Техника безопасности

Классификация помещений по опасности поражения людей электрическим током. В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ85) устанавливаются следующие категории помещений.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

сырость (относительная влажность помещений длительно превышает 75 %);

токолроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.

запыленность проводящей пылью (количество пыли таково, что она оседает на проводах и проникает внутрь электросварочного оборудования);

возможность одновременного прикосновения человека к заземленным металлоконструкциям и металлическим частям электросварочного оборудования.

Особо опасные помещения характеризуются наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

особая сырость (относительная влажность помещений близка к 100 % потолок, стены, пол и предметы находящиеся в помещении, покрыты влагой);

химически активная среда (в помещении по условиям производства постоянно или длительное время содержатся пары или обра-чуются отложения, разрушающие изоляцию и токоведущие части электросварочного оборудования);

одновременное наличие двух или более условий повышенной опасности.

Помещения без повышенной опасности характеризуются отсут-стпием условий, создающих повышенную и особую опасность.

Электросварочное оборудовании для дуювой сварки работает в помещениях всех трех категории. В особо опасных помещениях в случае применения ручной дуговой сварки переменным током сварочные трансформаторы должны иметь ограничители напряжения холостого хода (ГОСТ 12.2.007.875).

Требования к помещениям для электросварочных установок и сварочных постов. В соответствии с ПУЭ85, гл. IV-6 помещения, в которых размещаются электросварочные установки, должны отвечать требованиям действующих стандартов, санитарных правил, противопожарных инструкций, а также СНиП.

Сварочное производство по степени пожарной безопасности относится к категориям Г, за исключением производств с электросварочными установками, использующими газы (например, водород), образующие с воздухом взрывоопасные смеси.

Помещения, предназначенные для постоянных электросварочных работ, должны быть вентилируемыми, со стенами из несгораемых материалов.

Во взрыво- и пожароопасных зонах можно проводить только временные, несистематические электросварочные работы с обязательным соблюдением положений и инструкций, согласованных с ГУПО МВД СССР и утвержденных Госгортехнадзором СССР.

Высота ограждений, выполненных из несгораемых материалов, должна быть не менее 1,8 м.

Площадь отдельного помещения для электросварочных работ должна быть не менее 10 м3; площадь, свободная от оборудования и материалов, должна быть не менее 3 м2 на каждый сварочный пост.

Кабины в непожароонасных цехах для систематического выполнения ручной дуговой сварки или сварки в среде защитных газов должны иметь стенки из несгораемых материалов. Глубина кабины должна быть не менее двойной длины, а ширина не менее полуторной ширины свариваемых изделий, однако площадь кабины должна быть не менее 2Х1,5мв. При установке источника сварочного тока в кабине ее размеры должны быть соответственно увеличены. Высота стенок кабины должна быть не менее 2 м, зазор между стенками и полом 50 мм, а при сварке в среде защитных газов 300 мм.

В случае движения над кабиной мостового крана, верх кабины закрывается сеткой с ячейками размером не более 50X50 мм.

Ширина проходов (в метрах), обеспечивающих безопасность и удобство проведения электросварочных работ, должна быть не менее указанной ниже:

Между оди on остовым и источниками сварочного тока0,8

Между многопостовыми источниками сварочного тока. 1,5

Между группами сварочных трансформаторов 1,0

У стеллажей для выполнения ручных сварочных работ на крупных деталях и конструкциях 1,0

У столов для выполнения ручных сварочных работ на мелких деталях 1,0

Вокруг установок для автоматической дуговой сварки под флюсом крупных изделий, установок для дуговой сварки в среде защитных газов и плазменной сварки 1,5

В сварочной мастерской или цехе проходы устанавливаются в зависимости от числа работающих, но не менее 1,0

Допустимые расстояния (в метрах) между сварочным оборудованием должны "быть не менее приведенных ниже:

Однопостовых и многопостовых источников сварочного тока до стен

Между сварочными трансформаторами, стоящими рядом в од-ной группе;

Между сварочными фансформаторами и ацетиленовым бал-лоном 3,0

Между сварочными проводами и трубопроводом кислорода ... и.о

Между сварочными проводами и трубопроводом ацетилена илидругих горючих газов

Условия труда при процессах дуговой сварки. Условия труда это комплекс факторов производственной среды и рабочей зоны, которые при выполнении сварочного процесса оказывают воздействие на здоровье работающего и производительность труда.

Среди сварочных работ в современном производстве широко применяется ручная и полуавтоматическая сварка (в пределах 8085 ,о общего числа сварок), включая сварку в углекислом газе. Применяется ручная сварка плавящимся и иеплавящимся электродами о аргоне и в смеси углекислого газа и аргона, сварка под флюсом.

В процессе горения сварочных материалов образуются аэрозоли (пыль и газы), в состав которых входит в наибольшем количестве железо, являющееся малоопасным веществом (IV класс опасности по ГОСТ 12.1.00576), и вещества, чрезвычайно опасные (I класс): аэрозоли конденсации марганца и хрома, озон, а также вещества высокоопасные (II класс): аэрозоли конденсации никеля, окислы азота, фтористый водород. Например, при сварке в углекислом газе (ток 500 А) иа 1 кг израсходованной проволоки Св-08*Г2С диаметром 2,0 мм выделяется 0,4 г/кг марганца, 0,5 г/кг окиси кремния, 4,2 г/кг окислов железа. Из газов выделяется 2,9 г/кг окиси углерода, 0,7 г/кг окислов азота, 1,2 г/кг углекислого газа. Озона нет. Концентрация вредных веществ иа расстоянии 200500 мм от сварочной дуги значительно превышает нормы предельно допустимых концентраций (ПДК).

При сварке под флюсом ОСЦ-45 (ток 500 А) на 1 кг израсходованной проволоки Св-08 А диаметром 2,0 мм выделяется 0,006 г/кг марганца, 0,003 г/кг окиси алюминия, 0,011 г/кг растворимых фторидов и 0,001 г/кг нерастворимых. Из газов выделяется 1,1 г/кг окиси углерода и 0,00006 г/кг фтористого водорода. Озона нет. Концентрация сварочной пыли на расстоянии 200300 мм от сварочной дуги превышает нормы ПДК в 1,52,0 раза, окиси углерода в 620 раз, фтористого водорода в 24 раза. Эффективным способом снижения количества сварочных аэрозолей в рабочей зоне является использование местной вытяжной вентиляции, которая выполняется по трем основным схемам: местные отсосы, встроенные в сварочные полуавтоматы, автоматы, роботы или пристроенные к ним, расположенные на расстоянии 3060 мм от дуги и перемещающиеся вместе со сварочной горелкой; местные отсосы, встроенные в технологическую оснастку;

внешние отсосы, не связанные со спарочно-тсхнологичсским оборудованием, расположенные на расстоянии 200500 мм от сварочной дуги.

При сварке коротких швов с большой протяженностью перемещений сварочной головки первый вариант отсосов, безусловно, предпочтителен.

Поступая в окружающую воздушную среду, вредные вещества загрязняют до уровня ПДК значительные объемы воздуха (табл. 1.2). Из табл. 1.2 видно, что расход 1 кг сварочного материала практически при всех процессах сварки, кроме сварки иод флюсом и некоторых других ее видов, приводит к загрязнению 10 ООО м8 воздуха.

Вес виды сварочных и плазменных процессов сопровождаются излучением в оптическом диапазоне электромагнитных волн (0,2 3,5 мкм). Если процессы ручной дуговой сварки сопровождаются практически излучением только в видимой и инфракрасной зоне оптического диапазона, то механизированные процессы электродуговои сварки металлов являются источниками коротковолнового ультрафиолетового излучения (0,20,4 мкм). Эти различия связаны с видом режима процесса, типом оборудования, применяемыми основными и присадочными материалами, диаметром и составом проволок и электродов, составом покрытий и защитных газов.

Важное значение для защиты от излучения сварочной дуги имеют размещение рабочего места, расстояние от источника излучения, эффективность его укрытия и адекватность применяемой спецодежды н средств индивидуальной защиты.

Сварку на открытом воздухе выполняют только после устройства иавеса, защищающего место сварки от атмосферных осадков. Переносные щиты и ширмы следует изготовлять с таким расчетом, чтобы их установка не вызывала затруднений. Они должны быть легкими, из тонкой листовой стали, асбестового полотна, брезента или фанеры.

Внутри емкостей сварку можно выполнять только при открытых люках и эффективной приточно-вытяжной вентиляции. При этом вне емкости должен находиться наблюдающий, готовый оказать сварщику немедленную помощь.

Работа на расстоянии 1,5 м и более над полом рассматривается как работа на высоте, и в этих случаях необходимо оборудовать леса или подмостки. В ряде отраслей зачастую не удается избежать одновременной работы нескольких сварщиков в двух и более ярусах по вертикали. В этих условиях монтируют защитные устройства глухие настилы, которые защищают находящихся внизу рабочих от брызг металла, падающих огарков электродов и других предметов.

При автоматической сварке в среде защитных газов сварочная головка со стороны оператора должна закрываться щитком размером 200X200 мм со светофильтром. При сварке в среде защитных газов существует опасность травмирования при эксплуатации баллонов с газами.

К обслуживанию контейнеров с сжиженным газом, а также рамповой системы подачи газа к сварочным постам допускаются лица, имеющие соответствующее удостоверение Госкотлотехнадзора СССР.

Действующее трудовое законодательство не допускает к сварочным работам лиц моложе 18 лет и предусматривает ряд льгот для рабочих, занятых на сварке. Сварщикам предоставляется дополнительный отпуск до 12 рабочих дней. Выдается бесплатная спецодежда, спецобувь, предохранительные и защитные устройства. Брюки должны быть гладкими и не иметь внизу отворотов, надевать их надо с напуском на обувь. Наружные карманы куртки должны закрываться клапанами. При электродуговой сварке потолочных швов или полуавтоматической сварке в среде углекислого газа, чтобы искры не попали в рукава, кроме обычной спецодежды надо надевать асбестовые нарукавники, плотно завязывая их у локтей, или рукавицы с удлиненными манжетами (крагами). В настоящее время разработана модель облегченного костюма для электросварщиков из брезента с лавсаном и накладками из спилка, что придает костюму большую эластичность и огнестойкость. Применяемая на производстве обувь должна отвечать требованиям гигиены и техники безопасности. Наиболее подходящей обувью являются ботинки без шнурков, с резинкой, расположенной сбоку, или застежкой сзади, с гладким верхом. С гладкой поверхности обуви брызги расплавленного металла скатываются на пол и не задерживаются на ней. Для защиты стоны от травм обувь должна быть с твердым носком за счет металлической пластинки.

На голову обязательно следует надевать берет или каску в зависимости от места работы.

При ручной сварке изделий с подогревом сварщики должны бьпь обеспечены сбувыо с толстой теплоизолирующей подошвой.

Рабочие места со стороны конструкции покрываются асбестовой тканью, а затем войлочными листами.

При сварке электродами диаметром более 6 мм кисти рук должны быть защищены от воздействия теплового излучения рукавицами с дополнительной войлочной прокладкой.

Если сварщику приходится работать лежа или стоя на коленях на металлической поверхности, надо применять от поражения электрическим током резиновые коврики, наколенники и налокотники из войлока, а также резиновую обувь.

Чаще всего причиной обращения сварщиков за медицинской помощью является травмирование, при этом возможны засорение или ранение глаз, ожоги, ушибы и ранения тела. Кожные покровы и глаза сварщика необходимо защищать от воздействия лучей дуги. Кожные покровы тела защищает рабочая одежда, лицо защищается щитком, кисти рук рукавицами, глаза светофильтрами, помещенными в щиток, органы слуха наушниками, вкладышами, шлемами, органы дыхания средствами индивидуальной защиты.

Рекомендации по выбору средств индивидуальной защиты разработаны и даны секцией XIII координационного Совета по сварке СССР.

Перечень нормативных документов по безопасности труда приведен в риложении.

Классы электротехнических изделий по способу защиты человека от поражения электрическим током. ГОСТ 12.2.007.075 устанавливает пять классов защиты: 0; 01; 1; II; 111.

К классу 0 относятся изделия, имеющие, по крайней мере, рабочую изоляцию и не имеющие элементов для заземления, если эти изделия не отнесены к классу II или III. Все передвижные электросварочные агрегаты с двигателями внутреннего сгорания отнесены к классу 0. Это определяется п. 3.3.1 того же стандарта и п. УП-6-27 Правил устройств электроустановок (ПУЭ), поскольку напряжение сварочного генератора не превышает 110 В, а в случае установки вспомогательного генератора с напряжением 220 В он снабжается устройством контроля изоляции и защитного отключения.

К классу 01 относятся изделия, имеющие, по крайней мерс, рабочую изоляцию, элемент для заземления и провод без заземляющей жилы для присоединения к источнику питания (сети).

К классу I относятся изделия, имеющие, по крайней мере, рабочую изоляцию и элемент для заземления. В случае если изделие класса I имеет провод для присоединения к источнику питания (сети), у этого провода должна быть заземляющая жила и вилка с заземляющим контактом. Трансформаторы для ручной дуговой сварки, трансформаторы для автоматической сварки под флюсом, выпрямители для ручной, полуавтоматической и автоматической сварки могут изготовляться как по классу 01, так и по классу I.

К классу II относятся изделия, имеющие двойную изоляцию или усиленную изоляцию и не имеющие элементов для заземления. По этому классу изготовляются бытовые сварочные устройства, так как бытовая сеть не имеет, как правило, линии заземления.

К классу III относятся изделия, не имеющие ни внутренних, ни внешних электрических цепей с напряжением выше 42 В. По этому классу электросварочное оборудование не изготовляется.

Вторая цифра обозначает степень защиты изделия от попадания воды. Значение и расшифровка этой цифры указаны в табл. 1.4.

В табл. 1.3 и 1.4 приведены только те степени защиты, которые используются в оборудовании для дуговой сварки общего назначения.

ГОСТ 12.2.007.875 Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности устанавливает для источников сварочного тока и шкафов управления, работающих в закрытых помещениях, минимальную степень защиты 1Р11, а для того же оборудования на открытом воздухе под навесом 1Р21. Практически же трансформаторы для ручной дуговой сварки, выпрямители для ручной, полуавтоматической и автоматической сварки, агрегаты имеют степень защиты IP22, а трансформаторы для автоматической сварки под флюсом IP21. В каждом конкретном электросварочном устройстве выполнение требований по степени защиты сводится к выбору отверстий (жалюзей) охлаждения соответственно первой цифре обозначения и выбору угла их наклона соответственно второй цифре. Здесь необходимо отмстить, что требования но степени защиты не распространяются на зажимы сварочной цепи устройств и на устройства, которые не могут находиться под напряжением свыше 42 В переменного тока или ПО В постоянного тска, а также на нижнюю часть устройств массой более 50 кг.

У тяжелых трансформаторов и выпрямителей на токи 1000 А и более сварочные зажимы не защищены. Выпрямители имеют напряжение холостого хода ниже ПО В и поэтому не требуют защиты, а трансформаторы для автоматической сварки,выпускаемые с 1981 г., имеют защитное отключение при появлении на сварочных зажимах напряжения холостого хода во время проведения настроечных работ. Нижняя часть устройств не требует защиты, так как государственные стандарты на конкретный вид сварочного оборудования устанавливают ее местоположение под корпусом изделия. Здесь еще раз необходимо подчеркнуть, что все оговариваемые меры по соблюдению в конструкциях оборудования н при его эксплуатации требований техники безопасности в общем случае не относятся к оборудованию, имеющему напряжение ниже 42 В переменного тока и НО В постоянного тока. К специальному оборудованию могут предъявляться более жест-кис требования по значению допустимых безопасных напряжений, например к источникам сварочного тока, работающим в шахтах, рудниках, под водой, в космосе.

1регювания к защитному заземлению. Выполнение требований по и нмлению электросварочных устройств является, по существу, важнейшим условием безопасной работы.

Все электросварочное оборудование, изготовляемое по классам шщиты человека от поражения электрическим током 01 и I, имеет имент заземления. Требования к конструкции элемента заземления словливаются ГОСТ 12.2.007.075. Как правило, элемент заземления выполняется как металлическая площадка, защищенная каким-либо способом от коррозии, с расположенным на ней болтом. Выполнение заземления должно производиться в строгом соответчики с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ), Правилами панической эксплуатации электроустановок потребителем и Пра-иплами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем) (ПТЭ и ПТБ).

Ниже приводятся некоторые наиболее важные требования этих Правил.

В электросварочных установках кроме заземления (зануле-нни) корпусов и других металлических нетоковедущих частей оборудования, как правило, предусматривается заземление одного из зажимов вторичной обмотки сварочного трансформатора, выпрямителя, преобразователя. Для этой цели в трансформаторах имеется элемент заземления на одном из сварочных зажимов, а в выпрямителях и преобразователях па обоих сварочных зажимах, поскольку сварка постоянным током может производиться током как прямой, так и обратной полярности. Выполнение этого заземления является обязательным, так как оно защищает сварщика от поражения электрическим током при пробое первичной обмотки, соединенной с питающей сетью, на вторичную, соединенную с электродо держателем, находящимся в руке сварщика.

Не допускается последовательное включение в заземляющий провод нескольких заземляемых корпусов оборудования, так как нарушение контакта в какой-либо части заземляющей цепи приведет к отсутствию заземл-пип оборудования, отстоящего от этой части в направлении от земли.

.4. Не допускается использование сварочного провода, подключаемого к изделию, в качестве заземляющего провода, так же как и использование для заземления коммуникаций и несварочного технологического оборудования. Из формулировки этого требования ясно, что эти меры не гарантируют нормального контакта в сети заземления.

I. При сварке одного изделия двумя или более дугами источники сварочного тока должны включаться синфазно. Это требование относится как к источникам переменного тока, так и к источникам постоянного тока. Оно отсутствует в ПТЭ, ПТВ и ПУЭ.

Допустимые напряжения холостого хода источником сварочного тока для дуговой сварки. ГОСТ 12.2.007.875 системы стандартов по безопасности устанавливает следующие допустимые значения напряжений холостого хода источников сварочного тока для дуговой сварки (стандарт не распространяется на оборудование, предназначенное для эксплуатации его под водой, в шахтах, рудниках и космосе):

80 В (эффективное значение) для источников переменного тока для ручной дуговой сварки;

140 В* (эффективное значение) для источников переменного тока для автоматической дуговой сварки;

100 В (среднее значение) для источников постоянного тока.

Предупредительная сигнализация. При достижении критических режимов, возникновении аварийной ситуации и для общей характеристики состояния работающего электросварочного оборудования применяется звуковая и световая сигнализация.

Звуковая сигнализация в виде звонков, зуммеров, сирен и гудков в основном используется для оповещения о наступлении критических и аварийных режимов и о начале и конце технологических циклов.

Световая сигнализация более информативна, она различается по цветовой окраске, может иметь непрерывное н для более сильного восприятия импульсное свечение.

В соответствии с ГОСТ 12.2.007.075 применяются следующие цвета световой сигнализации:

Красный свет запрещающие и аварийные сигналы, предупреждение о перегрузках, неправильных действиях, опасности, состояниях, требующих немедленного вмешательства, и т. п.

Источники переменного тока для автоматической дуговой сварки с напряжением холостого хода выше 80 В, а также источники переменного тока для ручной дуговой сварки, используемые для работы в особо опасных условиях (внутри металлических емкостей, на открытом воздухе и в особо опасных помещениях), должны снабжаться ограничителями напряжения холостого хода.

Желтый свет сигнал привлечения внимания (достижение предельных значений, переход на автоматический режим) и т. п.

Зеленый свет сигнал безопасности нормальный режим работы оборудования, разрешение на начало действия) и . п.

Велый свет сигнал включенного состояния автомата, когда нерационально применение красного, желтого и зеленого цветов.

Синий свет для специальных случаев, когда нельзя применить красный, желтый, зеленый и белый цвета.

Все светосигнальные устройства обязательно должны иметь символические знаки или надписи, указывающие назначение сигнале.

В стационарном электросварочном оборудовании широко применяется предохранительное светосигнальное устройство УСП-2УЗ, предназначенное дчя сигнализации о наличии напряжения между любым из трехфазных проводов сети или между любым из трехфазных проводов и пулевым проводом при четырехпроводной сети при нормальном напряжении до 500 В и частоте 50 Гц. Устройство монтируется внутри шкафов управления или корпусов оборудования и Сигнализирует о наличии напряжения на входных зажимах.

Маркировка и различительная окраска. С целью улучшения техники безопасности, упрощения монтажно-наладочных работ, ускорения поиска неисправностей в электросварочных установках должна быть обеспечена возможность легкого и быстрого распознавания шин, проводов, элементов монтажа и по их функциональному назначению. Для этого применяется маркировка и различительная окраска. Маркировка элементов монтажа должна выполняться в строгом соответствии с принципиальной электрической схемой. Маркировка может быть цветовая, цифровая, буквенная и буквенно-цифровая.

ГОСТ 12.2.007.075, ПУЭ и ОСТ" 160.684.03281 устанавливают следующие цвета маркировки и различительной окраски.

При переменном токе шины должны быть окрашены: фаза Л в желтый цвет, фаза В в зеленый цвет, фаза С в красный цвет. Нулевые шины при изолированной нейтрали должны иметь белый цвет, при заземленной нейтрали черный цвет.

Открыто проложенные заземляющие проводники, а также все конструкции, провода и полосы заземления должны быть окрашены в черный цвет.

При однофазном токе проводник, присоединенный к началу обмотки- источника питания, должен быть окрашен в желтый цвет.