电焊机使用规范
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不良等度触电问题,热电公司夏季发生一次焊机爆炸,为避免类似问题发生,组织部分电焊机安全常识,供参考同时对工作状态不良的焊机进行排查,有问题的不能使用,及时报修。
建议组织检修工、焊工学习。
预防电焊机空载电压触电
电焊机是一种特殊结构的降压变压器,某一次侧接入380V或220V的交流电源,二次侧输出供焊接用的较低电压的电源。电焊就是将该电源的电能转化成热能作为热源来加热金属实现焊接的方法。由于电焊作业中操作者每时每刻都要同电打交道,故危险因素较多,触电伤亡事故屡见不鲜。本文以普遍使用的手工电弧焊为例,谈谈电焊机在空载状态下,二次侧输出电压正常时,其焊接回路致人触电的主要原因,并提出相应的预防措施。
(1)空载电压致人触电的原因
我国目前生产的手弧电焊机的空载电压一般为55~99V,工作电压为25~40V。显而易见,空载电压值已远远超过了安全电压范围,对于人的安全而言存在比较大的威胁。一方面由于该电压不像相电压(220V)和线电压(3 8 0V)那样高,易使人忽视,另一方面,电焊工及有关操作人员与焊接回路中的焊钳、焊条、焊件、工作台、焊接电线等器材的接触比较频繁。当操作人员的个人防护用品保持齐全良好状态时,如果触及到焊条的焊芯、焊钳的焊口、破损的焊接线等焊接回路带电时,通过人体的事故电流大约在10mA左右,会使手臂产生酸、麻和疼痛感,但触电者一般都能够摆脱这种局面,不至于造成严重的后果。当操作人员的个人防护用品存在缺陷、环境湿度较大、身体出汗、皮肤上带有导电性粉尘、身处导电性地面(由砖、湿木板、钢筋混凝土、金属等材料制成的地面或金属贮罐、管道、锅炉等金属结构内)或碰触到其他接地的导电物体,如操作人员碰触到处于空载状态下的焊接回路的带电体时,通过人体的事故电流可达40mA以上,此时触电者的触电部位(如手部)将发生痉挛,甚至昏迷而不能摆脱,触电时间稍长就会有生命危险;若事故电流一旦超过50mA,在较短的时间内就可能造成死亡。
(2)预防空载电压触电的措施
加强个人防护。焊工个人防护用品包括完好的工作服、绝缘鞋、绝缘手套(长度不得短于0.3m)等,作业时必须按使用规定穿戴整齐。
焊接作业前,应先检查工作场所的焊件、工具等放置合理有序,检查各电气设备的摆放和连接应正确可靠,焊接工作点附近不得有易燃易爆物品。
在潮湿地方焊接时,操作台附近地面上应铺设绝缘物(如橡胶绝缘垫),或站在垫起的干燥木板上。
电焊机至焊钳、电焊机至焊件的二次回路连接电缆(统称焊接电缆)必须选用电焊专用电缆,如YHH型或YHHR型等。其截面要求根据电焊机额定输出电流选用,其长度一般以20~30m为宜。
焊钳必须具有良好的绝缘性能和隔热能力,各绝缘部位不得有残缺现象。
焊钳与焊接电缆之间的连接要求坚固可靠、接触良好,电缆的橡胶包皮应深入到焊钳手柄内部,以防电缆芯线外露。
无论是焊把线(电焊机至焊钳的电缆)还是地线(电焊机至焊件的电缆),最好使用整根的,如果确需中途接头时,每根的接头不宜超过两个,接头处必须连接牢固,保证极低的接触电阻,并做好绝缘处理。
保持一次电源线与焊把线清洁干燥,使用完毕后及时清理外皮粉尘污物检查有无破损,并晾晒干燥。
无论在高处、斜坡处或沟道等复杂环境还是在常规环境焊接时,均不得把焊接电缆缠在腰里或腿上、系在金属物体上,也不要把过长的电缆盘成卷。
在金属结构及金属容器(如气柜、锅炉气鼓、管道等)内及其他狭小工作场所焊接时,由于触电的危险性增加,故必须采取专门的防护措施,如在容器外面设有可看见和可听见焊工工作的监护人,以便随时注意焊工的安全动态,或两人的职能轮换工作。
在焊接工作场所,要注意对焊接电缆的保护,防止击砸、碾压、烘烤和磨损等,如远离高温的电弧和炽热的焊缝金属体;电缆穿越马路或通道时,应采取保护措施;使用中发现电缆外皮损伤时必须修复,并保证绝缘电阻不小于1M Q。
当工作场所气温较高时,操作人员必然出汗较多,或者在工作服潮湿、空气湿度较大等不利情况下,操作人员均不要靠在操作台、焊件等与二次回路相连接的金属物体上,更不能在接触二次回路的同时,又接触接地的金属物体,在任何情况下都不得把自己的身体作为焊接回路的一部分。
工作结束时,要立即切断电源,盘好电缆线,清扫场地,经确认无安全隐患后,方可离开。
为避免电焊二次回路电压致人电击事故的发生,应当安装电焊机空载自动断电保护装置,使更换焊条、整理焊件等正常操作和许多意外的行为均在安全的电压下进行,减小触电的危险性,同时还可节省电力消耗。
焊机空载电压触电死亡事故的分析
案例1:
一、事故现场
1998年7月20日,三门某船舶修造厂船坞内,一艘由股份合作建造的钢质渔船正在修理。条石和枕木把整个船体高高垫起,距离地面约0.8米。船的甲板上放着二台破旧得不能再破旧的交流弧焊机,由同一把电源闸刀供电。两台焊机的电源接线桩均已损坏,电源线直接接入焊机内部线圈绕组的出线端;两台焊机的输出电缆线均多处破损,两条接地回线接在船舷的同一点。焊机及船体无其他接地或接零措施。在船尾部立着一根一时镀锌钢管和一根发锈的40×4角钢,一端靠在船体上,另一端插入地面,用于支撑准备对船体进行去锈油漆的踏板。焊接现场距离变压器20米。
7时30分,无证焊工许某像往常一样利用其中一台焊机在甲板上对船体进行焊接作业,股东之一的李某,在船尾准备去锈作业,当他的手握住靠在船尾的角钢时,当即触电,后退几步后,倒在甲板,经现场抢救无效而死亡。在此前,也有人在触及角钢时,感到有电麻,但都被认为是感应电而忽视。
二、原因分析
经现场勘察和测试分析,认为这完全是一起电焊机空载电压引起的触电事故。经测试,这两台焊机虽然破旧了一点,但未发现初级电压转移和绝缘降低现象,输出空载电压也在许可范围内,其中一台为55V,另一台为70V。一般情况下,如此低的电压值虽然能使人触电,但不致于立即死亡,然而李某的死到底是什么原因呢?首先要注意焊机输出电源的特殊性。焊机输出电源与普通照明、动力用电源两者是有本质区别的,焊机输出电源的电压与输出电流之间存在一个陡降的外特性关系,即在焊接引弧时,输出的电压即空载电压较高,而电流较小;当电弧燃烧稳定时,输出电压迅速降低,而电流急剧增大。也就是说,在焊接条件形成时,输出的电源是低电压高电流,输出电压与输出电流成反比关系。输出电压的大小是由电弧长度(即负载电阻)决定的,电弧长输出电压就高;电弧短输出电压就低;焊条与焊件相碰短路时,电压趋于零,而电流最大。对于我们常用的照明或动力用电源,它所输出的特性是一个水平外特性,即不论输出的电流大或小,输出电压基本上是不变。也就是说,焊机“空载电压”与照明动力用的“普通电压”虽然数值相同,但对人体的伤害程度是完全不同的。一般情况下,交流弧焊机的空载电压不超过85V,电弧形成后,它的输出电压只有30V左右,似乎在“安全电压”范围内,但它输出的电流强度是很大的,通常要大于100A。众所周知,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,回路能形成,致人死亡的罪魁祸首——强大电流就会出现。也就是说,在焊接过程中一旦被空载电压触电,就更容易引起死亡。