最严重 直流电流和高频电流对人体的伤害相对较轻 这也就是为什么直流弧焊机焊接作业对于人体的伤害相对较小的主要原因 电焊机二次线触电成因电焊机空载电压一般在60V 90V左右 而安全电压最高等级为50V 空载电压高于安全电压 这是二次线最主要的不安全因素 一般电焊机电弧引
12、燃后 要维持电弧所需的工作电压为20V 40V 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 金属容器内 管道内或水下 潮湿地点进行焊接 若焊工身体状况较差或者大量出汗 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 分析大多数电焊作业触电事故的原因 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 而电焊机未作保护接地 电焊机电源未设置漏电保护器或者漏电保护器不能正常工作 导致电源无法断开 电焊机外壳
13、长时间带电 2 二次线输出端接线柱无防护罩 二次电缆线破损裸露 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 在金属容器内 管道内 金属构件上或潮湿的地点 水下进行焊接作业 2 夏季气温较高 湿度较大 焊工长时间进行焊接作业 通风不良 人体大量出汗和疲劳 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 尤其是专用绝缘手套 长度大于30公分 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
14、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 第四部分 电焊机的安全使用 预防对策 为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 各单位招收电焊工 必须做到 持证上岗 杜绝无证施焊现象 2 电焊工劳保用品必须
15、穿戴齐全 性能达到国家标准要求 这是防止各类伤害的最基本和最有效的措施 3 电焊机必须选用合格的产品 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 5 电焊机二次电缆线必须绝缘良好 不能有裸露现象 6 焊钳的质量必须符合安全要求 其绝缘电阻不得小于1M 介电强度通过实验应达到绝缘部分能承受有效值为1000V的交流试验电压1分钟而无闪络或击穿现象 焊钳的热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
16、个独立的电源控制箱 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做好保护接地 弧焊变压器防触电装置必须选用符合GB10235 2000的产品 8 安装电焊机空载自动断电装置 电焊机在停止焊接时 二次线电压即变为空载电压60V 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 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内 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
