Документ из ИПС "Кодекс"


СВАРКА И ОГНЕВАЯ РЕЗКА
     

    Philip А. Platcow, G.S. Lyndon

Данная статья является пересмотренным вариантом статьи "Сварка и огневая резка" Г.С. Линдона (G.S. Lyndon) из 3-го издания "Энциклопедии профессиональной гигиены и техники безопасности"

Общие сведения о технологическом процессе
Термин "сварка" означает соединение металлических изделий в стыковых поверхностях, которые становятся пластичными или жидкими под воздействием теплоты или давления (либо того и другого). Тремя непосредственными источниками теплоты служат следующие:
     
1. Пламя топливного газа, сгорающего в соединении с воздухом или кислородом.
2. Электрическая дуга, возникающая между электродом и обрабатываемой деталью или между двумя электродами.
3. Электрическое сопротивление, оказываемое прохождению тока между двумя или более обрабатываемыми деталями.
Другие источники теплоты для сварки рассматриваются ниже (см. таблицу 82.6).
     
--------------------------------------------------------------------------------
     
Таблица 82.6     Описание и вредные факторы сварочного  процесса

Сварочный процесс

Описание

Вредные факторы

Газовая сварка и газовая резка

Сварка

Сварочная горелка расплавляет металлические поверхности и присадочный пруток, образуя соединение

Дымы, диоксид  азота, моно оксид углерода, шум, ожоги, инфракрасное излучение, пожаро- и взрывоопасность

Пайка среднеплавким припоем

Две металлические поверхности соединяются без расплавления металла. Температура плавления присадочного прутка превышает . Нагрев производится пламенем, за счет сопротивления и индукции

Дымы (особенно с содержанием кадмия), фториды, пожароопасность, взрывоопасность, ожоги

Пайка легкоплавким припоем

Аналогична пайке  среднеплавким припоем, за исключением того, что температура плавления присадочного прутка ниже . Нагрев производится также посредством паяльного устройства

Флюс, дымы с содержанием свинца, ожоги

Кислородная резка и строжка металла

При резке металл нагревается пламенем, струя кислородной горелки направлена в точку резки и перемещается вдоль линии резки. При строжке с поверхности снимается полоска, но металл не прорезается насквозь

Дымы, диоксид  азота, моно оксид углерода, шум, ожоги, инфракрасное излучение, пожаро- и взрывоопасность

Газопрессовая сварка

Детали нагреваются струей горящего газа, выходящей под давлением, за счет чего и происходит горячее соединение

Дымы, диоксид  азота, моно оксид углерода, шум, ожоги, инфракрасное излучение, пожаро- и взрывоопасность

Дуговая сварка в среде флюса

Дуговая сварка металлическим электродом с защитой зоны сварки (SMAC); "примораживающая" дуговая сварка; ручная дуговая сварка металлическим электродом (ММА); сварка открытой дугой

Используется расходный электрод, состоящий из металлического сердечника и флюсового покрытия

Дымы (особенно при использовании безводородного электрода), инфракрасное излучение, ультрафиолетовое излучение, ожоги, вредные электрические факторы,  пожароопасность, а также шум, озон, диоксид азота

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

На обрабатываемую деталь наносится слой гранулированного флюса, после чего производится сварка электродом без покрытия. Дуга расплавляет флюс, создавая из расплавленной массы защитный экран в зоне сварки

Фториды, пожароопасность, ожоги, инфракрасное излучение, электрические вредные факторы, дымы, шум, ультрафиолетовое излучение, озон, диоксид  азота

Дуговая сварка в среде защитных газов

Сварка металлическим электродом в среде инертного газа (MIG); дуговая сварка металлическим электродом в газовой среде (GMAC)

Обычно в дугу вводится  плавящийся  электрод без покрытия, изготовленный  из  металла такого же состава, что и свариваемый

Ультрафиолетовое излучение, дымы, озон, моно оксид углерода (с ), диоксид азота, пожароопасность, ожоги, инфракрасное излучение, электрические вредные факторы, фториды, шум

Сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG); дуговая сварка вольфрамовым электродом в газовой среде (GTAW); дуговая сварка в среде гелия

Вольфрамовый электрод  не расплавляется, и в дугу вручную вводится присадочный металл в качестве расходуемого материала

Ультрафиолетовое излучение, дымы, озон, диоксид азота, пожароопасность, ожоги, инфракрасное излучение, электрические вредные факторы, шум, фториды, моно оксид углерода

Плазменная сварка (PAW) и плазменная сварка напылением; дуговая резка вольфрамовым электродом

Аналогична сварке вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG), за исключением того, что дуга и поток инертных газов проходят через небольшое отверстие прежде чем достигают обрабатываемой детали, создавая "плазму" высоко ионизированного газа, температура которого может превышать . Используется также для напыления металла

Дымы, озон, диоксид азота, ультрафиолетовое излучение, инфракрасное излучение, шум, пожароопасность, ожоги, электрические вредные факторы, фториды, моно оксид углерода, возможное рентгеновское излучение

Сварка трубчатым электродом (FCAW); дуговая сварка расплавляемым электродом в среде активного газа (MAG)

Применяются трубчатые расходуемые электроды; используется среда диоксида углерода (среда активного газа - MAG)

Ультрафиолетовое излучение, дымы с продуктами плавления металла, озон, моноксид углерода (с ), диоксид азота, пожароопасность, ожоги, инфракрасное излучение, электрические вредные факторы, фториды, шум

Контактная сварка методом сопротивления

Контактная сварка методом электросопротивления (точечная, шовная, встык)

От электродов на соединяемые детали поступает сильный ток низкого напряжения. При нагревании в стыке между ними возникает температура плавления. Одновременно за счет давления электродов происходит проковка шва. Ни флюс, ни присадочный металл не используются

Озон, шум, вредное воздействие машинного оборудования, пожароопасность, ожоги, вредные электрические факторы, дымы

Электрошлаковая сварка

Используется для вертикальной сварки встык. Детали устанавливаются с зазором, с одной или обеих сторон соединения помещаются медные пластины или колодки для создания кюветы. Под слоем флюса между постоянно подаваемыми электродами и металлической пластиной возникает дуга. Формируется ванна жидкого металла, защищенная расплавленным флюсом или шлаком. Высокая температура поддерживается благодаря сопротивлению току, проходящему между электродами и соединяемыми деталями. Свариваемые поверхности и электродная проволока оплавляются, создавая шов. В  процессе сварки расплавленный металл и шлак удерживаются посредством смещения медных пластин

Ожоги, пожароопасность, инфракрасное излучение, вредные электрические факторы, дымы

Стыковая контактная сварка оплавлением

Две металлические детали подсоединяются к источнику тока низкого напряжения. Когда концы деталей вступают в контакт, проходит нагрев до температуры плавления. Благодаря давлению осуществляется проковка шва

Вредные электрические факторы, ожоги, пожароопасность, дымы

Другие сварочные процессы

Электронно-лучевая сварка

Детали бомбардируются в вакуумной камере из электронной пушки пучком электронов при высоком напряжении. При ударе о соединяемые поверхности их энергия преобразуется в теплоту, расплавляя металл

Рентгеновское излучение при высоком напряжении, вредные электрические факторы, ожоги, металлическая пыль, ограниченное пространство

Воздушно-дуговая резка

Между концом угольного электрода (в ручном электрододержателе с собственной подачей сжатого воздуха) и обрабатываемой деталью возникает дуга. Расплавленный метал отбрасывается струей сжатого воздуха

Дымы, моно оксид углерода, диоксид азота, озон, пожароопасность, ожоги, инфракрасное излучение, электрические вредные факторы

Сварка трением

Чисто механический способ сварки, при котором одна деталь остается в стационарном положении, а другая находится с ней во вращательном контакте под давлением. По достижении температуры сваривания вращение прекращается. Одновременно происходит проковка шва

Высокая температура, ожоги, вредное воздействие машинного оборудования

Лазерная сварка и обработка на лазерном прошивочном станке

Лазерные лучи находят высоко прецизионное применение, например, при создание миниатюрных узлов,  микротехнологий в электронной промышленности, фильер для изготовлении сверхтонких волокон. Лазерный пучок оплавляет обрабатываемые детали и соединяет  их

Вредные электрические факторы, лазерное излучение, ультрафиолетовое излучение, пожароопасность, ожоги, дымы, продукты термической деструкции покрытия обрабатываемых деталей

Приварка шпилек

Между концом металлической шпильки (используемой в качестве электрода), закрепленной в сварочном пистолете, и металлической пластиной, к которой ее  необходимо приварить, возникает дуга, в результате чего температура достигает точки плавления. Шпилька прижимается пистолетом к пластине и приваривается. Сварочная среда образуется керамической флюсовой оболочкой шпильки

Дымы, инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, ожоги, электромагнитное излучение, пожароопасность, шум, озон, диоксид  азота

Термитная сварка

В тигле поджигается смесь алюминиевого порошка и порошка оксида металла (железа, меди и т.д.), в результате чего образуется тепло, достаточное для плавления. В тигле пробивается летка, и расплав заливается в завариваемую полость (которая окружена песчаной формой). Этот вид сварки часто используется для ремонта отливок или поковок

Пожароопасность, взрывоопасность, инфракрасное излучение, ожоги


--------------------------------------------------------------------------------         

При газовой сварке и резке кислород или воздух и газ подаются в горелку, в которой они смешиваются перед сгоранием. Газовую горелку обычно держат в руках (см. рис. 82.2). Пламя расплавляет поверхности свариваемых деталей, соединяя их посредством пластического течения металла. Часто добавляется присадочный сплав, имеющий, как правило, более низкую точку плавления, чем соединяемые детали. В этом случае детали не нагреваются до температуры плавления (пайка твердым, мягким припоем). Используется и химический флюс для предотвращения окисления и улучшения соединения.
     
--------------------------------------------------------------------------------
     
Рис. 82.2     Газосварка и присадочный пруток. Сварщик защищен кожаным фартуком, специальными перчатками и очками
           




--------------------------------------------------------------------------------     
          
При дуговой сварке между электродом и деталями возникает дуга. Электрод подключается к источнику переменного или постоянного тока. Обрабатываемые детали сплавляются при температуре, достигающей примерно . В место соединения необходимо добавлять металл, расплавляя либо электрод (процесс расходуемого электрода), либо - присадочный пруток, через который не пропускается электрический ток (процесс не расходуемого электрода).
     
Чаще всего обычная дуговая сварка проводится вручную с помощью закрепленного в переносном электрододержателе расходуемого электрода с покрытием. Сварка проводится также в полуавтоматическом или автоматическом режимах (например, сварка сопротивлением или с непрерывной подачей электрода).
     
Во избежание окисления и загрязнения зона сварки должна быть экранирована от атмосферы. Существуют два приема: шлакообразующее покрытие и защита в среде инертного газа. При дуговой сварке со шлаковой защитой расходуемый электрод состоит из металлического стержня, покрытого флюсом, представляющим собой сложную смесь минеральных и других компонентов. В ходе сварки флюс расплавляется, покрывая металл, обволакивая зону сварки защитной газовой (например, диоксид углерода) средой. По завершении операции необходимо удалить шлак, часто это делается с помощью зубила.
     
При дуговой сварке в среде защитного газа зона плавления металла предохранена от окисления и загрязнения. Применяют следующие инертные газы: аргон, гелий, азот или диоксид углерода. Выбор газа зависит от характера свариваемых материалов. Двумя наиболее распространенными типами сварки в среде защитного газа являются дуговая сварка металлическим плавящимся электродом и вольфрамовым электродом.
     
Сварка сопротивлением основана на выделении теплоты при электрическом сопротивлении прохождению большого тока с низким напряжением через свариваемые детали. Теплота, образуемая в стыке между ними, доводит их до температуры сварки.

Вредные факторы и их предотвращение
Все виды сварки связаны с опасностью пожара, ожогов, лучистой теплоты (инфракрасного излучения), вдыхания паров металла и газов, а также с другими загрязнителями. К вредным относятся электрические факторы, шум, ультрафиолетовое излучение, озон, диоксид азота, моно оксид углерода, фториды, взрывоопасность, применение баллонов со сжатым газом. (См. дополнительные данные в таблице 82.6).
     
Значительная часть сварочных работ проводится за пределами цехов, где можно в значительной степени контролировать условия, - на открытых стройплощадках, при ремонте крупных сооружений и машинного оборудования. Сварщику приходится переносить все свое оборудование, установить его и работать, например, в тесном замкнутом пространстве или на шатких лесах. Из-за того, что требуется дотягиваться до нужной точки, опускаться на колени или принимать иные неудобные положения, сварщик подвержен риску получения костно-мышечных травм, вынужден испытывать большое физическое напряжение, чрезмерную усталость. Рабочему в герметичной защитной одежде грозит и тепловой стресс, особенно в жаркую погоду.

Баллоны со сжатым воздухом
Газовая сварка проводится под высоким давлением. Кислород и топливный газ (ацетилен, водород, светильный газ, пропан) подаются в горелку из баллонов. Газы хранятся в них под высоким давлением. В Энциклопедии во многих местах рассматриваются вопросы пожаро- и взрывоопасности, а также меры предосторожности при использовании и хранении топливного газа. Необходимо соблюдать следующие условия:
     
· Баллоны должны оснащаться регуляторами давления, конструктивно предназначенными для данного используемого газа. Так, регулятор давления для ацетилена нельзя использовать для каменноугольного газа или водорода (хотя можно использовать для пропана)
· Газовую горелку следует содержать в исправном состоянии. Необходимо регулярно прочищать наконечники горелки прутком из лиственницы или мягкой латунной проволокой. Горелки должны подсоединяться к регуляторам специальными армированными шлангами, оберегаемыми от повреждений.
· Баллоны с кислородом и ацетиленом следует хранить отдельно и только в огнестойких помещениях, где нет горючих материалов; размещать таким образом, чтобы их можно было без затруднений вынести в случае пожара
· Необходимо строго руководствоваться цветовой маркировкой, рекомендованной для баллонов и принадлежностей. Во многих странах используется единая цветовая маркировка, применяемая для обозначения перевозимых опасных материалов. Необходимость принудительного внедрения международных стандартов диктуется соображениями безопасности с учетом усиления международной миграции примышленных рабочих.

Ацетиленовые генераторы
При газовой сварке под низким давлением применяется ацетилен. Он производится в генераторах с помощью реакции карбида кальция и воды. Затем газ подается к сварочной горелке или резаку, куда поступает и кислород.
     
Стационарные генераторные установки должны располагаться в стороне от основных производственных участков либо на открытом воздухе, либо в помещении с хорошей вентиляцией. Вентиляция генераторной станции должна быть такой, чтобы исключалось образование взрывоопасной или токсичной воздушной среды. Необходимо надлежащее освещение; выключатели, лампы и прочие электрические устройства должны находиться либо снаружи, либо быть взрывобезопасными. Ни в помещении станции, ни вблизи генератора, установленного на открытом воздухе, не допускаются курение, открытое пламя, хранение материалов для сварочных установок и других горючих материалов. Переносные генераторы следует использовать, очищать и перезаряжать только на открытом воздухе или в помещении с хорошей вентиляцией.
     
Карбид кальция поставляется в герметичных цилиндрических контейнерах. Его необходимо хранить в сухом месте, на площадке, приподнятой над полом. Материал должен быть сложен у огнестойкой стены и укрыт. Хранилище оборудуется вентиляцией, подводимой с крыши. Контейнеры надо открывать специальным вскрывателем (а не стамеской с молотком) непосредственно перед загрузкой генератора. Опасно оставлять их при малейшей угрозе попадания в них воды.
     
Перед разборкой генератора карбид кальция надо полностью удалить и заполнить установку водой минимум на полчаса, чтобы полностью освободиться от газа. Разборка и обслуживание генератора должны проводиться только изготовителем или специалистом. При перезарядке и чистке генератора ничего из прежнего заряда не должно использоваться снова.
     
Удалять куски карбида кальция, застрявшие в подающем механизме или прилипшие к частям установки, необходимо осторожно с помощью не искрящих инструментов из бронзы или других подходящих цветных сплавов.
     
Обслуживающий персонал обязан изучить инструкции изготовителя, которые должны быть вывешены на видном месте. Следует также соблюдать следующие меры предосторожности:
     
· Необходимо установить обратный клапан соответствующей конструкции между генератором и каждой газовой горелкой, чтобы предохраниться от обратного удара пламени или противотока газа. Надо проверять клапан после обратного удара пламени, а уровень воды - ежедневно
· Необходимо использовать газовые горелки только форсуночного типа, предназначенные для работы при низком давлении. Для нагрева и резки иногда применяют светильный газ или водород. В этих случаях между каждой газовой горелкой и питающей линией или трубопроводом должен быть установлен обратный клапан
· Взрыв может быть вызван "обратным ударом пламени", являющимся результатом погружения наконечника горелки в ванну расплавленного металла, шлама либо краски, или при любой другой закупорке. Необходимо регулярно удалять с наконечника горелки частицы шлака и металла. Следует также чаще охлаждать наконечник
· Необходимо знать местные строительные нормы и правила, а также правила противопожарной безопасности.

Предотвращение пожаров и взрывов
При выборе места для сварочных работ нужно обращать внимание на стены, полы, находящиеся рядом предметы и отходы. Необходимо выполнять следующее:
     
· Весь горючий материал должен быть удален или надежно укрыт листовым металлом или другими подходящими материалами, но не брезентом
· Не должны использоваться деревянные сооружения, либо они должны защищаться аналогичным образом. Нельзя вести сварку на деревянном полу
· При наличии щелей или трещин в стенах и полах надо принять меры предосторожности: удалить из соседних помещений горючие материалы. Необходимо соблюдать местные строительные нормы и правила, а также правила противопожарной безопасности
· Всегда поблизости должны находиться подходящие средства пожаротушения. При работе с ацетиленовым генератором - ведра с сухим песком, порошковые или углекислотные огнетушители. Нельзя использовать воду
· Должно назначаться ответственное лицо, в обязанности которого входит наблюдение за площадкой в течение, по крайней мере, получаса после завершения работы, чтобы принять меры при возникновении пожара
· Для предотвращения утечки газа необходимы контроль и надлежащая вентиляция, так как взрыв может произойти при наличии в воздухе ацетилена в пределах 2 - 80%. Для обнаружения утечки газа следует использовать только мыльный раствор
· Необходим тщательный контроль за кислородом. Нельзя выпускать его в помещении - в его присутствии многие металлы, одежда и другие материалы становятся активно горючими. При резке не участвующий в процессе кислород выделяется в воздух, поэтому нельзя проводить эту операцию в замкнутом пространстве без вентиляции
· Вспомогательные сплавы, содержащие магний и другие горючие металлы, должны находиться в стороне от пламени сварочной горелки или дуги
· С особой осторожностью следует подходить к сварке контейнеров. Если неизвестно, что находилось в контейнере, он должен быть обработан так как, будто в нем содержалось возгораемое вещество. Взрыв можно предотвратить, либо удалив опасный материал, либо преобразовав его в невозгораемый
· Смесь алюминия и оксида железа, используемая в термите, при нормальных условиях стабильна. Однако, учитывая легкость возгорания алюминиевого порошка и полувзрывной характер реакции, необходимо принимать соответствующие меры предосторожности при обращении с ним
· В соответствии с юрисдикцией некоторых территорий для проведения сварочных работ требуется их утвержденный план. В нем указываются меры предосторожности и порядок действий при сварке, резке, сквозном проплавлении и т.п. В документе учитывается специфика предприятия, иногда перечисляются внутренние разрешительные меры, которые должны быть выполнены по каждой отдельной операции.

Защита от термического воздействия и ожогов
Случайные прикосновения к раскаленному металлу, брызги расплава, мелкие осколки горячего флюса - все это грозит ожогами глаз и незащищенных частей тела. При сварке для инициирования дуги используется высокочастотный искровой разряд, тоже способный вызвать глубокий ожог. Интенсивное инфракрасное и видимое излучение пламени газовой горелки и раскаленного металла - достаточно интенсивные вредные факторы. Каждая операция должна продумываться заранее с точки зрения безопасности, планируемые меры предосторожности должны строго выполняться. Нельзя работать без защитных очков, предохраняющих глаза от термического воздействия и яркого света. Следует регулярно очищать предохранительный щиток, заменять поврежденные светофильтры. Спецодежда (кожаные фартуки, куртки, нарукавники, гетры, головные уборы и т.д.) должна отражать раскаленные частицы и брызги. Ее тип следует выбирать с учетом степени воздействия вредных факторов. При газовой резке и дуговой сварке необходимо использовать кожаные обувные накладки или гетры, кожаные перчатки с крагами, предохраняющие кистей рук и предплечья. При потолочной сварке применяют накидки с капюшоном. На одежде не должно быть масляных пятен, швы - только внутренние, чтобы не застревали искры и капли расплавленного металла. По тем же причинам не делаются наружные карманы или манжеты. Рукава должны набегать на перчатки, штанины - на обувь. Одежду следует регулярно проверять на наличие разошедшихся швов и разрывов.
     
Массивные изделия, оставляемые на месте сварки в нагретом состоянии, должны быть помечены предупредительной надписью "нагрето". При сварке сопротивлением иногда нельзя определить на глаз степень нагрева, в результате чего опасность получить ожог возрастает.
     
При соблюдении надлежащих условий частицы раскаленного или расплавленного металла не должны вылетать из точечных и роликовых сварных швов, из соединений, полученных рельефной сваркой, однако следует использовать защитные экраны и принимать все меры предосторожности. Экраны предохраняют персонал также от ожогов глаз.

Электробезопасность
 Хотя напряжение без нагрузки при ручной дуговой сварке относительно низкое (около 80 В или менее), ток большой, и первичные цепи трансформатора, питаемые от сети, опасны. Нельзя игнорировать вероятность поражения электричеством, особенно в условиях тесноты.
     
Перед началом работы всегда следует проверять заземление оборудования. Кабели и соединения не должны иметь повреждений. Для заземления необходимо использовать зажимное соединение или стягиваемую болтом клемму. Заземление на одну и ту же конструкцию двух и более сварочных аппаратов, при использовании других переносных электрических инструментов должно быть под контролем компетентного специалиста.
     
Место проведения сварочных работ должно быть сухим, хорошо освещенным, свободным от мусора и опасных препятствий. Особо следует побеспокоиться о надлежащей вентиляции. В условиях стесненности и особого неудобства стоит установить в сварочной цепи дополнительную электрическую защиту (низковольтные устройства отключения без нагрузки), обеспечив наличие только чрезвычайно низковольтного тока на электрододержателе.
     
Рекомендуется использовать электрододержатели, в которых электрод фиксируется пружиной или винтом. Можно снизить дискомфорт, вызываемый термическим воздействием, с помощью эффективной термоизоляции рукоятки электрододержателя. Необходимо периодически очищать и затягивать зажимное приспособление и соединения электрододержателя, чтобы не допустить перегрева. Надо предусмотреть безопасное хранение электрододержателя - он должен висеть на изолированном крючке или специальном штативе. Кабельные соединения должны выдерживать постоянное сгибание без ущерба для изоляции. Необходимо избегать перемещения кабелей и пластмассовых трубок для подачи газа по нагретым поверхностям и сварным швам. Следует избегать контакта электрода со свариваемой деталью или другими заземленными предметами. Резиновые трубки и кабели с резиновой изоляцией не надо использовать рядом с высокочастотными разрядниками, так как образующийся озон портит резину. Для подключения к трансформатору нужно применять кабели с поливинилхлоридной изоляцией (PVC). Для подключения к первичной обмотке пригодны кабели с вулканизированной изоляцией или прочной резиновой оболочкой.
     
Загрязнения и металлическая пыль могут вызвать поломку высокочастотного разрядного блока. Необходимо регулярно очищать его струей сжатого воздуха. Следует пользоваться средствами защиты органов слуха, применяя сжатый воздух.
     
Перед каждой операцией электронно-лучевой сварки необходимо проверять оборудование на безопасность. Для предохранения от поражения электрическим током устанавливаются системы блокировки, надежные заземления всех блоков управления. При плазменной резке металла большой толщины напряжение может достигать 400 В, это опасно. При возбуждении дуги с помощью высокочастотного импульса оператор подвергается риску электрического удара и болезненного высокочастотного ожога.

Ультрафиолетовое излучение
Яркий свет, излучаемый электрической дугой, содержит ультрафиолетовую составляющую. Даже мгновенное воздействие дуговой вспышки способно вызвать болезненный коньюктивит (фотоофтальмия). В этом случае необходимо немедленно обратиться за медицинской помощью. Чрезмерное воздействие ультрафиолетового излучения вызывает перегрев и ожог кожи (эффект загара). К мерам предосторожности относятся такие:
     
· Необходимо использовать щиток или шлем, оснащенный светофильтром нужной марки (см. статью "Защита глаз и лица" в Энциклопедии). Плоские сварочные щитки обеспечивают недостаточную защиту от отраженного излучения при дуговой сварке в газовой среде и дуговой резке угольным электродом; следует использовать шлем. Под него необходимо надевать очки со светофильтром во избежание вредного воздействия при осмотре обрабатываемой детали. Шлемы и сварочные щитки оснащены светофильтрами, которые надо регулярно очищать и заменять при наличии царапин или повреждений
· Надо надежно предохранять лицо, затылок, незащищенные части тела при работе рядом с другими сварщиками
· Помощники сварщиков тоже должны пользоваться очками и другими индивидуальными средствами защиты
· При дуговой сварке следует применять защитные экраны, чтобы предохранить от вредного воздействия работающих поблизости. Если сварка выполняется на столах или в сварочных мастерских, устанавливаются постоянные экраны; в других случаях - временные
· В практику вошла окраска внутренних поверхностей сварочных кабин черной краской, лучше, чтобы она была матовой. Следует обеспечить в кабине достаточное освещение, чтобы исключить чрезмерное напряжение глаз, вызывающее головную боль и приводящее к несчастным случаям
· Надо периодически проверять сварочные кабины и переносные защитные экраны, устранять повреждения, чтобы не создавать неудобств работающим поблизости.

Химические вредные факторы
При сварке и огневой резке источники загрязнений в виде паров и газов таковы:
     
· Свариваемый металл, металл присадочного прутка или ингредиенты различных сплавов (такие, как никель или хром)
· Любое металлическое покрытие на свариваемом изделии или на присадочном прутке (например, цинк и кадмий от плакирования и цинкования, а также медь)
· Любая краска, консистентная смазка, отходы и т.п. на свариваемом изделии (моно оксид углерода, диоксид углерода, дым и другие раздражающие продукты распада)
· Флюсовое покрытие на присадочном прутке (например, неорганический фторид)
· Воздействие нагревания или ультрафиолетового излучения на окружающий воздух (диоксид азота, озон) или хлорированные углеводороды (фосген)
· Инертный газ, используемый в качестве защитной среды (диоксид углерода, гелий, аргон)
     
Пары и газы должны удаляться с помощью местной вытяжной вентиляции. Частичное защитное укрытие оборудования, колпаки, кожухи улучшают проветривание и захват паров.
     
Особое внимание надо уделять вентиляции при сварке цветных металлов и легированных сталей, а также защите от вредного воздействия озона, моно оксида углерода и диоксида азота. Следует пользоваться существующими переносными и стационарными вентиляционными системами. Отсасываемый воздух может рециркулироваться, только если в нем нет озона или других токсичных газов. Как правило, он пропускается через высокоэффективный фильтр.
     
При электронно-лучевой сварке и если свариваемые материалы токсичны (например, бериллий, плутоний), необходимо принимать меры предосторожности, позволяющие защитить оператора от пылевого облака при открывании камеры.
     
Когда существует угроза вредного воздействия токсичных паров (например, свинца), а использование местной вытяжной вентиляции нецелесообразно, следует использовать средства защиты органов дыхания - в частности, противогаз с избыточным давлением и очисткой воздуха (PARP). Следует поощрять применение противогазов с избыточным давлением от пневматической линии, когда имеется подходящий источник пригодного для дыхания сжатого воздуха. Однако особого внимания заслуживает вопрос: прибегать ли к средствам защиты органов дыхания, если они опасно ограничивают поле зрения и функциональные возможности рабочего?

Литейная лихорадка
Литейная лихорадка отмечается у рабочих, подвергшихся воздействию паров цинка при лужении, при литье латуни, сварке оцинкованных деталей, напылении металла, а также при воздействии меди, магния и железа. Это заболевание возникает у новичков, а у кадровых рабочих - после выходных и праздников. Острое расстройство начинает беспокоить через несколько часов вдыхания частиц металла или его оксидов. Заболевание начинается с ощущения неприятного вкуса во рту, затем следуют сухость и раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, приводящие к кашлю и иногда к одышке (стеснению в груди). Случаются тошнота и головная боль, а через 10-12 часов наступают озноб и лихорадка. Достаточно тяжелое состояние длится несколько часов и сопровождается потливостью, сонливостью, часто - полиурией и поносом. Конкретного лечения нет. Выздоровление (без каких-либо остаточных признаков) наступает обычно в течение 24 часов. Заболевание можно предотвратить, снизив воздействие вредных паров металла до рекомендованных уровней с помощью эффективной местной вытяжной вентиляции.

Ограниченное пространство
При работе в замкнутом пространстве возрастает взрывоопасность, токсичность воздушной среды, нехватка кислорода. Любое помещение должно быть сертифицировано ответственным лицом как пригодное для проведения дуговой сварки или огневой резки. Целесообразно составить план работы в ограниченном пространстве, например в смотровых колодцах, хранилищах, судовых трюмах. В таких условиях решающее значение приобретает вентиляция, так как при газовой сварке не только загрязняется воздух, но и расходуется кислород. Содержание кислорода снижается и при дуговой сварке в среде защитных газов. (См. Рис. 82.3).
     
--------------------------------------------------------------------------------
     
Рис. 82.3    Сварка в ограниченном пространстве
     



    
     
          

     
--------------------------------------------------------------------------------     
     
Шум
Шум как вредный фактор сопровождает плазменную, газовую сварку, а также сварку сопротивлением. Струя плазмы выбрасывается с очень большой скоростью, что порождает звук силой до 90 дБ/А (преимущественно в высокочастотном диапазоне). При использовании сжатого воздуха для очистки от пыли тоже создается опасный шум. Чтобы уберечь органы слуха, необходимо пользоваться ушными вкладышами или наушниками; следует разработать программу, предусматривающую проведение аудиометрических обследований и соответствующее обучение персонала.

Ионизирующее излучение
Там, где проводится исследование сварных соединений с помощью рентгеновского оборудования или гамма - аппаратуры, необходимо строго соблюдать соответствующие инструкции. Обращение с радиоактивными источниками должно осуществляться только с помощью специальных инструментов и с соблюдением особых мер предосторожности, а также местные правил и инструкций государственных органов. (См. главу Энциклопедии "Радиация, ионизирующая").
     

Необходимо обеспечить надежное экранирование при электронно-лучевой сварке, чтобы исключить проникновение рентгеновских лучей за пределы камеры. Следует предусмотреть возможность блокировки аппарата, исключающей рентгеновское излучение, регулярно проверять оборудование на его утечку, начиная с монтажа.

Другие вредные факторы
Аппараты для сварки сопротивлением имеют, по крайней мере, один электрод, который перемещается со значительной силой и может изуродовать попавшие под него палец или руку. Необходимо разработать и установить надежное ограждение для защиты оператора. Свести к минимуму риск порезов позволяет удаления заусенцев и сглаживание острых кромок деталей, использование защитных перчаток и краг. Избежать травм помогают блокировка и предупредительная маркировка при обслуживании оборудования с механическим, электрическим и другими источниками энергии.
     
Необходимо предохранять глаза с помощью очков или других средств при удалении шлака со сварных соединений с помощью обрубки.