При выполнении сборочных и сварочных работ существуют следующие опасности для здоровья рабочих: поражение электрическим током; поражение лучами дуги глаз и открытых поверхностей кожи; ушибы и порезы во время подготовки изделий к сварке и во время сварки; отравление вредными газами и пылью; ожоги от разбрызгивания капель расплавленного металла и шлака, взрывы при сварке сосудов, находящихся под давлением, тары из-под горючих веществ и при работе вблизи легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ; пожары от расплавленного металла и шлака. Поражение электрическим током Электрический травматизм возникает при замыкании электрической цепи сварочного аппарата через человеческое тело. Причинами электротравматизма являются; недостаточная электрическая изоляция аппаратов и питающих проводов, плохое состояние спецодежды и обуви сварщика, сырость и теснота помещений и другие факторы. В условиях сварочного производства электротравмы происходят при движении тока по одному из трех путей;
· рука - туловище - рука;
· рука-туловище - нога;
· обе руки - туловище - обе ноги.
При движении тока по третьему пути сопротивление цепи наибольшее, следовательно, степень травматизма наименьшая. Наиболее сильное действие тока будет при движении его по первому пути. В зависимости от его величины электрический ток, проходящий через человека (при частоте 50 Гц), вызывает следующие травмы:
· при 0,6-1,5 мА - легкое дрожание рук;
· при 5-7 мА - судороги в руках;
· при 8-10 мА - судороги и сильные боли в пальцах и кистях рук;
· при 20-25 мА - паралич рук, затруднение дыхания;
· при 50-80 мА - паралич дыхания;
· при 90-100 мА - паралич дыхания, при длительности более 3 с - паралич сердца;
· при 3000 мА и при длительности более 0,1 с - паралич дыхания и сердца, разрушение тканей тела.
Следовательно, смертельным следует считать величину тока 0,1 А. С повышением частоты электрического тока более 500 Гц действие его существенно ослабевает. Величина сопротивления человеческого организма Электрическое сопротивление разных частей тела человека различно: наибольшее сопротивление имеет сухая кожа, ее верхний роговой слой, в котором нет кровеносных сосудов, а также костная ткань; значительно меньше сопротивление внутренних тканей; наименьшее сопротивление имеют кровь и спинно-мозговая жидкость. Сопротивление человека зависит от внешних условий: оно понижается при повышении температуры, влажности, загазованности помещения. Сопротивление зависит от состояния кожных покровов: при наличии повреждений кожи - ссадин, царапин - сопротивление тела уменьшается. Двухполюсное прикосновение к сварочной сети техника безопасность дуговая сварка при напряжении выше 100 В происходит пробой верхнего рогового слоя кожи, что также ведет к уменьшению сопротивления тела. Сопротивление человека, находящегося под действием электрического тока, зависит также от плотности контактов, площади соприкосновения с токоведущими поверхностями и пути электрического тока. При определении условий электробезопасности считают величину сопротивления, равную 2000 Ом. Безопасным считается напряжение 12 В, а при работе в сухих, отапливаемых и вентилируемых помещениях - 36 В. Защита от поражения электрическим током Для защиты сварщика от поражения электрическим током необходимо: надежно заземлять корпус источника питания дуги и свариваемое изделие; не использовать контур заземления для обратного провода; хорошо изолировать рукоятку электрододержателя; работать в сухой и прочной спецодежде и рукавицах (ботинки не должны иметь в подошве металлических шпилек и гвоздей); прекращать работу при дожде и сильном снегопаде (если нет укрытий); не производить ремонта оборудования и аппаратуры (должен выполнять электрик); при работе внутри сосудов пользоваться резиновым ковриком и переносной лампой напряжением не более 12 В. Заземление. Защитное заземление представляет собой соединение металлическим проводом частей электрического устройства (например, корпуса сварочного трансформатора) с землей. Заземление служит для защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям электрических устройств (корпуса источников питания, шкафы управления и др.), оказавшимися под напряжением в результате повреждения электрической изоляции. Земля в аварийном режиме работы электрооборудования используется в качестве проводника в цепи замыкания. При правильном заземлении электрооборудования образуются параллельные электрические ветви: одна с малым сопротивлением (3-4 Ом), а другая, в которую входит человек или группа людей, с большим сопротивлением (2000 Ом). Поэтому практически ток не пройдет через тело человека в случае соприкосновения его с корпусом источника питания, случайно оказавшимся под напряжением, i Включение в работу незаземленных источников питания дуги запрещается (однако имеются некоторые исключения). На рис. 2 дана схема подключения сварочного трансформатора при питании его от сети с глухозаземленной нейтралью. Из схемы видно, что для питания однофазного сварочного трансформатора от пункта подключения до вводной коробки трансформатора проложен трехжильный гибкий шланговый кабель. Третья жила присоединена одним концом к заземляющему болту корпуса сварочного трансформатора и другим концом к корпусу пункта подключения. Зажим-вывод обмотки низкого напряжения сварочного трансформатора присоединен к свариваемой детали и одновременно заземляющим металлическим проводником к заземляющему болту на корпусе сварочного трансформатора. На передвижных установках применяют переносные заземляющие устройства. Оказание помощи пострадавшему от электрического тока В первую очередь необходимо отсоединить токоведущий провод от пострадавшего; это делается перерубанием провода острым инструментом с изолирующей рукояткой или отбрасыванием провода от пострадавшего сухой доской. В лучшем случае, если есть возможность, надо сразу выключить рубильник или предохранители. Оказывающий помощь должен предохранить себя от попадания в электрическую цепь, пользуясь для этого изоляционными материалами (сухие доски, резиновый коврик, стекло, пластмасса). Если пострадавший находится на высоте, должны быть приняты меры, исключающие падение после его отключения от провода. Пострадавшему должен быть обеспечен приток свежего воздуха, полный покой. При отсутствии дыхания и пульса необходимо немедленно начать искусственное дыхание. Во всех случаях при поражении электрическим током необходимо вызвать врача. Поражение электрическим током (электрический удар) может вызвать клиническую (мнимую) смерть. Состояние клинической смерти продолжается от 4 до 12 мин. За это время человек может быть возвращен к жизни в результате оказания медицинской помощи (реанимация), непрямого массажа сердца или искусственного дыхания. Рис. 2. Схема подключения сварочного трансформатора при питании его от сети с глухозаземленной нейтралью:
1 - пункт подключения
2 - сварочный трансформатор
3 – электрододержатель
4 - свариваемое изделие
5 - питающий шланговый трехжильный провод с заземляющей жилой
6 - первичная обмотка трансформатора
7 - вторичная обмотка трансформатора
8 - заземляющий болт на корпусе трансформатора и на пункте подключения, 9 - к нулевому проводу сети.
Следует иметь в виду, что констатировать смерть может только врач. Поэтому оказывать помощь пострадавшему надо непрерывно до прибытия врача. Искусственное дыхание. Если к искусственному дыханию приступают на первой минуте, то исход несчастного случая всегда благоприятен. Пострадавшего укладывают на живот. Надо обеспечить приток свежего воздуха, расстегнуть пояс, ворот и другие части одежды, затрудняющие дыхание и кровообращение, а также вытянуть язык, который при параличе западает в гортань и перекрывает дыхательные пути. Один человек, расположившись у головы, удерживает пальцами язык носовым платком, а два других делают искусственное дыхание - перемещением локтей пострадавшего от нижних ребер до уровня маковки головы. Локти должны перемещаться параллельно земле, необходимо производить легкое нажатие локтями на середину ребер. Число движений равно числу собственных глубоких дыханий. В настоящее время широкое распространение получил способ искусственного дыхания "рот в рот". В этом случае оказывающий помощь вдувает воздух непосредственно в рот пострадавшего. Пострадавший лежит на спине, под лопатки его подложен мягкий валик (одежда), голова запрокинута назад. Оказывающий помощь делает глубокий вдох, плотно (через марлю, платок) прижимает свой рот ко рту пострадавшего и с силой вдувает воздух. При этом нос пострадавшего должен быть зажат. После вдувания рот и нос пострадавшего освобождают для свободного выхода воздуха. Вдувание производят каждые 5-б с. Этот способ более эффективен, чем ручной, так как при каждом вдувании в легкие пострадавшего воздуха поступает в 3-4 раза больше. Поражение зрения. Электрическая сварочная дуга выделяет три вида излучений: световое, ультрафиолетовое и инфракрасное. Световые лучи ослепляют, так как их яркость примерно в 10 000 раз превышает допустимую для глаза. Ослабление зрения, наступившее от действия световых лучей, исчезает через непродолжительный период времени. Ультрафиолетовые лучи даже при кратковременном действии на небольшом расстоянии вызывают заболевание глаз - светобоязнь (электроофтальмия), выражающуюся в появлении рези в глазах, слезотечении, временном ослаблении зрения. Болезнь проявляется спустя несколько часов после облучения. Электроофтальмия излечивается в течение 2-3 дней цинковыми каплями или каплями "Альбуцид", промыванием слабым чаем, холодным компрессом. Инфракрасные лучи могут вызвать повреждение глаз только при длительном действии. Это повреждение выражается заболеванием, называемым катаракта (помутнение) хрусталика, которое может привести к частичной или полной потере зрения. Однако это заболевание у сварщиков встречается редко. Защита органов зрения. Электросварщики работают со светофильтрами, которые задерживают и поглощают излучение дуги. В соответствии с мощностью дуги следует применять светофильтры (ГОСТ 9497-60): Размер стекол 52X102 мм. Снаружи стекла предохраняются от забрызгивания простым оконным стеклом, которое сменяется по мере загрязнения. В заводских условиях сварщики работают в изолированных кабинах. При работе на открытом воздухе сварщик должен огородить место сварки (щитами, ширмами и т.п.), учитывая, что вредные излучения дуги распространяются на 15 м. Стены и потолки сварочных мастерских должны окрашиваться матовой краской темных тонов, исключающей отражение световых лучей. Признаками отравления обычно являются: головокружение, головные боли, тошнота, рвота, слабость, учащенное дыхание и др. Отравляющие вещества могут также откладываться в тканях организма человека и вызывать хронические заболевания. * Мероприятиями по борьбе с загрязнением воздуха служат внедрение новых марок покрытий электродов и флюсов с наименьшими токсичными свойствами; приточно-вытяжная вентиляция; устройство передвижных отсосов; приток свежего воздуха от воздухопровода через электрододержатель или шлем; пользование респиратором с химическим фильтром, а иногда и противогазом. Ожоги. При сварке электродный металл и шлак разбрызгиваются; горячие брызги могут попасть на незащищенную кожу сварщика или вызвать тление и прогорание одежды, а тем самым ожоги. Для защиты от ожогов сварщиков обеспечивают специальной одеждой, обувью, рукавицами и головным убором. При работе рядом с легковоспламеняющимися материалами может возникнуть пожар. Опасность пожара особенно следует учитывать при работе на строительстве. Если сварочные работы проводятся наверху, то необходимо находящиеся внизу аппаратуру и любые легковоспламеняющиеся материалы защищать от падающих сверху искр. Требуется также особая осторожность при сварке в тех случаях, когда около места выполнения работ располагаются деревянные леса или имеются отходы в виде стружки, опилок и т.д. Иногда для выполнения сварочных работ требуется обязательное разрешение пожарной охраны. В местах электросварочных работ должны быть средства пожаротушения в виде подведенной воды, ящика с песком, щита с инструментом (топор, лом, багор, лопата и т.п.) и огнетушителей. Ушибы, порезы при сборке и сварке изделий. Основными причинами механических травм на производстве при сборочно-сварочных работах могут быть: отсутствие приспособлений для транспортировки и сборки тяжелых деталей; неисправные транспортные средства (тележки, краны и т.д.); неисправный и непроверенный такелаж (канаты, цепи, тросы, захваты и др.); неисправный инструмент (кувалды, молотки, зубила, ключи и т.д.); незнание и несоблюдение персоналом основных правил по такелажным работам. При сборочно-сварочных работах чаще всего наблюдаются травмы в виде ушибов и ранений рук (от неумелого обращения с инструментом и деталями) и ног (от падения собираемых деталей). Правильно оснащенное рабочее место сварщика должно полностью обеспечить работающих от всяких механических повреждений. При составлении технологии сборки и сварки следует самым тщательным образом продумать все проектируемые операции с точки зрения безопасности работы. Работа электросварщика сопряжена с рядом возможных вредных и опасных воздействий на его организм. Для ослабления и устранения вредностей и опасностей, связанных с выполнением процесса дуговой электросварки, необходимо строгое выполнение установленных правил охраны труда и техники безопасности. Наибольшее влияние на сварщика и всех лиц, находящихся в зоне выполнения электросварочных работ, оказывает излучение сварочной дуги. Сварочная дуга является источником излучений с различной длиной волны: видимых световых, ультрафиолетовых и инфракрасных. Сварочная дуга имеет яркость видимого излучения, непереносимую для человеческого глаза, к которой он не может приспособиться. Частые перерывы в горении дуги создают резкие контрасты освещённости. Для ослабления светового потока и смягчения контрастов освещённости применяется густо окрашенное защитное стекло, через которое сварщик наблюдает за процессом сварки. Мощное ультрафиолетовое излучение дуги вызывает болезненно протекающее воспаление глаз (электроофтальмия) и при продолжительном действии вызывает ожоги кожи. Защитное стекло должно полностью задерживать ультрафиолетовые лучи; все части тела, не закрытые одеждой, должны защищаться от излучений дуги. Лицо и шея должны быть защищены щитком или шлемом-маской, кисти рук - рукавицами. Защитное стекло должно в достаточной степени поглощать и инфракрасные лучи, могущие вызывать при длительном воздействии снижение остроты зрения. Современные специальные защитные стёкла, производимые в РФ, полностью гарантируют сохранность зрения сварщика и обеспечивают достаточную видимость места сварки. Запрещается пользоваться случайными цветными стёклами. Окрашенное защитное стекло снаружи прикрывается обычным бесцветным стеклом, предохраняющим от брызг металла и периодически сменяемым по мере загрязнения и уменьшения прозрачности. Опасность излучений сварочных дуг для окружающих уменьшается ограждением поста сварки кабинами, переносными щитами, занавесами и т.п. Сварочная дуга непрерывно выделяет в окружающую атмосферу газы и дым из мельчайших твёрдых частиц, преимущественно окислов металла. Количество газов и дымовых частиц и степень их вредности для работающих зависят от рода свариваемого металла, состава электродной обмазки, в соответствии с чем и применяются вентиляционные и другие устройства для защиты работающих. Электросварщик подвергается опасности поражения электрическим током, поскольку он почти неизбежно касается токоведущих частей сварочной цепи. Особенно опасна в этом отношении сварка внутри котлов и резервуаров и других объектов, в которых сварщик сидит или лежит на металле, и сварка в сырых помещениях, на открытом воздухе в сырую погоду и т.п. Для уменьшения опасности поражения током необходимо строго соблюдать правила безопасности, надёжно заземлять корпуса сварочных машин и аппаратов, наблюдать за исправностью электросварочной аппаратуры и изоляции всех частей сварочной установки. В более опасных случаях необходимо применять для сварщика деревянные подмостки, резиновые коврики и т.п., усиливающие изоляцию тела сварщика от земли. Правила проведения работ Комбинированное средство индивидуальной защиты сварщика от излучения, искр и от сварочного дыма. Состоит из специального сварочного щитка и устройства принудительной подачи отфильтрованного воздуха в зону дыхания. Проведение сварочных работ связано с повышенной опасностью для сварщика. Для предупреждения опасностей выработаны нормы для проведения работ. Перед работами сварщики проходят инструктаж, в которых дополнительно разъясняются техника безопасности и правила безопасности работ со сварочным оборудованием. Проверяется наличие и исправность индивидуальных средств защиты, знание техники безопасности и технологии сварки. К электросварочным работам допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, которые прошли специальное, имеют удостоверение на право сварки и вторую квалификационную группу по электробезопасности. Ежегодно комиссия во главе с главным инженером и энергетиком с квалификационной группой по электробезопасности не ниже пятой проводит проверку знаний электросварщиков. По результатам проверки сварщикам продляются на год удостоверения второй квалификационной группы по электробезопасности. В соответствии с ГОСТ 12.3.003-86 Система стандартов безопасности труда. Работы электросварочные, оборудование, используемое для сварки, должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.2.049-80; требования безопасности к электротехническим устройствам в соответствии с требованиями ГОСТ 2.312-75, правилами устройства электроустановок (ПУЭ), правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭ) и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ)
Экономическая часть
Рассчитать расход электродов с теоретической точки зрения можно с помощью большого количества специальных формул. Рассмотрим наиболее распространенные.
Первый способ – по коэффициенту – применяется для расчета расхода различных сварочных материалов, а не только электродов:
Н = М * К,
где М – масса свариваемой конструкции;
К – специальный коэффициент расхода из справочника, который варьируется в диапазоне от 1,5 до 1,9.
Второй способ основан на расчетах, зависящих от физических свойств электрода и металлоконструкции. Позволяет определить массу наплавленного металла. Здесь исполнителю понадобится знать справочные данные, также необходимо выполнить замер соединительного шва:
G = F * L * M,
где F – площадь поперечного сечения;
L – длина сварочного шва;
M – масса проволоки (1 см3).
Практический расчет подразумевает осуществление тестовых работ. После их завершения, сварщик следует произвести следующие действия:
выполнить замер огарка;
учесть напряжение и силу тока;
определить длину сварного соединения.
Эти данные и позволяют установить расход сварочных электродов при сварке конструкций швом определенной длины.
Точные показатели исполнитель сможет получить только, если внешние данные и угол положения при основных работах будут идентичны тем, которые были во время тестирования. Для избежания неточности параметров, рекомендуется производить эксперимент 3-4 раза. Это позволит получить более точные расчеты, чем при использовании теоретических формул.
Использую данные методы, можно с легкостью произвести расчет расхода электродов на тонну металлоконструкций. Однако, следует помнить о существовании погрешности.
Погрешность в расчетах
Ни один способ не дает стопроцентного результата. Для обеспечения непрерывного рабочего процесса, рекомендуется проводить закупку материалов с запасом. Нужно помнить и о возможности присутствия некачественных или бракованных прутков.
Совет! Чтобы избежать перерывов в работах, необходимо увеличить полученные данные на 5-7 %. Это гарантировано обезопасить исполнителя от различного рода форс-мажорных обстоятельств.
Количество электродов в 1 кг
После получения готовых данных о необходимом количестве электродов, сварщик переходит к закупке материалов. Здесь возникает ещё один вопрос: сколько следует приобретать упаковок с расходниками. Для этого нужно определить какое число стержней составляет 1 кг (стандартная пачка). На данный показатель влияют все параметры сварочных материалов:
диаметр;
длина прутка;
вес стержня;
толщина герметичной упаковки.
Чем больше эти параметры, тем меньше прутков в пачке.
Однако, следует знать, что электроды определенного диаметра имеют собственную среднюю массу:
Диаметр электрода 2,5 3,0 4,0 5,0
Масса, грамм 17,0 26,1 57,0 82,0
Как посчитать расход электродов на тонну металла
Расчёт количества электродов на 1 т. металла также проводится на первоначальном этапе. Данный параметр применяется для работ большого масштаба, для крупныхпроектов. Норма расхода электродов на тонну металла – это максимальная величина затрат сварочных материалов.
Данный показатель рассчитывается по следующей формуле, которая определяет расход с помощью массы металла:
Н = М * К расхода,
где М – масса металла;
К расхода – табличная величина основывается на стандартных характеристиках, зависит от марки электрода.