*聶 俊
(山西西山煤電新產(chǎn)業(yè)有限公司 山西 030053)
電焊機的工作原理是利用正負極的瞬間短路而產(chǎn)生的高溫電弧來讓電焊條上的焊料被融化,從而讓其與被焊的材料相融合。但是電焊作業(yè)屬于特種作業(yè)的一種,所以在作業(yè)開始之前需要檢查電焊機輸出端以及外殼接地線等方面的狀態(tài)才能開始作業(yè),如果稍有不慎就很容易產(chǎn)生觸電事故和火災事故,嚴重時甚至會造成人員傷亡。所以這就需要在焊接作業(yè)時,采取相應的措施進行保護,來確保焊接作業(yè)的安全。
電焊機所使用的電源直接連接在交流電源上,交流電源的電壓多為220V或380V,一旦人體接觸到電氣線路,如電焊機開關、插座,或絕緣皮破損的電線等,都會導致觸電事故。在焊接作業(yè)中,焊接點和插座之間的距離較遠,所以更容易導致觸電事故的出現(xiàn),同時如果電焊機的電源線穿過鐵門等金屬性障礙物,也會大大增加電擊事故發(fā)生的可能。所以在電焊操作的過程中,都增加了相關規(guī)定,要求電纜長度控制在3m以內,同時電源線不得穿過導電體來避免電擊事故。
電焊機設備空載電壓一般不小于60V,大多在90V左右,這個電壓數(shù)值已經(jīng)大大超過了人體安全電壓的36V,但實際上在焊接作業(yè)的過程中,由于電壓并不算很高,所以這部分的安全管理工作沒有得到人們的重視。同時焊接作業(yè)的過程中,工作人員會頻繁接觸焊接件、焊鉗、工作臺和電纜等等,如果處置不當就很容易導致漏電事故。因而在焊接作業(yè)當中,需要對焊機空載電壓觸電問題給予重視,尤其是在狹小的空間內進行作業(yè)時,容易導致局部溫度過高,如果汗液浸透了衣物、防護服等,都會在極大程度上提高作業(yè)風險,如果通過人體的電流超過40mA,就存在致人死亡的可能。
如果焊機設備在較長時間內處于超負荷狀態(tài)工作時,尤其是作業(yè)環(huán)境中有大量粉塵蒸汽,極易導致絕緣老化。同時焊機設備在使用過程中沒有采取可靠接地措施,沒有接零線,這就容易導致漏電,產(chǎn)生安全事故。舉例來說,某焊機出現(xiàn)了故障,在檢修設備的過程中拆除了地線,但是在故障處置完畢之后,并沒有將地線重新連接。之后焊接人員就合閘后開始焊接作業(yè),然而在電流調節(jié)的過程中就發(fā)生了觸電事故,造成人員傷亡。這類事故的原因是在設備檢修完畢之后,雖然將焊機的設備故障排除了,但是外殼漏電問題仍然存在,而作業(yè)人員在不知情的情況下進行合閘操作,導致出現(xiàn)了電擊事故。
焊工的焊接作業(yè)中有很多環(huán)節(jié)是在通電情況下完成的,除了焊接之外,還有更換焊條、調節(jié)電流等等。因而這些環(huán)節(jié)的作業(yè)都需要帶電完成,所以在很大程度上提高了觸電事故的發(fā)生率。如果工作環(huán)境濕度較高,或留有積水,則會進一步增加安全事故發(fā)生的概率。
安全的作業(yè)環(huán)境是確保焊接作業(yè)能夠順利開展的基礎,也是保障安全生產(chǎn)、避免出現(xiàn)作業(yè)事故的前提。具體來說,安全的電焊作業(yè)環(huán)境溫度應當控制在25℃以上,且不高于40℃,環(huán)境濕度也應當控制在90%以內。如果焊接作業(yè)環(huán)境無法滿足上述要求,則應當換用特殊焊接來進行焊接作業(yè),杜絕安全隱患,保證安全生產(chǎn),在電焊機安裝的過程中,需要將電焊機放置于干燥通風的場所,同時避免細小粉塵和各種有害氣體侵蝕焊機設備,并且在作業(yè)過程中要避免劇烈震動,對設備做到輕拿輕放。如果在室外進行焊接作業(yè),則需要重視設備清潔防潮,如有條件還可以安裝篷布等防護設施用于遮蔽風雨,避免暴曬。如圖1所示,為理想的焊接作業(yè)環(huán)境。
圖1 焊接作業(yè)環(huán)境
為了保障電焊機的正常運行,其各個裸露的帶電部分都需要進行完善的絕緣處理,尤其是焊機外殼和地面的絕緣最為關鍵,確保電焊機處于完好的絕緣保護下才能讓安全生產(chǎn)得到保證。一般情況下,電焊機的絕緣電阻值需要控制在高于1MΩ的水平,同時電源線不得裸露損壞。而已經(jīng)修理過的電源線,絕緣保護層的絕緣阻值也應當高于1MΩ,在電阻測試過程中,需要采用500V或1kV規(guī)格的絕緣電阻表設備,來保證測試準確性。需要對焊機外露的所有帶電部分都進行嚴格保護,實現(xiàn)完全隔離,裸露的接線柱則要用保護罩進行隔離處理,避免人員或其他導電物體觸碰,導致觸電或短路事故。
在焊機電源線的選擇過程中,需要結合電焊機的運行功率和作業(yè)工況、焊接件的類型來對電源線進行選擇,其中最重要的性能參數(shù)就是電源線的截面積。正常來說,一般的電焊機可選用500V耐壓值的絕緣電纜。如果需要戶外作業(yè),則需保證絕緣保護層具有足夠的強度和性能,避免在日曬、雨林和風化作用下?lián)p壞,所以對絕緣性能也有了更高的要求。在電纜選擇時,還需要注意,在焊機工作的過程中,電源線上的電壓不得超過全電網(wǎng)電壓的5%,并且在電源線布設的過程中,需要盡量沿墻體走線,或沿著專用的立柱走線,不得隨意在地面上、器材上走線。焊機電源的選擇方面,需要和焊機的額定工作電壓相匹配的電源,例如220V交流電的焊機設備不得用于380V的交流電源之上,避免出現(xiàn)安全事故。
在電焊機安裝的過程中,金屬外殼和二次繞組在連接于焊接件的一側需要裝設電源系統(tǒng)保護線PE,或接裝于保護中性線PEN上。如果電源屬于IT或TT系統(tǒng)其中之一,就需要將其連接到專用接地設備上,也可連接到自然接地設施上。保護線選擇需要注意的是保護線的截面積,一般來說保護線的截面積不得低于6mm2,并且材質要為純銅,不得使用鐵線或鋁線。如圖2所示,為焊接作業(yè)保護銅線。
圖2 焊接作業(yè)保護銅線
需要注意的是,焊接再次繞組或焊接件電纜中的某一段在接地之后,焊接件和工作臺就不得接地,否則一旦焊接回路存在接觸不良,所產(chǎn)生的焊接電流就會流過地線,導致地線燒毀,進而引發(fā)安全事故。因而在焊接已經(jīng)接地的工件時,需要臨時斷開接地線,在完成焊接作業(yè)后重新接回。
在焊接啟動的過程中,需要確保焊鉗和焊件之間沒有短路,即便是工作狀態(tài),也不得直接將焊鉗放置在焊機上。與此同時,需要避免焊機超載運行,將電流電壓調節(jié)在額定數(shù)值之內,避免溫度不合理升高。如果供電穩(wěn)定性較差,則不應繼續(xù)焊接作業(yè),避免在短時間內電壓的大幅度變化導致出現(xiàn)的電磁效應,給焊機造成損壞。在作業(yè)完畢后,需要及時切斷電源,如在焊接中存在異常響動或溫度變動,則要立即停止作業(yè),進行設備檢修,以排除故障。
總而言之,在電焊機放電頻率的選擇上,需要結合不同的金屬材質來進行選擇,從而實現(xiàn)理想的修復效果。但是電焊機設備的應用和操作涉及到多個學科的理論知識,如材料、冶金、力學、機械、電子等等,隨著設備結構越來越復雜,電焊作業(yè)的技術性也越來越強,相隨而來的是越來越高的危險性,如果安全措施不到位則很容易出現(xiàn)觸電事故導致人員傷亡,所以這就需要作業(yè)人員提高安全認識,在確保焊接作業(yè)質量的基礎上,讓其安全性也得到保證。