1、安安 全全 用用 电电 知知 识识主讲：李富杰主讲：李富杰靖远职专2022-5-211 一、电流对人体的伤害形式一、电流对人体的伤害形式电流对人体伤害的形式有电击、电伤、电磁场生理伤害。1.电击是指电流通过人体内部，破坏心脏、肺部及神经系统的功能。2022-5-212 2.2.电伤电伤是电流的热效应、化学效应或机械效应对人体的伤害，其中主要是间接或直接的电弧烧伤、熔化金属溅出烫伤等。2022-5-213 3.3.电磁生理伤害电磁生理伤害是指在高频电磁场的作用下，使人呈现头晕、乏力、记忆力减退、失眠和多梦等神经系统的症状。2022-5-214 触电事故触电事故基本上是指电击，绝大部分触电死亡事故
2、是由电击造成的。对于低压系统来说，在电流较小和通电时间步长的情况下，电流引起人的心室颤动是电击致死的主要原因。2022-5-215 二、影响电击严重程度的因素二、影响电击严重程度的因素 影响电击严重程度的因素有：流经人体的电流强度；电流通过人体的持续时间；电流通过人体的途径；电流的频率；人体的健康状况等。2022-5-216 1.1.流经人体的电流强度流经人体的电流强度 流经人体的电流越大，引起心室颤动所需的时间越短，致命危险越大。感知电流是指能使人感觉到的最小电流，工频交流约1 mA，直流约5 mA；交流5 mA即能引起轻度痉挛；摆脱电流是指人触电后自己能摆脱电源的最大电流，交流约10mA，
3、直流约5mA。致命电流是指在较短时间内危及生命的电流，交流约50mA。在有防止触电的保护装置条件下，人体允许电流一般按30mA考虑。2022-5-217 通过人体的电流大小取决于外加电压和人体电阻。当皮肤潮湿多汗、带有导电性粉尘、加大与带电体的接触面积和压力、皮肤破损等人体的电阻都会下降。一般情况下人体电阻约为10001500，在不利的情况下人体电阻一般可达500650。由于人体电阻的不确定性，流经人体的电流不可能是先计算出来，为确定安全条件，不按安全电流而以安全电压来估计。 2022-5-218 对于比较干燥而触电危险性较大的环境干燥而触电危险性较大的环境，人体电阻可按10001500欧姆考
4、虑，通过人体的电流按不引起人的心室颤动的最大电流30mA考虑，则安全电压U=300.001(10001500）=3045V。我国规定安全电压为安全电压为36V36V；对于潮湿而触电潮湿而触电危险性又较大的环境危险性又较大的环境，人体电阻按650考虑，安全电压U=300.001650=19.5V，我国规定安全电压为安全电压为12V12V；对于水下或其它由于触电会导致严重二次事故的环境水下或其它由于触电会导致严重二次事故的环境，人体电阻按650考虑，通过人体的电流应按不引起痉挛的感知电流5mA考虑，则安全电压U=50.001650=3.25 V，国际电工标准会议规定为国际电工标准会议规定为2.5V
5、2.5V以下以下。安全电压能限制触电时通过人体的电流在较小的范围之内，从而保障人身安全。2022-5-2192.2.电流通过人体的持续时间电流通过人体的持续时间 电流通过人体的持续时间越长，触电危险性越大。因为人的心脏每收缩扩张一次，中间有0.1s的间歇时间，在0.1s间歇时间里，心脏对电流最为敏感，如果通过电流的持续时间超过1s，则必然与心脏的间歇时间重合，引起心室颤动，造成触电事故。另一方面电流通过人体的时间越长，人体电阻由于出汗等原因而降低，触电危险性加大。2022-5-21103.3.电流通过人体的途径电流通过人体的途径 手到脚是电流通过人体的危险途径，因为从手到脚通过心脏、肺部、中枢
6、神经系统，电击危险性最大。其次是手到手的电流途径。再其次是从脚到脚的电流途径。2022-5-21114. 4.电流的频率电流的频率 电流频率的不同，对人体的伤害程度也不同。通常采用的工频电流对人体的伤害最大。频率偏离这个范围，电流对人体的伤害减小，如频率在1000Hz以上，伤害程度明显减轻。但高压高电频的危险性还是大的，如610kV,500kHz的设备也有电击致死的危险。2022-5-21125.5.人体的健康状况人体的健康状况 不同的身体健康状况及精神状态对于触电伤害承受的程度是不同的。患有心脏病、结核病、精神病及内分泌器官疾病及酗酒的人，触电引起的伤害程度更加严重。2022-5-2113三
7、、触电三、触电1.1.触电事故触电事故 触电事故是电焊操作的主要危险。因为电焊设备的空载电压一般都超过安全电压，而且焊接电源与330V/220V的电力网络连接。一般我国常用的焊条电弧焊电源的空载电压：弧焊变压器的空载电压为5580V,弧焊整流器的空载电压为5090V。在移动和调节电焊设备，在更换焊条或一旦设备发生故障，较高的电压就会出现在焊钳或焊枪、焊件及焊机外壳上。尤其是在容器、管道、船舱、锅炉和钢架上进行焊接，周围都是金属导体，触电危险性更大。2022-5-21142.2.触电的类型触电的类型 按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径，可分为下列几种： （1）低压单向触电 人脚站在地面
8、或其他接地导体上，人体的其它部位触及一相带电体的触电事故。电焊的大部分触电事故都是单向触电事故。2022-5-2115 （2 2）低压两相触电）低压两相触电 即人体两处同时触及两相带电体的触电事故。由于人体所受到的电压可达220V或380V，所以触电危险性很大。2022-5-2116 （3）跨步电压触电）跨步电压触电 当带电体有电流流入地下时，电流在接地点周围土壤中产生电压降，人在接地点周围，两脚之间出现的电压即为跨步电压。由此引起的触电事故称为跨步电压触电，高压故障接地处或有大电流流过的接地装置附近，都可能出现较高的跨步电压。2022-5-2117 （4）在1000V1000V以上以上的高压
9、电气设备上，当人体过分接近带电体时，高压电能使空气击穿，使电流通过人体，此时还伴有电弧，能把人烧伤。2022-5-2118 3.触电事故的原因触电事故的原因（1）触电事故分类 焊接触电事故有多种不同的情况，可分为直接电击和间接电击。2022-5-2119 1 1）直接电击）直接电击 直接触及电焊设备正常运行时的带电体或靠近高压电网和电气设备。 2 2）间接电击）间接电击 触及意外带电体所发生的电击。意外带电体指正常是不带电，由于绝缘损坏或电器设备发生故障而带电的导体。2022-5-2121 （2 2）焊接发生直接电击事故的原因）焊接发生直接电击事故的原因 1）更换焊条、电极和焊接操作中，手或身
10、体某个部位接触到电焊条、焊钳或焊枪的带电部分，而脚或身体其他部位对地和金属结构之间无绝缘防护。在金属容器、管道、锅炉、船舱或金属结构上工作，或当身上大量出汗，或在阴雨天、潮湿地点焊接，或焊工未穿绝缘胶鞋的情况下，尤其容易发生这种触电事故。 2）在接线、调节焊接电流和移动焊接设备时，手或身体某个部位接触到接线柱、极板等带电体而触电。 3）在登高焊接作业时触及低压线路或靠近高压网路引起的触电事故。2022-5-2122 （3 3）发生间接电击事故的原因）发生间接电击事故的原因 1）电焊设备的机壳漏电，人体碰触机壳而触电。 机壳漏电的原因：线圈潮湿，绝缘损坏；焊机长期超负荷运行或短路时间过长，致使绝
11、缘降低、烧损而漏电；焊机遭受振动、碰击，使绝缘损坏；工作现场混乱，掉进金属物品造成短路。 2）由于电焊设备或线路发生故障而引起的事故。如焊机火线与零线接错，使机壳带电，人体触碰机壳而触电。 3）电焊操作过程中，人体触及绝缘破损的电缆、破裂的胶木匣盒等。 4）由于利用厂房的金属结构、管道、轨道、天车吊钩或其他金属物件搭接作为焊接回路而发生的触电事故。2022-5-2123 第二节第二节 焊接环境保护焊接环境保护2022-5-2124 一、环境与环境保护一、环境与环境保护1.1.人与环境人与环境 自然界是生命的物质基础。人从环境中摄取空气、水和食物。人与自然环境之间保持着自然平衡的关系。环境不断变
12、化，人体对环境的变化有一定的适应范围。由于人为的因素，工业生产排出的废气、废渣、废水使环境出现异常的变化，超越了人体正常的生理调节范围，会引起人体疾病并影响人的寿命。因此，环境与人的关系极为密切，环境状态直接关系到人类的生存条件和每一个人的身体健康。中华人民共和国环境保护法明确规定要“保证在社会主义现代化建设中，合理地利用自然环境，防止环境污染和生态破坏，为人民创造清洁适宜的生活和劳动环境，保护人民健康，促进经济发展”。这是各行各业都要贯彻的方针。2022-5-2125 2.2.必须保护劳动环境必须保护劳动环境 工业生产产生的环境污染物，如各种有害气体、烟尘、有毒物质、噪声、电磁辐射和电离辐射
13、等，除了污染周围的生活环境外，并直接污染生产场所的劳动环境，损害操作者的身体健康。保护劳动环境，消除污染劳动环境的各种有害因素，是一项极为重要的工作。我国明确规定，对新建、改扩建、续建的工业企业必须把各种有害因素的治理措施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产；对现有工业企业有污染危害的，亦应积极采取行之有效的措施逐步消除污染，并规定了车间劳动环境的卫生要求。 2022-5-2126 3.重视焊接环境问题重视焊接环境问题 焊接环境问题是伴随着焊接技术的发展而提出和逐渐被重视的。 20世纪70年代以来，一些发达国家对焊接环境问题进行了大量的工作。美国1950年即开始制定了焊接安全卫生方面的国家标
14、准。近年来很多发达国家十分重视焊接环境卫生方面的问题，已制定了水平较高、要求严格的法规和标准。目前，我国在焊接环境工作方面尚有较大的差距。焊条电弧焊及气体保护电弧焊施焊的车间烟尘浓度不少单位超过容许浓度。电焊工尘肺发病率有上升的趋势。造船行业曾检查了三千多名电焊工，其中焊工尘肺占3.61%。氩弧焊、等离子弧焊和等离子弧切割时，不少施工现场臭氧浓度超过了规定的容许浓度。焊接弧光对焊工视力的不同程度的损害，已使一些技术熟练的中年电焊工视力减退，不能充分发挥技能。多年来，我国在焊接劳动保护方面做了大量工作，国务院作出了关于加强防尘防毒工作的决定，强调必须加强对防尘防毒工作的领导，落实治理尘毒的技术措
15、施，保障职工的安全和健康。2022-5-2127 二、焊接环境二、焊接环境1.焊接污染环境的有害因素焊接污染环境的有害因素 在焊接过程中产生的有害因素，可分为物理有害因素与化学有害因素两大类。 物理有害因素：焊接弧光、高频电磁波、热辐射、噪声及放射线等。 化学有害因素：焊接烟尘和有害气体等。2022-5-2128 各种不同的焊接方法，在焊接过程中的有害因各种不同的焊接方法，在焊接过程中的有害因素有：素有：（1）焊接烟尘）焊接烟尘 在焊接过程中，凡使母材及焊接材料的熔化的焊接与切割过程中都将不同程度的产生烟尘。焊接烟尘的来源是由金属及非金属物质在过热条件产生的高温蒸汽经氧化、冷凝而形成的。高温蒸
16、汽主要来自焊条或焊丝端部的液态金属及熔渣。2022-5-2129 （2）有害气体）有害气体 在各种熔焊过程中，焊接区内都会产生或多或少的有害气体，主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳、氟化物和氯化物。 1）臭氧）臭氧 焊接区内的臭氧是经过高温化学反应而产生的。电弧与等离子弧辐射出的短波紫外线，使空气中的氧分子分解为氧原子，这些氧原子或氧分子在高温下获得一定能量后，互相撞击即可形成臭氧（O3）。臭氧是一种浅蓝色气体，具有强烈刺激性的腥臭味。臭氧是极强的氧化剂，容易同各种物质起化学反应，可使橡皮和棉制品老化，在浓度13mg/m3的条件下，帆布在半个月即变性易破碎。2022-5-2130 2）氮氧化物）氮
17、氧化物 在焊接电弧高温作用下，空气中的氮分子被氧化生成氮氧化物。氮氧化物主要有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4、和N2O5，除NO2外均不稳定，遇热后均转化为NO2。二氧化氮为红褐色气体，毒性较大，遇水可变成硝酸或亚硝酸，产生强烈刺激作用。 3）一氧化碳）一氧化碳 焊接过程中产生的一氧化碳，主要来源于二氧化碳在高温下的分解。一氧化碳是无色、无臭味的气体，比重是空气的1.5倍，属窒息性气体，它与人体血液中输入氧气的血红蛋白结合成碳氧血红蛋白，使血红蛋白失去正常的携氧功能，造成组织缺氧而引起中毒2022-5-2131（3）弧光辐射）弧光辐射 光辐射是由紫外线、可见光、红外线辐射所组成。弧光
18、辐射的强度与焊接方法、工艺参数、施焊点的距离及保护方法有关。在各种明弧焊、保护不好的埋弧焊及处于造渣阶段的电焊渣都要产生外露电弧，形成弧光辐射。（4）高频电磁辐射）高频电磁辐射 当交流电的频率达到每秒钟振荡10万次至30000万次时，它的周围形成高频率的电场和磁场称为高频电磁场。等离子焊和钨极气体保护电弧焊采用高频振荡器引弧时，会形成高频电磁辐射。2022-5-2132（5）热辐射）热辐射 绝大多数焊接过程是应用高温热源把金属加热到熔化状态后进行连接到，所以施焊时有大量热能以辐射形式向作业环境中扩散，叫做热辐射。 焊接电弧约有20%30%的热量要逸扩到焊接环境中，使环境温度升高；预热工件时或焊
19、后保温均会使焊接环境温度升高。 焊接环境温度过高，可导致作业人员代谢机能显著变化，使人大量出汗，体内水、盐比例失调，同时增加触电的危险。 焊接作业要特别注意高温条件下的保护问题，严格控制环境温度不要过高，及时供给作业人员盐汽水，以补充人体内的水、盐含量，严防触电事故发生。2022-5-2133（6）放射线）放射线 放射线主要指钨极氩弧焊和等离子焊的钍放射性污染和电子束焊的X射线。焊接过程中放射线污染不严重，钍钨极现一般被铈钨极取代，对电子束焊X射线防护主要是屏蔽以减少泄露。（7）噪声）噪声 在焊接环境中，噪声存在于一切焊接方法中，其中声强很大，危害突出的焊接方法属于等离子切割、等离子喷涂以及碳
20、弧气刨，其噪声可达120130dB或更高，噪声已经成为某些焊接与切割工艺中存在着的主要职业有害因素。噪声是指声强和频率变化都无规律，杂乱无章的声音。焊工接触的噪声还有来自其他工种（如校正时的锤击、铲边、修复铲根）。这些噪声水平远高于焊接方法及设备产生的噪声强度，也应采取措施，防止对电工的危害。噪声对人体危害程度与噪声的频率、强度噪声源的性质，在噪声环境中的暴露时间、工种、身体状况有关。2022-5-21342.焊接环境分类焊接环境分类 为了预防焊接触电和电气火灾爆炸事故的发生，首先应了解该工作环境场所的触点与火灾爆炸危险性的类型，以及存在的可能发生触电或火灾爆炸的不安全因素，从而采取有效措施预
21、防事故的发生。 （1）触电危险性分类 电焊需要在不同的工作环境中进行。按触电的危险性，考虑到工作环境的潮湿、粉尘、腐蚀性气体或蒸汽、高温等条件的不同，触电危险性环境分为三类：2022-5-21351）普通环境）普通环境 触电危险性较小，触电危险性较小，应符合以下条件应符合以下条件： 干燥，即相对湿度不超过75%。 无导电粉尘。 有木材、沥青或瓷砖非导电性材料铺设地面。 金属占有系数（即金属物品所占面积与建筑物面积之比）小于20%。2）危险环境）危险环境 凡具有下列条件之一者，均属危险环境。凡具有下列条件之一者，均属危险环境。 潮湿，即相对湿度超过75%。 有导电粉尘。 有泥、砖、湿木板、钢筋混
22、凝土、金属等材料或其他导电材料的地面。 金属占有系数大于20%. 炎热、高温 平均温度经常超过30摄氏度。 人体能同时接触接地导体和电子设备的金属外壳。2022-5-21363）特别危险环境）特别危险环境 凡具有下列条件之一者，均属特别危险环境。凡具有下列条件之一者，均属特别危险环境。作业场所特别潮湿，相对湿度接近100%。作业场所有腐蚀性气体、蒸汽、煤气或游离物存在。同时具有上列危险环境的两个条件。（2）爆炸合火灾场所分类 根据发生事故的可能性和后果及危险程度，在电力装置设计规范中将爆炸和火灾危险场所划分为三类八级。1）第一类是气体或蒸汽爆炸性混合物场所第一类是气体或蒸汽爆炸性混合物场所，共
23、分为三级。，共分为三级。Q1级场所，在正常情况下能形成爆炸性混合物的场所。Q2级场所，在正常情况下不能形成爆炸性混合物，仅在不正常情况下才形成爆炸性混合物场所。Q3级场所，在不正常情况下整个空间形成爆炸性混合物的可能性较小，爆炸后果较轻的场所。2022-5-21372）第二类是粉尘或纤维爆炸性混合物场所，共分为两级。）第二类是粉尘或纤维爆炸性混合物场所，共分为两级。G1级场所，在正常情况下能形成爆炸性混合物（如镁粉、铝粉、煤粉等与空气的混合物）的场所。G2级场所，在正常情况下不能形成爆炸性混合物，仅在不正常的情况下才能形成爆炸性混合物的场所。3）第三类是火灾危险场所，共分为三级。）第三类是火灾
24、危险场所，共分为三级。H1级场所，在生产过程中产生、使用、加工贮存或转运闪点高于场所环境温度的可燃物体，而它们的数量和配量能引起火灾危险的场所。H2级场所，在生产过程中出现的悬浮状、堆积可燃粉尘或可燃纤维，它们虽然不会形成爆炸性混合物，但在数量与配置上能引起火灾危险的场所。H3级场所，有固体可燃物质，在数量与配置上能引起火灾危险的场所。2022-5-2138（3）焊接环境空气中有害物质允许浓度焊接环境空气中有害物质允许浓度 空气是人类生存的基本条件之一。人体由空气中不断吸入生命所必需的氧气，并将物质代谢过程中产生的二氧化碳排出体外。正常人对空气的需要量为：轻工作时约为1.6m3/h,重工作时约为2.5m3/h。因此，空气的质量是保证人体健康的必要条件。 在焊接时产生的有害物质是以焊接烟尘和有毒气体两种状态存在于焊接环境空气中。2022-5-2139
