15.8.1. Электросварочные работы

При электросварочных работах возникает опасность поражения электрическим током, поражения глаз и поверхности кожи лучами электрической дуги, получения ожогов каплями расплавленных металла и шлака, отравления выделяющимися вредными газами. Возможны также ожоги при касании раскаленного электрода или горячего изделия, ранения и засорения глаз осколками и окалиной при зачистке грата, удалении окалины и вырубке бракованного шва. В случае работы электросварщика на высоте возникает также опасность травмирования находящихся ниже людей падающими каплями металла.

Требования безопасности при проведении электросварочных работ следующие. К электросварочным работам допускаются лица не моложе 18 лет с профессиональной подготовкой, прошедшие специальное техническое обучение и инструктаж по технике безопасности, имеющие удостоверение о сдаче испытания в соответствии с Правилами испытания электросварщиков и газосварщиков для допуска их к ответственным работам, утвержденными Ростехнадзором, а также вторую группу по электробезопасности. Если сварщик приступает к сварке (например, аммиачных трубопроводов) впервые, после двухмесячного перерыва или новыми сварочными материалами, он должен независимо от наличия удостоверения заваривать пробные стыки в условиях, аналогичных рабочим. Пробные стыки подвергают внешнему осмотру, испытанию на сплошность просвечиванием и механическому (на разрыв и изгиб) испытанию.

Безопасность сварочных работ достигается соответствующей конструкцией сварочных аппаратов и машин, не допускающей случайного прикосновения к токоведущим частям, четкой маркировкой концов первичной и вторичной обмоток трансформатора, защитным заземлением, применением кабелей и проводов с требуемой изоляцией и электрододержателей безопасной конструкции с рукоятками из изолирующего и огнестойкого материала.

Электросварочная установка (трансформатор, агрегат, преобразователь) должна иметь паспорт, инструкцию по эксплуатации и инвентарный номер, под которым она числится в журнале учета и периодических осмотров.

Корпусы электросварочных аппаратов, сварочные столы, плиты, а также обратные провода надежно заземляют. Передвижные аппараты заземляют до подключения их к сети. Сварочные аппараты подключают к специальным закрытым клеммам так, чтобы аппарат сначала присоединялся к клеммам при отсутствии напряжения, а затем при помощи рубильника, пакетного или автоматического выключателя или контактора включался в сеть.

Подключение и отключение от сети электросварочной установки, а также наблюдение за ее исправным состоянием в процессе эксплуатации осуществляется обученным электромонтером. Производить эти операции сварщикам разрешается только в том случае, если они имеют квалификацию по технике безопасности не ниже второй группы.

Для подвода тока к электроду и в качестве обратного провода применяют гибкие провода с медными жилами и резиновой изоляцией. Длина проводов между питающей сетью и передвижным сварочным аппаратом не должна превышать 10 м, провода должны иметь защиту от механических повреждений. Применение проводов с поврежденной изоляцией запрещено.

Расстояние между сварочными трансформаторами при их совместном использовании должно быть не менее 0,35 м, между электросварочным трансформатором и ацетиленовым генератором — не менее 3 м, а между электросварочными проводами и газовыми шлангами кислорода и ацетилена — не менее 1 м.

Для защиты сварщика от поражения электрическим током при производстве работ в особо опасных помещениях электросварочная установка должна быть оборудована электрической блокировкой, обеспечивающей автоматическое отключение сварочной цепи при холостом ходе или понижение напряжения между электродом и изделием до 12 В с выдержкой не более 0,5 с.

В зависимости от состава свариваемого металла и электродов, а также от их покрытия при сварке выделяются различные вредные газы (окись азота, окись углерода, окислы металлов), которые отрицательно действуют на нервную систему и дыхательные пути.

Для удаления вредных газов из рабочей зоны внутри зданий оборудуют вытяжную вентиляцию непосредственно от мест газо- и пылевыделений в виде бортового отсоса у сварочного стола, а иногда в сочетании с вытяжным зонтом (если изделия высокие).

В качестве технологической меры оздоровления процесса применяют электроды с маломарганцовистыми покрытиями марок К-5, УОНИ 13/55, ЦМ-9 или с меловой обмазкой; еще эффективнее применять рутиловые электроды марок МР-1 и МР-3.

Перед началом электросварочных работ проверяют надежность аппарата, сварочных проводов и электрододержателя,
а также надежность соединения контактов. Напряжение на зажимах в момент зажигания дуги не должно превышать 110 В для генератора постоянного тока и 70 В для генератора переменного тока.

При электросварочных работах пользуются спецодеждой (куртка, брюки, ботинки с глухим верхом, рукавицы, фартук с нагрудником и головной убор). Для защиты лица и глаз применяют защитные экраны в виде щитков и откидных масок со стеклами типа ТС (марки ЭС-100, ЭС-200, ЭС-300, ЭС-500). Стекла подбирает сварщик из имеющегося у него набора в зависимости от применяемой величины тока. Для защиты от поражения глаз подсобные рабочие применяют защитные очки с дымчатыми стеклами (ВЭС-1, ВЭС-2 или ВЭС-3), окружающие лица — кабины и ширмы.

В случае необходимости выполнения электросварочных работ внутри металлических конструкций, котлов, резервуаров, а также наружных установок (после дождя и снегопада) пользуются диэлектрическими перчатками, ковриком и галошами. При работе в закрытых резервуарах надевают полиэтиленовые каски (пользоваться металлическими щитками запрещено). В закрытых резервуарах должны работать не менее двух человек, причем один из них (с квалификационной группой не ниже III) должен находиться снаружи свариваемой емкости для контроля за безопасным ведением работы. Электросварщика, работающего внутри емкости, снабжают предохранительным поясом с веревкой, один конец которой должен быть у второго лица, находящегося вне емкости.

При ремонте аппаратов и трубопроводов выполняют сварку низкоуглеродистых сталей Ст. 2, Ст. 3, низколегированных сталей 10Г2, 10Г2Т. При ремонте компрессоров и вспомогательных механизмов необходимо сваривать среднеуглеродистые стали 40, 45, некоторые низколегированные стали (например, ЗОХГСА), чугун.

Для того чтобы металлические свойства металла шва, околошовной зоны и сварного соединения не были ниже свойств основного металла, необходимо правильно выбирать присадочный материал, покрытия электродов и соблюдать оптимальные технологические режимы сварки.

Низкоуглеродистые стали (сталь 10, 20, Ст. 3 спокойной плавки) можно сваривать как газовой, так и электродуговой сваркой. Для газовой сварки в качестве присадочного материала используют сварочную проволоку Св-08, Св-08А; для ответственных швов рекомендуется применять низколегированную присадочную проволоку Св-08ГА, Св-10ГА, Св-12ГС. В случае электродуговой сварки применяют в основном электроды типа Э-46 с рутил-карбонатным покрытием марки АНО-5, типа Э-46 марки МР-3. Особо ответственные соединения рекомендуется выполнять электродами марки СМ-И или УОНИ 13/45. Для глубокого проплавления шва (например, труб) используют электроды марки ЦМ-7С.

Дефектные швы исправляют короткими подварками. Вследствие быстрого остывания металл подварок приобретает пониженную пластичность и может образовывать кристаллизационные трещины. Поэтому подварку следует производить швом нормального сечения длиной не менее 100 мм с предварительным удалением металла дефектного шва.

Сварные швы и соединения могут иметь внутренние и наружные дефекты. К внутренним дефектам, не обнаруживаемым внешним осмотром, относят пористость, непровар, трещины, к наружным — отклонения формы и размеров рабочего сечения шва от проектных, поджоги, подрезы и незаделанные кратеры.

Для обеспечения качества сварных швов необходимо тщательно систематически контролировать их на всех стадиях процесса сварки. Сварные швы и соединения контролируют с помощью наружного осмотра всех стыков и каким-либо физическим методом (ультразвуковой, магнитографический, просвечивание рентгено- и гамма-лучами). Иногда качество сварных швов проверяют разрушающим механическим способом (на разрыв), определяя прочность и эластичность. При исправлении сварных швов качество их необходимо проверять физическими методами контроля в течение всего процесса.