第二章气焊与气割 (2).ppt

1、焊接安全技术与劳动保护,一、焊接安全,1、焊接的危险因素 焊工在工作时要与电、可燃及易爆的气体、易燃液体、压力容器、高空作业等接触。在焊接过程中还会产生有害气气体、金属蒸汽和烟尘；还有电弧光的辐射、焊接热源的高温等。如果不严格遵守安全操作规程，就可能引起触电、灼伤、火灾、爆炸、中毒甚至职业病。给个人、企业、国家的造成损失和危害。,2、焊工“六防”： 焊工作业时要做到防火、防爆、防毒、防辐射、防触电、防高空坠落。 2.1 防触电 防触电措施： 1）弧焊设备的外壳必须牢靠的接零或接地； 2）弧焊设备的初级接线、修理和检查应由电工进行； 3）推拉闸刀时，应戴好干燥的皮手套，面部不要对着闸刀； 4）焊

2、枪应有可靠的绝缘。不用时要放在安全地方，防止短路； 5）焊工的工作服、手套、绝缘鞋应保持干燥；,6）在容器或船仓或其它狭小的工作场所焊接时，须两人轮换操作，其中一人留在外面监护，以免发生意外时迅速切断电源和进行急救； 7）在潮湿的场地工作时，应用干燥的木板或橡胶片等绝缘物作垫板； 8）在光线阴暗的场地、容器内工作时，使用的照明灯的电压应不大于36V； 9）更换焊条时，应戴好手套和避免身体与焊件接触； 10）焊接电缆必须有完整的绝缘，工作时应避免电缆烫坏或砸坏；如绝缘发生损坏，应及时修复和更换； 11）遇到有人触电时，应首先切断电源，然后对昏迷者进行人工呼吸，直至送到医院为止； 12）焊工要熟悉

3、和掌握有关电的基本知识、预防触电及触电后的急救方法等知识，严格遵守有关部门规定的安全措施，防止触电事故发生。,2.2 防火、防爆措施： 1）在禁火区进行焊接施工前必需先办理动火证，并作好灭火准备工作；焊接前要认真检查工作场地周围5m范围内是否有易燃、易爆物品； 2）在高空作业时，更要注意防止金属火花飞溅而引起的火灾； 3）严禁在有压力的容器和管道上进行焊接； 4）焊补储存过易燃物品的容器时，焊前必须将容器内的介质放干净，并用碱水清洗内壁，再用压缩空气吹干（如清洗不易进行，应将容器装满水），同时应将所有孔盖打开，确认安全可靠后方可焊接； 5）在进入容器内工作时，焊、割炬应随焊工同时进出，严禁将焊

4、割炬放在容器内而焊工离开，以防混合气体燃烧和爆炸； 6）焊条头及焊后的焊件不能随便乱扔； 7）每天下班前应检查工作场地，消除可能引起火灾的隐患。,2.3 预防有害气体和烟尘中毒：焊接时，焊工周围的空气中常被一些有害气体及粉尘所污染，如氧化锰、氧化锌、氟化氢、一氧化碳和金属蒸汽等。长期呼吸，可能引起电焊工尘肺的职业病。 防毒措施： 1）焊接场地应有良好的通风。 2）在容器或狭小场地施工时，应注意用压缩空气或抽风机通风。 3）避免多名焊工挤在一起施工； 4）尽量用埋弧焊代替手弧焊。 5） 戴好防护用具。,2.4 防辐射 电弧辐射主要产生强光、红外线和紫外线。可以刺伤眼睛、灼伤皮肤。 应采取以下措施

5、： 1）焊接施工时要使用电焊面罩； 2）要穿戴电焊工劳动防护用品； 3）工作时要互相关照； 4）多名焊工一起工作，要使用挡光屏。,2.5 防高空坠落： 1）患有高血压、心脏病、恐高症及醉酒者不能登高作业； 2）必须使用标准的安全带； 3）登高工具应安全可靠； 4）焊接电缆不能背在背上，应用不能燃烧的东西捆扎在固定地方； 5）焊割设备应留在地面上；,焊工个人防护物品,焊接护目镜（黄绿、蓝绿、黄褐） 焊接防护面罩 防护工作服 电焊手套 工作鞋 防尘口罩,第二章 气焊与气割,第一节 焊割用气体,气焊气割常用气体的性质及使用安全要求 常用的可燃气体有乙炔、氢气、液化石油气等，助燃气体是氧气。 一、乙炔

6、 1、理化性质：乙炔又名电石气，在常温和大气压力下，它是一种无色气体，工业乙炔中因为混有硫化氢及磷化氢等杂质，故具有特殊的臭味。 乙炔是理想的可燃气体，与空气混合燃烧时所产生的火焰温度为2350 ，而与氧混合所产生的温度为31003300 ，因此足以熔化金属进行焊接。,乙炔完全燃烧反应式如下： 2C2H2+5O2=4CO2+2H2O+Q(放热) 从上式看出：1体积的乙炔完全燃烧需要2.5体积的氧。 2、乙炔的爆炸性及溶解性 乙炔是一种危险的易燃易爆气体。自燃点低（305 ），点火能量小（0.019毫焦），在一定条件，很容易因分子的聚合，分解发生爆炸。 纯乙炔的分解爆炸，当压力为150KPa，温

7、度580 时，就形成乙炔分解爆炸。压力越高，聚合作用能促进乙炔分解爆炸所需要的温度越低。,纯乙炔的分解爆炸性，首先决定于它的压力和温度，同始与接触介质、乙炔中的杂质、容器形状有关。 乙炔的分解爆炸与容器的形状和大小有关。容器的直径越小，则越不容易爆炸。在毛细管中，由于管壁冷却作用及阻力，爆炸的可能性会大为降低。目前使用的乙炔胶管孔径都不太大，管壁也比较薄，对防止乙炔在管道内爆炸是有利的。 乙炔与铜、银、水银等金属或其盐类长期接触会生成乙炔铜和乙炔银等爆炸性混合物，当受到摩擦冲击时就会发生爆炸。因此凡供乙炔使用的器材都不能用银和含铜量70以上的铜合金制造。,乙炔与空气、氧气混合的爆炸性，乙炔在空

8、气中的爆炸极限为2.281，氧气中2.893，石油气3.516.3。 乙炔混入与其不发生化学反应的气体，如氮气、甲烷、一氧化碳、石油气等，或把乙炔溶解在液体中能够降低乙炔的爆炸性。这是因为乙炔分子之间被其他气体或液体的微粒所隔离，因而使进行爆炸的连锁反应条件变坏的缘故。 乙炔能够溶解在许多液体中，特别是有机液体中，如丙酮等。在15 、0.1MPa时，1升丙酮能溶解23升乙炔，在压力增大到1.42MPa时1升丙酮能溶解乙炔约400升。人们就是利用乙炔能溶于丙酮的特性，将乙炔装入乙炔瓶内的。,乙炔的毒性：乙炔中毒较少见，主要表现为中枢神经系统损伤。其症状轻度的表现为：精神兴奋、多言、嗜睡、走路不稳

9、等；重度的表现为：意识障碍、呼吸困难、发呆、瞳孔反应消失、昏迷等，也有表现为狂躁、无故苦笑等精神症状。,二、液化石油气 石油气是石油炼制工业的副产品，主要成分是丙烷，大约占5080，其余是丙烯、丁烷、丁烯等，在常温和大气压力下，组成石油气的这些碳氢化合物以气态存在。但是只要加上不大的压力（一般为0.81.5MPa）即为液体，液化后便于装于瓶中贮存和运输。在标准状况下，石油气的密度为1.82.5kg/m3,比空气重，但其液体的比重则比水、汽油轻。 石油气燃烧的温度比乙炔火焰温度低，丙烷在氧气中的燃烧温度为20002850 ，用于气割时，金属预热时间稍长，但可减少切口边缘的过烧现象。,切割质量较好

10、，在切割多层迭板时，切割速度比乙炔快2030，现已广泛用于钢材的切割和有色金属的焊接。 安全特点： 1、易挥发、闪点低，挥发点为-42 ，闪点-20 。 2、石油气燃烧的化学反应式（以丙烷为代表） C3H8+5O2=3CO2+4H2O+2350kj/mol 由此可见，一份石油气需要五份氧气与之化合（但实际需要比理论上多10）才能完全燃烧,3、能和空气形成爆炸性混合气体，但爆炸范围比较窄。 4、气态石油气比空气中重（比重约为空气的1.5倍），易于向低处流动而滞留积聚，液化石油气比汽油轻，能漂浮在水沟的液面上。 5、对普通橡胶导管和衬垫有腐蚀，能引起漏气，必须采用耐油性强的橡胶导管和衬垫。 6、石

11、油气气瓶内的压力与温度成正比。压力为0.1MPa,在20 为0.7MPa，40 时为2MPa，所以石油气瓶与热源、暖气等应保持1.5以上的安全距离。 7、有一定的毒性，会引起人的麻醉。 8、使用时要先点火后开气,三、氢气 氢气是一种无色无味的气体，比重0.07，比空气轻14.38，是最轻的气体。 氢氧焰的温度可达2770 ，具有很强的还原性。在高温下，它可以从金属氧化物中夺取氧而使金属还原。他广泛地被应用于水下火焰切割，以及某些有色金属的焊接和氢原子焊等。 氢与空气混合可形成爆鸣气，其爆炸极限为480，与氧混合的爆炸极限为4.6593.9。与氯气的混合物（1:1）时,见光就爆炸。,四、氧气 无

12、色无味无毒的气体，比空气略重，微溶于水。常压下，氧气在-183 时变为淡蓝色液体，在-218 时变为雪花状淡蓝色固体。 不能燃烧，但能助燃，是强氧化剂，与可燃气体混合燃烧可以得到高温火焰，广泛应用于气焊气割行业。 安全特点：与油脂接触发生自燃，与可燃气体混合使爆炸极限范围变宽，所以氧气减压表禁油。,工业用氧气纯度一级纯度氧气含量不低于99.2%二级纯度氧气含量不低于98.5%气割时氧气纯度不应低于98.5%,五、特利II气 特利II气主要以丙烯为原料，可辅以一定比例的添加剂，经过物理混合而成。用来代替溶解乙炔，与乙炔相比有一下特点： 1、单瓶充装量是乙炔的2.53倍，增加了气瓶的使用周期。 2

13、、爆炸极限只有2.410.5，而溶解乙炔则是2.281，所以较乙炔安全、无分解爆炸危险。 3、使用过程中不发生逆火。,4、切割精度比溶解乙炔高、焊缝较光滑，而且在切割过程中没有熔渣回跳引起的灭火及回火引起的工作中断。 5、不污染环境，对人体无害。 缺点是预热时间稍长。,第二节 气体火焰,气焊气割火焰 焊接火焰直接影响到焊接质量和焊接效率，焊接火焰的分类包括氧乙炔焰、氢氧焰及液化石油气燃烧的火焰。 氧乙炔焰具有很高的温度（约3200 ）加热集中，因此是气焊气割中主要采用的火焰。 氢氧焰是最早使用的气体火焰，由于燃烧温度低（约2770 ）且容易发生爆炸事故未被广泛采用，目前主要用于铅的焊接和水下切

14、割。,液化石油气燃烧的温度比比氧乙炔火焰低（约20002850 ）主要用于金属的切割，用于切割时，金属预热时间稍长，但可以减少切口边缘的过烧现象，切割质量较好，切割多层叠板时，切割速度比使用乙炔快2030，除广泛用于钢材切割外，还用于焊接有色金属，国外还采用乙炔液化石油气混合，作为焊接气源。 氧乙炔焰根据氧和乙炔的混合比不同，可分为中性焰、碳化焰和氧化焰 1、中性焰：氧和乙炔的混合比（O2/C2H2 ）为1.11.2，中性焰第一阶段燃烧既无过剩的氧又无游离的碳。氧与丙烷的比值（ O2/C3H8 ）为3.5时，也可得到中性焰。,中性焰的三个显著区域，分别为焰芯、内焰和外焰。焰芯呈尖锥形，色白而明

15、亮，轮廓清楚，但温度较低（8001200 ）这是由于乙炔分解吸收了部分热量的缘故。内焰呈蓝白色，有深蓝色线条，温度最高，可达31003150 ，称为焊接区。外焰由里到外由淡紫色变为橙黄色，生成物二氧化碳和水。外焰温度为12002500 ，由于二氧化碳和水在高温时容易分解，所以外焰具有氧化性。中性焰应用最为广泛，一般用于焊接碳钢、紫铜和低合金钢等。中性焰温度最高处在距离焰芯末端24mm的范围内。,2、碳化焰：氧与乙炔的体积比值（O2/C2H2 ）小于1.1时的混合气燃烧形成的气体火焰，因为乙炔有过剩，所以燃烧不完全。碳化焰的焰芯较长，呈蓝白色，外焰特别长，呈橘红色，碳化焰的温度为27003000

16、 由于存在过剩的乙炔，可以分解为氢气和碳，在焊接碳钢时，火焰中游离的碳会渗到熔池中去增高焊缝的含碳量，使焊缝金属的强度提高而使其塑性降低。氢渗入熔池，促使焊缝产生气孔和裂纹。，因而碳化焰不能用于焊接低碳钢及低合金钢。但轻微的碳化焰应用较广，可用于焊接高碳钢、中合金钢、高合金钢、铸铁、铝和铝合金等材料。,3、氧化焰：氧与乙炔的体积比值（O2/C2H2 ）大于1.2时的混合气体燃烧形成火焰，氧化焰中含有过剩的氧，在尖形焰芯形成一个有氧化性的富氧区，氧化反应剧烈是焰芯、内焰、外焰都缩短，内焰很短，几乎看不到。温度可达31003400 ，由于整个火焰具有氧化性，合金一般碳钢时，就会造成熔化金属和合金元

17、素的烧损，是焊缝金属氧化物和气孔增多，并增强熔池的沸腾现象，较大的降低焊接质量，所以一般材料的焊接决不能采用氧化焰。焊接黄铜和锡青铜可利用轻微的氧化焰。气割时，通常使用氧化焰。,第三节 气瓶的安全使用,气瓶的安全使用要求 一、气瓶结构 用于气割与气焊的氧气瓶和氢气瓶属于压缩气瓶，乙炔瓶属于溶解气瓶，石油气属于液化气瓶。 1、氧气瓶由瓶体、胶圈、瓶箍、瓶阀和瓶帽组成。瓶体装有两个防震胶圈，瓶体表面为天蓝色，并用黑漆表明“氧气”字样，气瓶在出厂前，需要进行水压试验，试验压力是工作压力的1.5倍，即：15MPa1.522.5MPa 氧气瓶一般使用三年应进行复验，复验内容有水压试验和检查瓶壁腐蚀情况。

18、,目前，我国生产的氧气瓶规格，最常见的容积为40L，当瓶内压力为15MPa表压时，氧气瓶的贮存量为6000L，即6m3。 2、乙炔瓶与氧气瓶相似，比氧气瓶略短（1.12m）、直径略粗（250mm），瓶体表面涂白漆，并印有“乙炔气瓶”“不可近火”等红色字样。 因乙炔不能用高压压瓶内贮存，所以乙炔瓶的内部构造较氧气瓶复杂的多。乙炔瓶内有微孔填料不满其中，而微孔填料中浸满丙酮，利用乙炔易溶于丙酮的特点，使乙炔稳定、安全的贮存于乙炔瓶中。,3、氢气瓶承载压力为15MPa，与氧气瓶构造相同，不同的是瓶体涂深绿色漆，并用红漆标明“氢气”字样，瓶阀出气口螺纹为反向。 4、液化石油气瓶 是贮存液化石油气的专用

19、容器，按用量和使用方式分别有10kg、15kg、36kg等多中规格。材质选用16Mn钢或优质碳素钢，最大工作压力为1.6MPa，水压试验3.0MPa。属焊接气瓶，气瓶外表涂银灰色，并有“液化石油气”红色字样。,氧气瓶 乙炔瓶,二、气瓶发生爆炸事故的原因 1、气瓶材质和制造缺陷 2、保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用，使瓶温过高压力剧增，直至超过瓶体材料强度极限，发生爆炸。 3、搬运装卸时，坠落、倾倒、滚动，发生剧烈碰撞冲击等。 4、放气速度太快，气体迅速流经阀门时产生静电火花。 5、氧气瓶上沾有油脂，在输送氧气时急剧氧化。,6、可燃气瓶（乙炔、氢气、液化石油气）发生漏气。 7、乙炔

20、瓶内多孔物质下沉，产生净空间，使乙炔瓶处于高压状态。 8、乙炔瓶处于卧放状态，或大量使用乙炔时出现丙酮随同流出。 9、石油气瓶充灌过满，受热时瓶内压力过高。 三、气瓶使用的安全要求 1、不得擅自更改气瓶的钢印和颜色标记。 2、放置地点不得靠近热源，距明火10米以外。,3、立放时应采取防止倾倒措施。 4、夏季应防止曝晒 5、严禁敲击碰撞 6、严禁在气瓶上电焊引弧 7、不得用温度超过40 的热源对气瓶进行加热。 8、瓶内气体不得用尽，必须留有剩余压力（永久气体的压力应不小于0.05MPa，液化石油气留有不少于0.51.0规定充装量的剩余气体）并关紧阀门，防止漏气。,9、氧气瓶阀不得沾有油脂，焊工不

21、得用沾有油脂的工具、手套或油污工作服去接触氧气瓶阀、减压器等。 10、乙炔瓶使用和存放时，应保持直立，不能横躺卧放，以防丙酮流出，引起燃烧爆炸，一旦要使用已卧放的乙炔气瓶，必须先直立20分钟后，再连接减压器使用。 11、石油气瓶点火时，应先点燃引火物，后打开瓶阀，不要颠倒次序。 12、气瓶投入使用后，不得对气瓶进行挖补、焊接修理。,电石和乙炔发生器的安全要求 一、电石的安全要求 电石是碳化钙的俗称，是碳与钙的化合物，分子式为CaC2。是将焦炭和氧化钙放在电炉中熔炼的产物。 CaC2+H2O=C2H2+Ca(OH)2 电石属于一级危险品，在装桶、搬运、开桶和使用过程中如果处理不当，极易发生爆炸事故，后果不堪设想。为了保障操作工人的人身安全，防止工伤事故发生和减少经济损失，,二、乙炔发生器的安全使用 乙炔发生器是利用电石和水作用以制取乙炔的设备 分类：按制取压力不同，可分为低压式（0.007MPa以下）和中压式（0.0070.15MPa）两种；按其发气量不同，可分为0.5、1、3、5至10m3/h五种，一般前两种制成移动式，后三种制成固定式。按工作原理可分为排水式、