Обеспечение производственной безопасности в процессе обслуживания и ремонта техники при выполнении сварочных работ

Присоединение и отсоединение от сети электросварочных установок должно производиться  только электриком-монтером.

Перед присоединением электросварочной установки к электрической  сети необходимо в первую очередь  заземлить ее, а при отсоединении, наоборот, сначала отсоединить установку  от электрической сети, а затем  отключить заземление.

Электросварочная  установка должна подключаться к  электрической сети через защитное отключающее устройство. Длина проводов от электрической сети до сварочной  установки не должна превышать 10 м.

Тиски электросварщика, установленные на заземленном металлическом  столе, должны иметь индивидуальное заземление.

Конструкция и техническое состояние электродного держателя должны обеспечивать надежное крепление и безопасную смену  электродов. Рукоятка электродного держателя  должна быть изготовлена из диэлектрического огнестойкого материала и иметь  защитный козырек.

Соединение  сварочных проводов следует производить  горячей пайкой, сваркой или при  помощи гильз с винтовыми зажимами. Места соединений должны иметь надежную изоляцию, гильзы с зажимами обязательно  заключены в колодку из небьющегося  изоляционного материала, а головки  зажимных винтов утоплены в тело колодки. Соединение скруткой не допускается.

Присоединение проводов к электродному держателю  должно осуществляться механическими  зажимами или методом сварки. При сварочном токе более 600А токоподводящий провод должен присоединяться к электродному держателю, минуя его рукоятку.

В кабинах  и на рабочих местах должны находиться приспособления (штативы и тому подобное) для укладки на них электродных  держателей при кратковременном  перерыве в работе.

Металл в свариваемых местах должен быть сухим, очищенным от грязи, масла, окалины, ржавчины и краски.

Уборка  флюса от шва, сваренного автоматической сваркой, производится только отсосом  флюса, а зачистка сварочного шва  от шлака - металлическими щетками. При  очистке сварщик должен пользоваться защитными очками.

Не допускается:

- производить ремонт электросварочных установок, находящихся под напряжением;

- подсобным рабочим при электросварке работать без защитных очков;

- после окончания работы или при временной отлучке электросварщика с рабочего места оставлять включенной электросварочную установку;

- хранить легковоспламеняющиеся и горючие материалы на участках сварки;

- использовать в качестве обратного провода трубы, рельсы и тому подобные случайные металлические предметы;

- устанавливать сварочный трансформатор сверху дросселя;

- использовать провода с поврежденной изоляцией.

Сварочные работы на стационарных постах должны проводиться при включенном местном  отсосе.

Передвигать электросварочную установку разрешается  только после отключения ее от электрической  сети.

Установка или снятие деталей на станок для  наплавки должна производиться только после отключения напряжения.

Для защиты от брызг металла и жидкости на станке устанавливают съемный или  открывающийся кожух. Работать без  кожуха или с открытым кожухом  не допускается.

Трубы для  подачи газа и охлаждающей воды, а также места их соединений должны быть герметичными.

При проведении сварочных работ непосредственно  на автомобиле должны быть приняты  меры, обеспечивающие пожарную безопасность, для чего необходимо горловину топливного бака и сам бак закрыть листом железа или асбеста от попадания  на него искр, очистить зоны сварки от остатков масла, легковоспламеняющихся  и горючих жидкостей, а поверхности  прилегающих участков - от горючих  материалов. Перед проведением сварочных  работ над топливным баком  или в непосредственной близости от него бак необходимо снять.

Перед проведением  сварочных работ на газобаллонном  автомобиле газ из баллонов должен быть полностью выпущен или слит.

При электросварочных работах необходимо дополнительно  заземлять раму и кузов автомобиля.

При проведении сварочных работ на высоте следует  соблюдать требования Правил охраны труда при работе на высоте, утвержденных постановлением Министерства труда  Республики Беларусь от 28 апреля 2001 г. № 52.

 

 

3. Разработка инженерно-технических мероприятий, расчет систем и устройств для обеспечения производственной безопасности

Техника безопасности - система организационных  мероприятий, технических средств  и методов, предотвращающих воздействие  на работающих вредных производственных факторов до значений, не превышающих допустимые.

3.1. Обеспечение  электробезопасности, пожарной безопасности  и защиты от атмосферного электричества

Электробезопасность это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Прикосновение к частям электроустановок, находящимся  под напряжением, может вызвать  поражение электрическим током. Так, например, ток силой 20-25 мА (0,02-0,025 А) парализует мышцы человека и лишает его возможности самому оторваться от контакта с частями электроустановки, находящимися под напряжением. При  токах силой 50-100 мА сердце начинает работать аритмично, нормальная циркуляция крови нарушается и через 1-2с у потерпевшего прекращаются сердцебиение, пульс и дыхание. Если за это время не будет оказана первая помощь и не проведено искусственное дыхание возможна смерть потерпевшего.

Основными причинами поражения электрическим  током являются прикосновения к  токоведущим частям электрооборудования, нормально находящимся под напряжением, и прикосновения к частям электрооборудования  нормально не находящимся под  напряжением, но которые могут случайно оказаться под напряжением при  замыкании на них одной из фаз  сети в результате повреждения изоляции проводов, обмоток электрических  машин, кабелей и т. п.

Для предохранения  персонала от прикосновения к  неизолированным токоведущим частям, находящимся под напряжением, применяют  сетчатые ограждения, барьеры, кожухи и другие средства, рекомендуемые  правилами техники безопасности.

При прикосновении  к частям электроустановок, которые  не должны находиться под напряжением, но могут случайно оказаться под  напряжением в результате повреждения изоляции токоведущих частей или по другим причинам, принимаемые меры защиты от поражения электрическим током зависят от того, как работает электрическая сеть - с глухозаземленной или с изолированной нейтралью. В сетях с глухозаземленной нейтралью нейтраль трансформатора (нулевая точка обмоток, соединенных в звезду) присоединена к заземляющему устройству; в сетях с изолированной нейтралью нейтраль трансформатора к заземляющему устройству не присоединена (т. е. изолирована от земли).

Электроустановки напряжением до 1000В переменного тока могут быть как с глухозаземленной, так и с изолированной нейтралью; постоянного тока - с глухозаземленной или изолированной средней точкой. В четырехпроводных сетях переменного тока и трехпроводных сетях постоянного тока глухое заземление нейтрально или средней точки обязательно.

Для защиты от поражения электрическим током  при прикосновении к частям электрооборудования, нормально не находящимся под  напряжением, но могущими оказаться  под напряжением при повреждении  изоляции или по другим причинам, применяют  защитные зануление, заземление и отключение.

Защитное  зануление. В сетях с глухозаземленной нейтралью замыкание одной из фаз на землю или на проводник, соединенный с глухозаземленной нейтралью, является однофазным коротким замыканием. Если замыкание произошло на корпус электрооборудования, не связанного с землей, то человек, стоящий на земле и прикоснувшийся к этому электрооборудованию, окажется под полным фазовым напряжением и через него пройдет ток однофазного замыкания. Для предупреждения возможности поражения электрическим током при замыкании на корпус поврежденный участок должен быть отключен от сети в возможно короткий срок, чтобы ограничить до минимума время, в течение которого это оборудование будет представлять опасность для персонала. В этих целях в сетях с глухозаземленной нейтралью применяют защитное зануление.

Защитным  занулением называется преднамеренное металлическое соединение с глухозаземленной нулевой точкой (нейтралью) трансформатора в сетях переменного тока и с глухозаземленной средней точкой источника электроснабжения в трехпроводных сетях постоянного тока частей электроустановок, нормально не находящихся под напряжением, но которые могут случайно оказаться под таковым. Соединение это выполняют проводником, который называется зануляющим, или нулевым защитным проводником. При замыкании одной из фаз на корпусе электрооборудования, имеющего соединения нулевым защитным (зануляющим) проводником с глухозаземленной нейтралью трансформатора в сетях переменного тока или с глухозаземленной средней точкой в сетях постоянного тока, возникает однофазное короткое замыкание, которое вызывает срабатывание соответствующего защитного аппарата (предохранителя, автомата) и отключение поврежденного участка.

Защитное  зануление применяют в сетях переменного тока с глухозаземленной нейтралью или с глухозаземленным нулевым проводом в трехпроводных сетях постоянного тока для автоматического отключения поврежденного участка сети в минимально возможное короткое время.

Расчет  защитного зануления

Во взрывоопасном помещении  установлен электродвигатель мощностью 40кВт, с номинальным током I_н = 77А и пусковым током I_п = 577А. Электродвигатель присоединен к распределительному щиту кабелем длиной 95м. Питание щита осуществляется от трансформатора мощностью 630кВ·А кабелем длиной 30м, сечением 3*95+1*35 мм² с алюминиевыми жилами. Трансформатор имеет соединение звезда - звезда с выведенным нулем. Требуется выбрать марку кабеля, сечение жил и защитный аппарат к электродвигателю; проверить действие защиты при замыкании фазы на корпус электродвигателя.

Выбираем к электродвигателю кабель ВБВ с медными жилами сечением 3*25+11*16 мм², с допускаемой нагрузкой 105А, что составляет 138% номинального тока электродвигателя (по ПУЭ требуется не менее 125%). В качестве защитного аппарата устанавливается автоматический выключатель А3124 на номинальный ток 100А, с комбинированным расцепителем - тепловым на 100А для защиты от перегрузки и электромагнитным для защиты от токов короткого замыкания с установкой мгновенного срабатывания на 800А. При пуске электродвигателя автомат не отключится, так как пусковой ток электродвигателя 577А, а электромагнитный расцепитель срабатывает при 800А.

Для проверки действия защиты при  однофазном коротком замыкании на корпус электродвигателя определим суммарное  сопротивление петли фаза - нуль.

1. Сопротивление трансформатора 630 кВ·А 0,043 Ом;

2. Активное сопротивление фазных  шин алюминиевого кабеля 95мм² = 0,408 Ом/км; сопротивление нулевой жилы 35 мм² = 1,11 Ом/км (таблица 1). Сопротивление на участке длиной 30 м (0,030 км):

фазной  жилы 95мм², 0,408·0,03 = 0,01224Ом;                                        (1)

нулевой жилы 35 мм², 1,110·0,03 = 0,03330 Ом.                               (2)

3. Активное сопротивление фазных  жил медного кабеля 25 мм² = 0,888 Ом/км; сопротивление нулевой жилы 16 мм² = 1,39 Ом/км. Сопротивление на участке 95 м (0,095 км):

фазной жилы   25 мм², 0,888·0,095 = 0,08436 Ом,                             (3)

нулевой жилы 16 мм², 1,390·0,095 = 0,13205 Ом.                              (4)

4. Полное сопротивление петли фаза-нуль: R_п = 0,043 + 0,01224 + 0,03330 + 0,08436 + 0,13205 = 0,30495 Ом.

Ток однофазного короткого замыкания определится по формуле:

Iк =	220	= 721А
	0, 30495

 

                        (5) 
         что превышает номинальный ток теплового элемента расщепителя автоматического выключателя в 721/100 = 7,21 раз (для взрывоопасных установок требуется не менее чем в 6 раз). Таким образом, выбранный автомат надежно отключает поврежденный участок.   Аналогичным образом ведется расчет при использовании в качестве зануляющих проводников алюминиевой оболочки кабеля, стальных труб электропроводки и стальных полос.      Зануляющие проводники из стальных полос крепятся в сухих помещениях непосредственно к опорной поверхности, в помещениях сырых и с химически агрессивными средами - на опорах, на расстоянии 10-20 мм от поверхности основания. Непрерывность электрической цепи стальных труб электропроводки обеспечивается муфтами на резьбе, а тонкостенных труб приваркой в двух точках соединительной манжеты к трубе. Отдельные элементы используемых строительных металлоконструкций (ферм, балок, колонну соединяют между собой перемычкой на сварке, а в местах пересечения температурных швов гибкой перемычкой из стального троса с соединительной гильзой.

Таблица 1 - Активное сопротивление жил проводов и кабелей и алюминие-вой оболочки трехжильных кабелей
Сечение жил, мм2	Сопротивление, Ом/км
	проводов и кабелей  с резиновой ипластмассовой изоляцией		кабелей с бумажной изоляцией		алюминиевой оболочки трехжильных кабелей
	алюминиевых	медных	алюминиевых	медных	алюминиевых	медных
1	-	22,2	-	23	-	-
1,5	-	14,7	-	15,3	-	-
2,5	15	8,88	15,5	9,18	-	-
4	9,36	5,56	9,6	5,75	-	-
6	6,25	3,7	6,46	3,83	1,045	0,985
10	3,74	2,21	3,87	2,28	1,038	0,876
16	2,34	1,39	2,42	1,44	0,775	0,748
25	1,5	0,888	1,55	0,918	0,691	0,679
35	1,07	0,636	1,11	0,657	0,616	0,61
50	0,75	0,444	0,775	0,458	0,498	0,492
70	0,536	0,318	0,555	0,329	0,41	0,405
95	0,395	0,234	0,408	0,242	0,361	0,367