Содержание

Техника безопасности при плазменной сварке

Резка металла с помощью плазмореза

Содержание:

1. Что нужно знать о безопасности?
2. Как подготовить аппарат к работе?
3. Как правильно подобрать силу тока?
4. Как разжигать плазменную дугу?
5. Как поддерживать расстояние между горелкой и металлом?

Плазменная резка получила широкое распространение в различных отраслях производства, ведь с ее помощью можно разрезать практически любые токопроводящие металлы: от алюминия и нержавейки до углеродистой стали и титана. Этот метод используют как на крупных предприятиях, так и в небольших частных мастерских. Овладев основными приемами плазменной резки, Вы сможете легко выполнять прямые и фигурные резы, делать проемы и отверстия в металлических заготовках, выравнивать кромки листов и выполнять более сложные работы. Впервые работая с плазморезом, хочется, чтобы результат оправдал ожидания. Но, к сожалению, не у всех начинающих резчиков это получается. Для примера приведем наиболее распространенный случай из практики. Пользователь работает с купленным недавно плазморезом. Но почему-то возникают проблемы: то дуга нестабильная, то пламя гаснет, то аппарат вовсе отключается. Возникает подозрение – некачественный ток в центральной электросети. Пока время уходит на поиск и устранение неполадок, работа стоит. А на самом деле причина может быть в другом. Сколько раз случалось, когда пользователи во всем винили центральную проводку, а на деле оказывалось, что было неправильно выставлено давление воздуха или сила тока. Чтобы такого не случилось, при работе с плазморезом нужно учесть множество нюансов.

Освоить азы технологии плазменной резки не так сложно, главное – детально во всем разобраться. Мы расскажем обо всем по порядку. А начать нужно с вопроса безопасности проведения работ. Ведь от соблюдения правил зависит Ваше здоровье.

Что нужно знать о безопасности?

Сначала перечислим факторы, которые представляют опасность при работе с аппаратом плазменной резки: электрический ток, высокая температура, ультрафиолетовое излучение, раскаленный металл. Чтобы защитить себя, нужно работать в специальной экипировке. Глаза должны быть защищены очками или щитком сварщика (стекла 4 или 5 класса затемнения), руки – перчатками, ноги – штанами из плотной ткани и закрытой обувью. Стоит отметить, что при работе с резаком образуется газ с примесями озона, водорода и частиц металла. Наиболее опасными являются окислы марганца, соединения кремния и хрома, окись титана, которые представляют угрозу не только для легких, но и для других внутренних органов. Чтобы не вдыхать эти вредные пары, нужно обеспечить в помещении хорошую вентиляцию, а на лицо надевать защитную маску.

Что касается электробезопасности, то нужно соблюдать несколько обязательных требований:

Плазменная резка должна подключаться в сеть с предохранителем или автоматическим выключателем.
Параметры тока в электросети должны соответствовать характеристикам устройства.
Обязательно убедитесь в том, что обеспечено хорошее заземление розеток, а также рабочей подставки аппарата и находящихся поблизости металлических предметов.
Проверьте электрические и силовые кабели на предмет повреждений. Не используйте их, если изоляция повреждена.

Ответственный подход и соблюдение мер безопасности помогут Вам избежать травм, а также снизить риск получения профессиональных заболеваний.

Как подготовить аппарат к работе?

Подробный алгоритм подключения плазмореза к электросети и источнику сжатого воздуха Вы найдете в инструкции, поэтому мы не будем заострять внимание на этом этапе. Лучше обозначим наиболее важные аспекты, которые напрямую влияют на качество выполнения работ.

Аспект 1: Установите аппарат таким образом, чтобы к его корпусу был обеспечен доступ воздуха для охлаждения. Это позволит трудиться продолжительное время и избежать отключений оборудования в связи с перегревом. При этом на него не должны попадать капли расплавленного металла и какие-либо жидкости.

Аспект 2: Позаботьтесь о подаче качественного воздуха от пневмосети или компрессора. Установите влагомаслоотделитель, чтобы частицы масла и воды не попали в резак. В противном случае увеличится износ расходных материалов, а также может прийти в негодность сам плазмотрон. Убедитесь, что давление подаваемого воздуха соответствует параметрам аппарата плазменной резки. При недостаточном давлении дуга будет нестабильна (появятся наплывы и шлак в месте реза), а при избыточном могут прийти в негодность важные рабочие элементы.

Аспект 3: Тщательно подготовьте заготовку перед тем, как ее резать. Если на поверхности есть краска или ржавчина, нужно ее счистить, чтобы при нагреве металла не выделялись ядовитые пары. Кроме того, не рекомендуется резать без предварительной очистки резервуары и емкости, в которых были горючие вещества.

Помните, что правильно проведенные подготовительные работы являются гарантией эффективности использования плазменной резки. Теперь перейдем к рассмотрению самого процесса резки металла.

Как правильно подобрать силу тока?

Чтобы получить ровный и аккуратный рез, без окалины, наплывов и шлака, нужно грамотно выставить на аппарате силу тока, необходимую для разрезания конкретной заготовки. Для этого нужно знать, какая сила тока приходится на расплавление 1 мм материала. Для разных видов металла будет свое значение:

При работе с чугуном и сталью – 4 А.
При работе с цветными металлами и их сплавами – 6 А.

К примеру, для обработки стального листа толщиной 20 мм на аппарате нужно выставить силу тока не менее 80 А, а для работы с алюминиевым листом такой же толщины – 120 А. Но это еще не все, что нужно учесть при работе. Чтобы металл успел расплавиться в месте реза, но при этом не деформировался при тепловом воздействии плазмы, важно подобрать оптимальную скорость ведения резака. Она может быть от 0,2 до 2 м/мин., в зависимости от выставленной силы тока, толщины заготовки и вида металла, Конечно, первое время новичку будет сложно измерить скорость и подобрать наиболее подходящую, это придет с опытом. А на первое время запомните простое правило: ведите горелку так, чтобы искры были видны с обратной стороны разрезаемой заготовки. Если их не видно – металл разрезан не насквозь, скорость большая. Но слишком медленное ведение резака, особенно при высокой силе тока, может стать причиной образования окалины, угасания дуги и ухудшению качества реза.

Как разжигать плазменную дугу?

Прежде чем приступать к резке, нужно сделать продувку резака газом. Для этого нажмите и отпустите кнопку поджига на резаке, плазмотрон перейдет в режим продувки. Выждите не меньше 30 секунд, прежде чем зажигать дугу, за это время из резака должен удалиться конденсат и инородные частицы. После этого можно нажимать на кнопку розжига – появится дежурная или, как ее называют, пилотная дуга. Как правило, пилотная дуга горит не более 2 секунд. Поэтому за это время должна зажечься рабочая дуга. У разных моделей плазморезов это происходит по-разному, в зависимости от типа поджига. Различают:

Контактный – для получения рабочей дуги необходимо короткое замыкание, которое возникает следующим образом: после того, как зажглась дежурная дуга, при нажатии на кнопку блокируется подача воздуха – контакт замыкается. После автоматического открытия воздушного клапана контакт размыкается, а поток воздуха выводит искру из сопла. Между электродом с отрицательной полярностью и металлом с положительной полярностью возникает плазменная дуга. Помните, что контактный поджиг не значит, что нужно прислонять сопло к металлу.
Бесконтактный – такой тип розжига используется в аппаратах, сила тока которых превышает 50 А (его еще называют осциллятором или высокочастотным зажиганием). Дежурная дуга имеет высокую частоту тока и высокое напряжение, она возникает между электродом и соплом. При приближении сопла к поверхности разрезаемой заготовки образуется рабочая дуга.

После зажигания рабочей дуги, пилотная гаснет. Если Вам не удалось с первого раза получить рабочую дугу, то нужно отпустить кнопку на резаке и вновь нажать ее – это будет новый цикл. Дуга может не разжигаться из-за недостаточного давления воздуха в пневмосистеме, неправильной сборки плазмотрона или неполадок в работе электроэлементов. Выключите аппарат, проверьте правильность подключения и давление на входе. Еще раз попробуйте осуществить розжиг.

Также стоит помнить, что в процессе резки рабочая дуга может гаснуть. Это может случиться по причине износа электрода, но чаще всего проблемы возникают при несоблюдении расстояния между резаком и деталью. Естественно, это сказывается на скорости выполнения работ и на качестве реза.

Как поддерживать расстояние между горелкой и металлом?

Бывают аппараты плазменной резки, которые рассчитаны на разрезание металла с упором на сопло, то есть, вплотную к заготовке – соблюдать расстояние не нужно. Но большинство моделей оборудования для этого не предназначено – сопло будет быстро изнашиваться, резак будет отключаться. Для них оптимальным расстоянием между заготовкой и соплом будет 1,6-3 мм. Если превысить его, то дуга будет затухать, придется поджигать ее снова – аккуратного реза не получится. Особенно важно поддерживать одинаковое расстояние при выполнении кропотливых работ, например, фигурной резки. Чтобы удерживать зазор, многие пользователи устанавливают на резак специальную дистанционную направляющую, и опираются ею на заготовку, а не соплом.

Не забывайте, что держать резак нужно таким образом, чтобы сопло было перпендикулярно заготовке. Угол отклонения не должен превышать 10-50 градусов, иначе рез будет неаккуратным. Если Вы режете металлическую заготовку, толщина которой не превышает 25% от максимально допустимой производителем, держите горелку не перпендикулярно поверхности, а под небольшим углом. Так Вы сможете избежать сильной деформации тонкого металла. При этом следите, чтобы расплавленный металл не попадал на сопло резака.

Помните, что сопло и электрод являются оснасткой, которая подвержена наибольшему износу при выполнении работ. Своевременно заменяйте эти элементы, согласно требованиям инструкции. Тогда во время плазменной резки будет обеспечена стабильная дуга, не будет наплывов и шлака на обрабатываемой поверхности – рез будет аккуратным и ровным.

Надеемся, что наша статья была Вам полезна, и эту информацию Вы будете успешно применять на практике. Подробнее о том, как использовать плазменную резку, Вы узнаете из инструкции конкретной модели аппарата. Соблюдая все правила Вы быстро «набьете руку» и будете справляться как с простыми работами, например, нарезкой профиля или металлических листов, так и с более сложными – вырезанием отверстий и различных фигур.

Техника безопасности

Как и в случае с другими способами сварки и резки, плазменная резка также требует соблюдения основных производственных правил техники безопасности.

В каждой стране устанавливаются свои собственные правила техники безопасности.

Особым образом следует рассмотреть следующие факторы, которые могут иметь место при ручной и машинной плазменной резке:

• Дым, пыль и газы

• Брызги расплавленного металла

• Влияние окружающей среды

6.1 Электрический ток

Способы плазменной резки сопряжены с особой опасностью, исходящей от электричества, так как без нагрузки и при резке в данном процессе действуют высокие напряжения. Эту опасность можно избежать благодаря мерам защиты, предусмотренным в конструкции машины производителем, а также при условии, что операторы будут носить соответствующую защитную одежду.

Если машина имеет дефект (недостаточная изоляция), электрический ток может пройти по частям человеческого тела. Как следствие определённого типа тока, его силы и цепи, по которой он протекает, а также длины воздействия и высоких напряжений, характерных для плазменной резки, могут иметь место:

• остановка или дрожание сердца.

Чтобы избежать этих опасностей, следует носить перчатки на обеих руках во время выполнения плазменной резки, и эти перчатки должны соответствовать DIN 4841-4. Защитные перчатки должны быть в хорошем состоянии (не иметь повреждений) и соответствовать EN 345.

6.2 Дым, пыль и газы

Загрязняющие вещества, включая газы, которые могут выделяться во время плазменной резки, — это оксиды азота, озон и угарный газ. Количество оксида азота, выделяющегося при проведении плазменной резки, зависит от силы тока и применяемого плазменного газа. Сила тока напрямую влияет на объём оксида азота. Иными словами, чем выше сила тока, тем выше уровень оксида азота. Количество оксида азота становится наибольшим, когда чистый азот применяется в качестве плазменного газа. Поэтому азот в чистом виде едва ли используется в качестве плазменного газа для ручной плазменной резки.

Количество озона (O3) и угарного газа (СО), выделяющихся во время плазменной резки значительно ниже предельно допустимого уровня.

Если нет возможности использовать такую вытяжную систему, операторы должны носить респираторную маску или шлем с фильтром для отделения загрязняющих частиц, который соответствует EN 146. Газы, используемые в плазменной резке, не являются горючими. Однако когда создаются газы, с содержанием водорода по объёму 4% и / или обработка производится при температуре 560°С, может образоваться гремучий газ. Газ этого типа может также быть создан при выполнении плазменной резки под водой.

В любом случае следует неукоснительно соблюдать следующие правовые нормы.

Воздух для технических нужд, предельная величина для рабочего места (Немецкие правила: TA-Luft APG).

Под предельной величиной для рабочего места (APG) подразумевается средняя концентрация частиц определенного материала, присутствие которой допускается в воздухе на рабочем месте на заданный период времени, исходя из определённой базовой продолжительности. Указывается, какие концентрации материала обычно не создают угрозы острого или хронического вредного воздействия на здоровье.

6.3 Шум

Поскольку плазма выходит с очень большой скоростью из сопла резака, уровень шума, создающегося в процессе резки очень велик. Его частота может находиться в пределах от 8 до 20 Гц. На уровень шума влияет форма сопла, толщина материала, расход газа и сила тока. Уровень шума, создающегося во время ручной плазменной резки, обычно находится в пределах от 90 до 115 дБ (А). Величины меньше 80 дБ (А) могут быть получены только при ручной резке с низкой силой тока, либо при использовании машины плазменной резки под водой. Требуется носить защиту органов слуха.

Концентрация дыма и пыли, которые создаются при выполнении плазменной резки, зависит от разрезаемого материала, используемого плазменного газа, а также от состояния поверхности метала (грязь, грунтовка или оксидированная поверхность).

Чем меньше толщина разрезаемого металла, тем меньше дыма и пыли создаётся. При плазменной резке под водой также выделяется меньше дыма и пыли. Данные загрязнители следует также удалять из воздуха с помощью специальных вытяжных вентиляторов (либо подвижных, либо стационарных).

6.4 Излучение

Во время выполнения плазменной резки создаётся очень сильный видимый и ультрафиолетовый свет.

Для того чтобы защитить глаза и кожу, оператор должен надевать соответствующую защитную одежду, закрывающую всё тело, а также защитный щиток и защитные очки (EN 166 и EN 175). Защитные очки должны соответствовать EN 166 и EN 169. При подводной плазменной резке создаётся меньше света.

6.5 Брызги расплавленного металла

Для защиты от брызг расплавленного металла необходимы средства индивидуальной защиты: защитная обувь, гамаши, кожаный фартук и перчатки. При подводной плазменной резке опасность получить травму из-за брызг расплавленного металла не настолько высока.

6.6 Окружающая среда

Грат, который создаётся в процессе плазменной резки, и собираемая пыль должны удаляться в соответствии с действующими правилами, такими как «Акт по управлению отходами при замкнутом цикле употребления материалов, действующий в Германии» (германские правила: KrW-/AbfG) от 27 сентября 1994.

Основы техники безопасности при газовой сварке и резке

При сварке и резке можно применять только редукторы с исправными манометрами. Кислородные редукторы должны предохраняться от попадания на них масел. Кислород в редуктор следует впускать постепенно, медленно открывая вентиль баллона и полностью ослабляя регулирующий винт редуктора. При впуске газа нельзя становиться перед редуктором. Необходимо следить за герметичностью редуктора и его соединений с вентилем баллонов и шлангами.

Ремонт редукторов и устранение пропусков газа в них необходимо поручать только специально обученному персоналу. При использовании ручной аппаратуры запрещается присоединение к шлангам вилок, тройников и т. п. устройств для питания газом нескольких горелок (резаков).

Пламя горелки (резака) должно быть направлено в сторону, противоположную источнику газопитания. Если это требование выпол: нить нельзя, то источник газопитания следует оградить металлическим щитом.

Во время работы газопроводящие рукава должны быть сбоку от рабочего. Запрещается держать рукава подмышкой, на плечах или зажимать их ногами. Не разрешается перемещение рабочего с зажженной горелкой или резаком за пределами рабочего места, а также подъем по лестницам, лесам и т. п. При перерывах в работе пламя горелки (резака) должно гаситься, а вентили плотно закрываться. При обнаружении утечки горючих газов и кислорода работы с открытым огнем должны быть приостановлены, утечка устранена, а помещение проветрено. При использовании горючих газов-заменителей ацетилена следует руководствоваться следующими положениями.

Применение газов-заменителей ацетилена и жидких горючих должно быть обосновано соображениями технологической целесообразности и безопасности их использования.

В качестве заменителей ацетилена можно применять горючие и сжиженные газы с низшей теплотворной способностью — не менее 4000 ккал/м 3 , содержащие не более 20% балласта (т. е. негорючих, составляющих — азота, углекислоты), а также использовать водород и керосин. Применение одного бензина не рекомендуется* (* В случае необходимости может применяться только бензин А-66 при. использовании горелок и резаков, специально сконструированных для работы на бензине, например, в установках БУПР для подводной резки, горелках, для пайки, при резке в условиях низких температур (ниже -15° С) и пр).

Использование сложных газов-заменителей, в состав которых входят токсичные составляющие (коксового газа,, сланцевого газа и др.), допускается только по согласованию с органами санитарного и технического надзора.

При работах с газами-заменителями в замкнутых помещениях, (отсеках, котлах, резервуарах) должна применяться искусственная, вентиляция этих помещений, исключающая концентрацию в них вредных примесей выше санитарных норм. Применять пропан-бутан в в этих условиях можно только с разрешения санитарного надзора и технического инспектора при условии надежной вентиляции нижней рабочей зоны.

Для газов-заменителей должны применяться соответствующие-редукторы, окрашенные в красный цвет, снабженные левой резьбой на накидной гайке присоединительного штуцера, соответствующими: манометрами, имеющими мембраны из бензо-, масло- и керосиностойкого материала.

Газоснабжение пропан-бутаном газосварочных и газорезательных постов должно осуществляться, как правило, по трубопроводу. При питании аппаратуры для сварки и резки газами-заменителям» давлением до 1,5 кгс/см 2 по трубопроводу между газопроводом и горелкой или резаком должен устанавливаться предохранительный затвор закрытого типа (жидкостной или сухой) или обратный клапан, рассчитанный на соответствующий расход и давление газа и защищающий газопровод от перетекания в него кислорода через горелку или резак. Устанавливать на газопроводах для газов-заменителей жидкостные затворы открытого типа запрещается. Для газов-заменителей можно применять затворы закрытого типа, предназначенные для ацетилена.

При давлении в газопроводе газа-заменителя свыше 1,5 кгс/см 2 у каждого рабочего поста должен ставиться постовой редуктор (регулятор давления) для снижения давления газа и защиты от перетекания кислорода в газопровод.

Баллоны для газов-заменителей (кроме водорода) должны быть, окрашены в красный цвет и эксплуатироваться в соответствии с действующими правилами для баллонов со сжатыми и сжиженными газами; не допускается утечка газа и нагревание баллона; перед присоединением баллона производится продувка их вентиля; газ расходуется до остаточного давления не ниже 0,5 кгс/см 2 . После окончания работы баллоны с газами-заменителями нельзя хранить на рабочем месте, их следует убирать в специально отведенное для этого помещение. Необходимо регулярно (не реже одного раза в смену) контролировать состояние и плотность арматуры, шлангов и трубопроводов; не допустима утечка горючего газа в атмосферу. При обнаружении утечки газа в помещении работы в нем с открытым огнем должны быть немедленно прекращены и могут возобновляться только после устранения утечки и полного проветривания помещения. Газопроводы горючих газов-заменителедмв помещении окрашивают: водорода — в зеленый цвет, прочих горючих газов — в красный цвет. В те же цвета окрашиваются предохранительные затворы, клапаны, редукторы и концы шлангов на длине 0,5 м. Запрещается применять для кислорода шланги, ранее использовавшиеся для горючих газов.

При работе на жидком горючем следует руководствоваться следующими указаниями.

К выполнению работ с применением керосина, бензина и их смесей могут допускаться только специально обученные рабочие, имеющие удостоверение заводской квалификационной комиссии.

Применение жидких горючих (керосина, бензина и их смесей) на стапельных работах, на строящихся и ремонтируемых судах и в замкнутых помещениях (отсеках, котлах, цистернах) запрещается. Газопламенные работы с использованием жидких горючих разрешаются в помещениях цехов и на открытых площадках. Применение этилированного бензина при газопламенной обработке металлов запрещается во.всех случаях.

Бачки для горючего должны иметь манометр, быть испытанными на прочность гидравлическим давлением 10 кгс/см 2 , а на плотность пневматическим давлением 5 кгс/см 2 . Сальник запорного вентиля и обратный клапан насоса не должны пропускать горючее при давлении 5 кгс/см 2 . Наливать горючее в бачок разрешается не более чем на 3/4 его емкости. Заправка горючим должна производиться в особых помещениях, надежно оборудованных и безопасных в пожарном отношении. Разлитый керосин немедленно удаляют.

При работе на жидких горючих разрешается пользоваться только бензомаслостойкими шлангами по ГОСТ 9356-60* с внутренним диаметром 6 мм и длиной не менее 5 м. Присоединение шлангов к резаку должно быть плотным.

Бачок с горючим должен находиться на расстоянии 5 м от баллонов с кислородом и от источников открытого огня и не ближе 3 м от рабочего места резчика; бачок должен быть расположен так, чтобы на него не попадали пламя и искры при работе. Запрещается подходить с зажженным резаком к бачку для подкачки воздуха в него; во время подкачки бачка резак с закрытым вентилем кислорода должен располагаться на специальной подставке. Запрещается работать с жидким горючим в промасленной или пропитанной горючей жидкостью одежде.

При обратном ударе пламени немедленно должен быть погашен резак, закрыт сначала вентиль подачи кислорода на резаке, затем прекращена подача кислорода от баллона или кислородопровода, после чего закрыт вентиль подачи горючего на резаке и бачке. Запрещается выпускать воздух из бачка до того, как будет погашено — пламя резака. Нельзя отвертывать крышку насоса до полного выпуска воздуха из бачка.

Загоревшееся жидкое горючее следует гасить огнетушителем, песком или накрывать плотной тканью, брезентом и т. п. Запрещается тушить водой горящий керосин, бензин и их смеси. По окончании работы резак со шлангами и бачком нужно сдавать в кладовую, где они хранятся с соблюдением требований пожарной безопасности.

При выполнении работ по газовой сварке и резке необходимо соблюдать «Правила техники безопасности и производственной санитарии при производстве ацетилена, кислорода и газопламенной обработке металлов».

Техника безопасности при плазменно-дуговой резке

Обслуживая электрические устройства в процессе плазменно-дуговой обработки металлов, следует соблюдать правила техники безопасности, установленные для электродуговой сварки.

При обращении с баллонами, редукторами и шлангами, а также при работе по резке, сварке и наплавке сжатой дугой необходимо руководствоваться правилами по технике безопасности для газовой сварки и резки. В качестве дополнительных мер по технике безопасности при плазменно-дуговой обработке металлов Институт гигиены им. Эрисмана рекомендует следующие мероприятия.

Применять рациональную систему вытяжной вентиляции с целью снижения концентрации пыли и вредных газов в воздухе.

Для снижения уровня шума вентиляторы и источники питания установок током должны располагаться в отдельных изолированных от рабочих участков помещениях.

Спецодежда, обувь и средства индивидуальной защиты используются те же, что и при дуговой электросварке. Рукавицы из брезента должны доходить до локтевого сгиба.

Для защиты от высокочастотного шума при плазменном напылении металлов применяют наружные антифоны.

При плазменно-дуговой резке уши защищают от шума ультратонкой ватой в виде тампонов или применяют противошумные тампоны.

Техника безопасности при воздушно-дуговой резке

При воздушно-дуговой резке должны обеспечиваться те же меры по технике безопасности, что и при дуговой сварке. Резка должна производиться в кабинах, подобных тем, которые применяются при дуговой сварке. При случайных работах по резке место работ ограждается фанерными щитами или брезентовыми занавесями. Источники питания током следует располагать вне кабин для исключения возможности загрязнения оборудования металлической и шлаковой пылью. Резчик должен работать в сварочном шлеме или пользоваться щитком для защиты от излучений электрической дуги.

Спецодежда должна быть такой же, как у электросварщика. Работать следует только в брезентовых рукавицах. Место работ должно быть оборудовано достаточными по мощности вентиляционными отсосами.

При выполнении воздушно-дуговой резки необходимо строго соблюдать правила техники безопасности при работе с электрическими установками и устройствами во избежание поражения электрическим током

Техника безопасности при плазменно-дуговой резке

Безопасность при выполнении дуговой сварки и резки (включая плазменно-дуговую резку) обеспечивается соблюдением «Правил техники безопасности и производственной санитарии при электросварочных работах», утвержденных Президиумом ЦК профсоюза рабочих машиностроения 8 января 1960 г.

Плазменно-дуговая резка требует особо строгого соблюдения действующих правил эксплуатации электроустановок. Действующими правилами допускается напряжение холостого хода до 180 В при ручной и до 500 В при машинной резке (в аппаратах с дистанционным управлением).

Плазменно-дуговая резка сопровождается сильным шумом, как правило, не превышающим допустимого санитарными нормами. В случае образования шума на уровне звукового давления 110 — 115 дБ (это возможно при высоких напряжениях плазменной резки) необходимо применение защитных устройств от шума. Сила сварочного тока мало влияет на уровень шума. Уровень шума сильно повышается с увеличением напряжения плазменной дуги, применяемом при машинной резке. Уровень шума снижается с увеличением расстояния от места горения плазменной дуги. Поэтому при механизированной резке следует применять дистанционное управление и место оператора подобрать с наименьшим шумом.

При ручной резке отдалить резчика от режущей дуги невозможно. Поэтому ГОСТ ограничивает напряжение дуги до 180 В. В отдельных случаях резчики пользуются противошумными наушниками ВЦНИИОТ-2 или противошумной каской ВЦНИИОТ-2М с наушниками, защищающими резчика от шума интенсивностью до 120 дБ (резчик при этом слышит разговорную речь).

Плазменно-дуговая резка вызывает образование большого количества газов и паров от разрезаемого металла. Большое содержание в воздухе около резчика даже таких газов, как азот и аргон, затрудняет дыхание и вызывает удушье. Особенно опасны пары окислов меди и цинка, образующиеся при резке меди и латуней. Поэтому при резке сжатой дугой требуется, кроме общеобменной, также и местная вентиляция.

Наряду с газопылевыми выделениями и шумами резка сжатой дугой сопровождается интенсивным излучением. Для защиты глаз оператора-резчика применяют щитки с защитными стеклами и очки со светофильтрами типа В-2 или В-3.

Другие опасности в виде взрыва сжатого газа, ожогов брызгами расплавленного металла и возникновения пожара всегда требуют особой предосторожности при плазменно-дуговой резке.

Техника безопасности при газовой сварке и резке

Основными источниками опасности при газовой сварке и резке могут быть:

взрывы ацетиленовых генераторов от обратного удара пламени, если не срабатывает водяной затвор (нужно следить за тем, чтобы водяной затвор всегда был наполнен водой до надлежащего уровня, и периодически проверять его, открывая контрольный кран затвора);

взрывы кислородных баллонов в момент их открывания, если на штуцере баллона или на клапане редуктора имеется масло;

неосторожное обращение с пламенем горелки; пламя может быть причиной загорания волос, одежды, ожога сварщика и пожара в помещении;

ожоги глаз в случае, если сварщики не пользуются светофильтрами;

отравления скопившимися вредными газами при отсутствии обменной вентиляции в помещении.

При ручной и механизированной кислородной резке, сварке и других процессах газопламенной обработки сварщики должны работать в защитных очках со стеклами Г-1, Г-2 и Г-3, а вспомогательные рабочие — со стеклами В-1, В-2 и В-3, где стекла Г-3 и В-3 наиболее темные.

При выполнении газопламенных работ внутри отсеков, ям и резервуаров, где возможны скопления вредных газов, должны работать переносные приточно-вытяжные вентиляторы.

Запрещается работать без водяного затвора или при неисправном водяном затворе. Запрещается к одному водяному затвору присоединять несколько горелок или резаков.

Необходимо тщательно промывать ацетиленовый генератор от известкового ила не реже двух раз в месяц при ежедневной работе генератора. Правила по обращению и уходу за ацетиленовым генератором следует строго выполнять согласно инструкции по эксплуатации данного генератора.

Запрещается переносить баллоны на плечах; следует пользоваться специальными тележками или носилками. Кислородные и ацетиленовые баллоны должны всегда находиться в вертикальном положении. Следует предохранять их от ударов.

Запрещается устанавливать баллоны на солнце, возле отопительных приборов и других источников тепла. При необходимости любой баллон должен находиться на расстоянии не менее 5 м от сварочной горелки или резака.

В качестве заменителей ацетилена не рекомендуется применять бензин (в крайнем случае только бензин А-66 с соответствующей аппаратурой для него). Применение этилированного бензина запрещается во всех случаях газопламенной обработки. К выполнению работ с применением керосина, бензина и их смесей могут допускаться только специально обученные рабочие, имеющие удостоверения заводской квалификационной комиссии.

Применение жидких горючих на стапельных работах, в судах и в замкнутых помещениях (котлы, цистерны и др.) запрещается.

При работе на жидких горючих разрешается пользоваться только бензомаслостойкими шлангами по ГОСТ 9356 — 75 с внутренним диаметром 6 мм и длиной не менее 5 м.

При выполнении работ по газовой сварке и резке необходимо соблюдать соответствующие «Правила техники безопасности и производственной санитарии при производстве ацетилена, кислорода и газопламенной обработке металлов».

Глава XVI. Сварка углеродистых и легированных сталей

Краткие сведения о сталях

Стали подразделяют на углеродистые и легированные.

Углеродистыми называют стали, содержащие углерода 0,1 — 0,7% 1 .

1 (Стали, содержащие углерода более 0,7% — инструментальные, практически не свариваются и здесь не рассматриваются.)

Легированными называют стали на основе железа или никеля и содержащие один или несколько легирующих элементов и углерода до 0,5%.

Углеродистые стали поставляются по ГОСТ 380 — 71 (углеродистая сталь обыкновенного качества), ГОСТ 1050 — 74 (углеродистая конструкционная качественная сталь), ГОСТ 5521 — 76 (сталь для судостроения), ГОСТ 5520 — 69 (сталь для котлостроения), ГОСТ 6713 — 75 (сталь для мостостроения) и др.

По основной структуре стали подразделяются на классы: перлитный, бейнитный, мартенситный, ферритный, аустенитный и карбидный.

Машиностроительная сталь в большинстве случаев относится к перлитному классу, сталь с особыми свойствами — к аустенитному, мартенситному или ферритному классам.

Углеродистая сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380 — 71) подразделяется на три группы: А — поставляемую по механическим свойствам, Б — по химическому составу и В — по механическим свойствам и химическому составу.

Согласно строительным нормам и правилам изготовление сварных изделий должно производиться из сталей группы В. Сталь группы В имеет шесть марок в зависимости от химического состава и механических свойств, степени раскисления и номера категории стали.

Как правило, для сварных конструкций применяют сталь марок ВСт2 и ВСт3 всех степеней раскисления и всех номеров категорий. Расшифровка стали по названию марки следующая: ВСт3сп3 — сталь группы В марки 3, спокойная (по раскислению), 3-й категории; ВСт3Гпс4 -сталь группы В марки 3, с повышенным содержанием марганца, полуспокойная, 4-й категории; ВСтЗкп — сталь группы В марки 3, кипящая, 1-й категории.

Согласно ГОСТ 5521 — 76 марки углеродистой конструкционной стали обозначаются: 08, 10, 15, 20 и т. д., где цифры показывают среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента.

Углеродистая сталь, идущая на сварные изделия, разделяется на низкоуглеродистую, среднеуглеродистую и высокоуглеродистую. К низкоуглеродистым относят стали, не закаливающиеся при дуговой и газовой сварке (C≤0,22%), к среднеуглеродистым (C=0,2-0,45%) и высокоуглеродистым (C=0,45-0,7%) — закаливающиеся.

Сведения о легированных сталях приведены ниже.

Свариваемость металлов

Современное машиностроение и строительство невозможно без применения легированных сталей; они увеличивают надежность, долговечность и экономичность конструкции при меньшей массе и лучших эксплуатационных свойствах. Это особенно важно для комбинированных конструкций, собираемых из неоднородных металлов. Однако некоторые разнородные металлы или вообще не способны соединяться сваркой, или технология их сварки очень сложна. В связи с этим большое значение в технологии сварки имеет понятие о свариваемости металлов.

Свариваемостью называют свойство металла или сочетания металлов при установленной технологии сварки образовывать соединения, свойства которых (физические, механические и др.) близки к свойствам основного металла.

Например, хорошая свариваемость низкоуглеродистых сталей характеризуется равнопрочным с основным металлом сварным соединением без снижения пластичности в околошовной зоне и без трещин в металле шва.

Свариваемость легированных сталей оценивается возможностью получения соединений, стойких против образования закалочных структур (и трещин), коррозии, уменьшения прочности при высоких температурах.

Металлы однородные, с одинаковой атомной решеткой легко соединяются сваркой, тогда как разнородные могут совершенно не свариваться. Например, не сваривается медь со свинцом; затруднена сварка железа со свинцом, титана с углеродистой сталью и медью и др.

Металл шва и металл зоны термического влияния любого сварного соединения, составленного даже из однородных частей, являются по свойствам неоднородными, как между собой, так и по сравнению с основным металлом. Недостаточной работоспособностью обладает крупнозернистый (перегретый), закаленный или крупнозернисто-закаленный металл, образующийся в сварном соединении в зависимости от способности свариваемого металла изменять свою структуру и свойства при сварке. Признак плохой свариваемости — склонность к образованию трещин, которые совершенно недопустимы в сварных соединениях. Склонность к перегреву, закалке, образованию трещин и других дефектов при сварке характеризует свариваемость металлов.

При оценке свариваемости термически упрочненной стали весьма важной характеристикой является ее склонность к разупрочнению (потере прочности) при сварке. Обычно разупрочнение происходит в зоне термического влияния на участке с температурами нагрева 400 — 720°С в зависимости от температуры отпуска стали в процессе ее изготовления на заводе (закалка+отпуск).

Для того чтобы изготовить прочную сварную конструкцию с наименьшими затратами труда, применяя наиболее рациональную технологию сварки, следует возможно полнее изучить свариваемость стали.

На свариваемость влияют химический состав присадочного металла, режим сварки, температура окружающего воздуха, химический состав и толщина стали, условия закрепления элементов конструкции при сварке и другие конструктивные, технологические, а также эксплуатационные условия.

На практике применяют различные методы определения свариваемости для проверки стойкости металла против образования трещин, перехода в хрупкое состояние, коррозии, износа и других свойств.

Классификация углеродистых сталей по свариваемости. По признакам стойкости против образования трещин при соответствующей технологии сварки все стали с ферритно-перлитной и бейнитной структурами можно разделить на четыре группы: I — стали, не закаливающиеся при дуговой и газовой сварке и поэтому сваривающиеся без особых ограничений; II — стали, склонные к образованию закалочных микроструктур, но при правильно выбранной технологии сваривающиеся без появления их (при сварке без подогрева); III — стали, склонные к закалочным структурам при сварке и сваривающиеся с подогревом для избежания появления этих структур; IV — стали, закаливающиеся при сварке и сваривающиеся с предварительным, сопутствующим подогревом и немедленной термообработкой после сварки.

В табл. 32 приведены некоторые распространенные марки сталей и условия их свариваемости.

32. Свариваемость перлитных сталей

Примечание. Свариваемость сталей может оцениваться и по эквивалентному углероду Сэ, определяемому по соответствующей формуле.

Сварку сталей I группы можно выполнять при любом тепловом режиме в широком интервале, без особых ограничений в способе наложения швов по сечению, длине и положению в пространстве.

Сварка сталей II группы выполняется с соответствующими ограничениями, в узком интервале тепловых режимов и ограниченной температуры окружающего воздуха.

Стали, отнесенные к III группе, требуют подогрева при сварке, который способствует снижению скорости охлаждения сварного соединения и, следовательно, образованию относительно мягкой ферритно-перлитной, в крайнем случае бейнитной микроструктуры.

Сварка сталей, отнесенных к IV группе по свариваемости, выполняется с обязательным подогревом и термообработкой.

Основные правила техники безопасности при проведении сварочных работ

При сварочных работах металл разогревается до тысячи и более градусов, в процессах задействован электрический ток большой силы, и зачастую горючие газы. Все это заставляет сварщика быть осторожным, использовать защитную одежду и маску.

Специально разработанная техника безопасности при сварке помогает предотвратить развитие профзаболеваний, свести к минимуму несчастные случаи и уцелеть при авариях электрооборудования.

Соблюдение требований техники безопасности при сварочных работах на производстве является обязательным условием.

Средства защиты

Согласно правилам техники безопасности, сварщик во время электросварки должен быть в специальной одежде. Защитную одежду ему выдает предприятие. Закупается она в специализированных магазинах и должна соответствовать целому ряду требований.

Одежда сварщика выполняется из негорючих, натуральных материалов. Синтетические ткани не могут использоваться. Наиболее распространены костюмы из брезента, спилка или замши. При варочных работах в суровых зимних условиях можно надевать суконную одежду.

Для защиты рук сварщик снабжается защитными перчатками или варежками. Наиболее надежную защиту дают рабочие перчатки из спилка или замши. Брезент быстро прогорает, и такие перчатки нередко не выдерживают и одну смену.

Обувь выполняется из различных материалов. Наиболее распространены кирзовые ботинки и сапоги. Подошва может быть резиновой или из других более современных материалов.

При выборе обуви для сварочных работ предпочтение опытные сварщики отдают подошве без сапожных гвоздей. В противном случае даже при минимальной влажности сварщик будет испытывать дискомфорт, особенно специалист с пониженным уровнем сопротивления тела.

Защита лица и органов зрения производится с помощью сварочной маски или щитка. Многие умельцы пытаются сделать их самостоятельно. Но даже незначительная щель в конструкции может нанести большой вред глазам и коже.

Поэтому лучше приобрести промышленную простую маску за очень малые деньги, чем всю ночь ходить по квартире, как крот и закапывать глаза новокаином или альбуцидом.

К сварочной маске инспекция по охране труда и правила техники безопасности предъявляют повышенные требования.

Согласно нормам ГОСТа 9497-60 светофильтр должен обеспечивать не только задержание вредного светового излучения, но и возможность нормального контроля над сварочной ванной и положением электрода. Смотровое окошко должно выполняться нормального размера и обеспечивать обзор для сварщика.

Работа с электрооборудованием

Электробезопасность при сварочных работах предписывает использование только исправного и заземленного оборудования. При таком условии поражение человека электротоком полностью исключено.

Техника безопасности требует, чтобы осветительные приборы питались от 12 В, но на практике это редко выполняется. Рабочие полностью зависят от собственников производства и выполняют их приказы, а не правила техники безопасности.

Несмотря на это, знать основные требования, обеспечивающие личную безопасность, полезно в любой ситуации. Все оборудование должно работать на холостом ходе с напряжением не более 90 В.

Смертельное напряжение немного выше – 110 В. Сила тока, величиной более 5 сотых Ампера, может стать причиной электротравмы и летального исхода.

Защитить от поражения током может применение следующих правил техники безопасности:

все электроприборы должны иметь надежное и качественное заземление и зануление. Их выполняют из медного проводника с достаточным сечением;
техника безопасности предписывает подключать сварочное оборудование через электрощиток к отдельному защитному автомату и прибору УЗО;
длина проводов для подключения сварочного оборудования не должна превышать 10 м. При потребности срастить провод в месте обрыва, соединение требуется проводить с помощью специальной соединительной муфты. Провода лучше провешивать на высоте более 2,5 м, а опускать их потребителям требуется по заземленной стальной трубе. Все места прохождения проводки должны оборудоваться специальными резиновыми муфтами.
при сварочных работах на улице или в полевых условиях техника безопасности рекомендует устанавливать сварочный аппарат под навесами или в крытых павильонах. Работы прекращаются при сильном дожде или снегопаде;
все кабели и провода должны иметь исправную изоляцию. При значительных повреждениях и скрутках инструкция требует заменить сварочный кабель.

Своевременно принимая меры безопасности при выполнении электросварочных работ, можно полностью обезопасить себя и окружающих от удара током.

Основные правила поведения

При электросварке возникает сильное тепловое и световое излучение, поэтому правила безопасности предназначены для защиты не только сварщика, но и любого человека, который может оказаться в радиусе действия электрической вспышки.

Сварочные работы следует проводить на специально оборудованных постах, оснащенных ширмами для защиты окружающих от вредного воздействия на глаза. Высота ширм не менее 1800 мм.

При нахождении в закрытом помещении сварочные работы следует начинать после предварительного проветривания с включенной приточной вентиляции.

По технике безопасности при электродуговой сварке в закрытых емкостях или в помещениях с сырыми условиями, работать можно с использованием резиновой одежды и коврика. Для защиты при работе в сидячем или лежачем положении требуется подкладывать войлочную подстилку.

Следует проводить постоянный контроль над целостностью провода заземления и сварочных кабелей. Для сварочных работ надо применять надежный и качественный инструмент и держатель электродов.

Проводя сварочные работы по ремонту машины, предварительно следует отключить массу на аккумуляторе и обеспечить соблюдение противопожарных мер. Осуществляя сварку вблизи топливного бака, согласно технике безопасности требуется провести его демонтаж.

Осуществляя сварочные работы на высоте, сварщик обязан пройти инструктаж по технике безопасности и получить наряд-допуск. Без этих мер работу начинать запрещено. Техника безопасности требует, чтобы сварщик был надежно застрахован, а весь инструмент закреплен. Страховку осуществляет помощник.

Переставлять электрооборудование следует только после выключения из сети. Если надо отлучиться на некоторое время с места работы, то аппарат отключают, а держатель помещают на диэлектрическую основу.

Важные запреты

Правила техники безопасности при ручной дуговой сварке запрещают продолжать работу со сломанным защитным шлемом и при небольших щелях в маске или трещинах на стекле.

Нельзя производить сварку с выключенной или неисправной системой вытяжки, а также продолжать сварку на открытом месте при дожде и снеге.

При сварке и резке нельзя работать с незакрепленной деталью, особенно находящейся навесу и удерживаемой рукой. По технике безопасности запрещено варить в местах, где находятся горючие жидкости или газы. Нельзя варить трубопроводы под давлением и применять для проведения заземления толстые стальные детали.

Запрещено долгое время удерживать замкнутый электрод или держатель на металле. Как минимум это приведет к поломке балластника, регулирующего сварочный ток.

Газосварка и резка

Техника безопасности предписывает выполнение целого ряда требований при выполнении газовой сварки или резки металлов. При перевозке на вентили баллонов надевают защитные колпаки, а сами баллоны надежно закрепляют в кузове.

Кислородные и баллоны с горючим газом хранят и перевозят только в вертикальном положении в специальных отсеках, оборудованных гнездами. Отработанные емкости следует хранить до заправки отдельно от заправленных.

При возникновении обратного удара (это выражается в частых хлопках), сначала перекрывается ацетилен, затем кислород.

Особенно опасна работа с использованием газовых генераторов. Обращение с газосварочным оборудованием требует соблюдения пожарной безопасности при сварочных работах.

По правилам техники безопасности их запрещено устанавливать рядом с кислородными баллонами, в подвальных помещениях и на лестницах.

Запрещается производить работы с подключением к аппарату или баллону нескольких горелок или резаков. Запрещается самовольное отключение системы автоматики, работа в промасленной спецовке или перчатках, на которых пятна масла.

При работе с ацетиленовыми генераторами следует контролировать уровень воды в затворе. Контроль проводят не реже 2-х раз за смену и при каждом обратном ударе. Запрещено разводить открытый огонь вблизи баллонов и генератора, курить и палить спички. Производить эти действия можно не ближе 10 метров.

При замерзании газосварочного оборудования нельзя отогревать его с помощью факела и другого открытого огня. Следует проводить оттаивание с помощью крутого кипятка. Не допускается пользоваться газовыми редукторами со снятыми манометрами, неисправным манометром, баллонами с истекшим сроком службы.

При несоблюдении правил техники безопасности сварщик может подвергнуться воздействию электротока и даже смерти при взрыве баллонов. Не лучшим исходом будут профессиональные болезни.

При отсутствии надежной вентиляции возможно развитие бронхиальной астмы, пылевого бронхита. Несоблюдение правил ношения спецодежды приведут к профессиональной экземе, металлизации кожи.

При выполнении всех требований техники безопасности риск получения электротравм и степень опасностей при работе с электросварочным и газогенераторным оборудованием снизится практически до нуля.