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电焊机二次线触电成因及预防

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使用BOAO系列电焊机安全保护器可避免在焊接操作过程发生触电事故
成因:
  电焊机二次线触电事故频发,原因在于二次线电压较低(空载电压一般在50—90V),人们对触电的成因认识不足,往往错误地认为电焊机二次线是“安全”的,导致二次线致人死亡的事故案例屡见不鲜:某造船厂有一位年轻的女电焊工,正在船舱进行电焊,因船舱内温度高而且通风不好,身上大量出汗,帆布工作服和皮手套已湿透。在更换焊条时触及焊钳口,因痉挛后仰跌倒,焊钳落在颈部未能摆脱,造成电击,事故发生后经抢救无效而死亡。这起事故告诉我们,电焊机二次线电压虽低却足以致命。 
  电焊机空载电压一般在50V~90V左右,而安全电压最高等级为42V,空载电压高于安全电压,这是二次线最主要的不安全因素;另外,一般电焊机电弧引燃后,要维持电弧所需的工作电压为16 V~35V,虽然在安全电压范围内,但在不良的焊接环境下如在金属结构上、金属容器、管道内或水下、潮湿地点进行焊接,若焊工身体状况较差,人体电阻很低,也可能造成触电,安全电压并不是绝对安全的。 
  事实上,如果从更广的范围来探讨电焊机二次线触电问题,其对人体造成的伤害形式是多种多样的。电焊过程中人体与二次线接触,电流作用于人体,在接触部位会产生电流灼伤、电烙印或由于中枢神经反射和肌肉强烈收缩而导致机体组织断裂、骨折等机械性伤害;电焊过程中产生电弧,在作业者防护不当时,可使其发生电光眼疾患或使金属微粒渗入皮肤导致皮肤金属化;另外,还有更为严重的电击。
  分析这些触电事故的原因,主要因为存在下列不安全因素:
  电焊机和焊接回路客观上存在着触电危险:
  1.电焊机二次绕组绝缘损坏,二次接线柱绝缘不良,致使电焊机外壳带电,而电焊机未接地接零或接地接零、漏电保护器出现问题,电源无法断开,电焊机外壳长时间带电。
  2.二次输出端接线柱无防护罩、二次电缆线裸露、电焊钳绝缘不合格而出现漏电现象。
  3.由于利用厂房的金属结构、管道、轨道、天车吊钩或其他金属物搭接作为焊接回路等。 
  焊接环境不良
  1.在金属容器、管道内、金属结构上或潮湿的地点、水下进行焊接作业。
  2.夏季气温较高,湿度较大,焊工长时间进行焊接作业,通风不良,人体大量出汗和疲劳,身体有病或情绪不佳,导致人体电阻大大降低。
  焊工防护措施不到位
  1.焊工未按规定穿戴劳保用品,尤其是绝缘手套、绝缘鞋和防护面罩。
  2.绝缘用品因潮湿、破损等原因失效。
  3.在危险环境下,脚下无绝缘垫。
  由于上述物质和环境危险因素的存在,在焊工产生失误或在正常操作的情况下其他人员触及不正常带电体会出现下列现象:人的手或身体接触漏电的电焊机外壳、二次线和焊钳等的漏电部分、焊条和焊钳的正常带电部分,而另一只手、脚或身体的某部位又和工件、金属导电体或潮湿的地点接触,就会形成电流回路,造成触电。
 
预防对策:
  为了防止二次线触电事故,避免抢救不及时造成严重伤害,必须在管理、技术和急救方面采取切实有效的预防措施。
  1.必须严格电焊工资质的管理。电焊工是国家明确规定的特殊工种之一,其培训、考核、取证、复审和人员的使用管理必须严格执行国家的规定,杜绝无证施焊现象。
  2.电焊工劳保用品必须穿戴齐全。焊接作业人员应保证工作服、绝缘鞋、绝缘手套、防护面罩、遮光镜片质量合格,性能达到国家标准要求。这是防止电击、电烧伤、皮肤金属化、电光眼、电烙印和机械性伤害等的最基本和最有效的措施。
  3.电焊机必须选用合格的产品。电焊机要有防止过载的热保护装置,在调节电流的铭牌上有明显的过载指示;电焊机各导电部分之间要有良好的绝缘,其绝缘电阻值在初级回路与次级回路之间应不低于5 MΩ,带电部分与机壳、机架之间应不低于2.5 MΩ;介电强度的实验电压值符合国家规范要求;焊机的一次电源线长度一般不宜超过2米~3米;电焊机工作温度一般在-10℃~+40℃之间,空气相对湿度在20℃时≤90%;特殊环境下,如在气温过低或过高、湿度过大、气压过低以及在腐蚀性或爆炸性等情况下,应使用适合特殊条件性能的电焊机,或采取必要的防护措施;每半年应进行一次电焊机维修保养,当发生故障时,应立即切断焊机电源,及时进行检修。
  4.电焊机一次线和二次线的接线柱端口都必须有良好的防护罩,防止人体意外触及带电体。如果防护罩是金属材料,必须防止防护罩和接线端口的接线柱、金属导线碰触或连接,以免防护罩带电。
  5.电焊机二次电缆线必须绝缘良好,不能有裸露现象。二次电缆线应按国家标准GB50133—85选用,其绝缘电阻不得小于1MΩ,并应具有良好的导电能力,线芯应用多股细铜线(直径在0.2 mm~0.4mm),并且轻便、柔软、便于操作;其截面积应根据使用的焊接电流与电缆线的长度的不同来确定,以防在使用中因为过热而烧毁绝缘层;一般长度不超过20米~30米;二次电缆线和电焊机连接可以用设备耦合器相连;二次电缆把线接头处可以用焊接电缆耦合器(俗称快换接头)进行连接,接头不能多于两个,接头处应绝缘良好。
  6. 焊钳的质量必须符合安全要求,其绝缘电阻不得小于1MΩ;介电强度通过实验应达到绝缘部分能承受有效值为1000V的交流实验电压而无闪络或击穿现象;焊钳的热额定值通过检测升温、耐热和耐焊接飞溅物达到规定要求;机械性能通过拉力试验和耐冲击试验符合规定要求;在使用过程中,禁止将热焊钳浸入水中冷却。
  7.电焊机的使用坚持“一机一闸一漏一箱”的原则。即每台电焊机必须配备一个独立的电源控制箱,控制箱内有容量符合要求的铁壳开关(或自动空气开关)和漏电保护器,当焊机超负荷时,应能自动切断电源;禁止多台焊机共用一个电源开关;电焊机和电源控制箱的金属外壳都必须接地(或接零),接地电阻Rd<4Ω,其外壳上的接线螺钉规格不得小于M8,接地线应是中间无接头的整根导线,截面应为相线截面的1/3~1/2且不应小于2.5mm2;漏电保护器必须选用符合GB6829—86《漏电电流动作保护器》的产品。这样,可以防止电焊机内部绝缘不良、一次线或二次线接线端口绝缘不良而使电焊机金属外壳带电导致人体触电的情况发生。
  8.安装电焊机空载自动断电装置。一般电焊电弧电压为16V~35V(低于安全电压),也就是引弧后电源输出电压即二次线电压自动下降到工作电压才能稳定地继续施焊,此时,二次线电压安全程度是较高的,但是停焊时二次线电压即变为空载电压50V~90V,比较危险,如果此刻能够切断电焊机电源,就可以从根本上消除二次线乃至一次线的隐患,电焊机空载自动断电装置就具有在设定时间内自动切断电焊机电源的功能。其作用原理如图3(执行单元:控制主电路的接通与切断;计时单元:实现二次输出断路的计时控制;稳定单元:在焊接中采用电流来控制计时单元的稳定;检测单元:实现二次回路电压的检测)。当焊工停止焊接(焊把离开工件)时,该装置在设定的时间内(1秒~数秒)自动切断电源,当重新开始焊接,焊条触到工件时,装置自动送电起弧。这样,可以防止电焊机在停用时焊工忘记关闭电源使电焊机一直处于开启状态的情况发生;另外在人误操作或设备本身绝缘不良而使人体触电的情况下,由于焊接中断,延时开关将在设定的时间内自动切断电源,减少了人体触电的时间,可以使触电者不受伤害或受伤轻微,避免了触电事故的严重后果。国家规定,在特别危险如在金属容器、管道内、在金属结构上、潮湿地点以及水下、高空等处进行焊接作业电焊机必须配装空载自动断电保护装置。可以说电焊机配备空载自动断电装置是在技术上防止二次线触电事故的极为有效的办法。
  9.在不良的环境下施焊,使用“一垫一套”防止触电。在金属容器、管道、金属结构及潮湿地点进行焊接时,触电的危险性很大,除采取安装电焊机自动断电保护装置的措施外还可以采用加“一垫一套”的办法来预防触电,即在焊工脚下加绝缘垫,停止焊接时,取下焊条,在焊钳上套上“绝缘套”。
  10. 严禁使用厂房构件、金属结构、轨道、管道、或其他金属物搭接代替焊接电缆使用。使用这些金属物作为焊接电缆,很容易引起触电,同时会因接触不好,产生火花,引起火灾。
  11.由电工进行电焊设备的安装、维修和检查。工作中如设备出现故障,应立即切断电源,找专职有证电工检修,焊工不得擅自处理。
  12. 电焊机使用过程中不允许超载。若超载运行会因过热而烧毁电焊机,造成危险;如果绝缘烧坏,可能引起漏电而发生触电事故。电焊机发热多少与电流大小和通电时间有关,所以过载指两个方面:一是指焊接电流超过了额定电流值,另一方面是指使用的时间超过了额定暂载率。暂载率是指规定的时间与通电工作时间之比,即暂载率=(通电工作时间/规定时间)×100%,电焊工进行手工电弧焊时,按国家规定(GB807—74,JB686—74)工作周期即规定时间为5分钟,并且规定额定暂载率为60%,即在5分钟之内只允许通电工作3分钟。
  13. 工作结束时,要立即切断电源,盘好电缆线,清扫场地,经确认无隐患后,方可离开。
  14. 触电急救。对触电者进行急救,要点是救治及时和采取正确的救护方法,而最为关键的是“快”。据统计,触电后不超过一分钟开始救治者,90%有良好效果;触电后6分钟开始救治则10%有良好效果;12分钟才开始救治则救活率很小。所以及时抢救至为重要。急救的第一步是尽快使触电者脱离电源。第二步是现场救护,触电者脱离电源后,应立即争分夺秒就地进行抢救,抢救时应该按科学的方法和步骤对症救治,如果触电者心跳或呼吸停止,应正确使用口对口(鼻)人工呼吸法和胸外心脏挤压法,千万不能消极地等待医生的到来,在现场施行正确的急救的同时,派人通知救护车和医务人员到现场,还可以联系其他车辆将触电者送往医院。抢救应坚持不断,切不可轻率停止,运送途中也不能终止抢救,更不能轻率地断定触电者已经死亡,实际抢救中有抢救5小时还救活的实例,因此只有医生才可以确诊触电者是否已经死亡。送到医院后应由医生进行科学的救治。
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