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详解水下焊接与切割安全
编辑:新乡市鸿源潜水工程有限公司   时间:2018-03-24

  水下焊接与切割的热源目前主要采用电弧的热量(如水下电弧焊接,电弧熔割,电弧氧气切割等)。以及可燃气体与氧气的燃烧热量(如水下氧氢焰气割)。使用可燃易爆气体和电流本来就具有危险性,而水下条件特殊,危险性更大,需要特别强调安全问题。

  1、水下焊割作业事故及其原因

  在水下焊接与切割要比陆地上复杂得多,除了焊接技术本身外,还涉及到潜水作业等多种因素。这里把直接影响质量及易发生工伤事故的问题介绍如下。

  (1)能见度低

  由于水对光线的吸收,反射及折射等作用,光线的传播距离显著缩短,水下焊接时的能见度非常低,加上电弧周围产生的气泡影响,严重影响潜水焊工技术的正常发挥。

  (2)急冷效应明显

  海水的热传导系数比较高,受这种特性的影响,特别在湿法焊接时,水对焊缝的急冷效应最为明显,并容易出现高硬度的淬硬组织。

  (3)焊缝含氢量高

  水下焊缝含氢量一般都较高,电弧气氛中氢的含量可达62%~82%。由于焊条涂料层种类不同,水下焊接的焊缝含氢量通常高于陆上焊缝数倍。

  (4)水下焊接与切割易发生的事故

  a.爆炸。如被焊割构件存在有化学危险品,弹药,焊割未经安全处理的燃料容器与管道,或气割过程中形成爆炸性混合气等原因就能引起爆炸事故。

  b.灼烫。炽热金属溶滴或回火可能造成烧伤、烫伤,以及由于烧坏供气管,潜水服等潜水装具能造成潜水病或窒息。

  c.电击。由于绝缘损坏漏电或直接触及电极等带电体可引起触电,或因触电痉挛引起溺水的二次事故。

  d.物体打击。水下结构物件的倒塌坠落发生挤伤、压伤,碰伤和砸伤等机械性伤亡事故。

  2、焊接工作前安全准备要求

  应先查明作业区周围环境的情况,调查了解作业区的水深、水文、气象和被焊割的物件的结构特点等。在焊割作业点的水面上,半径相当于水深的区域内,禁止同时进行其他作业。

  焊割炬和电极应事先在水面上作绝缘、水密性和工艺性能的检查与试验。氧气胶管应以1.5倍工作压力的蒸气或水冲洗。供气胶管和电缆应按每0.5m间距捆扎牢固,电缆必须检验其绝缘性能。

  在被焊割的构件上若找不到安全的操作位置,应事先建造操作平台,禁止使潜水焊割工在悬浮状态下操作。

  潜水焊割工应备有话筒,不得在与水面支持人员没有任何通讯联系的情况下进行焊割作业。

  开始操作前,应仔细检查整理供气胶管,电缆、设备、工具和信号绳等,在任何情况下,都不可使这些装具和操作者自身处于溶渣喷溅或流动的线路上。一切准备工作就绪后,再向水面支持人员报告,取得同意方可开始操作。

  作业点的水流速度超过0.1~0.3m/s,水面风力超过6级时,禁止水下焊割作业。

  (1)预防触电安全措施

  人体在水下触电时,主要的危害作用是由流过人体的电流造成的,同时也与触电电压,距带电体的距离及地线位置等因素有关。

  安全电流:水下直接通过人体的安全电流值为:工频交流9mA,直流为36mA。

  安全电压:水下人体直接接触的安全电压值为:工频交流12V,直流为36V。

  地线位置:水下电源(如焊接电源)需接地线时,其接地位置对流经人体及潜水装具的金属部件的漏电电流都会产生影响。例如在水下焊接时,潜水焊工若背向接地点,即将自己置于工作点与接地线之间时,不仅容易发生触电,而且容易使潜水装具的金属部件受到电解腐蚀。

  水下电弧焊接与切割必须采用直流电源,禁止使用交流电。

  电焊设备、工具和电源需具有良好的绝缘、防水、抗盐雾、大气腐蚀和海水腐蚀的性能。潜水焊割工正水下直接接触的电焊机具,必须包敷可靠的绝缘护套,并应水密。应用1000VMΩ计进行检测,测得绝缘电阻不得小于1MΩ。所有触点及接头都应进行抗腐蚀性处理。

  水下湿法焊接与切割的电路中,应安装专用的自动开关箱。水下干法或局部干法焊接电路的控制系统中,应安装事故报警系统和断电系统。

  更换电极时,必须先发出拉闸信号,确认电路已经切断,方可去掉残余的电极(或焊条)。

  焊割操作时,电流一旦接通,潜水焊割工切勿背向工件的接地点,把自身置于工作点与接地点之间。避免潜水盔和金属用具受到电解作用而损坏。

  (2)预防爆炸安全措施

  水下焊割前,必须清除构件的可燃易爆物品。这类物器即便在水下存在若干年,遇明火或熔融金属,还可能发生爆炸。

  气割过程中未完全燃烧的剩余气体,以及沉积水下的某些物质或油类,由于长期受海洋生物的分解作用,亦会滞存有机化合物,它们可能具有燃爆性质,在上升水面过程中如遇障碍,则会聚集形成爆炸性混合物气穴。因此,气割部位的选择,应先从离水面最近点开始,然后逐渐加大深度。

  舱室、燃料容器与管道的水下焊割施工,必须预先采取安全措施(包括取样、置换和化验等),禁止在无安全保障的情况下进行这类作业。密封器的焊割必须先开防爆孔。

  禁止利用油管,船体等作为焊机回路的导电体。

  (3)预防灼烫的安全措施

  潜水焊割工应避免由于自身的不稳,或一时的疏忽等原囚,而误触及炽热的电极端头、焊割炬的火焰,电弧等而造成的伤害。

  气割时,为防止回火引起胶管着火,应在割炬与胶管之间安装防爆阀。防爆阀包括逆止阀和火焰消除器。

  水下焊接切割时,飞溅的高温熔渣,熔滴以及处于高温状态下的焊缝等,除可能灼烧伤潜水焊工外,还可以烧毁潜水装具及气管等,因此,潜水焊工操作时,禁止触摸高温的焊缝焊条,并不应使潜水焊具及气管等处于高温物质喷落的区域。

  割炬宜在水下点火。如特殊需要许可在水面点火时,应将点燃的割炬垂直携入水下,并随时注意喷嘴方向,不得指向操作。

  潜水焊割工应尽可能避免仰焊和仰封操作。

  不得将胶管夹在腋下或两腿间。

  (4)预防机械伤害措施。

  应先了解被焊割构件有无塌落危险,并在采取必要的措施,确认安全后方可开始焊割操作。

  水下构件之间的装配点焊,必须查实焊接点牢固可靠,无塌落危险后,方可通知水面人员松开安全吊索。

  临时焊接的吊耳和拉筋板等,应采用被焊割构件焊接性能相同(或相似)的材料,并采取相应的焊接工艺,确保焊接质量,以防断裂。

  当构件将被割断时,尤其是仰割和反手切割的操作,潜水焊割工应当给自身留出足够的避让位置,并且切实作到事先通知并让友邻及在下方操作的人员避让后,才能最后割断构件。