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1、电气焊割作业安全技术培训,上海振华重工（集团）张家港港机有限公司 宋艳春,第一章、焊割作业基础知识,一、金属的焊接与气割 焊接与切割技术是现代工业生产制造 以及设备维修中不可缺少的一项重要的加工工艺 。焊接是指通过适当的物理化学过程使两个分离的物体产生原子或分子间结合力而联结成一个整体的连接方法 。而切割则是在焊接生产中不可缺少的下料工序，它是将整体材料分割成所需要的形状和大小的加工方法 。,焊接不仅能使各种同类或不同类的金属之间形成永久性连接，而且也能使某些非金属如陶瓷、塑料等达到永久连接，甚至于可以使一种金属与一种非金属实现永久的连接。金属的焊接与切割在现代工业中具有很重要的实际意义，因此
2、，我们讲的焊接通常指的是金属的焊接，切割也就是指金属的切割。,随着社会生产和科学技术的发展，目前世界上已有50多种焊接方法，焊割技术广泛地应用于国防 、造船 、化工 、石油 、冶金 、电力、建筑 、桥梁 、车辆 、机械 、电子以及航空航天 、海洋开发等方面，而且发挥着重要的作用。,二、焊割作业的分类,1、焊接方法分类 近百年来，各种焊接方法层 出不穷。按照焊接过程中金属所 处的状态和工艺特点，可以把焊 接方法简单分为熔化焊 、固相焊和钎焊三大类 。,（一）熔化焊,使被连的构件表面局部加热熔化成液体 ，添加填充金属或不添加填充金属,然后冷却结晶成一体的方法 ，称为熔化焊 。为了实现熔化的焊接，关
3、键是要有一个能量集中、温度足够高的局部加热热源。其次，为防止局部熔化的高温焊缝金属因跟空气接触而造成成分、性能的恶化，熔化焊过程一般要采取有效的隔离空气的保护措施。常见的如:手工电弧焊 、手工氩弧焊 、二氧化碳气体保护焊 、埋弧焊 、氧乙炔气焊等都属于熔化焊这一类 。,（二）固相焊,利用加压、摩擦、扩散等物理作用克服两个连接表面的不平度，除去氧化膜及其它污染物，使两个连接面原子间相互结合，在固态条件下实现的连接称为固相焊。固相焊通常必须加压，所以也称为压焊。为了使固相焊容易实现，固相焊接大都在加压的同时伴随着加热措施。常见的如:锻焊、电阻对焊、扩散焊、爆炸焊等。,（三）钎焊,利用某些熔点低于被
4、焊构件材料熔点的熔化金属(钎料)作连接的媒介物在连接界面上的流散浸润作用，然后冷却结晶形成结合面的方法称钎焊。钎焊时被焊金属本身不熔化。常见的如:火焰钎焊、盐浴钎焊等。,2、切割方法的分类,随着焊接质量和生产率的不断提高，焊接新材料的应用，对切割工艺方法不断提出新的要求，从最初的手工锯、冲切割、机械剪板切割和机加工切割，到电弧熔割、氧-乙炔切割，发展到等离子切割、激光切割，逐步走向实用化。但是，目前最常见的还是氧-乙炔的切割，在黑色金属、金属结构生产中是必不可少的。,氧-乙炔切割是利用乙炔与氧气混合通过割炬的预热咀导出并且燃烧生成预热火焰加热金属，待金属预热到燃烧的温度时，即从割咀的中心孔放出
5、切割氧使金属燃烧，将形成的氧化物在熔化状态时被吹掉，金属被切割开来。,三、焊割作业安全知识,焊割作业安全问题是一种生产技术问题，只有在通过研究生产过程的特点和焊接工艺、设备、工具、及操作方法后，才能得到解决。随着企业生产和焊接技术的发展, 焊割作业在企业生产中占有极其重要的地位。与此同时，焊割作业工作一般都会有一定的潜在危险性。,焊割安全生产可能造成的事故:,电流 电压,焊接 电弧,压力 容器,金属 粉尘,弧光 辐射,高频 电磁场,噪声 射线,高空 作业,隧道 深处,水面 水下,火灾 爆炸,触电 灼伤,高空 坠落,急性 中毒,焊工 职业病,由于焊工在实施焊割作业中，经常会接触到多种易燃易爆的气
6、体、各种等级的电流、电压设备以及压力容器，而且还要与有毒有害气体、金属粉尘、弧光辐射和高频电磁场、噪声及射线等接触，有时还需在高空、隧道深处、水面和水下作业。由于这些不安全卫生的因素存在，在一定条件下会发生火灾、爆炸、触电、灼伤、高空坠落及急性中毒等事故，导致工伤、死亡事故及焊工尘肺、慢性中毒、血液疾病、电光性眼炎、皮肤病等职业病，这不仅给国家财产造成损失，而且还影响生产的正常进行。更直接影响焊割工人及其他人员的安全和健康。,党和政府对焊割工人的安全健康非常的重视。为了进一步贯彻执行安全生产方针，加强安全管理，保证职工在生产过程中的安全和健康，促进生产发展。相继颁布了中华人民共和国劳动法、特种
7、作业人员安全技术培训考核管理规定、焊接与切割安全以及安全生产法等一系列法律法规，对焊割的安全技术要求都作了明确的规定。,目前，由于焊割作业人员的队伍正在迅速扩大，因此，广大的焊工要强化安全生产意识，提高自我保护的能力，进一步地掌握焊割作业安全卫生技术理论知识，严格执行各项有关安全操作规程，熟悉在焊接生产过程中可能产生的不安全等因素，能及时采取有效的消除和预防事故的措施，做到防患于未然，切实保证焊工的安全和健康。,在劳动安全卫生工作中，焊割作业属于特种作业的范畴，直接从事焊割作业的人员属于特种作业人员，根据国家有关的规定，焊工在独立上岗作业前，必须经过专门的安全技术理论和实践操作培训、考核，经考
8、核合格后方可持证上岗作业。,培训的目的，重点是要提高焊割人员安全技术理论知识和安全操作意识以及预防各类事故的实际能力。因此，焊割人员应认真履行安全职责，自觉做到持证上岗，严禁无证操作；穿戴好个人防护用品并符合要求；严格遵守安全操作规程；不违反安全操作管理制度和安全技术措施；牢固树立“安全第一、预防为主”的思想；做到互相帮助、监护、监督。就能够及时有效地避免和消除大量的事故隐患，掌握安全生产的主动权。,第二章、气焊与气割作业,一、气焊与气割用气体 1、氧气 氧气不是可燃气体，但它是一种活泼的助燃气体，能使其它可燃物质发生剧烈燃烧，并且能同许多元素化合生成氧化物。氧是人类呼吸必需的气体，在空气中正
9、常氧含量约为21，如低于18则为缺氧；高浓度氧易引发火灾爆炸事故，织物在高浓度氧的环境下燃烧极快，比在正常空气情况下要快得多，且烧伤伤口不易治好，国内有许多将操作者烧伤致命的案例。由于乙炔和液化石油气只有在纯氧中燃烧才能达到最高温度，因此必须选用高纯度氧气,否则会影响燃烧效率和切割效果。高压氧气与油脂炭粉等易燃物接触，会引起自燃和爆炸。,2、乙炔,乙炔是一种未饱和的碳氢化合物，主要用水分解电石获得，是一种危险的易燃易爆气体。它在溶液中的溶解度随气压的升高而增加，随温度的升高而降低。,乙炔的特点：,（1）纯乙炔的自爆 在一定压力下，只要温度合适, 乙炔即发生分解爆炸。当乙炔压力为0.15MPa温
10、度达580度时，乙炔便开始分解爆炸。压力越高，乙炔分解爆炸所需的温度越低；故乙炔不能压缩成象氧气那样的高压。,（2）乙炔与空气混合气体爆炸,乙炔与空气混合时，自燃温度为305度,其爆炸极限为2.281。,（3）乙炔与氧气混合气体爆炸,乙炔与氧气混合时，自燃温度为300度，其爆炸极限为2.893。,（4）乙炔与其它物质反应爆炸,乙炔与铜银等金属长期接触，会生成乙炔铜和乙炔银等爆炸性化合物，当受到剧烈震动摩擦冲击或加热时便会发生爆炸。因此，禁止使用含铜量和含银量在70以上的合金。,对于易燃易爆气体，其爆炸极限的上、下限区间越宽，发生爆炸的危险性也就较大。由于乙炔能溶于水，但它在丙酮等有机液中的溶解
11、度较大，会大大降低乙炔的爆炸性,现有的瓶装乙炔，就是这种溶解乙炔。由此可知，如果在作业过程中将乙炔瓶卧倒使用，会导致瓶内丙酮大量外溢而使乙炔不能完全溶解，则很有可能会因此而发生乙炔分解爆炸，所以乙炔瓶必须直立使用和存放。,此外，乙炔的爆炸性与储存乙炔的容器形状和大小有关，容器直径越小，越不容易爆炸；因此，乙炔瓶内装有多孔填料，同时乙炔多用小直径管。乙炔与氯次氯酸盐等化合会发生燃烧和爆炸，甚至在日光照射下也会发生爆炸。所以乙炔燃烧时，严禁用四氯化碳灭火。,3、液化石油气,液化石油气的主要成份是丙烷，常压下是气态，在一定压力下即变为液态，是一种易燃易爆气体，其在氧气中燃烧时，火焰温度为2800度，
12、燃烧速度是乙炔的一半，达到完全燃烧所需的氧气量比乙炔约大一倍。它与空气混合时的爆炸极限为2.39.5，与氧气混合时的爆炸极限为3.264。,液化石油气用于焊割时的特点:,（1）比乙炔相比成本低约70； （2）比乙炔安全,且不会发生回火； （3）其切口平整,上切口不塌边，切口表面氧化很少且清渣容易； （4）耗氧量比乙炔大； （5）需用明火点燃火焰, 且火焰温度比氧-乙炔焰低，故切割速度相对较慢。,二、气焊与气割工艺及设备,1、气焊与气割工艺 （1）气体火焰种类 气体火焰种类可分为碳化焰、中性焰和氧化焰3种。,碳化焰,氧气与乙炔混合比小于1时的火焰称为碳化焰。 其主要是乙炔过剩，火焰中有游离碳和较
13、多的氢，其内焰呈淡白色。碳化焰具有较强的还原作用；其最高温度为27003000。其适用于高碳钢、高速钢、铸铁、硬质合金的焊接。,中性焰,氧气与乙炔混合比为11.2时的火焰称为中性焰。 其特点是既无过剩的氧，也无过剩的乙炔，内焰区的气体为CO和H2，而且具有一定的还原性；其最高温度为30503150。象中性焰在焊接上应用广泛，可用于低碳钢、中碳钢、低合金钢、不锈钢、紫铜、锡青铜、铅、铝及其合金、镁合金等的焊接。,氧化焰,氧气与乙炔混合比为大于1.2时的火焰称为氧化焰。 其特点是有过剩的氧，具有氧化性；氧化焰火焰温度最高可达31003300。主要适用于黄铜、锰黄铜、镀锌铁皮的焊接。,2、气焊与气割
14、设备,（1）气瓶 氧气瓶 氧气瓶是一种储存和运输气体的高压容器。由瓶体和瓶阀组成， 常用的氧气瓶容量为40L，瓶内额定工作压力为15 MPa，瓶体外表面涂成天蓝色，并有黑色氧气字样，其检验时间为每三年一次。,乙炔气瓶,乙炔气瓶是一种储存和运输乙炔气的压力容器。瓶内额定工作压力为1.5MPa，一般分两次充装，第一次充气后应静置不小于8小时，再进行第二次充装。它由优质碳素钢或低合金钢焊制而成。主要由固定瓶帽瓶阀易熔塞导流锥多孔性填料壳体和底座组成。瓶体外表面涂成白色，并有红色乙炔字样，瓶内装有浸满丙酮的多孔填料，充入的乙炔溶解于丙酮并分布于细小孔内，从而使乙炔在额定工作压力以下安全的储存和使用。乙
15、炔气瓶每三年应至少检验一次。,液化石油气钢瓶,液化石油气钢瓶是用于储存和运送液化石油气的压力容器，为焊制钢瓶。其容量有多种规格，其中15Kg的是最常见一种。瓶内额定工作压力为1.6 MPa，瓶体外表面涂成银灰色，并标明红色液化石油气字样。使用期未超过二十年的，每四年检验一次；超过二十年时，每二年检验一次。,（2）减压器,减压器是将气瓶中的气体压力降低到操作时所需工作压力的一种调节装置。它不但能降低和调节压力，而且能使输出气体的压力保持稳定，不会因气瓶内气体压力的降低而发生变化。根据减压器用途不同，可分为集中式和岗位式两类；按结构不同，可分为单级式和双级式两类；按工作原理不同，可分为正作用式和反
16、作用式两类。目前，国内生产的减压器主要是单级反作用式和双级混合式两类。,（3）回火防止器,回火防止器是装在燃料气体系统上防止火焰向燃气管路或气源回烧的保险装置。其作用是在操作中发生回火时，切断乙炔通路，防止继续燃烧；并且利用泄压系统将爆炸混合气体排入大气中，防止进入燃气管路或气源而发生爆炸事故。,回火的原因,回火的原因是氧-乙炔混合气体的燃烧速度大于混合气体的流出速度。,产生回火的具体原因有:,由于焊割炬过分接近熔融金属或焊割时间过长，此时焊割咀温度过高，使焊、割炬内的气体压力也随着增高，增大了混合气体的流动阻力，使得喷射速度变慢，引起回火。 焊割咀端面粘附了许多熔化金属微粒，阻塞了喷射孔，使混合气体难易流出，引起回火。 由于输送气体软管内壁或焊、割炬内部的气体通道上粘附了固体碳质微粒或其它物质，这也增加了气体的流动阻力，降低气体流速，造成回火。 焊割炬阀门不严密或输送气体的软管太长、太细、曲折太多，是气体在软管内流动时所受到的阻力增大，也降低了气体的流速，产生了
