В соответствии с "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей" сварщики относятся к группе II по электробезопасности персонала, обслуживающего электроустановки. Для лиц с группой II обязательны элементарное техническое знакомство с электроустановками, отчетливое представление об опасности электрического тока, знание основных мер предосторожности при работе, практические навыки оказания первой помощи пострадавшим. К работам по эксплуатации и обслуживанию источников сварщик допускается после инструктажа на конкретном оборудовании и проверки знаний. Работы, связанные с подключением и ремонтом источников, сварщику запрещены.

Одной из причин электротравматизма при сварке является поражение сварщика высоким входным напряжением сети. В частности, высокий потенциал может появиться на кожухе или в сварочной цепи при повреждении изоляции входной цепи. В этом случае при одновременном касании земли и кожуха тело сварщика окажется включенным в цепь с высокой разностью потенциалов. Такую ситуацию и должно предотвратить заземление. Внешний защитный провод соединяет кожух с землей, поэтому разность потенциалов между ними близка к нулю даже при описанной аварийной ситуации. Обязательно также заземление зажима сварочной цепи, соединенного со свариваемым изделием. Не допускается последовательное включение в защитный провод кожухов нескольких источников. Недопустимо также использование сварочного провода, подключаемого к изделию, в качестве защитного, так же как и использование для заземления металлоконструкций зданий и трубопроводов. Иногда вместо заземления используется защитное зануление, т.е. соединение кожуха с нулевым проводом питающей трехфазной сети. В этом случае при попадании высокого напряжения на кожух образуется цепь короткого замыкания "фаза - кожух-нулевой провод", что приводит к срабатыванию защиты и отключению источника от сети.

В процессе эксплуатации исправного источника возможно поражение сварщика низким (сварочным) напряжением, типично поражение напряжением холостого хода. Специальные меры принимаются при эксплуатации источника в средах с повышенной опасностью поражения электрическим током. Такими считают места: сырые, в частности при работе на открытом воздухе, где вероятно выпадение атмосферных осадков; влажные, где относительная влажность длительное время превышает 75 %; горячие, где пот и влажность снижают как сопротивление кожи сварщика, так и изолирующие свойства сварочных принадлежностей; стесненные, поскольку из-за ограниченной свободы движения сварщик может касаться токоведущих деталей незащищенными участками тела, например, при сварке внутри металлических сосудов. У таких источников, как отмечено выше, ограничивают напряжение холостого хода, или их комплектуют специальными устройствами снижения напряжения холостого хода. Это дает право на маркирование источника символом S (safety - безопасно). Сравнительно высокое напряжение холостого хода до 141 В источников для механизированной сварки по окончании сварки должно автоматически сниматься. При плазменной резке допускается еще более высокое напряжение: при ручной резке до 180 В, при полуавтоматической - до 300 В, при автоматической - до 500 В. Но это разрешение сопровождается дополнительными ограничениями - отключение источника при снятом плазмотроне, невозможность касания сопла в процессе резки, уменьшение напряжения ниже 68 В по окончании процесса и т.д.

Рабочим местом электросварщика является закрепленный за рабочим или бригадой участок производственной площади, оснащенной в соответствии с требованиями осуществляемого технологического процесса определенным оборудованием, инструментом, приспособлениями и т.д.

При обслуживании рабочего места необходимо:

Ш своевременно получать сменные задания, наряды и чертежи;

Ш поддерживать оборудование в работоспособном состоянии;

Ш своевременно доставлять на рабочее место материалы, заготовки, электроды и т.п.;

Ш контролировать качество изготавливаемой продукции;

Ш поддерживать надлежащий порядок на рабочем месте.

Рабочие кабины служат для защиты сварщиков от излучения дуги в постоянных местах сварки. Для каждого рабочего устанавливают отдельную кабину размером 2 х 2,5 м. Ее стены могут быть выполнены из тонкого железа, фанеры или брезента. Фанера и брезент должны быть пропитаны огнестойким составом, например раствором алюмокалиевых квасцов. Каркас кабины изготавливают из трубы или угловой стали, пол - из огнестойкого материала (кирпич, бетон или цемент). Стены окрашивают в светлосерый цвет красками, хорошо поглощающими ультрафиолетовое излучение (цинковые или титановые белила, желтый крон). Освещенность кабины должна составлять не менее 80 лк. Кабину оборудуют местной вентиляцией (рис.3) с подачей воздуха 40 м³/ч на каждого рабочего.

Рис.3. Схема отсоса газов, выделяющихся при сварке, от сварочного поста: 1 - воздухопровод; 2 - шибер; 3 - воздухоприемник; 4 - штампованная решетка; 5 - козырек

Вентиляционный отсос должен располагаться так, чтобы газы, выделяющиеся при сварке, проходили в стороне от сварщика. Сварку деталей производят на рабочем столе. Крышку стола толщиной 20.25 мм изготавливают из чугуна.

Сварочный пост оснащен генератором, выпрямителем или сварочным трансформатором (рис.4).

Рис.4. Электросварочное оборудование: 1 - сварочный трансформатор; 2 - ручка регулировки тока; 3 - электродержатель; 4 - заземляющий зажим; 5 - электрод; 6 - сетевой шнур

Электродержатели применяют для закрепления электрода и подвода к нему тока при ручной электродуговой сварке.

Их основные характеристики приведены в табл.1.

Таблица 1. Характеристики электродержателей

Электродержатели должны обеспечивать возможность захвата электрода не менее чем в двух положениях: перпендикулярно и под углом 115° и более к оси электродержателя. Необходимо, чтобы конструкция электродержателя позволяла производить замену электрода за время, не превышающее 4 с. Токоведущие части электродержателей должны иметь надежную изоляцию сопротивлением не менее 5 МОм для предотвращения их случайного непосредственного контакта со свариваемым изделием или руками сварщика. Изоляция рукоятки должна выдерживать без пробоя испытательное напряжение 1500 В частотой 50 Гц в течение 1 мин. Температура наружной поверхности рукоятки при номинальном режиме работы не должна повышаться более чем на 55°С. Необходимо, чтобы поперечное сечение рукоятки в месте обхвата ладонью сварщика вписывалось в круг диаметром не более 40 мм. Электродержатели должны обладать достаточной механической прочностью. Схемы некоторых типов электродержателей показаны на рис.5.

Рис.5. Типы электродержателей: а - вилочный; б, в - щипцовый; г - с пружинящим кольцом

Таблица 2. Площади сечения сварочного провода в зависимости от силы сварочного тока

К дополнительному инструменту сварщика относятся винтовые зажимы, проволочные щетки, клейма, зубила и молотки. Для присоединения провода к изделию применяют винтовые зажимы типа струбцин, в которые конец провода впаивают твердым припоем. Зажимы должны обеспечивать плотный контакт со свариваемым изделием.

Для зачистки швов и удаления шлака применяют проволочные щетки - ручные и с электроприводом. Для клеймения швов, вырубки дефектных мест, удаления брызг и шлака служат клейма, зубила и молотки. Для хранения электродов при сварке на монтаже применяют брезентовые сумки длиной 300 мм, подвешиваемые к поясу сварщика. В цеховых условиях для этой цели используют стаканы аналогичной длины, изготовленные из отрезка трубы диаметром 50.75 мм, с приваренным донышком-подставкой.

Сварочные провода служат для подвода тока от сварочной машины или трансформатора к электродержателю и свариваемому изделию. Электродержатель снабжают гибким изолированным резиновым проводом, сплетенным из большого числа отожженных и облуженных медных проволок диаметром 0,18.0,2 мм. Рекомендуемые площади сечения сварочных проводов приведены в табл.2. Применять провод длиной более 30 м нецелесообразно вследствие значительного падения напряжения в сварочной цепи. К выполнению электросварочных работ допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие специальное производственное обучение, имеющие удостоверение на право производства работ и получившие вторую квалификационную группу по электробезопасности.

Ежегодно комиссия под руководством главного инженера проводит проверку знаний электросварщиков для продления на год удостоверения, подтверждающего вторую квалификационную группу по электробезопасности. В состав комиссии должен входить энергетик с квалификационной группой по электробезопасности не ниже пятой.

При сварке на объектах, которые курирует Госгортехнадзор России, все сварщики должны быть аттестованы в соответствии с Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства и Технологическим регламентом проведения аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства, утвержденным Постановлением Госгортехнадзора России от 25 июня 2002 г. № 36.

Все работы по установке, ремонту и наблюдению за электросварочными аппаратами должен выполнять электромонтер, имеющий квалификационную группу по электробезопасности не ниже третьей. Подключать электросварочный аппарат к источнику питания, заменять предохранители и производить какой бы то ни было ремонт электросварочной установки сварщику запрещается.

Все электросварочное оборудование должно быть в защищенном исполнении, а вращающиеся части сварочных генераторов необходимо оборудовать ограждениями. Передвижные сварочные аппараты с двигателем внутреннего сгорания должен обслуживать моторист, имеющий удостоверение о допуске к этой работе. Указанные аппараты заземляют металлическим штырем, забиваемым в землю и присоединенным к корпусу аппарата. Число штырей, их диаметр и длину определяют расчетным путем, исходя из того, что их сопротивление не должно превышать 4 Ом. Если не представляется возможным обеспечить защитное заземление, то необходимо пользоваться устройством защитного отключения. На каждом ящике рубильника включения (ЯРВ), к которому подключают сварочный аппарат, должен быть надежный замок. На ящике необходимо написать несмываемой краской: "Опасно для жизни. Напряжение 380 В. Ответственный". На внутренней стороне дверцы ящика помещают схему подключения трансформатора, указывают его мощность и допустимую силу тока плавких вставок. Электросварочные установки регистрирует главный механик организации. У него находятся их паспорта и инструкции по эксплуатации. На всех сварочных трансформаторах, аппаратах и преобразователях должны быть заводские и инвентарные номера, под которыми они зарегистрированы в журнале главного механика.

Каждый электросварочный аппарат подключают к индивидуальному рубильнику проводом соответствующего сечения, при этом расстояние между аппаратом и стеной составляет не менее 0,5 м. Категорически запрещается подключать сварочный аппарат непосредственно (без рубильника) к силовой или осветительной электросети, а также аппарат, находящийся под напряжением. Присоединять аппарат к сети следует в соответствии с маркировкой выводов на зажимах. Органы управления электросварочными аппаратами (рубильники, пакетные выключатели, кнопки, пускатели и др.) должны иметь надежные фиксаторы или ограждения, предотвращающие их самопроизвольное или случайное включение (отключение). При одновременном использовании нескольких сварочных трансформаторов их необходимо размещать таким образом, чтобы расстояние между ними составляло не менее 0,35 м, а ширина проходов - не менее 0,8 м.

Производство электросварочных работ допускается при выполнении требований инструкции по противопожарной безопасности и с обязательным согласованием вида работ с представителем Государственного пожарного надзора. При работе в пожароопасных помещениях электросварщики проходят обучение правилам пожарной безопасности, по завершении которого органы пожарной инспекции выдают контрольный талон. Запрещается производство электросварочных работ в местах, где имеются воспламеняющиеся вещества и материалы. Места огневых работ и размещения электрогенераторов должны быть очищены от горючих материалов в радиусе не менее 5 м. Электросварочные работы в строящихся холодильниках можно вести только в камерах и отсеках, освобожденных от сгораемых материалов. Сварочные аппараты должны иметь защитные устройства со стороны питающей сети. Напряжение холостого хода сварочного трансформатора на низкой стороне не должно превышать 75.110 В. Корпус электросварочного аппарата, вторичную обмотку трансформатора и свариваемый предмет следует надежно заземлить до подключения их к сети, и это заземление не должно нарушиться до отключения аппарата от сети. Для присоединения заземляющего провода на корпусе электросварочного аппарата, в доступном месте, необходимо установить болт диаметром 5.8 мм, и снабдить его надписью: "Земля". Над клеммами сварочных трансформаторов должны быть козырьки и надписи: "Высокая сторона" и "Низкая сторона".

Схемы подключения сварочных трансформаторов к сети напряжением 380 и 220 В приведены на рис.6 и 7.

Запрещается использовать технологическое оборудование, металлические конструкции зданий, коммуникации, сети заземления и зануления, железную арматуру, конструкции электроустановок, водопроводные, отопительные и канализационные стояки в качестве обратного нулевого провода.

Обратным проводом может служить стальная шина любого профиля, сварочная плита, стеллаж или сама сварочная конструкция в том случае, если их сечение обеспечивает безопасное, с точки зрения возможного нагрева, протекание сварочного тока.

Рис.6. Схема подключения сварочного трансформатора к сети напряжением 380 В: 1 - заземляющие болты; 2 - заземляющий провод сети; 3 - ЯРВ; 4 - питающие фазовые провода; 5 - сварочный трансформатор; 6 - электродержатель; 7 - свариваемая деталь

Рис.7. Схема подключения однофазного сварочного трансформатора к сети напряжением 220 В:

1 - сварочный трансформатор; 2 - питающий фазовый провод; 3 - ЯРВ; 4 - электродержатель; 5 - свариваемая деталь; 6 - заземляющие болты; 7 - нулевой провод; 8 - заземляющий провод

Отдельные элементы обратного провода должны быть соединены друг с другом болтами, струбцинами или зажимами.

Электропроводка между сварочной установкой и электродержателем должна быть выполнена из провода в соответствии с государственным стандартом, с учетом силы тока и соблюдением условий безопасности.

Необходимо принимать меры против повреждения изоляции на проводах (кабелях) и исключать их соприкосновение с водой, маслом, стальными канатами, шлангами с горючими газами и горячими трубопроводами. Применение электросварочных проводов с поврежденной оплеткой или изоляцией запрещается. Если нет возможности заменить поврежденный провод, то необходимо заключить его в резиновый шланг.

Длина проводов между питающей сетью и передвижными сварочными аппаратами не должна превышать 10 м, причем провода следует защищать от механического повреждения.

Сварочные провода следует соединять посредством горячей пайки, сварки, с помощью соединительных муфт, имеющих изолирующую оболочку, причем места паяных и сварных соединений проводов должны быть тщательно изолированы.

При перемещении сварочного аппарата его необходимо отключать от электрической сети.

Рукоятку электродержателя для ручной сварки изготавливают из теплоизолирующего диэлектрического материала. Электродержатель должен обеспечивать надежный зажим и быструю смену электродов, а также исключать возможность короткого замыкания корпуса электродержателя на свариваемую деталь при временных перерывах в работе или при случайном его падении на металлические предметы.

Перед началом работ электросварщик обязан проверить изоляцию электропровода и электродержателя, наличие и правильность заземления корпуса сварочного аппарата, вторичной обмотки трансформатора, свариваемой детали и кожуха рубильника, надежность соединений электропроводов с аппаратом, а также убедиться в отсутствии на рабочем месте легковоспламеняющихся веществ (расстояние от места производства электросварочных работ до легковоспламеняющихся предметов должно составлять не менее 10 м, а при ветре, направленном в сторону легковоспламеняющихся веществ, - не менее 20 м).

Для заземления сварочных преобразователей и сварочных трансформаторов необходимо:

соединить заземляющий болт на корпусе сварочного преобразователя четырехжильным шланговым кабелем с заземляющей жилой;

для питания однофазного сварочного трансформатора при менять трехжильный шланговый кабель с заземляющей жилой, которая присоединяется одним концом к корпусу, а другим - к заземляющему болту на ЯРВ;

заземлить низкую сторону сварочного трансформатора (со стороны провода, присоединяемого к свариваемой детали).

Повышенная опасность возникает при замене электрода, когда сварщик прикасается рукой к нему или оголенным частям электродержателя. Поэтому категорически запрещается дотрагиваться другой рукой до свариваемой детали. Не разрешается производить электросварочные работы во время грозы, под дождем или снегом. Электросварщик обязан тщательно заправлять спецодежду и обувь для обеспечения надежной защиты от брызг расплавленного металла (брезентовые куртки и брюки надевают навыпуск, карманы куртки закрывают клапанами, ботинки плотно зашнуровывают).

При выполнении работ в особо опасных помещениях и резервуарах электросварочный аппарат должен иметь электроблокировку, обеспечивающую автоматическое отключение сварочной цепи при замене электрода в режиме холостого хода. Запрещается производить сварку на сосудах, находящихся под давлением, а также внутри сосудов, которые не очищены от легковоспламеняющихся, взрывоопасных, горючих и токсичных материалов (после очистки такие емкости должны быть проверены на отсутствие опасных и вредных веществ). Кроме того, не разрешается производить сварку свежеокрашенных конструкций и трубопроводов до полного высыхания краски.

Диэлектрические перчатки, галоши и коврик электросварщик обязан применять при сварке в замкнутом пространстве и на улице после дождя или снегопада.

Электросварочный аппарат необходимо регулярно, не реже одного раза в месяц, проверять:

на отсутствие замыкания на корпус;

целостность заземляющего провода;

исправность изоляции питающих проводов (сопротивление изоляции должно составлять не менее 0,5 МОм);

отсутствие оголенных токоведущих частей;

отсутствие замыкания между обмотками высокого и низкого напряжения.

По окончании сварочных работ необходимо навести порядок на рабочем месте. В случае обнаружения тлеющих предметов нужно залить их водой. При передвижном сварочном посту должны быть углекислотный огнетушитель, войлок или кошма, лопата, лом и топор.