装保护接地线。在三相四线制电源中性点接地系统中,应安装保护接零线。接地电阻不得超过4Ω,自然接地极电阻值超过此数值时,应采用人工接地极。
必须注意,电焊机二次线圈一端接地或接零时,则焊件就不要接地,也不应接零。如果焊件再接地或接零,一旦电焊回路接触不良,较大的焊接电流就可能通过接地线或接零线,会将地线或零线熔断。这不但使人身安全受到威胁,而且容易引起火灾。为此规定,凡是在有接地或接零的工件上进行焊接时,应将焊件上的接地线或接零线暂时拆除,焊接完后再恢复。在焊接与大地紧密相联的工件时,如果焊件本身接地电阻<4Ω,则应将电焊机二次线圈一端的接地线或接零线的接头暂时断开,焊接完毕后再恢复。总之,变压器二次端与焊件不应同时存在接地或接零。
移动式电焊机在工作前必须接地,并且在接通电源之前接好。接地时先将接地导线接到接地线上,后将其接到设备上;拆除接地线时的顺序则相反,先拆断接地导线与设备的连接,后拆断与接地极的连线。
电焊机的接地装置必须定期检查,保证其可靠性。
电焊机必须绝缘良好。绕组或线包引出线穿过设备外壳时应设绝缘板。如直接引出时,应有套管加强防护。接线柱应加设绝缘套和垫圈,还应设有防护盖。
焊机的工作负荷应遵守设计规定,不得任意长时间超载运行。
电焊变压器的一次线圈与二次线圈之间,绕组与引线和外壳之间,绝缘电阻不小于1MΩ。
(2) 焊接电缆的安全要求 焊接电缆是连接电焊机与焊钳等的绝缘导线,它应符合以下安全要求:
1) 具有良好的导电能力和绝缘外层。一般是用紫铜线外包橡胶绝缘套制成。
2) 要轻便柔软,能任意弯曲和扭转,便于操作。一般由多股细导线组成。如果没有电缆,可用同样截面积的硬导线代替,但是在焊钳处至少用2~3m长的软线连接,否则操作不便。
3) 长度要适当。电焊机与电力网连接的导线,因电压较高,不仅绝缘要好,而且长度尽量短。一般不超过2~3m。如果必须用较长的导线,要采取取间隔措施,即离地面的高度在2.5m以上,沿墙或架杆布设,不得放在工作现场地面上。电焊机与焊钳连接导线的长度也不宜太长,以减少电压降。一般为20~30m适宜。
4) 要选择合理的截面积。一般是根据焊接电流和导线长度,按规定选用较大截面的电缆,以保证不致过热而损坏绝缘。
5) 焊机的导线最好用整根的,如需要用短线连接为长线,中间接头最多不超过2个。各接头部位应用铜导体作成,连接要牢固可靠,并保证绝缘良好。
6) 严格禁止利用厂房的金属结构、管道、道轨或其它金属结构物搭接起来作为导线使用,返回导线要直接在焊接的工件上。
7) 要防止电弧、焊缝或其它炽热物损坏导线的绝缘,并避免导线受碾压磨损等。
(3) 焊钳的安全要求 焊钳的作用是传导电流,并夹持焊条。它是焊工直接操作的工具,与安全有直接关系。
1) 要保证对焊条夹紧、牢靠,并且更换方便。更换焊条时,不必接触导电部位,又可迅速更换。
2) 绝缘和隔热能力良好。焊接时间长,使用大电流,电阻发热会烫手,故手柄要有良好的绝缘和隔热性。
3) 结构要简单,轻便,易于操作。其重量不应超过400~700g。
4) 焊钳与导线连接简便可靠。
5) 要及时检查,钳口要经常保护清洁,发现弹簧等部件失效时,要及时修理。
(4) 焊接的安全操作
1) 焊接前要作检查。主要检查焊机、设备和工具是否正常、安全。如电焊机各接线点及外壳接地是否良好,电缆及导线的绝缘有无损坏等。
2) 检修时要切断电源。焊机发生故障时需要修理。例如改变焊机接头,需要改变二次回路,转移工作地点,更换保险丝等,必须切断电源。
3) 更换焊条时,必须戴绝缘手套。对于空载电压和工作电压较高的焊接以及操作现场潮湿时,还应在工作台附近地面上铺上橡胶垫子。身体有汗,衣服潮湿时,不要接触工作台和焊件,以免触电。
为避免更换焊条时接触二次回线造成触电事故,可安装电焊机空载自动断电保护装置。既消除了触电危险,又可节约用电。
图5所示为晶体管式空载自动断电装置。它利用一个晶体三级管作成开关电路控制高灵敏继电器,控制交流接触器,达到自动关闭开启电焊机的目的。
图5 晶体管式空载自动断电装置
BK―控制变压器 CJ―接触器 J―高灵敏继电器 DW―稳压管 D<sub>1<sub>,D<sup>2<sub>―二极管 BG―三极管 LH―交流互感器 BH―焊接变压器
4) 触电危险性大的工作地点,必须采用专门防护措施。在油槽、气柜、管道、锅炉、金属结构及其它狭小工作场所施焊时,应采用橡胶垫或其它绝缘衬热,如戴皮手套、穿胶底鞋等防护措施,加强绝缘性。还应有两人轮换工作,或设一名监护人员,互相照顾,有危险时,立即切断电源,及时组织抢救。不允许采用无绝缘外壳的简易焊钳在以上这些场所焊接。使用于焊接照明的手提工作灯,其电压一般是12V,不应超过30V。
5) 加强电焊工个人防护。电焊工的个人防护用品包括:工作服、绝缘手套、绝缘鞋及绝缘垫板等。焊工的手套不得短于300mm,应用较柔软的皮革或帆布制作,并保持完好、干燥。穿的鞋不应有铁钉,不易潮湿。工作服必须符合规定,普通焊工穿帆布工作服。
6) 电焊设备的安装、修理和检查须由电工承担,非电工不得擅自拆修。
7) 发生了触电事故,要按照触电急救的要求及时抢救。
三、 电焊弧光的防护
(一) 弧光辐射对人体的危害
电焊弧光辐射主要包括:红外线、紫外线和可见光线。它们是在焊接加热时产生的,属于热线谱。凡物体的温度达到1200℃以上时,辐射光谱中间即可有紫外线。它随着温度的升高波长变短,强度增大。焊接电弧温度在3000℃时波长<290nm;温度在3200℃时波长<230nm。氩弧焊、等离子焊的温度较高,其产生的紫外线波长较短。焊接弧光辐射波长见表1。
见表
表1 焊接弧光波长范围
光辐射是能量的一种传播方式,辐射波长与能量成反比关系,即波长越短,传播的能量越大,即对人体的作用也越大。例如波长为4×10<sup>-7<sup>m的光辐射量子能为4.9×10<sup>-19<sup>J;波长为8×10<sup>-7<sup>m时,其量子能降为2.45×10<sup>-19<sup>J,减少了近一倍。
光辐射作用到人体上,被机体组织吸收,会引起热作用、光化学作用或电离作用,使人体组织发生急性或慢性的损伤。
1. 紫外线 它可分为长波(400~320nm)、中波(320~275nm)和短波(275~180nm)。中波和短波紫外线,具有明显的生物学作用,尤其是波长为290~180nm的紫外线有更强烈的作用。
手工电弧焊、氩弧焊、等离子弧焊等三种电弧焊的紫外线强度不同,见表2。在波长290nm以下,等离子弧焊的紫外线强度最强,氩弧焊次之,手工电弧焊最小。另外,手工电弧焊、等离子弧焊的紫外线强度随着波长的变化而有明显的变化,而且氩弧焊较稳定。
见表
表2 手工电弧焊、氩弧焊和离子等弧焊的紫外线相对强度
紫外线对人体的危害主要是光化学作用,使皮肤和眼睛受损害。
(1) 对皮肤的作用 紫外线的波长不同,对皮肤的作用也不同。波长为220以下几乎全部被角质层吸收;波长为220~300nm为深部组织真皮吸收;波长为297~298的紫外线对皮肤作用最强,可为波长366nm的1千倍。
皮肤受紫外线照射的反应随波长不同而异。受强烈紫外线作用,可引起皮炎,弥慢性红斑,有时出现小水泡,渗出液和浮肿,有发痒、烧灼感。波长较长的,通常是经6~8h后出现红斑,持续24~30h慢慢消失,并有长期不退的色素沉积。波长较短时,红斑的出现和消失都快,疼痛较重,几乎不留色素沉积。作用强烈时会出现全身症状;头痛、头晕、易疲劳、神经兴奋、发烧、失眠等。
(2) 电光性眼炎 紫外线对人体过度照射,可引起眼睛急性角膜结膜炎,称为电光性眼炎。这是明弧焊工人的一种职业病。波长很短的紫外线,尤其是320nm以下的,能损害结膜和角膜,有时甚至侵及虹膜和网膜。
焊接时眼睛受紫外线损害的主要原因:
1) 几部焊机联合作业或相距太近,焊工容易受临近弧光的照射;
2) 点弧前未戴好面罩,或熄弧前过早揭开面罩;
3) 焊接辅助工配合不协调,在焊工引燃电弧后尚未作好防护,导致光照射;
4) 防护镜片破损漏光;
5) 工作地点照明不良,看不清焊缝,先引弧后戴面罩等。
紫外线损害眼睛的程度与受照射时间成正比,与照射源距离的平方成反比,并且与光线的投射角有关,光线与角膜成直角时作用最大。
强烈的紫外线照射,即使时间短也可使眼睛致病。多数是照射后4~12h发病。首先出现两眼高度羞明、流泪、异物感、刺痛、眼睑红肿痉挛,并伴有头痛和视物模糊。一般经过治疗和护理,数日后即恢复,不致造成永久性损伤。
(3) 对纤维的破坏 紫外线辐射以对纤维的破坏力最强,其中对棉织品损坏最甚。
2. 红外线 它对人体的危害主要是引起组织的热作用。波长较长的红外线被皮肤吸收后产生热的感觉。短波的红外线被人体组织吸收后使血液和深部组织灼伤。眼部受强烈的红外线辐射,立即感到强烈的灼伤和灼痛,发生闪光幻觉。长期接触红外线可造成白内障,视力减退,严重者能失明。有的还造成视网膜灼伤。
氩弧焊时的红外线强度约为手工电弧焊的1.5~2倍,而等离子弧焊又大于氩弧焊。
3. 可见光线 焊接时的可见光线的光度比眼睛承受正常光度约大一万倍,被照射后眼睛有疼痛,看不清东西,通常叫“晃眼”。
(二) 弧光的防护措施
1. 眼睛防护 焊工作业是必须使用镶有滤光镜片的面罩。滤光片为分吸收式、反射式和自动调光式三种。我国常用的是吸收式滤光镜片,它是按焊接电流强度选择的,见表3所列。这种面罩既可观察电弧,又可吸收紫外线、红外线和强可见光,能保护眼睛和皮肤。为了保护镜片,可在外层再装上一层普通透明玻璃片。
见表
表3 国产护目玻璃的牌号及用途
反射式防护镜片,它能将有害弧光反射出去,达到保护眼睛的目的。这种镜片的缺点是目前价格较高。
能自动调光的焊工防护镜,无电弧时可充分透光,有电弧时可遮光,不需要把防护镜多次戴上摘下。这种防护镜的镜片用 调质的铅锆钛酸盐制成,置入带有交叉偏振面的两个偏振片之间,通过电极调节偏振角。电极的电压是由光电二级管受电弧光的作用控制的。从而随着电弧光强度的变化镜片透光度也变化。
密闭排烟罩观