第二節(jié):金屬焊接與切割作業(yè)安全用電_第1頁
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文檔簡介

B、電流的分類:交流電和直流電交流電:電流的大小和方向隨時間作周期性變化的電流。直流電:電流的大小和方向不隨時間變化的電流。電流強度:表示電流的大小。電路:電流所流經(jīng)的路徑。一個簡單的電路包括:電源、連接導線、開關(guān)電器、負載、及其他輔助設備組成。電源:是提供電能的設備。

負載:是電路中消耗電能的設備。

開關(guān)電器:是負載的控制開關(guān)。

輔助設備:用于實現(xiàn)對電路的控制、分配、保護和測量。

連接導線:把電源、負載和其他設備連接成一個閉合回路,連接導線的作用是傳輸電能或傳送電訊號。

(2)電阻與電導:

電阻:當電流通過導體時,由于自由電子在運動中不斷與導體內(nèi)的原子、分子發(fā)生碰撞,就會受到一定的阻力,導體對電流的這種阻力就叫電阻。

導體電阻與導體的長度成正比,與導體的截面積成反比,還與導體的材料有關(guān)。

R=ρL/S(R—導體電阻Ω;L—導體長度m;S—導體截面積m2;ρ—電阻率Ω.m)

電阻率:表示長度為1m,截面積是1m2的導體所具有的電阻值。

銀、銅、鋁的電阻率較小,他們都具有良好的導電性能。(3)導體和絕緣體:

物體按其導電性能大致可分為導體、絕緣體、和半導體,各種材料的導電性能可以用電阻率或電導率表示。

導體:具有良好的導電性能,即是電導率大,電阻率小的材料。

絕緣體:就是電阻率極大、導電能力非常差、電流幾乎不能通過的物體。

絕緣老化:絕緣材料長時間受溫度、濕度和灰塵等的影響后,絕緣性和機械性能要下降的現(xiàn)象。

絕緣擊穿:絕緣材料老化后,由于絕緣強度的降低,可能在電氣設備運行中造成絕緣損壞的現(xiàn)象。

(4)電感和電容:

電感:當變化的電流通過線圈時,線圈中會產(chǎn)生感應電動勢來阻止電流的變化的性質(zhì)。

感抗:由于有電感的作用,當交流電流流經(jīng)線圈時還會遇到另一種阻力,這種阻力就叫~。

電容:被介質(zhì)隔離的兩個導體在一定電壓的作用下所能容納電荷的能力被稱為~。

容抗:由于有電容的作用,當交流電流流經(jīng)電容器時也會遇到另一種阻力,這種阻力稱為~。2、歐姆定律:歐姆定律:是表示電路中電壓、電流和電阻這三個基本物理量之間關(guān)系的定律。

I=U/R式中:U—電路上的電壓(V)

I—流經(jīng)電路的電流(A)

R—電路的電阻(Ω)短路:當電阻趨近于零時,電流很大,這種電路狀態(tài)稱為~。開路::當電阻趨近于無窮大時,電流幾乎為零,這種電路狀態(tài)稱為~。二、焊接與切割設備的安全用電要求焊接切割設備在運行時,空載電壓一般都在50~90V,有的甚至高達300V以上。焊接現(xiàn)場金屬材料的大量存在,特別是在金屬容器或金屬管道內(nèi)使焊接切割設備的絕緣損壞或電源線碰殼,設備外殼就會帶電。焊接作業(yè)人員如果不重視安全用電,就有可能造成觸電事故。案例:..\..\案例\案例2(低壓電觸電).doc1、安全電壓:安全電壓:從保護人身安全的意義來說,可以稱人體持續(xù)接觸而不會使人直接致死或致殘的電壓為~。這一定義的內(nèi)涵有三:⑴是采用安全電壓可防止觸電事故的發(fā)生;⑵是安全電壓必須由特定的電源供電;⑶是安全電壓有一系列的數(shù)值,各適用于一定的用電環(huán)境。(42V、36V、24V、12V、6V)(1)安全電壓值:安全電壓值的規(guī)定是以通過人體的電流(不超過安全電流)與人體電阻的乘積為依據(jù)的。人體在狀態(tài)正常、手腳皮膚干燥的情況下,在接觸電壓后有較大危險性的場所,可取安全電流30mA,人體電阻1700?,相應的工頻安全上限值為0.03×1700≈50V.該導則還給出了人體侵于水中和顯著淋濕狀態(tài)下的安全電壓分別為2.5V和25V.⑵安全電壓的選用安全電壓等級一般有5個:42V.36V.24V.12V.6V由于目前現(xiàn)場極少使用42V和6V這兩個電壓等級,所以現(xiàn)場選用安全電壓的依據(jù)是:凡高度不足2.5m的照明裝置、機床局部照明燈具、移動行燈、手持電動工具(如手電鉆)以及潮濕場所的電氣設備,其安全電壓可采用36V.凡工作地點狹窄、工作人員活動困難、周圍有大面積接地導體或金屬結(jié)構(gòu)(如在金屬容器內(nèi)),因而存在高度觸電危險的環(huán)境以及特別潮濕的場所,則應采用12V為安全電壓。2、安全電流通過人體的電流越大,人體的生理反應越強烈,對人體的傷害就越大。按照人體對電流的生理反應強弱和電流對人體的傷害程度,可將電流大致分為感知電流、擺脫電流和致命電流三級。感知電流:是指能引起人體感覺但無危害生理反應的最小電流值擺脫電流:是指人觸電后能自主擺脫電源而無病理性危害的最小電流;致命電流:是指能引起心室顫動而危及生命的最小電流。

實驗表明,當工頻電流通過人體時,成年男性的平均感知電流為1mA;擺脫電流為10mA;室顫電流為50mA(通電時間在1s以上時)。

在一般情況下,可取30mA為安全電流,即以30mA為人體所能忍受而無致命危險的最大電流。但在有高度觸電危險的場所,應取10mA為安全電流;而在空中或水面觸電時,考慮到人受電擊后,有可能會因痙攣而摔死或淹死,則應取5mA作為安全電流。3、對設備電源的安全要求

(1)焊接電源的空載電壓在滿足焊接工藝要求的同時,應考慮對焊工操作安全有利。(2)焊接電源必須有足夠的容量和單獨的控制裝置,如熔斷器或自動斷電裝置;控制裝置應能可靠地切斷設備的危險電流,并安置在操作方便的地方,周圍留有通道。(3)焊機所有外露帶電部分之間必須有完好的隔離防護裝置,如防護罩、絕緣隔離板等。(4)焊機各個帶電部分之間,及其外殼對地之間必須符合絕緣標準的要求,其電阻值均不小于1M?。(5)焊機的結(jié)構(gòu)要合理,便于維修,各接觸點和連接件應牢靠。(6)焊機不帶電的金屬外殼,必須采用保護接零或保護接地的防護措施。4、對焊接切割設備的保護接零

一般生產(chǎn)車間使用的380V低壓電網(wǎng)路為三相四線制,零線接地,若設備不接零線,當一相碰殼后又和人體接觸時通過人體的漏電電流就會超過安全電流,但該電流又不足以切斷焊機的熔斷器。長時間存在觸電將會造成死亡。焊機采用保護性接零后可避免人體觸電,保護性接零的原理:用導線的一端接到零線上,一旦焊機因絕緣損壞導電體接觸到外殼時,絕緣損壞的一相就與零線短路,產(chǎn)生強大的短路電流,使該相保險絲熔斷,外殼帶電現(xiàn)象立刻終止,起到了保護作用。保護接零示意圖圖9-11:焊機不接零危險示意圖圖9-12:焊機保護性接零原理圖保護接地示意圖圖9-11:焊機不接地危險示意圖圖9-12:焊機的保護性接地示意圖5、對焊接切割設備的保護接地

在不接地的低壓系統(tǒng)中,當一相碰殼時,人體接觸帶電設備由電流經(jīng)過人體,電網(wǎng)對地絕緣電阻、漏電電阻形成回路,若電網(wǎng)對地絕緣很好的話,電阻非常大,漏電流很小,危險性不大,但是當電網(wǎng)絕緣性能下將時,對地電壓可能上升到危險程度。為了確保安全,采取接地措施。6、焊接切割設備保護接零和保護接地的安全要求

(1)在低壓系統(tǒng)中,焊機的接地電阻不得大于4?。(2)焊機的接地電阻可用打入地里深度不小于1m、電阻不大于4?的銅棒管做接地板。(3)焊接變壓器的二次線圈與焊件相連的一端必須接零(或接地)。注意:與焊鉗相連的一端不能接零(或接地)。(4)用于接地和接零的導線,必須滿足容量的要求;中間不得有接頭,不得裝設熔斷器,連接時必須牢固。(5)幾臺設備的接零線(或接地線),不得串聯(lián)接入零干線或接地體,應采用并聯(lián)方法接零線(或接地體)。(6)接線時,先接零干線或接地體,后接設備外殼,拆除時相反。三、焊接與切割操作中常見觸電事故的危害

1、電流對人體危害的三種形式(1)電擊

電擊是由于電流通過人體內(nèi)而造成的內(nèi)部器官在生理上的反應和病變。如刺痛、灼熱感、痙攣、麻痹、昏迷、心室顫動或停跳、呼吸困難或停止等現(xiàn)象。電流對人體造成的死亡絕大部分是電擊所致。

(2)電傷

電傷是電流對人體造成的外傷,如果電灼傷、電烙印、皮膚金屬化等。

電灼傷有接觸灼傷和電弧灼傷兩種。接觸灼傷是發(fā)生在高壓觸電事故時,電流通過人體皮膚的進出口處造成的灼傷,一般進口處比出口處灼傷嚴重。接觸灼傷面積雖較小,但深度可達三度。灼傷外皮膚呈黃褐色,可波及皮下組織、肌肉、神經(jīng)和血管,甚至使骨骼炭化,由于傷及人體組織深層,因此傷口難以愈合,有的甚至需要幾年才能結(jié)痂。電弧灼傷發(fā)生誤操作或人體過分接近高壓帶電體而產(chǎn)生電弧放電時,這時高溫電弧將如同火焰一樣把皮膚燒傷,被燒傷的皮膚將發(fā)紅、起泡、燒焦、壞死。電弧還會使眼睛受到嚴重損害。

電烙印發(fā)生在人體與帶電體有良好接觸的情況下,在皮膚表面將留下和被接觸帶電體形狀相似的腫塊痕跡。有時在觸電后并不立即出現(xiàn),而是相隔一段時間后才出現(xiàn)。電烙印一般不發(fā)炎或化膿,但往往造成局部麻木和失去知覺。

皮膚金屬化:由于電弧的溫度極高(中心溫度可達6000~10000℃),可使其周圍的金屬溶化、蒸發(fā)并飛濺到皮膚表層而使皮膚金屬化。金屬化后的皮膚表面變得粗糙堅硬,膚色與金屬種類有關(guān),或灰黃(鉛),或綠(紫銅),或藍綠(黃銅);金屬化后的皮膚經(jīng)過一段時間會自行脫落,一般不會留下不良后果。

(3)電磁場生理傷害

電磁場生理傷害是指在高頻電磁場的作用下,器官組織及其功能將受到損傷,主要表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)功能失調(diào),如頭暈、頭痛、失眠、健忘、多汗、心悸、厭食等癥狀,有些人還會有脫發(fā)、顫抖、弱視、性功能減退、月經(jīng)失調(diào)等異常癥狀;其次是出現(xiàn)教明顯的心血管癥狀,如心律亂、血壓變化、心區(qū)疼痛等。如果傷害嚴重,還可能在短時間內(nèi)失去知覺。電磁場對人體的傷害作用是功能性的,并具有滯后性特點,即傷害是逐漸積累的,脫離接觸后癥狀會逐漸消失;但在高強度電磁場作用下長期工作,一些癥狀可能持續(xù)成痼疾,甚至遺傳給后代。2、電流對人體的危害程度的有關(guān)因素

電流對人體的危害程度與通過人體的電流強度、通過持續(xù)時間、電流的頻率、電流通過人體的部位(途徑)以及觸電者的身體狀況等多種因素有關(guān)。

(1)電流強度

通過人體的電流越大,人體的生理反應越強烈,對人體的傷害就越大。按照人體對電流的生理反應強弱和電流對人體的傷害程度,可將電流大致分為感知電流、擺脫電流和致命電流。(2)電流通過人體的持續(xù)時間

觸電致死的生理現(xiàn)象是心室顫動。電流通過人體的持續(xù)時間越長,越容易引起心室顫動,觸電的后果也越嚴重。這一方面是由于通電時間越長,能量積累越多,較小的電流通過人體就可以引起心室顫動;另一方面是由于心臟在收縮與舒張的時間間隙(約0.1s)內(nèi)對電流最為敏感,通過時間一長,重合這段時間間隙的可能性就越大,心室顫動的可能性也就越大。此外,通電時間一長,電流的熱效應和化學效應將會使人體出汗和組織電解,從而使人體電阻逐漸降低,流過人體的電流逐漸增大,使觸電傷害更加嚴重。(3)電流頻率

人體對不同頻率電流的生理敏感性是不同的,因而不同種類的電流對人體的傷害程度也就有區(qū)別。工頻電流對人體的傷害最為嚴重(男性平均擺脫電流為10mA);直流電流對人體的傷害則較輕(男性平均擺脫電流為76mA),高頻電流對人體的傷害程度不及工頻交流電嚴重,故醫(yī)療臨床上有利用高頻電流作理療者。但電壓過高的高頻電流仍會使人觸電致死,沖擊電流是作用時間極短(以微秒計)的電流(如雷電放電電流和靜電放電電流)。沖擊電流人體的傷害程度與沖擊放電能量有關(guān)。由于沖擊電流作用的時間極短暫,數(shù)十毫安才能被人體感知。(4)電流通過人體的途徑

電流取任何途徑通過人體都可以致人死亡。電流通過心臟、中樞神經(jīng)(腦部和脊髓)、呼吸系統(tǒng)是最危險的。因此,從左手到前胸的電流路徑最危險,這時心臟、肺部、脊髓等重要器官都處于電路內(nèi),很容易引起心室顫動和中樞神經(jīng)失調(diào)而死亡;從右手到腳的途徑的危險性要小些,但會因痙攣而摔傷;從右手至左手的危險性比右手到腳要小些。危險性最小的電流途徑是從腳至腳,但觸電者可能因痙攣而摔倒,導致電流通過全身或二次事故。四、焊接切割操作中發(fā)生觸電事故的原因

焊接切割用電的特點是電壓較高,超過了安全電壓,必須采取防護措施,才能保證安全。國產(chǎn)焊機空載電壓一般在50~90V左右,等離子切割電源的電壓為300~450V,氫原子焊機電壓為300V,電子束焊機電壓高達80~150kV。國產(chǎn)電機的輸入電壓為220~380V,頻率為50Hz的工頻交流電,都大大超過安全電壓。焊接時的觸電事故分為兩種情況:一是直接電擊,即接觸電焊設備正常運行的帶電體或靠近高壓電網(wǎng)和電器設備所發(fā)生的觸電事故:二是間接電擊,即觸及意外帶電體所發(fā)生的電擊。意外帶電體是指正常不帶電而由于絕緣損壞或電器設備發(fā)生故障而帶電的導體?!?、焊接時發(fā)生直接電擊事故的原因

(1)手或身體的某部位接觸到電焊條或焊鉗的帶電部分,而腳或身體的其他部位對地面又無絕緣,特別是在金屬容器內(nèi)、陰雨潮濕的地方或身上大量出汗時,容易發(fā)生這種電擊事故。(2)在接線或調(diào)節(jié)電焊設備時,手或身體某部位碰到接線柱、極板等帶電體而觸電。(3)在登高焊接時,觸及或靠近高壓電網(wǎng)路引起的觸電事故。2、焊接時發(fā)生間接觸電事故的原因

(1)電焊設備漏電,人體觸及帶電的殼體而觸電。造成電焊機漏電的常見原因是由于潮濕而使絕緣損壞,長期超負荷運行或短路發(fā)熱使絕緣損壞,電焊機安裝的地點和方法不符合安全要求。(2)電焊變壓器的一次繞組與二次繞組之間絕緣損壞,錯接變壓器接線,將第二次繞組接到電網(wǎng)上去,或?qū)⒉捎?20V的變壓器接到380V電源上,手或身體某一部分觸及二次回路或裸導體。(3)觸及絕緣損壞的電纜、膠木閘合、破損的開關(guān)等。(4)由于利用廠房的金屬結(jié)構(gòu)、管道、軌道、天車吊鉤或其他金屬物搭接作為焊接回路而發(fā)生觸電。五、焊接切割操作中觸電事故防范措施

(1)做好焊接切割作業(yè)人員的培訓,持證上崗,杜絕無證人員進行焊接切割作業(yè)。(2)焊接切割設備要有良好的隔離防護裝置。伸出箱體外的接線端應用防護罩蓋好,有插銷孔接頭的設備,插銷孔的導體應隱蔽在絕緣板平面內(nèi)。(3)焊接切割設備應設有獨立的電器控制箱,箱內(nèi)應裝有熔斷器、過載保護開關(guān)、漏電保護裝置和空載自動斷電裝置。(4)焊接切割設備外殼、電器控制箱外殼等應設保護接地或保護接零裝置。(5)改變焊接切割設備接頭,更換焊件需改變接二次回路時,轉(zhuǎn)移工作地點,更換保險絲以及焊接切割設備發(fā)生故障需絕緣手套,同時頭部需偏斜。(6)更換焊條或焊絲時,焊工必須使用焊工手套,要求焊工手套應保持干燥、絕緣可靠。對于空載電壓和焊接電壓較高的焊接操作和在潮濕環(huán)境操作時,焊工應使用絕緣橡膠襯墊確保焊工與焊件絕緣。特別是在夏天炎熱的天氣,由于身體出汗后衣服潮濕,因此不得靠在焊件,工作臺上。

(7)在金屬容器內(nèi)或狹小的工作場地焊接金屬結(jié)構(gòu)時,必須采用專門防護,如采用絕緣橡膠襯墊、穿絕緣鞋、戴絕緣手套,以保障焊工身體與帶電體絕緣。(8)在光線不足的較暗環(huán)境工作,必須使用手提工作行燈,一般環(huán)境,使用的照明燈電壓不超過36V。在潮濕、金屬容器等危險環(huán)境,照明行燈電壓不得超過12V。(9)焊工在操作時不應穿有鐵釘?shù)男虿夹?。絕緣手套不得短于300mm,制作材料應為柔軟的皮鞋或帆布。焊條電弧焊工作服為帆布工作服,氬弧焊工作服為毛料或皮工作服。(10)焊接切割設備的安裝、檢查和修理必須由持證電工來完成,焊工不得自行檢查和修理焊接切割設備。六、觸電急救方法

人觸電以后,會出現(xiàn)神經(jīng)麻痹、呼吸困難、血壓升高、昏迷、痙攣,直至呼吸中斷、心臟停跳等現(xiàn)象,呈現(xiàn)昏迷不醒的

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