Техника безопасности при газосварочных и газорезочных работах

Техника безопасности при газосварочных и газорезочных работах
При данных видах работ возможны следующие виды травматизма: поражение электрическим током,
ожоги от капель металла и шлака, поражение глаз и поверхности кожи излучением электрической дуги,
ушибы и ранения от взрывов баллонов сжатого газа и при сварке сосудов из-под горючих веществ,
отравление вредными газами, пылью и испарениями, выделяющимися при сварке.
Для защиты от поражения электрическим током нужно соблюдать следующие условия.
Корпуса источников питания дуги, свариваемые изделия и сварочное вспомогательное оборудование
должны быть надежно заземлены медным проводом, один конец которого присоединяют либо к
металлическому прутку, вбитому в землю, либо к общей заземляющей поверхности, а второй конец
присоединяют к корпусу источника питания дуги, а именно к специальному болту с надписью «Земля».
Заземление переносных источников питания осуществляют до момента включения их в
электрическую сеть, а снятие заземления – только лишь после отключения от сети.
Подключение источников сварочного тока к сети предполагает обязательное использование
настенных ящиков с рубильниками, зажимами и предохранителями. Длина проводов сетевого питания
не должна превышать более 10 м. Провод нужно подвешивать на высоте 2,5–3 м. Вводы и выводы
должны быть оборудованы воронками или втулками, которые предохраняют провода от перегибов, а
изоляцию – от порчи.
Подключать и отключать электросварочное оборудование, а также наблюдать за их исправным
состоянием в ходе эксплуатации обязаны электрики. Сварщикам подобные работы выполнять
запрещается.
Нельзя использовать провода с поврежденной и ветхой изоляцией. Изоляция должна соответствовать
силе применяемого тока.
При наружных работах сварочное оборудование должно находиться под навесом с целью защиты от
снега и дождя. При отсутствии этих условий сварка не допускается. Обязательно следует использовать
резиновый коврик, галоши и резиновый шлем, а также наколенники и подлокотники, подшитые
войлоком, при сварке внутренних швов котлов, труб, резервуаров и других закрытых, а тем более
сложных конструкций.
Все электросварочное оборудование нужно оснастить устройствами (АСН-1, АСН-30 или АСТ-500)
автоматического отключения напряжения холостого хода или его ограничения до безопасной величины.
При поражении электрическим током пострадавшему нужно оказать помощь: прежде всего
освободить его от электропроводов, обеспечить доступ свежего воздуха, а при потере сознания как
можно скорее сделать искусственное дыхание и вызвать «скорую помощь».
Для защиты от брызг металла и шлака нужно применять спецодежду, а лицо закрывать щитком,
маской или шлемом. Нужно заметить, что при сварке горизонтальных, потолочных и вертикальных
швов нужно надевать брезентовые нарукавники и плотно завязывать их поверх рукавов.
Спецодежда сварщика состоит из брезентового костюма, брезентовых рукавиц и кожаной или валяной
обуви. Брюки должны быть без отворотов, гладкими, с напуском поверх ботинок или валенок.
Рукавицы также должны иметь напуск на рукава и завязываться тесьмой.
Для защиты глаз и кожи лица от излучения электрической дуги также следует использовать маску,
щиток или шлем, так как яркость световых лучей сильно превышает допустимую для человеческого
глаза норму и производит ослепляющее действие. Излучение невидимых ультрафиолетовых лучей при
горении сварочной дуги способно вызвать в течение нескольких секунд заболевание глаз под названием
электрофтальмия, которое характеризуется острой болью, слезотечением, спазмами век, резью в глазах.
От этих лучей на коже при длительном их воздействии может появиться ожог. Инфракрасный спектр
излучения при горении может вызвать помутнение хрусталиков глаза (катаракту) и ожоги лица.
Однако указанные средства защиты имеют смотровое отверстие, снабженное светофильтром, который
уменьшает яркость световых лучей дуги и, кроме того, задерживает инфракрасные и ультрафиолетовые
лучи. Снаружи для защиты от брызг металла светофильтр защищен простым прозрачным стеклом.
Предотвращение опасности взрыва. Взрыв может возникнуть при неправильном хранении,
транспортировке и использовании баллонов со сжатыми газами, а также при сварочных работах в
различных емкостях без предварительной аккуратной очистки их от остатков горючих веществ.
Категорически запрещается устанавливать баллоны вблизи нагревательных приборов или под
солнечными лучами. Баллоны на рабочем месте должны быть хорошо укреплены в вертикальном
положении, исключающем любую возможность ударов и падений. Ни в коем случае нельзя отогревать
открытым пламенем редуктор баллона с углекислотой и в любых баллонах со сжатым газом.
Отогревание можно производить только тряпками, смоченными горячей водой.
К эксплуатации должны допускаться только прошедшие освидетельствование и исправные баллоны.
Транспортировка баллонов может осуществляться на специальных носилках или на подрессорных
колясках. Для этого на баллоны навертывают предохранительные колпаки и кладут их на деревянные
подкладки с гнездами, обитыми войлоком. Нужно всегда помнить о том, что совместная
транспортировка кислородных и ацетиленовых баллонов запрещается.
При работе баллон фиксируют в вертикальном положении с помощью хомутика на расстоянии не
менее 5 м от места сварки. Перед началом работы выходное отверстие баллона нужно продуть.
Расходование газа необходимо осуществлять до остаточного давления кислорода не меньше 0,05 МПа,
а ацетилена 0,05–0,1 МПа. По завершении работы следует тщательно закрыть вентиль баллона, из
редуктора и шлангов выпустить газ, потом снять редуктор, зафиксировать на штуцере заглушку и
навернуть колпак на вентиль.

23-09-2014, 11:17

 

Кислородно-флюсовая резка

Кислородно-флюсовая резка
Цветные металлы и их сплавы, чугуны, нержавеющие хромистые и хромоникелевые стали
невозможно разрезать обычной газокислородной резкой. Для этого надо использовать плазменно-
дуговую, а лучше кислородно-флюсовую резку. Сущность последней состоит в том, что в зону резания
с помощью специальной аппаратуры непрерывно поступает порошкообразный флюс совместно с
режущим кислородом. Флюс сгорает и расплавляет образующиеся тугоплавкие оксиды. Кроме того,
флюс переводит оксиды в жидкотекучие шлаки, легко вытекающие из места разреза. Данная резка
применяется, главным образом, для работы с чугуном и высоколегированными сталями толщиной до 70
мм.
В качестве флюса применяется мелкогранулированный железный порошок марки ПЖ5М (ГОСТ 9849-
74) с размерами частиц от 0,07 до 0,16 мм (используется для резки чугуна и меди). Для резки
нержавеющих сталей к указанному порошку добавляют 10–12 % алюминиевого порошка марки АПВ.
Можно использовать и алюминиево-магниевый порошок (60–80 %) в смеси с ферросилицием (20–
40 %). При резке хромистых и хромоникелевых сталей используется железный порошок ПЖ5М с
добавкой 25–50 % окалины. При резке чугуна можно добавить к этому порошку 30–35 % доменного
феррофосфора. Смесь железного порошка с алюминиевым порошком (15–20 %) и феррофосфором (10–
15 %) применяется при резке меди и ее сплавов.
Данная резка осуществляется установкой УРХС-5, состоящей из резака и флюсопитателя. Установка
может разрезать ручным или машинным способом высоколегированные хромоникелевые и хромистые
стали толщиной 10–200 мм при скорости резания 230–760 мм/мин. На 1 м разреза расход кислорода
составляет 0,20–2,75 м, ацетилена – 0,017-0,130 м и флюса – 0,20–1,3 кг. Чугун толщиной 50 мм режется
со скоростью 70–100 мм/мин при расходе на 1 м разреза 2–4 м кислорода, 0,16–0,25 м ацетилена и 3,5–
6 кг флюса. При резке сплавов меди получают приблизительно такие же параметры.
Следует учитывать, что мощность подогревающего пламени нужно повысить на 15–25 % по
сравнению с обычной газовой резкой, так как определенная часть теплоты этого пламени будет уходить
на нагревание флюса. Пламя должно быть нормальным или с незначительным избытком ацетилена. От
торца мундштука резака до поверхности металла должно быть расстояние в 15–25 мм. При малом
расстоянии возможны хлопки и обратные удары пламени из-за отскакивания частиц флюса от
поверхности и попадания их в сопло резака. Кроме того, может быть перегрев мундштука и вследствие
этого нарушение процесса резки. Угол наклона инструмента следует сделать в 1–10° в сторону,
обратную направлению резки. Для облегчения процесса резки сплавы меди нужно предварительно
подогревать до 200–50 °C, а хромистые и хромоникелевые стали – до 300–400 °C.
На практике довольно часто производится резка бетона и железобетона. Она выполняется 2
способами: кислородно-копьевой и порошково-копьевой резками.
Кислородно-копьевая резка очень хорошо прожигает отверстия в бетоне. Она позволяет получить
отверстия глубиной до 4 м при диаметре до 1,2 м. Этой резкой можно с успехом прижигать отверстия в
стальной заготовке.
При данном способе используется стальная труба (копье), один конец которой разогревается до
температуры оплавления и приставляется к поверхности бетона. Через копье продувается кислород,
который, взаимодействуя с раскаленным торцом трубы, восстанавливается. При этом возникают
жидкотекучие оксиды железа, реагирующие с бетоном и превращающиеся в шлаки, которые затем
легко выдуваются. Продвигая трубу вперед, можно прожечь требуемое отверстие в бетоне.
В качестве копья можно использовать газовую тонкостенную трубу диаметром 10–20 мм,
заполненную стальными прутками на 60–65 % ее объема или обмотанную снаружи стальной
проволокой диаметром 3–4 мм, а также цельнотянутую толстостенную трубу диаметром 20–35 мм.
Проволока и прутки выполняют при такой резке ту же функцию, что и флюс при кислородно-флюсовой
резке. Копье нагревается, как правило, угольным электродом или горелкой.
Порошково-копьевая резка характеризуется тем, что при ней используется железо-алюминиевый
порошок в соотношении 85: 25. Как и флюс, этот порошок вдувается струей кислорода в зону резания.
Параметры выполняемой работы при этом могут быть следующими. Так, например, при прожигании
отверстия диаметром 50 мм и глубиной 500 мм, скорость продвижения составит 120–160 мм/мин при
давлении кислорода 0,7 МПа, расходе порошка 30 кг/ч и расходе копья (трубы) 4 мм на каждый метр
длины отверстия.
При глубине отверстия 1,5 м и том же диаметре скорость углубления уменьшится до 40–70 мм/мин
при давлении кислорода 1,0–1,2 МПа, расходе флюса 30 кг/ч и расходе копья 6 мм на 1 м длины
отверстия.
Поверхностная резка – разновидность кислородной резки. Она предназначена для вырезания на
поверхности металла рельефа в виде одной или нескольких, раздельных или совмещенных канавок. В
сварочных работах эта резка часто используется для вырезки дефектных участков швов. При данной
резке источником нагрева металла будет являться и пламя резака, и расплавленный шлак, который при
своем растекании подогревает глубоколежащие слои металла.
Для этого вида работ хорошо подходят резаки типа РПА и РПК. Режим резки и угол наклона
инструмента играют важную роль в эффективности поверхностной резки.
На начальном этапе нужно прогреть область разреза до температуры воспламенения. Резак следует
располагать при этом под углом 70–80° к поверхности металла. Перед подачей режущего кислорода
инструменту необходимо придать наклонное положение под углом 15–45°. В процессе резки возникает
очаговое горение металла; тем самым обеспечивается эффективная зачистка металлической
поверхности, в том числе и за счет равномерного продвижения инструмента по линии намечаемого
разреза.

23-09-2014, 11:16

 

Кислородная резка

Кислородная резка
Нужно сразу заметить, что данной резке поддаются только те металлы, которые удовлетворяют
следующим главным требованиям.
Температура плавления металла должна быть больше температуры воспламенения его в кислороде. В
противном случае металл будет только плавиться, но не будет сгорать. Например, низкоуглеродистая
сталь имеет температуру воспламенения в кислороде 1300–1350 °C, а температуру плавления – около
1500 °C.
Однако повышение количества углерода в стали будет сопровождаться увеличением температуры
воспламенения в кислороде и уменьшением температуры плавления. В связи с этим резка стали с
повышенным содержанием углерода и примесей становится проблематичной.
Температура плавления металла должна быть выше температуры плавления оксидов. Данное
требование необходимо для того, чтобы образующиеся при резке оксиды легко выдувались кислородом
и не мешали дальнейшему окислению и резке. Например, при резке алюминия образуются оксиды с
температурой плавления приблизительно 2050 °C, а при резке хромистых сталей – оксиды с
температурой плавления около 2000 °C. Совершенно очевидно, что эти оксиды покрывают поверхность
металла и прекращают тем самым дальнейший процесс резки.
Теплопроводность металла должна быть как можно меньшей, ибо при большой теплопроводности
сообщаемая металлу теплота быстро уходит из зоны резки и подогреть такой металл до температуры
воспламенения будет трудно.
Количество выделяющейся при сгорании металла теплоты должно быть достаточно большим, так как
эта теплота нагревает пограничные с зоной резки участки металла и тем самым обеспечивает
непрерывность процесса резки. Так, например, при резке низкоуглеродистой стали 65–70 % суммарного
количества теплоты выделяется от сгорания металла в струе кислорода, остальные 30–35 % составляет
теплота от подогревающего пламени резака.
Возникшие при резке шлаки должны быть достаточно текучими и без труда выдуваться из разреза.
Вязкие и тугоплавкие шлаки будут серьезно затруднять процесс резки.
Перед началом резки нужно тщательно очистить поверхность разрезаемого металла от ржавчины,
окалины, грязи и краски. Для их удаления необходимо медленно провести пламенем резака по
поверхности металла вдоль предполагаемой линии разреза. При этом окалина отстает от металла, а
краска и масло выгорают. После этого следует зачистить металлическую поверхность щеткой.
Необходимо заметить, что разные металлы в разной степени подвергаются кислородной резке.
Низкоуглеродистые стали с содержанием углерода не более 0,3 % режутся очень хорошо, тогда как
среднеуглеродистые стали (с количеством углерода не выше 0,7 %) режутся несколько хуже.
Высокоуглеродистые стали режутся с большим трудом, а при содержании углерода свыше 1 % резка
неосуществима без добавки специальных флюсов. Высоколегированные стали газокислородной сварке
не поддаются, для их резки нужно использовать плазменно-дуговую или кислородно-флюсовую резку,
которой можно разрезать еще медь, латунь, бронзу. Для разделки алюминия и его сплавов применима
плазменно-дуговая резка. Таким образом, после характеристики разрезаемости следует изучить
особенности технологии резки разных металлов в зависимости от их толщины, вида разрезаемого
профиля, химического состава и деформируемости в результате высокотемпературного воздействия.
Если толщина металла не достигает 300 мм, то достаточно нормального пламени. При толщине
металла свыше 400 мм длину факела подогревающего пламени нужно увеличить за счет избытка
притока ацетилена. Это позволит глубоко прогреть металл. Скорость резки играет большую роль в
эффективности выполняемой работы. Скорость перемещения резака должна соответствовать скорости
горения металла.

23-09-2014, 11:16