ДИПЛОМНИКУ / БЖД / Сварка / Требования безопасности при газовой сварке и резке

Требования безопасности при газовой сварке и резке

О. Г. Левченко, В. А. Метлицкий, кандидаты техн. наук, ИЭС им. Е. 0. Патона НАН Украины

При газопламенной обработке металла в воздухе рабочей зоны могут накапливаться вредные вещества. Одни из них образуются в результате взаимодействия пламени с металлом и воздухом - соединения марганца, железа, хрома, никеля, меди, цинка и других металлов, монооксид углерода (угарный газ) и оксиды азота. Другие проникают в воздух в результате утечки из ацетиленового генератора при его перезарядке и при регулировке расхода газов перед сваркой: ацетилен, природные газы и сжиженные углеводородные газы (пропан, бутан), пары жидкого горючего (бензин, керосин), кислород и примеси ацетилена - фосфористый водород (фосфин) и сероводород. Эти вещества являются вредными и опасными для здоровья сварщиков, некоторые из них - взрыво- и пожароопасны.

Наиболее токсичным из газов является фосфин (РН3), образующийся при разложении водой карбида кальция и находящихся в его составе фосфористого кальция и фосфористого углерода. В результате неполного сгорания углеродсодержащего газа (ацетилена и др.) и при взаимодействии ацетилена с водяным паром при высокой температуре выделяется монооксид углерода. Оксиды азота образуются в результате окисления азота воздуха кислородом при высокой температуре газового пламени. Сероводород присутствует в ацетилене в незначительных количествах как примесь в составе карбида кальция. Именно эти газы и представляют определенную опасность для сварщиков.

Известны случаи отравления сварщиков при кислородно-ацетиленовой сварке и резке в небольших помещениях или внутри котлов, трубопроводов и других замкнутых объемах, вызванного комплексным воздействием газов на организм, в первую очередь - наркотическим действием ацетилена, в результате чего сварщики теряли сознание. Затем наступало отравление монооксидом углерода и диоксидом азота, вызывающее отек легких, а также токсическими примесями в ацетилене - фосфина и сероводорода.

Для предупреждения воздействия вредных веществ на организм производственные помещения должны быть оборудованы общеобменной приточно-вытяжной вентиляцией, соответствующей СНиП 2.04.05-91. Количество воздуха, необходимого для удаления вредных примесей до уровня ПДК (ГОСТ 12.1.005-88), должно соответствовать требованиям "Санитарных правил при сварке, наплавке и резке металлов" № 1009-73. Удаляемый воздух из производственных помещений должен очищаться от вредных веществ. Приточный воздух следует подавать в рабочую зону или в направлении этой зоны. Температура подаваемого вентиляционными установками воздуха должна быть не ниже +20° С. Для вентилирования замкнутых объемов и труднодоступных мест необходимо применять местные переносные вытяжные и приточные вентиляционные агрегаты. Рекомендуем переносной вентиляционный агрегат с гибким воздуховодом "Шмель-2500", переносной вентиляционный агрегат ОСА-300, выпускаемые СКТБ ФХИ (Одесса) или аналогичное вентиляционное оборудование СП "СовПлим" (С.-Петербург).

Если невозможно осуществлять местную вытяжку или вентилирование внутри изделий, а также при резке металла с антикоррозионными покрытиями, следует предусматривать принудительную подачу чистого воздуха в зону дыхания сварщика или резчика в количестве 6-8 м3/ч, в холодный период года подогретого до температуры не ниже +18° С. Это обеспечивает автономная система "Шмель-40" (СКТБ ФХИ) очистки и подачи воздуха с дыхательной полумаской. Система крепится на поясе сварщика. Частично проблему очистки воздуха позволяют решить фильтрующие респираторы "Снежок ФГП-В" (ФХИЗОСиЧ, Одесса) с фильтрами для улавливания кислых газов.

Для защиты глаз от излучения газового пламени, а также от искр и брызг расплавленного металла необходимо применять защитные очки с естественной непрямой вентиляцией и светофильтрами:

- Г-1, Г-1Н - для газосварщиков и вспомогательных рабочих при сварке на открытых площадках; - Г-2, Г-2Н - для газосварки и резки средней мощности; - Г-3, Г-ЗН - для газосварки и резки большой мощности.

Газосварщики и газорезчики должны работать в рукавицах и спецодежде, защищающих от попадания брызг шлака и металла на кожу.

Уровень шума, создаваемого потоком рабочих газов, вытекающих под давлением из сварочных горелок и резаков, зависит от мощности сварочного пламени. Поэтому в случае превышения допустимых уровней звукового давления (ГОСТ 12.1.003-83 и СН № 3323-85) необходимо применять наушники, вкладыши или шлемы, выбираемые в зависимости от величины акустической эффективности согласно СТ СЭВ 5803-86.

Для снижения физических и нервно-психических перегрузок показатели тяжести и напряженности труда сварщика должны быть не выше второго класса в соответствии с "Гигиенической классификацией труда" №4137-86.

Ацетилен - взрывоопасный газ. Он взрывается при повышенном давлении (более двух атмосфер) и при содержании ацетилена в смеси с воздухом от 2,8 до 66%. Поэтому при содержании в воздухе рабочего помещения более 2,8% ацетилена, поступающего из ацетиленового генератора, сварщик не должен начинать сварку, поскольку при зажигании пламени горелки произойдет взрыв. С медью, серебром и ртутью ацетилен образует взрывчатые вещества - ацетилениды. При повышенной температуре (120° С и выше) ацетилениды взрываются от ударов, толчков и по другим причинам. Нагрев ацетилена выше 300° С приводит к его распаду с выделением большого количества теплоты, что также может привести к взрыву.

Взрывоопасность карбида кальция связана с тем, что при воздействии на него воды или влаги образуется ацетилен.

В смеси с воздухом взрывоопасен и природный газ, используемый как заменитель ацетилена, состоящий в основном из метана. Он взрывается от искры или пламени при содержании в смеси с воздухом от 6 до 12% природного газа.

Взрывоопасны также смеси воздуха или кислорода с парами бензина или керосина, применяемые для газовой сварки или резки.

Для предупреждения несчастных случаев от взрывов и пожаров газовую сварку или резку необходимо выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность. Общие требования", ГОСТ 12.1.010-76 "Взрывобезопасность. Общие требования", ГОСТ 12.1.011-78 "Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний", ГОСТ 12.3.036-84 "Газопламенная обработка металлов. Требования безопасности", ГОСТ 8856-72 "Аппаратура для газопламенной обработки. Давление горючих газов", ДСТУ 2448-94 "Кисневе рiзання. Вимоги безпеки"; "Правил техники безопасности и производственной санитарии при производстве ацетилена, кислорода и газопламенной обработке металлов", "Правил пожарной безопасности при проведении сварочных и других огневых работ на объектах народного хозяйства", "Правил безпеки в газовому господарствi" и "Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением".

Необходимо строго соблюдать правила обращения с кислородными баллонами, ацетиленовыми генераторами, водяными затворами, горелками и резаками.

Баллоны с кислородом нельзя бросать и подвергать ударам, поскольку вследствие высокого давления стенки баллонов находятся в напряженном состоянии, и всякое местное возрастание напряжений, вызываемое ударами, может служить причиной разрушения недостаточно качественного баллона. При перевозке баллоны должны иметь предохранительные колпаки и заглушки на вентиле. Запрещается перевозить и хранить кислородные баллоны вместе с горючими газами и различными горючими веществами. Баллоны должны находиться на расстоянии не ближе 5 м от очагов с открытым пламенем и не ближе 1 м от приборов центрального отопления. Нельзя расходовать весь газ из баллона: остаточное давление кислорода должно быть не менее 0,5 МПа, ацетилена- 2 МПа. На передвижных рабочих местах можно устанавливать один кислородный и один ацетиленовый баллон, расположенные не ближе 5 м от открытого пламени.

Нельзя допускать загрязнения вентиля и редуктора маслом или жиром. При замерзании вентиля или редуктора их отогревают чистой горячей водой без примеси масла. Запрещается отогревать вентили и редукторы открытым пламенем.

Карбид кальция перевозят и хранят в герметически закрытых барабанах. Соприкосновение карбида с влажным воздухом из-за нарушения герметичности барабана приводит к образованию ацетилена и связанной с этим опасности его воспламенения. Нельзя раскупоривать барабан с карбидом вблизи открытого огня или курить при этом. Для открывания барабана с карбидом нельзя применять инструмент (зубило и т. п.), при работе с которым может образоваться искра. Вскрытие барабанов с карбидом кальция в помещениях должно осуществляться в специальных шкафах под вытяжкой. При работе с карбидом кальция должны применяться средства индивидуальной защиты органов дыхания.

Особой осторожности требует обращение с ацетиленовыми генераторами. Они могут взрываться вследствие образования взрывчатых смесей ацетилена с воздухом или кислородом, наличия в генераторе медных деталей, повышения температуры в генераторе и повышения давления ацетилена.

Чтобы предупредить повышение температуры в ацетиленовых генераторах, их следует устанавливать не ближе 1 м от отопительных приборов. Переносные генераторы запрещается устанавливать в котельных, горячих и химических цехах ближе 10 м от открытого пламени. Разгрузку генератора с неразложившимся карбидом следует производить лишь после полного остывания реторты.

В процессе работы наконечник горелки разогревается, что ведет к разогреву горючей смеси. В результате этого возможны обратные удары. Поэтому время от времени мундштук горелки следует охлаждать в чистой воде. При охлаждении горелки ацетиленовый вентиль должен быть закрыт, а кислородный - несколько приоткрыт. Этим предупреждается образование взрывоопасной смеси кислорода или воздуха с ацетиленом и попадание воды в наконечник горелки.

Для предупреждения обратных ударов следует соблюдать определенный порядок зажигания горелки: сначала открывают кислородный вентиль и лишь затем ацетиленовый, после чего зажигают горючую смесь. Для прекращения работы сначала нужно закрыть ацетиленовый вентиль, а затем - кислородный.

С целью предупреждения хлопков и обратных ударов при газовой резке сперва несколько открывают на резаке вентиль подогревающего кислорода, затем ацетиленовый вентиль, зажигают горючую смесь и регулируют подогревающее пламя. Когда металл нагрет, пускают режущий кислород. Для прекращения резки сначала выключают подачу режущего кислорода, затем ацетилена и последним прекращают подачу подогревающего кислорода.

При возникновении обратного удара все вентили и запорные устройства оборудования должны быть немедленно перекрыты. Возобновлять работы следует после тщательной проверки исправности сварочного оборудования и охлаждения горелки или резака.

Для защиты ацетиленовых генераторов, трубопроводов и резинотканевых рукавов для горючих газов и кислорода от проникновения в них пламени взрывной волны обратного удара, а также от перетекания воздуха, горючего газа или кислорода при неисправной сварочной, режущей и регулирующей аппаратуре необходимо применять предохранительные защитные устройства:

- жидкостные затворы закрытого типа, устанавливаемые на ацетиленовых генераторах и рабочих постах отбора газов; - обратные шариковые клапаны, устанавливаемые на газопроводах газов - заменителей ацетилена; - сухие затворы, устанавливаемые на трубопроводах ацетилена и горючих газов - заменителей ацетилена; - обратные клапаны для защиты кислородных рукавов резаков, работающих на жидком горючем.

Перед началом работы водяной затвор ацетиленового генератора нужно наполнять водой до уровня контрольного краника. Несколько раз в течение смены и после каждого обратного удара необходимо контролировать уровень воды в затворе и при необходимости добавлять воду. При прекращении отбора газа следует закрыть кран на входе в затвор.

В случае работы в замкнутых пространствах и труднодоступных местах газовые баллоны, газозаборные посты и передвижные ацетиленовые генераторы должны размещаться снаружи.

Сварка в закрытых емкостях должна проводиться сварщиком под контролем наблюдающего. При этом должна быть обеспечена связь работающего с наблюдающим.