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焊接施工安全傷害如何預防

類別:工程安全 發布時間:2018-09-18 瀏覽人次:

0、引言


焊接作業是國家標準規定的十種特種作業之一。人們常用的電焊、氣焊和氣割作業都會產生火花飛濺的熔融金屬,極易引燃可燃物造成火災事故,不但屬明火作業且具有高溫、高壓、易燃易爆的危險。焊接過程會產生高溫電弧和有毒有害煙塵,易造成火災爆炸事故,引發焊工電光性眼炎、白內障,皮膚燙傷,中毒和塵肺;電焊作業焊工要接觸電源,且屬帶電作業,故又易產生觸電事故。根據有關方面統計,焊接作業場地火災、爆炸、觸電等事故的發生絕大部分是由不恰當的焊接所引起。因此,必須強調焊接作業安全技術的重要性,并采取相對應的勞動保護措施。


1、焊接施工作業的事故類型


焊接施工作業中易出現的事故類型如圖1所示。

圖1 焊接施工作業中易出現的事故類型

2、防止焊接作業時的觸電事故


焊接設備帶電部分主要包括焊接設備的輸入電壓和輸出電壓。輸入電壓為220V或380V;輸出空載電壓為40~90V,工作電壓為20~30V。焊接作業觸電的主要原因如下:


(1)輸入電壓意外轉移到輸出線路或焊機外殼上:焊機里面絕緣體的老化或過載造成高壓電的轉移,此外有些電焊機被雨水或潮氣侵蝕后未經處理也會造成高壓電轉移。因此焊接設備在使用前要檢查其絕緣電阻,絕緣電阻一般要大于0.5MΩ方為合格。


(2)空載電壓的電擊:為了方便引弧和保證電弧的穩定燃燒,焊接電源的空載電壓一般要求盡量高些,但空載電壓越高,觸電的危險性也就越高。在一般情況下,焊工的鞋襪及人體本身的電阻足能夠滿足防護要求,通過人體的電流很小。但如果焊工的衣物、鞋襪潮濕,尤其在作業空間較小的場所,則會降低衣物鞋襪的電阻,致使通過人體的電流增加,增加了觸電的危險性。


(3)觸電危險性:根據試驗研究表明,工頻(50Hz)的交流電1mA或直流電5mA的電流通過人體時,即可引起身體麻痛等不適癥狀,但還可以自主擺脫帶電體。但隨著通過人體電流的加大,危害性就越強,致死的時間就越短。表1是交流電流通過人體時產生的影響。

表1 交流電對人體的影響

對于低電壓的電源系統,它對人體的傷害大都是以電擊方式,而造成電擊傷害的主要因素是電流。在焊接系統中,只要有空載電壓存在,回路能夠形成,致人死亡的罪魁禍首———強大電流就會出現。也就是說,操作者在焊接過程中一旦被空載電壓觸電,就更容易引起死亡。

焊接施工安全傷害如何預防

(4)防止觸電的技術要點


①嚴格按照電焊機的安全操作規程規定正確使用電焊機。焊前應檢查焊機和工具的完好性能,如焊鉗和電纜絕緣的有效性,焊機外殼接地的有效性,以及各線連接是否牢固可靠等。


②正確穿戴勞保用品:焊工應嚴格按規定穿戴好個體勞動防護用品。在通電情況下,不得將焊鉗夾在腋下而去搬弄焊件或將焊接電纜線繞掛在脖頸上;在移動焊接電纜線或接地回線時,手不要捏在導線的裸露部位;更換焊條或用手捏住焊件進行點焊固定時,一定要戴好電焊專用手套,否則,空載電壓極易通過人體而形成回路。


③采用防觸電和自動斷電裝置:在焊機上安裝使用空載自動斷電保護裝置,既可避免空載電壓觸電危險又可減少空載電耗。


④盡量避免在潮濕地方和雨雪天氣進行焊接作業,否則,應特別加強個體防護。在這種環境下作業,須嚴禁焊工穿帶有鐵釘的皮鞋或布鞋。即便其他環境也不宜如此,否則易因受潮而導致電擊,必要時墊木板、橡膠墊等進行隔離。


3、防止弧光、射線的傷害


3.1弧光的傷害及預防


焊接作業會產生對人體有害的電焊弧光。電焊弧光主要包括紫外線、紅外線及可見光線。焊接電弧溫度在3000℃時,其輻射光波長小于290nm;溫度在3200℃時,其輻射光波長小于230nm。當光輻射作用在人體上,機體內組織便會吸收,引起組織熱作用、光化學作用或電離作用,致使人體組織發生急性或慢性的損傷。


紫外線可對皮膚引起皮炎傷害,皮膚上會出現象太陽暴曬過的紅斑,甚至出現滲出液體的小水泡和浮腫,并伴有灼燒、發癢、觸痛的感覺,以后則變黑、脫皮。眼睛對紫外線最為敏感,短時間照射就會引起稱為電光性眼炎的急性角膜結膜炎,其癥狀是疼痛、有沙粒感、多淚、畏光、怕風吹、視力不清等,一般不會有后遺癥。


紅外線對人體的危害主要是引起組織的熱作用,使人產生灼熱感;短波紅外線可被組織吸收,使血液和深部組織加熱,產生灼傷。在焊接過程中,眼睛受到強烈的紅外線輻射立即會感到強烈的灼傷和灼痛,發生閃光幻覺,長期接觸還可能造成紅外線白內障,造成視網膜灼傷或視力減退,嚴重時能導致失明。


焊接電弧的可見光線的光變比肉眼正常承受的光變要大到1萬倍以上。受到照射時眼睛有疼痛感,一時看不清東西,在短時間內失去勞動能力,但不久既可恢復。


為了預防電焊弧光對人體的危害,焊接操作者在焊接時必須穿好表面平整、反射系數大的工作服,戴好手套、鞋蓋,不允許焊工卷起袖口或穿短袖衣、敞開衣領從事焊接工作。工作褲穿上后要保證在蹲下時具有足夠長度,避免因腳腕處裸露而被弧光灼傷。


為了防止弧光對眼睛的傷害,焊工在焊接時必須佩帶鑲有特制濾光片的面罩。面罩用暗色的鋼紙板制成,成形合適、輕便、耐熱、不導電、不漏光等。面罩上所鑲的濾光鏡片俗稱黑玻璃,常用的是吸收式過濾鏡片,它的黑度選擇應按照焊接電流的強度來決定,見表2。同時也應考慮焊工的視力情況和焊接環境的亮度。年輕焊工視力較好,宜用色號大些、顏色深些的濾光鏡片。在夜間或光線較暗的環境焊接,也應盡量選擇較暗的鏡片。

表2 濾光鏡片的選擇

3.2射線的傷害及預防


氬弧焊和等離子弧焊割使用的釷鎢極含有1%~1.2%的氧化釷,而釷是一種放射性物質,人體在焊接過程或與釷鎢棒的接觸過程中會承受放射線影響。放射線以兩種形式作用于人體:一是體外照射,二是通過呼吸和消化系統進入體內發生體內照射。從對氬弧焊和等離子弧焊的大量調查和測定證明,它們的放射性危害性是較小的,因為每天消耗釷鎢極棒僅100~200mg,放射劑量極微,對人體影響不大。但有兩種情況必須注意:一是在通風不暢的容器內焊接時,煙塵中放射性粒子有可能超過衛生標準;二是在磨削釷鎢棒時及存放釷鎢棒的地點,放射性氣溶膠和放射性粉塵的濃度也可達到甚至超過衛生標準。放射性物質侵入體內可引起慢性放射性病,主要表現在一般機能狀態減弱,可以看到明顯的衰弱無力,對傳染病的抵抗力明顯降低,體重減輕等癥狀。


預防放射線傷害的有效措施:①釷鎢棒應有專用的貯存設備,大量存放時應藏于鐵箱內,并安裝排氣管。②采用密閉罩施焊時,在操作中不應打開罩體;手工操作時,必須戴送風防護頭盔或采用其它有效措施。③應備有專門砂輪來磨削釷鎢棒,砂輪機要安裝除塵設備,砂輪機地面上的磨屑要經常作濕式掃除,并集深埋處理。④磨削釷鎢棒時應戴防塵口罩。接觸釷鎢棒后應以流動水和肥皂洗手,并應經常清洗工作服和手套等。⑤進行焊割作業時應選擇合理的工藝參數,避免釷鎢棒的過量燒損。⑥盡可能不用釷鎢棒而用鈰鎢棒或釔鎢棒,因后兩者無放射性。


4、防止焊接作業時的火災爆炸事故


在易燃易爆場所進行焊接,焊接前必須按規定事先辦理用火作業許可證,經過有關部門審批、同意后方可作業,并嚴格做到“三不動火”。正式焊接前,檢查作業下方及周圍是否有易燃易爆物,作業面是否有諸如油漆類防腐物質,如果有,應事先做好妥善處理。對在臨近運行的生產裝置區、油罐區內焊接作業,必須砌筑防火墻;如有高空焊接作業,還應使用石棉板或鐵板予以隔離,防止火星飛濺、下落。如在生產、儲運過易燃易爆介質的容器、設備或管道上施焊,焊接前必須檢查與其連通的設備、管道是否關閉或用盲板封堵隔斷,并按規定對其進行吹掃、清洗、置換并取樣化驗,經分析合格后方可施焊。


在易燃易爆危險場所進行現場施焊常采取的措施有:拆遷,把焊件拆下來遷到安全地帶焊接;隔離,把焊件和其它易燃易爆的物質隔離開;置換,將可燃氣體吹掃出來,將不可燃氣體或水注入設備或管道后再進行焊接;清洗,用熱水、蒸汽、酸液或堿液等不可燃溶劑清洗后進行焊接;遷移,將現場的易燃易爆物品移至其它安全地方后再焊接。


5、防止煙塵的危害


(1)金屬粉塵的危害,焊接過程中會產生大量的金屬粉塵,稱為焊接粉塵。金屬粉塵首先來源于焊接過程中金屬元素的蒸發,主要元素有鐵、硅、銅、錳等,其中錳的毒性最大。焊接電弧的高溫往往高于金屬的沸點,許多金屬元素被蒸發呈金屬蒸汽狀態飄浮起來,并隨即發生冷凝和氧化,形成不同粒度的金屬粉塵。焊接金屬粉塵的直徑通常在1微米以下,容易吸入肺部發生病變。在焊接粉塵濃度較大而又沒有相應的排塵措施的情況下,長期接觸焊接粉塵則會引起焊工塵肺、錳中毒和金屬熱等職業性疾病。


(2)有毒氣體的危害,在焊接電弧的高溫和強烈紫外線作用下,在弧區周圍形成多種有害氣體,其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氫等。臭氧濃度超過一定值時,往往引起咳嗽、咽干、舌燥、胸悶、食欲不振、疲乏無力、頭暈,惡心、全身疼痛等。嚴重時特別是在密閉容器內焊接而又通風不暢時,還可引起支氣管炎。氮氧化物比臭氧的毒性小。在焊接過程中通常是臭氧和氮氧化物同時存在,因此他們的毒性更大。一般情況下,兩種有毒氣體同時存在比單一有毒氣體的危害作用高15~20倍。一氧化碳是一種窒息性氣體,急性中毒時表現為:頭疼、眩暈、惡心、嘔吐、全身無力、兩腿發軟,以至有昏厥感。如立即離開現場,吸入新鮮空氣,癥狀可迅速消失。


(3)為了減少粉塵及有害氣體的危害,主要應從以下幾個方面著手:


①首先設法降低焊接材料的發塵量和煙塵毒性,如低氫型焊條內螢石和水玻璃都是強烈的發塵至毒物質,那么就盡可能采用低塵、低毒的低氫型焊條。


②加強通風,采用換氣裝置把新鮮氣體輸送至廠房或工作場地,并及時把有害物質和被污染的空氣排出。通風可用自然風也可用機械風,可全部通風也可局部通風。


③提高焊接自動化水平,積極開展焊接工藝的技術革新,不斷擴大半自動焊、自動焊的使用范圍,提高焊接機械化和自動化程度,使操作者遠離污染侵害區域。


④從工藝上合理組織施焊,盡量避免過于集中地施焊。


6、高空作業時的安全措施


焊工在墜落高度基準面2m以上(包括2m)有可能墜落的高處進行焊接與切割作業的稱為高處(或稱登高)焊接與切割作業。?我國將高處作業列為危險作業,并分為四級:一級高度:2~5m;二級高度5~15m;三級高度15~30m;四級高度>30m。


高處作業存在的主要危險是墜落,而高處焊接與切割作業將高處作業和焊接與切割作業的危險因素疊加起來,增加了危險性。因此,高處焊接與切割作業除應嚴格遵守一般焊接與切割的安全要求外,還必須遵守以下安全措施:


①登高作業人員必須經過健康檢查,患有高血壓、心臟病、精神病以及不適合登高作業的人員不得登高焊割作業。

②登高進行焊割作業者的衣著要靈便,戴好安全帽,穿好膠底鞋,禁止穿硬底鞋和帶釘易滑的鞋。要使用標準的防火安全帶,不能用耐熱性差的尼龍安全帶,而且安全帶應牢固可靠、長度適宜。


③登高的梯子應符合安全要求,梯腳需防滑,上下端放置應牢靠,與地面夾角不應大于60°。使用人字梯時夾角約(40°±5°)為宜,并用限跨鐵鉤掛住。不準兩人在一個梯子上(或人字梯的同一側)同時作業。禁止使用盛裝過易燃易爆物質的容器(如油桶、電石桶等)作為登高的墊腳物。


④腳手板寬度單人道不得小于0.6m,雙行人道不得小于1.2m,上下坡度不得大于1.3°,板面要釘防滑條并裝扶手。板材需經過檢查,強度足夠,不能有機械損傷和腐蝕。使用安全網時要張挺,要層層翻高,不得留缺口。


⑤所使用的焊條、工具、小零件等必須裝在牢固的無孔洞的工具袋內,防止落下傷人。焊條頭不得亂扔,以免燙傷、砸傷地面人員,或引起火災。


⑥在高處進行焊割作業時,為了防止火花或飛濺引起燃燒,甚至爆炸事故,應該將動火點下部的易燃易爆物移至安全地點。


⑦惡劣天氣,如6級以上大風、下雨、下雪或霧天,不得登高進行焊割作業。


7、焊接作業安全管理


(1)焊工安全教育,加強源頭管理,確保焊割作業人員持證上崗。加強對電焊工的教育和管理,增強其工作責任感,嚴格對電焊設備和作業的管理。焊接操作必須由經過培訓并持證上崗的電焊工進行,并嚴格遵守操作規程。在經常進行電焊作業的場所應張貼焊接的規章制度。在施工前要讓焊工出具相關證件,對檢查中發現無證上崗的人員,要堅決取消其從事電、氣焊作業資格,不能有僥幸心理,確保焊接作業人員持證上崗。


(2)明確安全責任,增強施工人員的安全意識。建立重點工種崗位責任制,使從事焊接工種崗位的人員都有明確的職責,并建立起合理、有效、文明的安全生產和工作秩序,并與獎懲制度掛鉤,有獎有懲,消除無人負責的現象。各級領導、職能部門和工程技術人員,必須保證與焊接有關的現行勞動保護法令法規所規定的安全技術標準和要求得到貫徹執行。


(3)強化宣傳教育,提高員工的安全操作意識。首先,加強對員工的崗前學習和培訓。其次,通過對事故案例的宣傳報道,增強員工的安全意識,變被動為主動。還要定期加強對焊接工種人員的技術培訓和消防知識學習,并制定切實可行的學習、訓練和考核計劃,研究和掌握焊接工種人員的心理狀態和不良習慣,不斷改善工作環境和條件,減少事故發生的幾率。


(4)加強現場監管,消除事故隱患。在現場施工中,嚴格動火管理制度,嚴格落實電、氣焊作業中的安全防范措施。現場監護人員對檢查中發現的火災隱患應及時消除、嚴加防范,以確保施工作業現場的消防安全。


8、結語


焊接與切割是一種十分重要的加工工藝。目前,有大批的新生力量加入到管道局系統的國家儲備庫、西氣東輸二線等國內外長輸管線工程中,這些人員在從事焊接與切割作業時存在著不可忽視的火災、爆炸、中毒、窒息、觸電、灼燙傷、高處墜落、物體打擊、弧光輻射、噪聲、焊接煙塵等危險性和有害性。因此,焊接與切割作業的安全技術與實施應引起我們的嚴重關切和日益重視。

作者:劉小峰, 劉潤青

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