1、第八章特殊焊接与切割作业第八章特殊焊接与切割作业 安全技术安全技术主讲陶春宏第1页，共23页。第八章特殊焊接与切割作业安全技术第八章特殊焊接与切割作业安全技术n教学目的：教学目的：使学员掌握特殊焊接的安全防范措施n教学要求：教学要求：1、置换动火与带压不置换动火方法；n2、容器管道发生动火爆炸的原因及防范措施；n3、置换焊补的安全技术措施；n4、带压不置换焊补的安全技术措施。n教学重点：教学重点：1、压力容器焊补的操作方法及安全措施；n 2、正确掌握容器管道的焊补方法。n教学难点：教学难点：压力容器管道焊补方法。n课课 时时：8课时。第2页，共23页。第一节 化工及燃料容器，管道的焊补安全技术
2、化工及燃料容器和管道在使用中因受内部介质压力，温度，腐蚀的作用，或因结构，材料，焊接工艺等缺陷，时常出现裂纹和穿孔，所以要定期检修。有时在生产过程中就需要进行抢修。由于化生产具有高度连续性的特点，所以这类设备和管道的焊补工作往往是时间紧，任务急，而且要在易燃，易爆，易中毒，高温或高压的复杂情况下尽享，稍有疏忽就会发生爆炸，火灾和中毒事故，甚是引起整座厂房，燃料供应系统爆炸着火，造成严重后果。置换动火与带压不置换动火化工易燃料容器和管道的焊补，目前主要有置换动火和带压不置换动火两种方法。凡利用电弧火火焰进行焊接或切割作业的，均为动火，或称动火作业。第3页，共23页。n（一）置换动火n置换动火就是
3、在焊补前用水和不燃气体置换容器或管道中的可燃气体，或用空气置换容器或管道中的有毒有害气体，使容器或管道内的可燃气体或有毒有害气体的 含量符合规定的要求，从而保证作业安全。n(二)带压不置换动火n 带压不置换动火，就是怎样控制含氧量，使可燃气体的浓度大大超过爆炸上限，然后让它以稳定的速度，从管道口向外喷出，并点燃燃烧，使其与周围空气形成一个燃烧系统，并保持稳定地连续燃烧。然后，即可进行焊补作业。n发生爆炸火灾的原因n焊接动火前对容器或管道内外气体的取样分析不准确，或取样部位不适当，结果在容器，管道内或动火点周围存在这爆炸性混合物。第4页，共23页。n在焊补过程中，周围条件发生了变化。n正在检修的
4、容器与正在生产的系统未隔离，发生易爆气体互相传递，进入焊补区域，或是生产系统放料排气遇到火花。n焊补未经安全处理或未开孔洞的密封容器。n置换焊补的安全技术措施一、固定动火区n固定动火区必须符合下列要求：n（1）无可燃气、管道和设备，并且周围距）无可燃气、管道和设备，并且周围距易燃易爆设备、管道易燃易爆设备、管道10M以上。以上。第5页，共23页。n（2 2）设备的固定动火区与防爆的生产现场）设备的固定动火区与防爆的生产现场要隔开，不能有门窗、地沟等串通。要隔开，不能有门窗、地沟等串通。n（3 3）生产中的设备在正常放空或一旦发生）生产中的设备在正常放空或一旦发生事故时，可燃气体或蒸汽不能扩展到
5、动火事故时，可燃气体或蒸汽不能扩展到动火区。区。n（4 4）要常备足够数量的灭火工具和设备。）要常备足够数量的灭火工具和设备。n（5 5）固定动火区内禁止使用各种易燃物质。）固定动火区内禁止使用各种易燃物质。第6页，共23页。n（6 6）作业区周围要划定界限，悬挂防火安）作业区周围要划定界限，悬挂防火安全标志。全标志。二、实行可靠隔绝三、实行彻底置换n常用的置换介质有：氧气，水蒸气或水等。置换的方法要视被置换介质与置换介质的比重而定。n当置换介质比被置换介质比重大时，应由容器或管道的最低点送进置换介质，由最高点向外排放。n以气体未置换介质时的需要量一般为被置换介质容积的3倍以上。以水为置换介质
6、时，将设备管道灌满即可。第7页，共23页。四、正确清洗容器n清洗可用热水蒸煮，酸洗，碱洗或用溶剂清洗。碱洗时用氢氧化钠水溶液进行清洗的，其清洗过程时：n先将容器中加入所需数量的清水，然后把定量的碱先将容器中加入所需数量的清水，然后把定量的碱片分批逐渐加入，同时缓慢搅动，待全部碱片均加片分批逐渐加入，同时缓慢搅动，待全部碱片均加入溶解后，方可通入水蒸气煮沸。入溶解后，方可通入水蒸气煮沸。n对于用清洗法不能出尽的垢物，由操作人员穿戴防护用品，进入设备内部用不发火的工具铲除，如用木质，黄铜（含铜70以下）或铝制的刀，刷等，也可用水力，风动和电动机械以吸喷砂等方法清除。置换和清洁必须注意不能留死角。五
7、、空气分析和监视n动火分析就是对设备和管道以及周围环境的气体进行取样分析。第8页，共23页。n气体分析的合格要求是气体分析的合格要求是：n（1）可燃气体或可燃蒸汽的含量：n爆炸下限大于爆炸下限大于4 4的的 ，浓度应小于，浓度应小于0.50.5，n爆炸下限小于爆炸下限小于4 4的的 ，浓度则应小于，浓度则应小于0.20.2；n（2）对于操作者需进入内部进行焊补的设备及管道，氧气含量应为1821六、严禁焊补未开孔洞的密封容器第9页，共23页。七、安全组织措施n(1),必须按照规定的要求和程序办理动火审批手续。n(2),工作前要制定详细的切实可行的方案，它包括焊接作业程序和规范，安全措施及施工图等
8、。n在作业点周围在作业点周围10M10M内应停止其他用火工作，易燃易爆物品内应停止其他用火工作，易燃易爆物品应移到安全场所。应移到安全场所。n(3)(3)工作场所应有足够的的照明，手提行灯应采用工作场所应有足够的的照明，手提行灯应采用12V12V安全电压，并有完好的保护罩。安全电压，并有完好的保护罩。n(4)(4)在禁火区内动火作业以及在容器与管道内进行焊补作业在禁火区内动火作业以及在容器与管道内进行焊补作业时，必须设监护人。时，必须设监护人。n(5)进入容器或管道进行焊补作业时，触电的危险性最大，必须严格执行有关安全用电的规定，采取必要的防护措施。第10页，共23页。n带压不置换焊补的安全技
9、术措施n一）严格控制含氧量n二）正压操作n压力一般控制在0.0150.049Mpa（150500毫米水柱）为宜。压力太大，气流速度增大，造成猛烈喷火，给焊接操作造成空难，甚至使熔孔扩大，造成事故；压力太大，容易造成压力波动，焊补时会使空气渗入容器或管道，形成爆炸性混合气体。n三）严格控制工作点周围可燃气体的含量n 含量应小于0.5为宜。第11页，共23页。n室内焊补时，应打开门窗进行自然通风。n四）焊补操作的安全要求n（1）焊工操作过程中，应避开点燃的火焰。n（2）焊接规范应按规定的工艺预先调节好，焊接电流过大或操作不当。n（3）遇周围条件有变化，如系统内压力急剧下降或含氧量超过安全值等，都要
10、立即停止焊补。n（4）在焊补过程中，如果发生猛烈喷火现象时，应立即采取消防措施。第12页，共23页。第二节 登高焊接与切割的安全技术n焊工在坠落高度基准面2M以上（包括2M）有可能坠落的高出进行焊接与切割作业的称为焊接与切割作业。必须遵循以下安全措施。n(1)登高焊割作业应避开高压线，裸导线及低压电源线。n（2）电焊机及其它焊割设备与高处焊割作业点的下部地面保持10M 以上的距离，并应设监护人。n（3）登高进行焊割作业者，衣着要灵便，戴好安全帽，穿胶底鞋，禁止穿硬底鞋和带钉易滑的鞋。要使用标准的防火安全带，不能用耐热性差的尼龙安全带。n（4）登高的梯子应符合安全要求，梯脚需防滑，上下端防止应牢
11、靠，与地面夹角不应大于60O第13页，共23页。第二节 登高焊接与切割的安全技术n（5）脚手板宽度单人道不得小于0.6M，双行人道不得小于1.2M，上下坡度不得大于1：3，版面要钉防滑条并装扶手。n（6）所使用的焊条，工具，小零件等必须装在牢固的无孔洞的工具袋内，防止落下伤人。n（7）在高处进行焊割作业时，为防止火花或飞溅引起燃烧和爆炸事故，应把动火点下部的易燃易爆物移至安全点。对确定无法移动的可燃物品要采取可靠的防护措施，例如用石锦板覆盖遮严。n（8）严禁将焊接电缆或气焊，气割的橡皮软管缠绕在身上操作，以防触电或燃爆。登高焊割作业不得使用带有高频振荡器的焊接设备。n（9）患有高血压，心脏病，
12、精神病以及不适合登高作业的人员不得登高焊割作业。登高作业人员必须经过健康检查。n（10）恶劣天气，如6 6级以上大风，下雨，下雪或雾天，不得登高焊割作业。第14页，共23页。第三节 水下焊接与切割的安全技术n n 水下焊接与切割是水下工程结构的安装，维修施工中不可缺少的重要工艺手段，它们常被用于海上救捞，海洋能源，海洋采矿等海洋工程和大型水下设施的施工过程中。n一 水下焊接n 水下焊接有干法，湿法和局部法三种。n（一）干法焊接n这是采用大型气室罩住焊件，焊工在气室内施焊的方法，由于是在干燥气相种焊接，其安全性较好。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火，耐高温的防护服。第15页，共23页。第三节 水下
13、焊接与切割的安全技术n（二）局部干法焊接n局部干法时焊工在水中施焊，但人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。n（三）湿法焊接n湿法焊接时焊工在水下直接施焊，而不时人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。n二，水下切割n水下切割主要有水下气割、氧弧水下切割和金属电弧水下切割等，这些方法均属热切割方法。n（一）、水下气割第16页，共23页。n水下气割又称为水下氧可燃气切割。水下气割的原理与陆上气割相同。n水下气割的火焰是在气泡中燃烧的。水下气割常用的可燃气体有氢、乙炔和液化石油气。n在水下进行气割需特别强调安全问题，因为使用易燃易爆的气体本来就具有危险性，而水下条件特殊
14、，危险性更大。n（二）、氧弧水下切割n氧弧水下切割的原理是：首先用管状空心电极与工件之间产生的电弧热工件，然后从管电极中喷出氧气射流，使工件燃烧，建立氧化放热反应，并将熔渣吹掉，形成割缝使用的特殊管状焊条是由直径68或810mm的钢管制成的，其表面涂药，并使与水隔离。用特殊的电极夹钳，把1.53.5在气压的氧气通入管中。当电弧加热金属时，氧气象平常的气割一样使金属氧化。由于这种方法简单及经济效果好，在水下切割中应用最普遍。其主要安全问题是防触电、防回火。n（三）、金属-电弧切割第17页，共23页。n（三）、金属-电弧切割n金属电弧切割双叫水下电弧熔割，其原理就是利用电弧热使被割金属熔化而被切割
15、。这种方法的设备、电极与湿法焊接相同。它是靠割炬的缓慢拉锯运动将熔融金属推开，形成割缝。n三、水下焊接与切割的事故原因n水下焊接与切割的致险因素的特点是：电弧或气体火焰在水下使用，它与在大气中焊接或一般的潜水作业相比，具有更大的危险性。n水下焊接与切割作业常见事故有：触电、爆炸、烧伤、烫伤、溺水、砸伤、潜水病或窒息伤亡。事故原因大致有以下几点：n（1）、沉到水下的船或其他物件中常有弹药、燃料容器和化学危险品，焊接前未查明情况贸然作业，在焊割过程中就会发生爆炸。n（2）、由于回火和炽热金属熔热金属熔滴烧伤、烫伤操作者，或烧坏供气管、潜水服等潜水装具而造成事故。n（3）、由于绝缘损坏或操作不当引起
16、触电。第18页，共23页。n（4）、水下构件倒塌发生砸伤、压伤、挤伤甚至死亡事故。n（5）、由于供气管、潜水服烧坏，触电或海上风浪等引起溺水事故。n四、水下焊接与切割安全措施n（一）、准备工作n水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是：有大量、多方面的准备工作，一般包括下述几个方面：n（1）、调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。n当水面风力小于当水面风力小于6 6级、作业点水流流速小于级、作业点水流流速小于0.10.3 m/s0.10.3 m/s时，方时，方可进行作业。可进行作业。第19页，共23页。n（2）、水下焊割前应查明焊割件的性质和结构特点，弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒
17、物质。n（3）、下潜前，在水面应对焊、割设备及工具、潜水装具，供气管和电缆、通讯联络工具等的绝缘、水密、工艺性能进行检查试验。n（4）、在作业点上方半径相当于水深的区域内，不得同时在作业点上方半径相当于水深的区域内，不得同时进行其它作业。进行其它作业。n（5）、操作前，操作人员应对作业地点进行安全处理，移去周围的障碍物。n（6）、潜水焊割人员与水面支持人员之间要有通讯装置，当一切准备工作就绪，在取得支持人员同意后，焊割人员方可开始作业。n（7）、从事水下焊接与切割工作，必须由经过专门培训并持有此类工作许可证的人员进行。第20页，共23页。n（二）、防火防爆安全措施n（1）、对储油罐、油管、储气
18、罐和密闭容器等进行水下焊割时，必须遵守燃料容器焊补的安全技术要求。n（2）、要慎重考虑切割位置和方向，最好先从距离水面最近的部位着手，向下割。n（3）、严禁利用油管、船体、缆索和海水作为电焊机回路的导电体。n（4）、地水下操作时，如焊工不慎跌倒或气瓶用完更新瓶时，常因供气压力低于割炬所处的水压而失去平衡，这时极易发生回火。n（5）、使用氢气作为燃气时，应特别注意防爆、防泄漏。第21页，共23页。n（6）、割炬点火可以在水上点燃带入水下，或带点火器在水下点火，前者带火下沉时，特别在越过障碍时，一不留神有被火焰烧伤或烧坏潜水装具的危险，在水下点火易发生回火和未燃气体数量增多，同样有爆炸的危险，应引
19、起注意。n（7）、防止高温熔滴落进潜水服的折迭处或供气管，尽量避免仰焊和仰割，烧坏潜水服或供气管。n（8）、不要将气割用软管夹在腋下或两腿之间，防止万一因回火爆炸、击穿或烧坏潜水服，割炬不要放在泥土上，防止堵塞，每日工作完用清水冲洗割炬并凉干。第22页，共23页。n（三）、防触电安全措施n（1）、焊接电源须用直流电，禁用交流电。n（2）、所有设备、工具要有良好的绝缘和防水性能，绝缘电阻不得小于1M。n（3）、焊工要穿不透水的潜水服，戴干燥的橡皮手套，用橡皮手套包裹潜水头盔下颌部的金属钮扣。n（4）、更换焊条时，必须先发出拉闸信号，断电后才能去掉残余的焊条头，换新焊条，或安装自动开关箱。焊条应彻底绝缘和防水，只在形成电弧的端面保证电接触。n（5）、焊要要作时，电流一旦接通，切勿背向工件的接地点、把自己置于工作点与接地点之间，而应面向接地点，把工作点置于自己与接地点之间，这样才可避免潜水盔与金属用具受到电解作用而致损坏。焊工切忌把电极尖端指向自己的潜水盔，任何时候都要注意不可使身体或工具的任何部分成为电路。第23页，共23页。
