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《电焊工操作技术要领图解》第三-四章

2010-11-18  金刚沙

(编注:这本书现在网上只有PDF扫描版,无法复制摘录。

这里是经过本人文字转换的版本,但无法显示图片。确实需要学习的朋友,

请到这里下载doc图文版:http://1000eb.com/hws



第三章 常见焊接缺陷及防止方法

【学习要求】

1、了解常见的焊接缺陷特征及危害。

2、掌握焊接缺陷产生的原因及防止方法。

焊接过程中在焊接接头处产生的金属不连续、不致密或连接不良的现象称为焊接缺陷。严重的焊接缺陷将影响产品结构和使用安全。

焊接缺陷按其在焊缝中的位置可以分为内部缺陷和外部缺陷两大类。外部焊接缺陷位于焊缝的外表面,用肉眼或低倍放大镜可以看到,内部焊接缺陷位于焊缝内部,需用无损探伤或者破坏性试验才能检验。常见的外部缺陷有:

一、焊缝尺寸不符合要求:焊缝尺寸不符合要求是指焊缝高低不平、宽窄不齐、尺寸过大或过小(图3-1、图3-2)。

1)产生的原因有:①焊件坡口开得不当或装配间隙不均匀;②焊接工艺参数选择不当。图3-3

2)防止的方法有:

①熟练的掌握操作技能;

②合理选择焊接参数;

③保证焊件装配质量。

(3)缺点:外表不美观,尺寸不符合要求,降低焊缝质量。

二、未焊透:未焊透是指接头根部未完全焊透(图3-3、图3-4)。

1)产生的原因有:①坡口角度过小,装配间隙过小或钝边过大;②电流太小,焊速过快,电弧过长。

2)危害:削弱焊缝强度,应力集中,易引发根部裂纹,造成严重事故。

(3)防止的方法有:①择合理的焊接参数;②坡口的加工及装配质量应满足要求;③熟练的掌握操作技能。

三、裂纹:在焊缝及焊接区的表面或内部产生的纵向或横向裂缝(图3-5、图3-6)。

1)产生的原因有:①焊缝冷却太快;②焊件含碳、硫、磷高;

③焊件结构与焊接顺序不合理。

2)危害:降低焊缝强度,在焊接应力及外力的作用下,使焊件沿裂纹断裂,造成严重事故。

(2)防止的方法有:①合理的选择焊接材料;②合理设计,减小应力、减少氢的来源;③焊后热处理。

四、咬边:沿焊缝的母材部位产生的沟槽或凹陷成为咬边(图3-7、图3-8)。

1)产生的原因有:①焊接参数选择不当;②焊条角度不对;③运条方法不正确。

2)危害:使焊件应力集中,焊缝截面尺寸减小,在外力作用下,易引发焊趾裂纹,造成严重事故。

(3)防止的方法有:①合理选用焊接电流;②正确运条和控制焊接速度。

五、焊瘤:焊瘤是指熔化金属流淌到正常焊缝之外而形成的金属瘤(图3-9、图3-10)。

1)产生的原因有:①电流太大;②电弧太长;③运条不正确,焊速太慢。

2)危害:影响焊缝美观,费工费料,使应力集中,热影响区增宽。

(3)防止的方法有:①提高操作技能;②选择合适的焊接电流;③提高装配质量。

六、烧穿:熔化金属自坡口背面流出而形成穿孔的缺陷成为烧穿(图3-11、图3-12)。

1)产生的原因有:①电流太大;②焊速太慢;③装配间隙过大,钝边太小。

2)危害:容易产生焊瘤,影响焊缝美观,降低焊缝强度,增加成本和工作量,严重时使工件报废。

(3)防止的方法有:①合理选择焊接电流和焊接速度;②缩小根部间隙;③提高操作技能。

七、夹渣:夹渣是指焊后残留在焊缝中的熔渣,如图3-13、图3-14

1)产生的原因有:①焊前清理不干净或多层焊层间清理不彻底;②电流过小,焊速过快。

2)危害:大大削弱焊缝的截面积,降低焊缝强度,使受压焊件无法正常使用。

(3)防止的(2):①严格清理焊件;②合理选择焊接参数;③焊接过程中严格清渣;④短弧焊接。

【思考题】

常见的焊接缺陷有那些?其产生的原因和防止方法如何?

第四章 气体保护焊及气割技术简介

【学习要求】

1、常见气体保护焊的基本工作理、特点、用途范围原理。

2、了解气保焊设备的基本构造、安装与连接方法。

3、掌握手工钨极氩弧焊、半自动CO2气体保护焊设备的基本使用和操作方法,重点把握平焊位置的操作要领。

4、掌握焊接工艺参数及各参数之间的变化关系。

第一节 气体保护焊简介

一、手工钨极氩弧焊

手工钨极氩弧焊是钨极与焊件之间产生的电弧熔化母材和填充焊丝,并在焊枪嘴不断喷出的氩气对其熔池及焊接区保护下,进行熔焊的一种焊接方法(图4-1图4-2)。

手工钨极氩弧焊特点是热量集中、焊接变形及应力小、质量高、焊缝美观无熔渣、明弧操作、电弧较小,焊接过程及熔池状态容易观察,但由于需要双手操作(一手捻丝送丝,一手握枪焊接),目前还多用于薄板的焊接,因此,操作时要求动作更稳、更细、更协调。氩气是惰性气体,几乎所有的金属材料都可用氩弧焊焊接。缺点是生产效率较低,只适合在风力很小的环境下焊接。

1、钨极氩弧焊设备如图4-3(焊机面板)、图4-4(焊枪、气表、钨极)、图4-5(气瓶及焊机)。

2、设备安装及连接如图4-5图4-6

3、手工钨极氩弧平焊基本操作姿势如图4-7(焊枪的两种握姿之一)、图4-8(焊枪的两种握姿之一)、图4-9(两种用拇指捻送焊丝之一)、图4-10(两种用拇指捻送焊丝之一)、图4-11(焊枪与焊丝的相对位置)。

4、平敷焊焊接工艺参数(表4-1)。

5、操作步骤:用支架固定好工件→夹好地线→调整设备→戴上头盔式焊帽并打开黑镜片(图4-12)→摆好姿势并将焊枪嘴底边轻贴在板的引弧处→调整稳定焊枪角度→左手立即将焊帽黑镜片按下→按压开关引弧(弧长3mm左右,图4-13)→预热2~3s→左手送入焊丝(距钨极尖2~3mm处)正常焊接。

6、薄板不开坡口平焊及平敷焊的基本操作方法:引弧及焊接时,可将焊枪嘴底边轻贴在钢板或焊缝表面进行滑动或摆动(也可用小拇指作为支撑),以保证焊枪及电弧的稳定,如图4-14。接头方法如图4-15

7、开坡口焊的基本操作方法:引弧及焊接时,可将焊枪嘴底边和侧边,轻贴在焊道和坡口上,以手腕的灵活性摆动焊枪手柄,以实现焊枪的摆动、移动和稳定电弧,如图4-16图4-17

二、CO2气体保护焊

它是利用自动送丝机向熔池送丝,焊丝与工件间形成的电弧,在CO2气体保护下的熔化极气体保护焊方法,绝大多数以人工手持焊枪焊接,俗称“半自动”,有时可利用滚轮架和小轨道车实现对2筒形及平对接的全自动焊接。其优点是:熔池及焊位的可见度高,易操作,焊接应力与变形较小,熔焊速度快,生产率高,特别适合在固定场所进行焊接结构的装配点固及焊接生产,多用于低碳钢材料的焊接。最佳焊接位置是平角和开坡口的平对接焊。其缺点是:不能野外或大范围的高空作业,焊枪活动半径较小,必须在几乎无风的环境下工作。

1、CO2气保焊设备:其焊接设备的规格、性能、应用范围主要以送丝方式来区分,我国CO2焊接设备开始多以拉丝和推拉结合式送丝方式应用于生产,优点是特别适用于薄板焊接(焊丝细),焊枪活动范围很大,但焊枪结构复杂、笨重,随着科学技术的发展和生产方式的转变,我国目前最广泛采用的是推丝式送丝方式,如图4-18a),因此本书重点介绍推丝式CO2焊接设备,如图4-19

2、设备的安装、连接如图4-20图4-21

3、不同厚度低碳钢板的焊接工艺参数对照(表4-2)。

4、CO2半自动焊基本操作

1)平焊基本操作及握枪姿势如图4-22(平对焊接)、图4-23(平角焊)。

2)施焊方向:①右向焊:基本特点是气体对熔池保护好,但不易掌握焊接位置,为毕免焊偏,(2)出较长。②左向焊:基本特点是熔池不易观察,但熔深较大,可改善焊缝成形,特别是焊接接头、焊丝端头、电弧与焊接接头的相对位置,清楚可见,不会焊偏(习惯右手者)。因此,一般均采用左向焊法。

(3)常用运丝(焊枪摆动)方式如图4-24

(4)工件的点固焊方法如图4-25图4-26

5)薄板不开坡口及小坡口的操作方法如图4-22图4-27图4-28

6)开坡口的厚板操作方法如图4-22图4-29~图4-31

7T字接头的点固焊方法如图4-32图4-33

8)平角焊操作:

①小焊脚的操作方法如图4-23图4-34图4-35

②较大焊脚的操作方法如图4-23图4-36(焊嘴与底板接触运丝)、图4-37(焊嘴悬空运丝)。

9CO2气体保护焊操作要领:在操作中,一般均使用头盔式焊帽,双手持握焊枪进行焊接,因此更好地保证了焊枪的稳定和电弧长度等操作技术要求。从平对接及平角焊操作特点看,平对接焊时,焊嘴呈悬空势进行施焊,如图4-22。平角焊时,即可采用焊嘴悬空势焊,也可让焊嘴贴在底板上运丝,如图4-36,但这两种焊法的角度有很大的区别,如图4-36图4-37。这是两种操作方式的重要区别所在。

以下就这两种操作方式的要领及步骤综合叙述如下:

①按预定工艺参数选择调整电压、电流、气体流量等参数见表4-2

②用随身携带的专用尖嘴钳将焊丝端头掐断,使焊丝达到深出长度的要求(5~15mm),以保证有良好的引弧条件。

③起头mm对接姿势如图4-22,打开焊帽上的活动镜片,右手握焊枪手柄,左手协助右手使焊枪嘴中心对准焊缝起头处,右手稳定住焊枪嘴的位置,左手立即将焊帽活动镜片复位,并反回到焊枪上来,右手立即钩按开关引弧,借助弧光找到始焊处,转入正常焊接。平角焊起头更易把握,先将焊枪嘴放在底板上并对准引弧处,随后按平对接要领进行起头即可。

④正常焊接中关键要把握以下几点:一是焊枪的角度要正确。二是运丝的速度宽度要均匀一致。三是焊丝的位置必须处于焊缝范围内,不得有较大的偏离。

⑤接头:CO2接头焊时没有预热过程,这与其它电弧焊有很大的区别,即只要一按开关焊接就开始了,很容易使接头接偏或重叠过高,接头位置的选择如图4-28图4-29图4-34。因此,要求稳、熟、准、快地完成一系列动作过程,整个过程与起头完全相似。

⑥收尾:无论对接焊或平角焊,一般均可采用灭弧收尾法,以填满弧坑为宜。

10)注意事项:①焊接作业中要经常检查焊缝,及时发现因风力或气体调节或气体纯度等因素所造成的气孔,以便采取防止措施。②要用专用地线卡,确保接触良好,以保证设备的正常运行和安全。

第二节 手工气割

一、气割基本知识

1、气割理:气割通常是利用原理和乙炔气体混合燃烧的预热火焰,将被切割金属加热到燃点,同时施加高压氧气流,金属将剧烈燃烧并释放大量的热向金属下部传导,液态氧化物就会被吹到金属的背面,随着割炬的移动,自然就形成了对金属的切割。

2、气割条件:

1)被切割金属的熔点必须高于其燃点。

2)金属的导热性要低。

(3)金属的含碳量及其合金、杂质要少。而最符合上述条件的就是低碳钢。因此,低碳钢一般都采用气体火焰切割。高碳钢、铸铁由于含碳量高,不锈钢、铜、铝及其合金,在气割中产生高熔点的氧化膜,都不能采用氧乙炔气体进行切割。

二、气割设备及工具

1、氧气瓶和乙炔瓶如图4-38

2、割炬和减压器及常用工具如图4-39

3、常用气割设备、工具的作用与选用:

1)氧气瓶和乙炔瓶:用来储存运输氧气和乙炔气体。目前都选用常见的气瓶,如图4-38

2)减压器:通过减压器的气体,会得到减压和稳定的工作压力。减压和稳压作用如图4-40。

(3)气路:用来连接气瓶和割炬,向割炬输送气体,红色为乙炔专用,黑色或绿色为氧气专用,不得互换(图4-41)。

(4)割炬:目前手工气割最常用是G01-30型,根据统一标准,G代表割炬;0代表手工;1代表射吸式割炬;30代表最大材料切割厚度为30mm以内(图4-42图4-43)。

4、气割设备的安装连接及调压送气:

1)氧气减压器(俗称氧气表)的安装步骤:将氧气瓶阀逆时针开一下→吹除气瓶阀出口的灰尘→将氧气表调压螺钉确定在自由状态→将氧气表进口大螺帽用手旋进氧气瓶阀出口螺丝上(图4-44)→用活动板手上紧→将气路插入氧气表出口接头→拧紧气路管卡(图4-45)。

2)乙炔表的安装步骤:吹除瓶阀出口灰尘→将调压螺钉确定在自由状态→将表进口对准瓶阀出口螺丝(图4-46)→用内凹专用板手旋紧表架固定螺钉(图4-47)→将气路插入表出口接头→拧紧气路管卡。

(3)割炬的安装步骤:确认割炬手炳上氧气接口(有韵2字样),确认气路与氧气瓶是否同路(图4-48)→插入气路→确认乙炔接口→插入气路(图4-49)→分别拧紧两个气路管卡。

(4)调压送气步骤:将割炬所有阀门关闭→确认氧气表调压螺钉是否处于自由状态→缓慢打开瓶阀→确认高压表针的位置(即气瓶内的气量)→顺时针旋拧调压螺钉并观察低压表针→表针到达预定值(根据工艺参数)→调压结束。乙炔表的调节与氧气表相似,如图4-50图4-51

三、气割基本操作

1、基本姿势,如图4-52(蹲姿)、图4-53(握炬姿势)。

2、气割工艺参数(表4-3)。

3、不同板厚割嘴与割件倾角的关系如图4-54

4、钢板的直线切割

1)割前准备:

①材料:低碳钢板1块,规格约300mm×300mm×δ4~6mm

②工具:活动扳手、墨镜、通针、点火枪或打火机、锤子、直尺、钢丝刷等。

钢板垫高100~200mm,除掉表面锈污,用石笔画直线,间距20mm左右待割。

2)基本操作步骤:设备安装与送气→点火→调整火焰的性质和大小→有无风线→板端预热→板端烤红→缓慢打开切割氧阀→增大切割氧并向前移动进行切割。

(3)操作要领:①点火:先打开乙炔阀少许,放掉气路中可能存有的空气,然后打开预热氧阀少许,点火如图4-55。②调整火焰:气割火焰必须是轻微氧化焰,判断的方法是火焰呈蓝色,而黄色为碳化焰,温度低,并使割缝增碳,所以不能用碳化焰气割,这时应增大氧气即可。若点火时一声爆响,火焰已呈蓝色,燃烧时声音较大,说明氧气比例较大,可通过预热氧阀适当减小氧气如图4-56。对于4~6mm板的切割火焰不必太大,调整火焰大小的方法是:如想把已有的轻微氧化火焰调小一点,要先减小氧气,然后减小乙炔直到火焰又恢复到轻微氧化焰。如想把火焰调大,要先增大乙炔,然后增大氧气,直到出现轻微氧化焰,方可预热继续切割。③试风线:火焰调整好后,打开切割氧阀,火焰中心会有一切割氧流产生的风线,若风线直而长,并处在火焰中心,说明割嘴具有良好的工作条件,否则,关闭火焰用通针对割嘴的高压氧喷孔进行疏通(图4-57)。④预热与起割:将割嘴中心对准起割处,当看到板边已红,马上将割嘴移出板边外(留1/3火焰仍在板边上),缓慢打开切割氧阀(这时一定要稳定住割炬,避免摆动),并向板内移动,同时进一步增大切割氧,进入切割状态(图4-58、图4-59)。⑤接头的处理:当气割到300~400mm长后,人要移动身体的位置,操作方法是:关闭切割氧阀→移动身体→将割咀中心再对准接头处预热→烤红接头→轻开切割氧阀→继续移动切割。

(4)操作注意事项:①操作前要根据选定的工艺参数准备工作。②为保证割炬的稳定,两臂抱膝或一只手臂在两腿之间均可(图4-52图4-60)。③气割速度越匀,割炬越稳,质量越高。④若气割中铁水向上返,说明速度太快。若气割过后,板边(较长一段)仍为红色,说明速度太慢。⑤回火的防止:当气割速度过快,割不透或割嘴与工件太近时,铁水就会上返堵塞割嘴的喷射孔,这时火焰会伴随一声“爆鸣声”而突然熄灭,并发出“吱????”的火焰倒流声,十几秒钟就可将割炬烧穿,还有可能造成更大的事故。因此,一旦回火发生时,要马上关闭氧气调节阀,(平时多模拟此阀的关闭方向和熟练程度),回火就会马上消失。若将割嘴返回到割缝处,火焰将再次引燃。⑤增大氧气,调整好火焰,可继续气割。另外,在气路上安装回火防止器也可有效防止回火的发生。⑥火焰的熄灭:直接关闭乙炔阀即可,随后关闭氧气阀。⑦工作结束:关闭乙炔、氧气瓶阀、退出气表调压螺钉。

四、气割设备的正确使用与安全操作

因为乙炔是易燃、易爆气体,加上氧气,很容易出现大的事故,因此要把安全与文明生产放在首位。

1、瓶的运输、保管、使用:

1)运输装卸等要避免剧烈碰撞。

2)避免太阳下长时间爆晒,氧气瓶和乙炔瓶不能一起存放在较小的房间内,数量多时,必须分别放置

(3)使用时,发现瓶阀漏气要及时维修或妥善处理。

(4)气瓶使用时必须处于直立放置状态,并保持3米以上的距离。

2、焊割前后,要确认周围无火等事故隐患方可工作或离去。

第五章 电弧焊安全技术与劳动保护

第一节 电弧焊安全技术

焊工焊接操作时经常要与易燃易爆的介质(如气体或液体)接触,会与焊接过程中产生的一些有害气体和烟尘以及弧光辐射、热源高温等直接接触,与压力容器、压力管道接触,还会与弧焊电源等用电设备相接触。焊工应遵守安全操作规程,并进行有效的劳动保护。

一、电弧焊安全用电

1.发生触电的原因:实践证明,通过人体的电流超过0.05A时,就会有生命危险。如当0.1A的电流通过人体时,仅要1s就会发生触电死亡事故。在人体出汗、潮湿的情况下,其电阻值可由50000Ω骤降至800Ω,根据欧姆定律,源0V的电压形成的电流足以对人体造成伤害。我国一般焊接设备所用的电源电压为220V380V,弧焊电源的空载电压一般也在60V以上。

因此焊工操作时首先应该注意防止触电。

2.焊接触电的防护措施:电焊工在操作时应按照以下安全用电规程操作:

1)焊接工作前,应先检查弧焊电源设备和工具是否安全,如弧焊电源外壳是否接地、各接线点接触是否良好、焊接电缆的绝有无损坏等。

2)改变弧焊电源接头、更换焊件需要改接二次回路、转移工作地点、更换保险丝等时,必须切断电源后进行。

(3)焊工工作时,必须穿戴防护工作服、绝缘鞋和绝缘手套。绝缘鞋、手套须保持干燥、绝缘可靠。

(4)焊钳应有可靠的绝缘,中断工作时,焊钳要放在安全的地方,防止焊钳与焊件短路而烧坏弧焊电源。

5)在金属容器内或狭小工作场(2)焊接时,须采取专门的防护措施,保证焊工身体与带电体绝缘,要有良好的通风和照明。

6)在光线较暗的环境工作时,须用手提工作照明灯,一般环境下照明灯电压不超过36V;在潮湿、金属容器等危险环境工作时,照明灯电压不超过12V

7)焊接设备的安装、检查和修理必须由电工完成。设备在使用中发生故障,应立即切断电源,通知维修部门修理,焊工不得自行修理。

3.触电抢救措施:

1)切断电源。遇到有人触电时,不得赤手去拉触电人,应先迅速切断电源。如果6离开关,救护人可用干燥的手套、木棒等绝缘物拉开触电者或者挑开电线。千万不可用潮湿的物体或金属件作防护工具,以防自己触电。

2)人工抢救。切断电源后如果触电者呈昏迷状态,应立即使触电者平卧,进行人工呼吸,并立即送往医院抢救。

二、特殊环境安全技术

比正常状态下危险性大,容易发生火灾、爆炸、触电、坠落、中毒、窒息等事故以及各种其他伤害的环境称为特殊环境。其包括易燃、易爆、有毒窒息焊接环境、有限空间场所焊接作业环境和高处焊接作业环境等。特殊环境焊接作业既有焊接作业一般环境的特点,又有焊接作业特殊环境的特征。

1、电焊工高空作业安全措施:离地2m(含2m)以上的作业称为高空作业。在高空进行焊接作业,比在平地上作业具有更大的危险性,必须遵守下列安全操作规则:

1)在高空焊接作业时,电焊工必须戴上安全帽,要系上带弹簧钩的安全带,并把身体可靠的系在构架上,以防碰伤或坠落。

2)高空焊接作业时,焊工使用的攀登物、脚手架、梯子必须牢固可靠。梯子要有专人扶持,焊工工作时应站稳把牢,谨防失足摔伤。

(3)高空作业时,焊接电缆要紧绑在固定处,严禁绕在身上或搭在背上工作。应使用头盔式面罩,不得用手持式面罩代替盔式面罩。辅助工具如钢丝刷、手锤、錾子及焊条等,应放在工具袋里。更换焊条时,焊条头不要随便往下扔。

(4)高空作业的下方,要清除所有的易燃、易爆物品。

5)在高处焊接作业时,不得使用高频引弧器,预防万一触电、失足坠落。高处作业时应有监护人,密切注意焊工安全动态,电源开关应设在监护人近旁,遇到紧急情况立即断电。

6)遇到雨、雾、雪、阴冷天气和干冷时,应遵照特种规范进行焊接工作。

7)患有高血压、心脏病等工人不宜从事高空焊接作业。

2、内有易燃、易爆介质的容器与管道的焊补作业。内有易燃、易爆介质的容器(包括罐、塔等)与管道在使用中经常出现裂缝和蚀孔,在生产过程中要进行抢修。容器与管道的焊补要在高温、高压、易燃、易爆、有毒的情况下进行,稍有疏忽,就会发生爆炸、着火、中毒,造成严重事故。容器与管道焊补作业属于特殊焊接作业,除遵守焊接作业安全技术要求外,还须采取切实可靠的防爆、防火和防中毒安全技术措施。用于焊补内有易燃、易爆介质的容器与管道的方法有两种:置换法和带压不置换法。

1)置换焊补的安全技术:置换法就是在焊补前用惰性介质将有的可燃物彻底排出,使容器内的可燃物含量降到不能形成爆炸性混合物的条件,以保证焊接操作安全。置换法通常采用蒸气蒸煮,接着用置换介质(常用介质有氮气等)吹净容器内部的可燃物质和有毒物质。为了确保安全,置换焊补必须采取下列安全措施:

①安全隔离:在现场检修时,先要停止燃料容器与管道工作,并与整个生产系统前后环节隔离好。安全隔离的最好办法是在厂区或车间内划定一个安全作业区,将要焊补的设备、管道运到作业区内焊补。作业区必须符合以下防火、防爆要求:一是作业区10m范围内无可燃物管道和设备;二是室内作业区要与可燃物生产现场隔离开;三是正在生产的设备由于正常放空或一旦发生事故时,气体和蒸气不能扩散到安全作业区;四是要准备足够数量的灭火工具和设备;五是禁止使用各种易燃物质;六是作业区周围要划定界限,悬挂防火安全标志。②严格控制容器内可燃物含量:置换时应考虑到置换介质之间的密度关系,当置换介质的密度大时,从容器最低部进气,从最高点向外排放。以着手焊补前0.5小时取得的样品分析为准,在焊补过程中还要不断取样分析。未经置换处理或虽经处理但未取样分析的可燃容器均不得动手焊补。③清洗容器的技术要求:注意清洗容器内表面积垢或外表面的保温材料中吸附和潜存着可燃气体,它们难以被彻底置换。这样在焊补过程中,因受热可燃气体陆续散发出来,导致爆炸着火事故。油类设备、管道的清洗可用火碱水溶液清洗,但应先加水后放碱。在容器里灌满清水也可保证安全,但要尽量多灌水,以缩小容器内可能形成爆炸性混合物的空间。④空气分析的监测:焊补过程中还要一直用仪表监视容器内外的气体成分,一旦发现可燃气体含量上升,应立即寻找因,加以排除,当可燃气体含量上升到接近危险浓度时,要立即停止焊补,再次清洗到合格。⑤严禁焊补未开孔洞的密封容器。

2)带压不置换焊补的安全技术:带压不置换焊补应严格地控制容器的含氧量,使可燃气体的浓度大大超过爆炸上限,从而不能形成爆炸性混合物。在正压的条件下,让可燃气以稳定不变的速度从容器的裂纹处扩散溢出,与周围空气形成一个稳定燃烧系统,点燃气体后,再进行补焊。

为了确保安全,带压不置换焊补燃料容器及管道时,必须采取严格的安全防范措施:①严格控制容器内含氧量,焊补过程中,要加强气体成分的分析,当发现含氧量超出安全值时,应立即停止焊补。②正压操作,焊补前和焊补过程中,容器内必须连续保持稳定的正压,这是关键,一旦出现负压,空气进入正在焊补的容器中必然引起爆炸。正压大小要控制在0.02-0.067MPa之间。此外,应设置水压计,专人看管。③严格控制工作地点周围可燃气体的含量必须小于该可燃物爆炸下限的1/31/4,否则不得施焊。④焊补操作的安全技术要求:一是焊工应避开点燃的火焰,防止烧伤;二是预先调好焊接工艺参数,焊接电流太大,会在介质的压力作用下,产生更大的熔孔,造成事故;三是遇到周围条件发生变化,如系统内压力急剧下降或含氧量超过安全值等,都要立即停止焊补;四是焊补过程中,如果发生猛烈喷火时,应立即采取消防措施,但火未熄灭以前不得切断可燃气体来源,不能降低系统压力,以防止容器吸入空气形成爆炸性混合物;五是焊补前应先弄清楚焊补部位的情况,如形状、大小及补焊范围。

三、焊接作业的防火防爆措施

1、在焊接现场要有必要的防火设备和器材。焊接施工现场发生火灾,应立即切断电源,然后采取灭火措施。必须注意,在焊接车间不得使用水和泡沫灭火器进行扑救,预防触电伤害。

2、禁止在储有易燃、易爆物品的房间或场地进行焊接。在可燃性物品附近进行焊接作业时,必须有一定的安全距离,一般距离应大于10m

3、严禁焊接有可燃性液体和可燃性气体及具有压力的容器和带电的设备。

4、对于存有残余油脂、可燃液体、可燃气体的容器,应先用蒸汽吹洗或用热碱水冲洗,然后开盖检查,确实冲洗干净时方能进行焊接。对密封容器不准进行焊接。5、在周围空气中含有可燃气体和可燃粉尘的环境严禁焊接作业。

第二节 焊接劳动卫生与防护

一、电弧焊接有害因素

电弧焊接作业中会不可避免产生各种有害因素,主要有:

电弧辐射、高频电场、金属和非金属粉尘、有毒气体、金属飞溅、射线和噪声等,这些因素对人体都有相当程度的损害,必须采取适当的防护措施即劳动保护。不同的焊接方法、焊接规范、焊接母材、焊接材料以及操作熟练程度,有害因素的表现形式有着很大差别。

二、电弧焊接劳动保护措施

不同的有害因素需采取不同的措施进行保护。1、焊接弧光的危害与防护:

1)焊接弧光对人体的危害电弧光辐射主要包括红外线、紫外线和可见光。弧光辐射作用到人体上,致使体内组织发生急性或慢性的损伤。

紫外线主要造成对皮肤和眼睛的伤害。眼睛受到紫外线的照射后能引起电光性眼炎,表现为眼睛疼痛,有砂粒感、流泪、怕风、头疼头晕、发烧等症状;皮肤受到紫外线照射会发红、触痛、变黑、脱皮。紫外线对纤维织物有破坏和褪色作用。

焊接电弧可见光的光度比人所能承受的光度大一万倍。被照射后眼睛疼痛,看不清东西,通常叫电焊“打眼”。处看电焊弧光时禁止直视,特别是引弧时。禁止不戴防护面罩近处观看电焊弧光。

2)防止弧光辐射的措施:①电焊工作业时,应按照劳动部门颁发的有关规定使用劳保用品(2)符合要求的工作服、鞋帽、手套等,以防止电弧辐射和飞溅烫伤。②焊工进行焊接作业时,必须使用镶有吸收式滤光镜片的面罩。滤光镜片应根据电流强度进行选择。使用的手持式或者头盔式保护面罩应轻便、不易燃、不导电、不导热、不漏光。③为了保护焊接工地其他工作人员的眼睛,一般在小件焊接的固定场所安装防护屏。在工地焊接时,电焊工在引弧时应提醒周围人注意避开弧光,以免弧光伤眼。④夜间工作时,应有良好的照明,不然光线亮度反复变化而引起焊工眼睛疲劳。⑤当引起电光性眼炎时可到医院就医。也可用奶汁(人或牛奶)滴眼,每隔1~2min1次,4~5次即可。

2、高频电磁场的防护:高频电磁场会引起头晕、头痛、疲乏无力、记忆力减退、心悸、胸闷和消瘦等症状。为了减少高频电磁场对焊工的有害影响,使用的焊接电缆应采用屏蔽线。3、焊接烟尘和有毒气体的防护:

1)来源及其危害:电弧焊时产生的烟和粉尘是焊条和母材金属熔融时所产生的蒸气在空气中迅速冷凝和氧化形成的烟,焊条药皮中各种成分的蒸发和氧化也是焊接烟尘的主要来源。

金属烟尘是一种有害的因素,尤其是焊条电弧焊。烟尘的主要成分是铁、硅、等。焊接烟尘是造成焊工尘肺的直接原因,焊接尘肺多在10年,甚至15~20年发病,主要症状为气短、咳嗽、胸闷、胸痛等。

2)防护措施:其主要防护措施为排除烟尘和有害气体,采取通风技术措施。必要时戴静电口罩或氯化布口罩。当条件恶劣,通风不良情况下,必须采用通风头罩、送风口罩等防护设备。①采取车间整体通风和焊接工位局部通风,排除金属烟尘和有害气体。②容器内部焊接时,安装抽风机,随时更换内部空气。③改进焊接工艺,减少有毒气体的产生;尽量采用埋弧自动焊代替焊条电弧焊;采用单面焊双面成型代替双面焊,从而减少在容器内部施焊的机会,减轻焊接职业危害。④加强焊接作业安全卫生管理。

焊工焊接操作时经常要与易燃易爆的介质(如气体或液体)接触,会与焊接过程中产生的一些有害气体和烟尘以及弧光辐射、热源高温等直接接触,与压力容器、压力管道接触,还会与弧焊电源等用电设备相接触。焊工应遵守安全操作规程,并进行有效的劳动保护。

参考文献

赵玉奇主编焊条电弧焊实训北京:化学工业出版社, 2002

劳动与社会保障部教材办公室编写焊工工艺及技能训练北京:中国劳动出版社,2001

大庆油田焊接研究与培训中心编著最新手工电弧焊技术培训北京:机械工业出版社,机械工业职业技能鉴定指导中心编初级电焊工技术北京:机械工业出版社,1999

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