一、焊接及焊接作業(yè)安全技術(shù)的意義

焊接是指通常適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)過(guò)程，使兩個(gè)分離的固態(tài)物體之間產(chǎn)生原子或分子間的結(jié)合而連成一體的方法。金屬焊接主要分為熔化焊、固相焊和釬焊。熔化焊主要包括氣焊、電弧焊和電阻點(diǎn)焊等；固相焊主要有冷壓焊、爆炸焊、電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊等。此外，金屬熱切割、表面堆焊、噴焊和噴涂等，雖然不屬于分離金屬的連接，但均是與焊接方法相近或密切相關(guān)的金屬加工方法，通常這屬于焊接研究的范疇。

焊接作業(yè)安全技術(shù)，主要指焊接作業(yè)操作過(guò)程中所涉及的人身、設(shè)備和生產(chǎn)環(huán)境的安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（特種作業(yè)人員安全技術(shù)考核管理規(guī)則》（GB306－85）規(guī)定金屬焊接（氣割）作業(yè)人員為特種作業(yè)人員。

焊工要與各種易燃易爆氣體、壓力容器和電機(jī)電器接觸，同時(shí)，在焊接與切割過(guò)程中，又會(huì)產(chǎn)生有毒氣體、有害粉塵、弧光輻射、高頻電磁場(chǎng)噪聲和射線等。所有這些不安全因素，都有可能成為發(fā)生爆炸、火災(zāi)、觸電、燙傷、高空墜落等事故以及爆工塵肺、中毒等職業(yè)病的發(fā)生原因，不僅危害作業(yè)人員的安全與健康，而且還會(huì)使企業(yè)財(cái)產(chǎn)遭受?chē)?yán)重?fù)p失，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。所以，必須強(qiáng)調(diào)焊接作業(yè)中的安全技術(shù)，防止不安全因素造成危害。

二、氣焊與氣割作業(yè)安全技術(shù)

（一）氣焊與氣割作業(yè)。氣焊是利用可燃?xì)怏w（主要是乙炔氣）在純氧中燃燒，使焊絲和母材接頭處熔化，從而形成焊縫的一種焊接方法。氣割是利用可燃?xì)怏w（乙炔氣或液化石油氣）在純氧中燃燒，使金屬在高溫下達(dá)到燃點(diǎn)，然后借助氧氣流劇烈燃燒，并在氣流作用下吹出熔渣，從而將金屬分離開(kāi)的一種加工方法。

（二）氣焊與氣割用氣體。氣焊與氣割用氣體，主要是乙炔、液化石油氣和氧氣三種。

1.乙炔。屬于碳?xì)浠衔?，化學(xué)分子式為C2H2，在常溫下是無(wú)色氣體。工業(yè)用乙炔因含雜質(zhì)硫化氫（H2S）、磷化氫（PH3）、氨（NH3）等，故具有特殊的臭味。乙炔是可燃?xì)怏w，它與空氣混合燃燒時(shí)所產(chǎn)生的火焰溫度可達(dá)2350，乙炔與氧氣混合燃燒溫度可達(dá)3000～3300，因此，足以迅速溶化金屬進(jìn)行焊接或切割。乙炔又是一種具有爆炸性危險(xiǎn)的氣體。乙炔分子不穩(wěn)定，很易分解，隨著乙炔的分解即放出它在生成時(shí)所吸收的全部熱量。

2.液化石油氣。是石油煉制工業(yè)的副產(chǎn)品。其主要成分是丙烷（C3H8），大約占50～80％；其余是丙烯（C3H6 ）、丁烷（C4H10和丁烯（C4H8）等。液化石油氣在常溫下是以空氣態(tài)存在，即變成液體。因此，便于裝入瓶中儲(chǔ)存和運(yùn)輸。液化石油氣焊接中有應(yīng)用正逐步推廣，在氣割中已有成熟的技術(shù)，氣割質(zhì)量好，也較為經(jīng)濟(jì)。

3.氧氣。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，它是無(wú)色無(wú)味無(wú)毒氣體，分子式為O2，密度為1.43千克/立方米，比空氣稍重（空氣密度是1.29千克/立方米）；在-183時(shí)，氧變成淡藍(lán)色的液體；在-219時(shí)，就凝成淡藍(lán)色雪狀的固體。氧氣本身不能燃燒，是一種活潑的助燃?xì)怏w，是強(qiáng)氧化劑，與可燃?xì)怏w混合燃燒可以得到高溫火焰。有機(jī)物與氧的反應(yīng)，會(huì)放出大量的熱。增加氧的壓力和溫度，會(huì)使反應(yīng)顯著加快。當(dāng)壓縮的氣態(tài)氧與礦物油、油中細(xì)微分散的可燃物質(zhì)接觸時(shí)能夠發(fā)生自燃，常成為燃燒或爆炸的原因，而且火勢(shì)很猛，蔓延很快，甚至使用消防器材也無(wú)濟(jì)于事。突然壓縮氧氣所放出的熱量、摩擦熱和金屬固體微粒，隨氧氣在管道里高速流動(dòng)時(shí)與管壁的碰撞熱及靜電火花等，都可能成為燃燒的爆炸的最初因素，因此在使用氧氣時(shí)，尤其是在壓縮狀態(tài)下，必須經(jīng)常注意不要使它們和易燃物質(zhì)相接觸。

（三）氣焊與氣割設(shè)備。兩種設(shè)備是相同的，包括氧氣瓶、乙炔發(fā)生器或其他可燃?xì)怏w供氣源、回火防止器和減壓器等。他們使用不同的工具，分別為焊炬和割炬。

1.氧氣瓶。是一種儲(chǔ)存和運(yùn)輸氧氣用的高壓容器，外表面涂天藍(lán)色漆，并標(biāo)有明顯的黑字“氧氣”。氧氣瓶?jī)?nèi)氧氣壓力為15兆帕（150公斤力/平方厘米）。

2.乙炔發(fā)生器。是利用電石和水相互作用制取乙炔的設(shè)備。乙炔發(fā)生器分為低壓式和中壓式兩類(lèi)。低壓式乙炔發(fā)生器制取乙炔壓力為45千帕（0.45公斤力/平方厘米）；中壓式乙炔發(fā)生器制取乙炔壓力在45～150千帕（0.45～1.5公斤力/平方厘米）之間。現(xiàn)在多數(shù)使用排水式中壓乙炔發(fā)生器。低壓式浮桶乙炔發(fā)生器由于安全性能差已逐漸淘汰。

3.溶解乙炔氣瓶。利用乙炔大量溶解在丙酮溶液中的特點(diǎn)，利用溶解乙炔氣瓶來(lái)儲(chǔ)存和運(yùn)輸乙炔氣。與用乙炔發(fā)生器直接制取乙炔相比，采用溶解乙炔具有下列許多優(yōu)點(diǎn)：

（1）由于溶解乙炔氣是由專(zhuān)業(yè)化工廠生產(chǎn)的，可節(jié)省電石30％左右。

（2）溶解乙炔氣的純度高，有害雜質(zhì)和水分含量很少，焊接質(zhì)量高。

（3）乙炔瓶比乙炔發(fā)生器具有較高的安全性，因此允許在熱車(chē)間和鍋爐房使用。而在這些場(chǎng)所是不允許使用乙炔發(fā)生器的，其原因是避免從發(fā)生器中漏出氣態(tài)乙炔，造成爆炸著火。

（4）乙炔瓶可以在低溫度情況下工作，不存在水封回火防止器及膠管中水分結(jié)冰而停止供氣的現(xiàn)象，對(duì)北方寒冷地區(qū)更具有優(yōu)越性。

（5）焊接設(shè)備輕便，操作簡(jiǎn)單，工作地點(diǎn)也較清潔衛(wèi)生。因?yàn)闆](méi)有電石、給水、排水和儲(chǔ)存電石渣的裝置，也省去經(jīng)常性的加料、排渣和看管發(fā)生器等操作事項(xiàng)。

（6）溶解乙炔氣的壓力高，能保持焊炬和割炬的工作穩(wěn)定。

4.回火防止器。是在氣焊、氣割過(guò)程中一旦發(fā)生回火時(shí)，能自動(dòng)切斷氣源，有效地堵截回火氣流方向回?zé)?，防止乙炔發(fā)生器（溶解乙炔氣瓶）爆炸的安全裝置。

5.減壓器。減壓器是把儲(chǔ)存在氣瓶?jī)?nèi)的高壓氣體減到所需要的工作壓力，并保持穩(wěn)定供氣的裝置。減壓器有氧氣用、乙炔氣用等種類(lèi)，不能相互混用。

（四）氣焊與氣割的安全分析。氣焊與氣割所應(yīng)用的乙炔、液化石油氣、氫氣和氧氣等都是易燃易爆氣體；氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶和乙炔發(fā)生器都屬于壓力容器。在焊接燃料容器和管道時(shí)，還會(huì)遇到其他許多易燃易爆氣體和壓力容器接觸，同時(shí)又使用明火，如果焊接設(shè)備的安全裝置有缺陷，或者違反安全操作規(guī)程，都可能造成爆炸和火災(zāi)。

在氣焊與氣割火焰的作用下，尤其是氣割時(shí)氧氣射流的噴射，使火星、熔滴和溶渣四處飛濺，容易造成人員灼燙；較大的火星，熔滴和熔渣能飛到距操作點(diǎn)5米以外的地方，若引燃易燃易爆物品，可造成火災(zāi)和爆炸。高處作業(yè)時(shí)，還存在高處墜落以及落下的火星引燃地面的可燃物品。

由于氣焊的高溫火焰會(huì)使被焊金屬蒸發(fā)成金屬煙塵；在焊接鍋、鋁、銅等有色金屬及其他合金時(shí)，除了產(chǎn)生些有毒金屬蒸氣，焊粉還散發(fā)出氯鹽和氟鹽的燃燒產(chǎn)物；在黃銅的焊接過(guò)程中，會(huì)大量鋅蒸氣；在焊割操作中，尤其是在密閉容器、管道內(nèi)的氣焊操作，會(huì)遇到其它生產(chǎn)性毒物和有害氣體；這些都可能造成焊工中毒。

（五）氣焊與氣割作業(yè)安全規(guī)定

1.在氧氣瓶嘴上安裝減壓器之前，應(yīng)進(jìn)行短時(shí)間吹除，以防瓶嘴堵塞。嚴(yán)禁減壓器的氣瓶。

2.乙炔發(fā)生器內(nèi)、氧氣瓶嘴部和開(kāi)氧氣瓶的扳手上均不得沾有油脂。

3.乙炔發(fā)生器（乙炔氣瓶）和氧氣瓶均應(yīng)距明火10米以上；乙炔發(fā)生器與氧氣瓶之間的距離也應(yīng)在7米以上。

4.乙炔發(fā)生器與焊炬之間均應(yīng)有可靠的回火防止器。

5.乙炔發(fā)生器和氧氣瓶均應(yīng)放置在空氣流通的地方，不得在烈日下曝曬，不得靠近火源與其它熱源。乙炔發(fā)生器不可放在室內(nèi)，不得安置在空氣壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)口附近，也不得安置在高壓線和起重機(jī)滑線下。

6.開(kāi)啟電石桶時(shí)，不得猛力敲打，以防止發(fā)生火花而引起爆炸。乙炔發(fā)生器啟動(dòng)后，應(yīng)先排除器內(nèi)空氣，然后才能使用乙炔氣。高處焊接時(shí)，應(yīng)特別注意不使火花掉進(jìn)發(fā)生器內(nèi)。

7.使用焊割炬前，必須檢查噴射情況是否正確。先開(kāi)啟焊割炬的閥，氧氣噴出后，再開(kāi)啟乙炔閥，檢驗(yàn)乙炔閥，檢驗(yàn)乙炔接口是否有吸力，如有吸力，方可接乙炔膠管。

8.在通風(fēng)不良的地點(diǎn)或在容器內(nèi)作業(yè)時(shí)，焊割炬應(yīng)先在外面點(diǎn)好火。

9.點(diǎn)火時(shí)應(yīng)開(kāi)乙炔少許，點(diǎn)燃后迅速調(diào)節(jié)氧氣和乙炔氣，按工作需要選取火焰。?；饡r(shí)應(yīng)先關(guān)閉乙炔氣，然后再關(guān)閉氧氣，防止引起回火和產(chǎn)生煙灰。

10.在易燃易爆生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)動(dòng)火，應(yīng)按規(guī)定辦理動(dòng)火審批手續(xù)。

11.氣焊與電焊在同一點(diǎn)作業(yè)時(shí)，氧氣瓶應(yīng)墊有絕緣物，以防止氣瓶帶電。

12.工作結(jié)束后，應(yīng)將乙炔發(fā)生器內(nèi)的電石籃取出，并將容器沖洗干凈。

三、手工電弧焊作業(yè)安全技術(shù)

（一）手工電弧焊的基本原理。手工電弧焊是利用焊條與焊件之間的電弧熱，使焊條金屬與母材熔化形成縫的一種焊接方法。焊接時(shí)，母材為一電極，焊條為另一電極。電弧是在焊條—母材之間的空隙內(nèi)通過(guò)外加電壓引燃。由于開(kāi)始弧時(shí)，兩電極及其間的氣隙尚未充分加熱電離，為了加強(qiáng)氣體的電離作用，電極之間應(yīng)有較高的電壓，這個(gè)電壓稱(chēng)為空載電壓。一般直流電焊機(jī)的空載電壓為40-90伏，交流電焊機(jī)為50～80伏。當(dāng)電弧穩(wěn)定燃燒后，維持電弧燃燒所需要的電壓較低，一般為16－35伏，這個(gè)電壓稱(chēng)為工作電壓。

（二）手工電弧焊機(jī)。常用的手工電弧焊機(jī)有交流弧焊機(jī)、旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)和整流式直流弧焊機(jī)三種。

1.交流弧焊機(jī)。是一個(gè)特殊的降壓變壓器。具有陡降的外特性。為了保護(hù)外特征陡及交流電弧的穩(wěn)定燃燒，在電源內(nèi)部應(yīng)有較大的感抗。獲得感抗的方法，一般是靠增加變壓器本身的漏磁或在正常漏磁變壓器的次級(jí)回路中串聯(lián)電抗器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。交流弧焊機(jī)主要是通過(guò)調(diào)節(jié)焊機(jī)的感抗值來(lái)調(diào)節(jié)焊接電源，其基本變動(dòng)鐵芯或動(dòng)繞組的位置或調(diào)節(jié)芯的飽和程度等。交流弧焊機(jī)主要有動(dòng)鐵芯式、同體式和動(dòng)圈式三種。

2.旋轉(zhuǎn)式直流弧焊機(jī)。這是一種專(zhuān)供電弧焊用的特殊型式的發(fā)電設(shè)備，由發(fā)電機(jī)和原動(dòng)機(jī)兩部分組成。原動(dòng)機(jī)可以是電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)，在工廠中常見(jiàn)的是用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。直流弧焊機(jī)除了具有產(chǎn)生直流電的功能外，還具有滿足焊接工藝所要求的性能。

3.整流式直流弧焊機(jī)。它由主變壓器、整流器組、調(diào)節(jié)裝置和冷卻風(fēng)扇等裝置組成。這類(lèi)焊機(jī)由于多采用硅整流元件進(jìn)行整流，又稱(chēng)為硅整流焊機(jī)。

（三）手工電弧焊的安全分析。由于手工電弧焊機(jī)利用的能源是電，同時(shí)電弧在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生高溫和弧光，焊條藥皮在高溫下產(chǎn)生一些有害氣體和塵埃，所有這些，都造成手工電弧焊操作過(guò)程中產(chǎn)生不安全因素。

1.觸電。手工電弧操作者接觸電的機(jī)會(huì)較多。更換焊條時(shí)，焊工要直接接觸電極；在容器、管道內(nèi)或金屬構(gòu)件中焊接時(shí)，四周都是導(dǎo)體，焊機(jī)的空載電壓又大于安全電壓，如果電器裝置、防護(hù)用品有缺陷，或者違反安全操作規(guī)程等，都有可能發(fā)生觸電事故。

2.弧光和電熱傷害。焊接時(shí)，電弧產(chǎn)生強(qiáng)烈的可見(jiàn)光和大量不可見(jiàn)的紫外線、紅外線，容易灼傷眼睛和皮膚。產(chǎn)生電弧灼傷的情況常見(jiàn)的有兩種，一是焊接時(shí)電弧灼傷手或身體；二是在焊機(jī)帶負(fù)荷情況下操作焊機(jī)開(kāi)關(guān)，電弧灼傷手或臉。焊接時(shí)也容易發(fā)生熱體燙傷的現(xiàn)象。熱體燙傷主要是溶化的金屬飛濺、焊條頭或熾熱的焊件與身體接觸造成的。

3.有害物質(zhì)。手工電弧焊時(shí)，金屬和焊條藥皮在電弧高溫作用下發(fā)生蒸發(fā)、冷凝和汽化，產(chǎn)生大量煙塵；同時(shí)，電弧周?chē)目諝庠诨」鈴?qiáng)烈輻射作用下，還會(huì)產(chǎn)生臭氧、氮氧化物等有毒氣體。尤其是焊，會(huì)產(chǎn)生更多