手工电弧焊的安全基础知识

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手工电弧焊的安全基础知识

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手工电弧焊的安全基础知识

手工电弧焊是利用焊条与焊件之间的电弧热，使焊条金属与母材熔化形成缝的一种焊接方法。焊接时，母材为一电极，焊条为另一电极。电弧是在焊条—母材之间的空隙内通过外加电压引燃。

由于开始产生电弧时，两电极及其间的气隙尚未充分加热电离，为了加强气体的电离作用，电极之间应有较高的电压，这个电压称为空载电压。一般直流电焊机的空载电压为40~90V，交流电焊机为50～80V。当电弧稳定燃烧后，维持电弧燃烧所需要的电压较低，一般为16—35V，这个电压称为工作电压。

一、手工电弧焊机

常用的手工电弧焊机有交流弧焊机、旋转式直流弧焊机和整流式直流弧焊机三种。

交流弧焊机是一个特殊的降压变压器，具有陡降的外特性。焊接电源的调节主要是通过调节焊机感抗值来实现的，其基本方式为变动铁芯或动绕组的位置或调节芯的饱和程度等。交流弧焊机主要有动铁芯式、同体式和动圈式三种。

旋转式直流弧焊机是一种专供电弧焊用的特殊型式的发电设备，由发电机和原动机两部分组成。原动机可以是电动机或内燃机，在工厂中常见的是用电动机驱动。直流弧焊机除了具有产生直流电的功能外，还具有满足焊接工艺所要求的性能。

整流式直流弧焊机由主变压器、整流器组、调节装置和冷却风扇等装置组成。这类焊机由于多采用硅整流元件进行整流，又称为硅整流焊机。

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所有使用的电焊机必须符合焊机标准规定的安全要求。 1、如果手工电弧焊机的空载电压高于焊机标准规定的限值，而又在有触电危险的场所作业，则焊机必须采用空载自动断电装置等防触电的安全措施。

2、电焊机的工作环境应与焊机技术说明书上的规定相符。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特殊环境中作业，应使用适合特殊环境条件性能的电焊机，或采取防护措施。

3、应防止电焊机受到碰撞或剧烈震动，特别是整流式电焊机。室外使用的电焊机必须有防雨雪的防护设施。为防止触电，电焊机外露的带电部分应设有完好的防护(隔离)装置，电焊裸露的接线柱必须设有防护罩。

4、电焊机必须装有的专用电源开关，其容量应符合要求。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。电源控制装置应装在电焊机附近人手便于操作的地方，周围留有安全通道。采用启动器启动的电焊机，必须先合上电源，再启动电焊机。焊机的一次电源线长度不宜超过2~3m，当有临时任务需要较长的电源线时，应沿墙或立柱用瓷瓶隔离布设，其高度必须距地面2．5m以上，不允许将电源线拖在地面上。

5、使用插头插座连接的焊机，插销孔的接线端应用绝缘板隔离，并装在绝缘板平面内。

6、禁止连接建筑物金属构架和设备等作为焊接电源回路。 7、使用电焊机的注意事项：

（1）电焊机必须平稳地安放在通风良好、干燥的地方，不准靠近高热以及有易燃易爆危险的环境。

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（2）接人电源网络的电焊机不允许超负荷使用。焊机运行时的温升，不应超过相应焊机标准规定的温升限值。要特别注意对整流式弧焊机硅整流器的保护和冷却。

（3）禁止在电焊机上放置任何物件和工具，启动电焊机前，焊钳与焊件不能短路。

（4）采用连接片改变焊接电流的焊机，调节焊接电流，应先切断电源。

（5）电焊机必须经常保持清洁。清扫尘埃必须断电进行。焊接现场有腐蚀性、导电性气体或飞扬粉尘，必须对电焊机进行隔离防护。电焊机受潮，应当用人工方法进行干燥。受潮严重的，必须进行检修。

（6）要经常检查旋转式直流电焊机的电刷和整流子的接触情况，要求电刷对整流子表面压力均匀，使所有电刷所通过的电流一致。电刷磨损或损坏时，必须及时调换。要经常检查和保持焊机电缆与电焊机的接线柱接触良好，保持螺帽紧固。

（7）每半年应对电焊机进行一次维修保养。当发生故障时，应立即切断焊机电源，及时进行检修。

（8）工作完毕或临时离开工作场地时，必须及时切断焊机电源。 8、电焊机的接地要求。各种电焊机(交流、直流)的设备或外壳、电气控制箱、焊机组等，都应按《电力设备接地设计技术规程》的要求接地，以防止触电事故。

（1）焊机的接地装置必须经常保持连接良好，定期检测接地系统的电气性能。

（2）禁止利用氧气管道和乙炔管道等易燃易爆气体管道作为接地装置的自然接地极，防止由于产生电阻热或引弧时冲击电流的作用而产

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生火花，引起易燃气体爆炸。

（3）电焊机组或集装箱式电焊设备都应安装接地装置。专用的焊接工作台应与接地装置连接。二、电焊钳

电焊钳必须有良好的绝缘性与隔热能力，手柄要有良好的绝缘层。焊钳的导电部分应采用紫铜材料制成。焊钳与电焊电缆的连接应简便牢靠，接触良好。焊条位于水平、45º、90º等方向时焊钳应都能夹紧焊条，并保证更换焊条安全方便。电焊钳应保证操作灵便、焊钳质量不得超过600g。禁止将过热的焊钳浸入水中冷却后使用。

三、焊接电缆

1、焊机用的软电缆线应采用多股细铜线电缆，其截面要求应根据焊接需要载流量和长度，按焊机配用电缆标准的规定选用。

2、电缆外皮必须完整、绝缘良好、柔软、绝缘电阻不得小于lMΩ，电缆外皮破损时应及时修补完好。

3、连接焊机与焊钳必须使用软电缆线，长度一般不宜超过20~30m。焊机的电缆线应使用整根导线，中间不应有连接接头。当工作需要接长导线时，应使用接头连接器牢固连接，连接处应保持绝缘良好。

4、禁止利用厂房的金属结构、轨道、管道、暖气设施或其他金属物体搭接起来作电焊导线电缆。禁止焊接电缆与油、脂等易燃物接触。

四、手工电弧焊的危害

由于手工电弧焊机利用的能源是电，同时电弧在燃烧过程中产生高温和弧光，焊条药皮在高温下产生有害气体和烟尘，所有这些，都造成手工电弧焊操作过程中产生不安全因素。在焊接作业中产生的弧光、烟尘、有毒气体、灼烫、火灾、触电构成电弧焊六大职业危害。

1、触电 手工电弧焊的操作人员接触电的机会较多。更换焊条时，

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焊工的手要直接接触电极；如遇电器故障、防护用品缺陷、违反操作规程等，就可能发生触电事故。尤其在周围都是金属物体以及潮湿的环境中施焊，触电的机会更多，危险性更大。在容器、管道内或金属构件中焊接时，四周都是导体，焊机的空载电压又大于安全电压，如果电器装置、防护用品有缺陷，或者违反安全操作规程等，都有可能发生触电事故。

2、弧光和电热伤害 焊接时，电弧产生强烈的可见光和大量不可见的紫外线、红外线，容易灼伤眼睛和皮肤。强烈的弧光对眼睛，皮肤等会产生急、慢性损伤。电光性眼炎就是电弧焊式常见的一种职业病。眼部受到弧光中的紫外线过度照射会引起角膜结膜炎，轻者眼部有异物感和轻度不适，重者眼部有烧灼感和剧烈的疼痛，并伴有畏光、流泪、脸痉挛等症状。产生电弧灼伤的情况常见的有两种，一是焊接时电弧灼伤手或身体；二是在焊机带负荷情况下操作焊机开关，电弧灼伤手或脸。焊接时也容易发生热体烫伤的现象。热体烫伤主要是熔化的金属飞溅、焊条头或炽热的焊件与身体接触造成的。

3、有害物质 手工电弧焊时，金属和焊条、药皮在电弧高温作用下发生蒸发、冷凝和气化，产生大量有害烟尘；这些烟尘是污染焊接环境的主要因素之一。烟尘的主要成分有铁、铝、锰、铜、氢化锌、硅等，其中主要毒性物是锰。焊工长期吸入这些金属粉尘，将引起尘肺、锰中毒等职业病。同时，电弧周围的空气在弧光强烈辐射作用下，还会产生臭氧、氮氧化物等有毒气体。在没有良好通风的环境下，焊接地点的空气中有毒气体含量高于国家标准几倍或几十倍，对人体危害极大。尤其是电弧焊，会产生更多的臭氧。在通风不良的条件下，长期接触这些有害物质，会引起危害健康的多种疾病。特别是在化工设备、管道、锅炉、

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容器和船舱内焊接时，由于作业环境狭小，通风不良，焊接烟尘、有毒气体形成的浓度较高，危害就更大。

4、火灾与爆炸 一是高温电弧会使金属熔化、飞溅，如果周围有易燃易爆物，焊接热源会引起周围易燃物质燃烧或爆炸事故的发生；二是二次回路通过易燃物质，由于自身发热或接触不良产生火花引起燃烧；三是对燃料容器、管道施焊时防爆措施不当引起爆炸。

5、其他伤害 高温电弧使金属熔化、飞溅，很容易使人受到灼烫伤害；焊接中为去除药渣而敲击焊缝时，未全部冷却的药渣很容易击伤眼睛；在清除焊缝熔渣时，由于碎渣飞溅会刺伤或烫伤眼睛，焊接工件放置不稳会造成砸伤，登高焊接时不加强防护会发生高处坠落等。

手工电弧焊的安全技术

由于手工电弧焊(俗称电焊)具有使用简单，操作灵活，适用性强，成本低等优点，使得手工电弧焊技术广泛应用于各工业领域。

手工电弧焊是用电弧产生的热对金属进行热加工的一种工艺方法。在手工电弧焊接过程中，所使用的电焊机、电焊钳、导线以及工件均是带电体。电焊机的空载电压一般在60～90V左右，高于安全电压。若电焊设备有故障，电焊工违反安全操作规程或穿戴的防护用品有缺陷，都有可能发生触电事故。特别是在狭小的容器内进行焊接操作时，四周都是金属导电体，触电的危险性更大。

手工电弧焊操作简便、灵活，适用范围十分广泛。因此，有些作业

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现场可能会存在易燃易爆物品或其他不安全因素。另外，在焊接过程中，焊条、焊件及其周围的空气在焊接电弧高温和强烈弧光的作用下，会产生大量影响人体健康的有害烟尘和臭氧、氮氧化物等有毒气体。而且，强烈的弧光辐射还会损伤人的眼睛和皮肤。

由于上述一些不安全、不卫生因素的存在，使得在手工电弧焊焊接作业的过程中，有可能发生触电、火灾、爆炸、中毒、灼烫和高处坠落等事故。

电焊工触电身亡教训深刻

事故经过：北京市门头沟某机修厂有位焊工李某，因焊接工作地点距离插座较远，便将长电源线从机修组的插座经地面拉到现场，并通过铁门，也未采取任何防止铁门夹线措施。当其关门时，铁门挤破电源线的绝缘皮而带电，致使李某遭电击当场身亡。

事故原因：焊机的电源线太长并且拖在地面上，违反安全规定，当电缆的橡胶绝缘套被铁门挤破时，造成铁门带电，焊工李某关门时触电导致电击死亡。

正确的操作方法和安全措施：由于电焊机的电源电压较高(220／380V)，因此其长度越短越好。必须严格遵守安全规程的规定，电焊机电源线不得超过2～3m，严禁将电焊机电源线拖于地面。确需延长时，必须离地面2．5m沿墙或立柱用瓷瓶布设。同时，还应避免电缆受到机械性损伤，防止电缆绝缘损坏而漏电。

电焊作业安全事项必须牢记 1．电弧焊机的技术要求

电弧焊机必须符合有关标准规定的安全要求。焊接作业中必需选用合格的电弧焊机。

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①电焊机各导电部分之间要有良好的绝缘。初级与次级回路之间的绝缘电阻值不得小于5MΩ，带电部分与机壳、机架之间的绝缘电阻不得低于2．5MΩ。

②电焊机的电源输入线及二次输出线的接线柱必须要有完好的隔离防护罩，且接线柱应牢固不松动。

③电焊机外壳应设有良好的保护接地(接零)装置，其螺钉不得小于M8(Φmm)，并有明显的接地(接零)标志。

④调节焊接电流、电压表的手柄或旋钮等，必须与焊机的带电体有可靠的绝缘，且调节方便、灵活。

2．电焊钳

电焊钳的作用是夹持焊条和传导电流，是手工焊接的主要工具，而且直接关系到焊工的操作安全，因此必须符合以下安全要求。

①电焊钳应在所设置的任一角度都能夹紧焊条，并保证更换焊条时安全、方便。

②电焊钳的手柄等应有良好的绝缘和隔热性能。 ③电焊钳与焊接电缆的连接应简便可靠，接触良好。 ④电焊钳应轻便(质量不超过0．6kg)，易于操作。

⑤焊接过程中，禁止将过热的电焊钳放入水中冷却和继续使用。 ⑥禁止使用绝缘损坏或没有绝缘的电焊钳。 3．焊接导线

焊接的电源线及焊接电缆等导线的作用是传导电流，对焊接安全作业至关重要，许多事故都是使用导线不当所致，因此必须符合下列安全要求。

①电源线是焊机与电网的连接导线，电压较高，危险较大，因此其

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长度一般不得超过2～3m。确需使用长导线时，必须将其架高距地面2．5m以上尽可能地沿墙布设，并在焊机近旁加设专用开关。不许将导线随意拖于地面。

②连接焊机、焊钳和工件的焊接回路导线，其长度一般以20～30m为宜，过长则会增大电压降并使导线发热。

③导线应有良好的导电性和绝缘层，并且要轻便、柔软、便于操作。 ④所用导线要有足够的截面积，以防止焊接过程中因过热而烧坏绝缘层。导线的截面积应根据焊接电流和所用长度确定。

⑤尽可能使用无接头的导线。确需接长时接头不得多于2个，并要保证接头的接触良好和外绝缘良好且牢固可靠。

⑥所用导线的外表均应完好，其绝缘电阻不得小于1MΩ。 ⑦严禁利用厂房的金属结构、管道或其他金属搭接起来作为导线使用。

⑧导线需横穿马路、通道或门窗时，必须采取加装护套等保护措施。 ⑨严禁将导线搭于气瓶、热力管道或工作介质为易燃物品的管道和容器上。

⑩严禁导线与油脂等易燃物品接触。 4．电焊面罩和护目镜

电焊面罩是保护电焊工面部免受弧光损伤的防护用品。同时，还能防止被飞溅的金属灼伤，减轻烟尘和有害气体对呼吸器官的伤害。

面罩上设置护目镜，其作用是减弱电弧光的强度，吸收紫外线，保护焊工的眼睛免受弧光灼伤。按光线透过率的不同，护目镜分为不同的号数，号数越大，颜色越深。

焊接护目镜和面罩的有关性能和技术指标应符合国家标准GB3609

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的规定。

电焊作业触电原因分析 1．直接电击

直接电击是指人体直接接触电焊设备的带电体或靠近高压电网而发生的触电事故。发生直接电击的原因主要如下。

①手或身体的某部位接触到焊条、焊钳的带电部分，而脚和身体的其他部分对地或金属结构之间无绝缘保护。在金属容器、管道及金属结构上的焊接或在阴雨天、潮湿地方的焊接以及焊工身体大量出汗时，容易发生这类触电事故。

②在接线或调节焊接电流时，手或身体某部位触及接线柱、极板和绝缘破损的电缆线。

③高处作业时，触及或靠近高压电线。 2．间接电击

间接电击，是指人体触及意外带电体而发生的触电事故。所谓意外带电体是指正常不带电，因绝缘损坏或电器线路发生故障时才带电的带电体。如漏电的焊机外壳、绝缘损坏的电缆等。发生间接电击的主要原因如下：

①人体触及漏电的焊机外壳或绝缘破损的电缆。

②初级绕组与次级绕组之间的绝缘损坏，使次级绕组带有初级电压，手或身体的某部位触及二次回路的裸导体。

③利用厂房的金属结构，轨道、管道或其他金属物体作为焊接回路线而发生的触电事故。

电焊工预防触电措施 1．隔离防护

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电弧焊的设备要有防止人体触及带电体的隔离防护装置，1：1安全隔离变压器则是一种有效的隔离防护装置。此外焊机的接线端应在防护罩内。焊机的电源线应设置在靠墙处。焊机与其他设备以及焊机与墙之间应留有1m宽的通道。

2．绝缘良好

电焊的设备和带电体，都必须有良好的符合标准的绝缘，绝缘电阻不得小于1MΩ。

3．正确使用劳动防护用品

电焊工在作业时要正确穿戴防护用品，例如工作服、手套、护脚套、电焊面罩和护目镜等。在进行高处作业时，还要戴好安全帽，系好安全带。在潮湿的环境操作时特别要注意防止漏电，最好穿着绝缘鞋。在密闭的空间操作时，一定要注意通风，必要时可采用机械通风。

4．保护接地

当电源为三相三线制或单相制系统时，应安设保护接地线。安设保护接地线的方法是用导线将焊机外壳与大地连接起来。其作用是当外壳漏电时，外壳对地形成一个良好的电流通路使电压降至安全电压以下，或线路保护装置动作，切断电源，从而有效防止因人体触及外壳而发生触电。

严禁将氧气以及乙快等易燃易爆气体及其液体管道作为自然接地极。对保护接地的要求接地导线的电阻值不得超过4Ω，自然接地极的电阻值超过4Ω时，应采用人工接地。接地线应采用导电性良好的整根导线，其中间不得有接头，更不允许设置熔断器或开关。导线的截面积不得小于12mm2。

5．保护接零

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当电源为三相四线制系统时，应安设保护接零线。安设保护接零线的方法是用导线将电焊机外壳与零线相接，其作用是一旦焊机因绝缘损坏而外壳带电时，绝缘破损的这一相电源与零线短路，产生强大的电流而使该相熔断器熔断，切断电源使外壳带电的现象立即终止，从而保证人身的安全。对保护接零线的要求：接零线要有足够的截面积，在接零线中不准设置熔断器或开关，也不得有接头，以确保零线回路不中断。

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