Безопасность сварочных работ
Эксплуатация сварочного оборудования да и вообще процесс электросваривания не считаются простым и безопасным занятием. Огромные мощности, высокое потребление электроэнергии,, сопряженная с открытой электрической цепью работа, электрическая дуга, яркость которой превосходит видимый солнечный диск, высокая температура и гарь, тысячи разлетающихся во все стороны раскаленных капель металла и искр делают работу сварщика весьма опасным и вредным занятием. Грубое нарушение правил техники безопасности в работе и при изготовлении сварочного оборудования может привести к тяжелым, а то и невосполнимым последствиям. В особенности грешат конструктивными изъянами и невысокой безопасностью своей эксплуатации самодельные сварочные трансформаторы. При самостоятельном изготовлении такого рода оборудования, само собой, на первое место ставиться простота конструкции и экономия материальных ресурсов, вопросам надежности и электробезопасности при этом как-то отводится далеко не самое главное место. Часто умельцы, спеша испытать свое детище в деле, не доводят до ума и вполне добротные конструкции, оставляя трансформаторы и обмотки совершенно открытыми, запитывая от ненадежной и перегруженной электропроводки. Все это не добавляет срока жизни сварочным трансформаторам, а что еще хуже вполне способно укоротить тот же срок и самим их владельцам или же серьезно повлиять на состояние здоровья. Поэтому о правилах техники безопасности следует помнить всегда и не откладывать в спешке их выполнение на потом, надеясь, что и на этот раз, как всегда, Пронесет...
Конструктивно в сварочном трансформаторе обязательно присутствуют две электрические цепи: цепи Первичной и вторичной катушек. Работа сварщика постоянно сопряжена с контактом с цепью вторичной обмотки: оголенные концы держателя и электрода и по-
верхность свариваемого изделия. Попадать под ее напряжение никто не стремится, но и полностью избежать этого в процессе работы тоже не всегда удается. Поэтому по правилам выходное напряжение сварочного трансформатора ограничено: 80 В для переменного тока сети 50 Гц; 90 В для источника постоянного тока. Напряжения ниже этих уровней считаются безопасными для жизни человека. Однако испытывать это утверждение на себе все же не рекомендуется, для людей, страдающих рядом заболеваний, особенно сердечных, к неожиданному результату могут привести и контакты с напряжением, существенно меньшим от установленных значений.
В исправном аппарате напряжение вторичной цепи должно быть меньше указанных предельных значений, реально в бытовых и само - ' дельных сварочных трансформаторах выходное напряжение не превосходит уровня 50...60 В, а цепь первичной обмотки (высокого напряжения) должна быть надежно изолирована от соприкосновения человека. Все это касается исправного оборудования. Однако век самодельных сварочных трансформаторов часто бывает не столь уж долгим, выходят со строя и промышленные аппараты. Какие раз уже испытано на практике, по закону подлости поломки случаются в самый неподходящий момент, и предусмотреть заранее это событие никак невозможно. Еще хуже, когда неисправность уже существует, но о ней неизвестно, и беда тихо ждет своего часа. У поврежденных трансформаторов состояние электроизоляции и уровни напряжений могут представлять непосредственную опасность для человека.
Чаще всего проблемы бывают с первичной катушкой высокого напряжения. Первичная катушка содержит большее количество витков, обычно она сильнее греется, ее более тонкий провод больще подвержен влиянию разрушающих механических воздействий, нежели провод вторичной цепи. Эта катушка находится под опасным напряжением, И при повреждении изоляции ее провода высокое напряжение может попасть на корпус или магнитопровод трансформатора, стать доступным для прикосновения человека или послужить причиной других неприятных ситуаций. Если сварочный трансфер** матор не имеет корпуса, то повреждения обмоток могут происходить во время эксплуатации от случайных ударов, а также опроки-і дываний и падений тяжелого трансформатора. Разрушающее воздействие на изоляцию оказывает вибрация, особенно для провода в
лаке, перегрев обмоток и влага. Если произошел пробой на корпус или магнитопровод, которые не заземлены, или повреждена внешняя изоляция провода первичной обмотки, то при прикосновении человек попадет под высокое напряжение. От пробоя на корпус спасает заземляющий провод. Однако заземление на самодельных конструкциях видеть приходиться нечасто. Гибкий медный провод сегодня стоит дорого, при большой длине экономят на каждом метре провода и каждом квадратном миллиметре сечения, поэтому третий заземляющий провод воспринимается уже как чрезмерная роскошь. То же самое справедливо и для масштабов всей нашей страны, впрочем как и ряда соседних, ведь третьим заземляющим проводом разводка бытовой электросети также не оборудовалась. Так что, господа-граждане, выкручивайтесь из этой ситуации как хотите, но лучше все-таки заземлять.
Другой вариант пробоя первичной обмотки когда она пробивает на вторичную катушку внутри трансформатора. В этом случае ничего не подозревающий сварщик и его помощники могут попасть под высокое напряжение сети со всеми вытекающими отсюда последствиями. В этом случае поможет заземление провода вторичной катушки, а также надежная изоляция первичной и вторичной обмоток друг от друга, как одного из наиболее неожиданных источников опасности. Напряжение вторичной катушки может повыситься, даже если ее изоляция не нарушена. Напряжение иа выходе вторичной катушки зависит от количества витков первичной катушки, находящихся в работе. Так, при межвитковом замыкании первичной катушки достаточно большое количество ее витков может «вылететь» из работы: в результате напряжение на выходе сварочного трансформатора повысится.
Электрический травматизм возникает при замыкании электрической цепи через человеческое тело. Наибольшую опасность представляет случай, когда ток протекает через обе руки и;туловище человека. От величины протекающего тока зависит степень его опасности для жизни человека. Смертельный считается ток величиной более О Л А, хотя человеческий организм начинает ощущать и реагировать на токи гораздо меньшего порядка, Так, при токе через тело всего лишь 0,6..Л,5 мА (при частоте 50 Гц) ощущается легкое дрожание рук; при 5,..7 мА пудороги в руках; 8...10мА судорогиболи
в пальцах и кистях рук; при 20...25 мА паралич рук, затруднение дыхания; при 50...80 мА паралич дыхания; а при 90... 100 мА паралич дыхания, при длительности более 3 с паралич сердца. Если пострадавшему от электрического удара, находящемуся в бессознательном состоянии, при отсутствии дыхания и пульса, в состоянии клинической смерти, оказать медицинскую помощь в первую минуту после удара, то исход для жизни пострадавшего будет благоприятен. Первая медицинская помощь заключается в произведении пострадавшему массажа сердца и искусственного дыхания, обеспечения покоя и притока свежего воздуха.
При подключении трансформатора также нужно уделять внимание качеству как соединительного гибкого провода, так и провода стационарно уложенной электропроводки. Их сечение, целостность изоляции, наличие заземляющего провода должно отвечать требуемым нормам. Разводка в старых квартирах и домах обычно сделана самым тонким из применяемых алюминиевым проводом сечением 2,5 мм2. При строительстве часто укладывали его тоже как попало, оказаться он может и под деревянным полом, и под бумажными обоями, да и качество соединений желает лучшего. Сварочный аппарат способен потреблять токи 30...40 А, что уже чрезмерно много для такого провода, а если же на нем присутствуют трещины, скрутки, плохие соединения, то результатом может оказаться его нагрев, оплавление изоляции, короткое замыкание, возгорание. Так как проводка ложится от розетки к розетке, Кое-как соединяясь в каждой розетке двумя концами, то сомнительных соединений по всей длине разводки более чем достаточно. Поэтому при включении мощной нагрузки следует выбирать первую розетку от электрощита или счетчика так на пути не окажется соединений через другие розетки. Электрощиты относительно новых домов должны быть оборудованы автоматическими выключателями («автоматами»); их назначение автоматическое отключение участка электросети в случаи аварийной ситуации. Однако особенно доверяться этому творению инженерной мысли не стоит мало того, что далеко не все из них нормально выполняют свой функции, но они и сами, в том числе импортные, могут стать источником возгорания. Сами «автоматы» Не горят, они выполнены из негорючих материалов, зато при неисправности могут сильно раскаляться, вызывая воспламенение всей той дряни, которая скапливается годами в электрощитах: пыль, паутина, токопроводящая плесень. Дефективность автоматических выключателей в основном обусловлена некачественной сборкой, часто винты, соединяющие токоведущие элементы, незатянуты, а поверхности загрязнены и т. д. Ток отключения, который значится на корпусе автоматического выключателя, впрочем, как и плавкого предохранителя, срабатывает лишь при длительном режиме подключения. В кратковременном режиме, в котором обычно работает сварочный трансформатор, «автомат» способен достаточно долго выдерживать без отключения токи в
2.. .4 раза выше номинального. Поэтому 16 А автоматический выключатель способен выдерживать, практически не отключаясь, бытовой сварочный аппарат с рабочим током дуги 120... 140 А. Неисправные «автоматы» могут не отключаться вообще, даже при коротком замыкании и оплавлении провода проводки, или же будут чрезмерно греться и «выбивать» даже при токах ниже номинального. Этой проблеме следует уделять внимание, заботясь о сечении и качестве проводки в доме или дворе хотя бы на коротком участке разводки, устанавливая соответствующие ей по току исправные автоматические выключатели.
Писаные правила по технике безопасности касательно сварочных работ строги и категоричны, вот только некоторые вырезки из них: «Работать в сухой jh прочной спецодежде и рукавицах (ботинки не должны иметь в подошве металлических шпилек и гвоздей); прекращать работу при дожде и сильном снегопаде; ...при работе внутри сосудов пользоваться резиновым ковриком и переносной лампой напряжением не более 12 В... Включение в работу незаземленных источников питания дуги запрещается. В местах электросварочных работ должны быть средства пожаротушения в виде подведенной воды, ящика с песком, щита с инструментом и огнетушителей...» Так что теперь проверяйте свои ботинки на наличие металлических шпилек и не забудьте прихватить вместе со сварочным аппаратом ящичек с песком... шучу, конечно. Однако на самом деле требования правил техники безопасности дело совершенно не шуточное. И если и не выполнять буквально все предписания, то подходить к этому вопросу нужно осмысленно, стараясь по возможности максимально обеспечивать безопасность себя и окружающих.
Наверное, никому не нужно объяснять, что сварочные работы отличаются высокой степенью пожароопасности и их проведение несовместимо с близко расположенными легковоспламеняемыми веществами. Однако, кроме открытого воспламенения, здесь возможен и источник другого типа пожара на первый взгляд неявный и очень коварный. Пожар может начаться из-за небольших, скрытых от глаз, локальных очагов тления в местах, где нет явно горючих материалов и на которые обычно не особенно-то обращают внимание. При электросварке от электрода отлетает множество капель расплавленного электродного металла и капель раскаленного шлака. Раскаленные искры могут улетать на большие расстояния до нескольких метров, а иногда даже на десятки метров. Попадая в щели, закатываясь под разные объекты, они могут вызвать маленькие очажки тления, большая часть которых тихо и незаметно потухает, но некоторые способны существовать довольно долго и, в конце концов, стать источником настоящего пожара. Особая опасность этого процесса заключается в том, что очаг тления сразу бывает невозможно обнаружить и в активном, но скрытом виде он может существовать даже на протяжении нескольких часов. Заметить же в солнечный день слабое мерцание, если оно вообще доступно для зрения, или же почувствовать запах в задымленном от сварки помещении привыкшему к запаху гари человеку обычно практически невозможно. Закончив работу, люди уходят, закрывая за собой двери, а через час или два пожар в совершенно пустом помещении. Источником тления может становиться скопившаяся в труднодоступных местах пыль и паутина, даже там, где, на первый взгляд, отсутствуют горючие материалы.
Брызги электродного металла и шлака могут представлять опасность для здоровья человека. Обычно они не являются серьезной угрозой для грубой одежды и даже кожи рук, но чрезвычайно опасны для глаз и лица человека. Отдельные вылетающие искры способны описывать весьма неожиданные траектории, залетая под защитную маску, на голову, а то и сзади за шиворот. Расплавленный металл в сапогах тоже небольшая редкость в таких случаях. Поэтому, учитывая специфику работы, следует и одежку выбирать соответствующую, на руки рукавицы, лицо и голову защищать маской со светофильтром, не приближаться слишком близко, подсовывая голову под
самую дугу. Пугаться искр от сварки особо не стоит на первый взгляд их очень много и они страшные, особенно эффектен их вид в темноте, однако при соблюдении хотя бы минимальных мер предосторожности ожоги от раскаленных капель явление весьма редкое.
Маска сварщика должна быть оборудована двумя стеклами: светофильтром, защищающим глаза человека; обычным стеклом, защищающим светофильтр от попадающих искр. Наличие второго защитного стекла обязательно, так как при интенсивной работе стеклянная поверхность мутнеет и выходит со строя очень быстро. Причина тому ударяющиеся о поверхность стекла крупные искры, в местах попадания которых остаются маленькие оплавленные точечки, зазубринки, избавиться от которых уже невозможно. Когда следов ударов искр на стекле становиться слишком много, его выбрасывают, заменяя чистым. Портится от попадания искр не только стекло маски, но и другие предметы, например, стекло наручных часов, чувствительны к ударам раскаленных капель полированные, никелированные, хромированные и другие декоративные покрытия тех же наручных часов. Поэтому во время работы часы, если они вам дороги, с руки лучше снимать и хранить в другом месте.
К тому, что варить, надо всегда подходить с умом. Ясно, что ни в коем случаи нельзя применять электросварку для находящихся под давлением сосудов или трубопроводов. Также особенно хочу предостеречь, от заваривания пустых, но когда-то содержавших бензин резервуаров: баков, канистр, бочек и т. д. Применение электросварки в этих случаях чревато самыми тяжелыми последствиями в виде взрывов емкостей. Почему взрываются когда-то содержавшие бензин и, казалось бы, совершенно пустые и чистые сосуды? Как известно, бензин в виде жидкоср хорошо горит, взрываются же пары бензина разреженная смесь молекул бензина с воздухом. Причем для взрыва достаточна очень малая концентрация паров бензина в воздухе. Внедряется же это вещество в поверхности разных материалов прямо-таки поразительно. Если канистра когда-то содержала бензин, потом ее не раз тщательно вымыли и высушили то это все равно не избавит ее внутреннюю часть от паров топлива, судить об этом можно хотя бы по запаху. Емкость может годами простоять пустой, а то и проваляться под всеми дождями на улице, но она все равно будет сохранять опасность взрыва. Помочь может разве что длительное выпаривание внутренности горячим водяным паром, но делать это нужно умело. В остальных случаях взрывоопасные пары присутствуют в любых содержавших бензин емкостях, и их концентрация увеличивается при нагревании. При прогреве электрической дугой поверхности бака или канистры молекулы бензина быстро покидают свои места в порах стенок, и концентрация горючих паров быстро возрастает, при контакте с открытым пламенем или раскаленным металлом происходит неминуемый взрыв. Опытные сварщики никогда не берутся за заваривание сомнительных емкостей, а возня с их очисткой и пропаркой многократно превосходит по трудоемкости сами восстановительные сварочные работы.
Электрическая сварочная дуга является источником мощного светового, ультрафиолетового и инфракрасного излучения. Яркость светового излучения дуги примерно в 10 000 раз превышает допустимую для глаза. Излучение электросварочной дуги ослепляет незащищенные специальными светофильтрами глаза, а также воздействует на кожу человека. При поражении глаз вспышкой дуги зрение достаточно быстро возвращается, однако потом в поле зрения еще долго присутствует специфическое желтое пятнышко, говорят «словить зайчик», которое тоже постепенно исчезает. «Зайчики» перед глазами являются серьезным предупреждением явными симптомами поражения зрения, а их количеством можно даже оценивать его тяжесть. Так, если вы умудрились словить подряд уже два зайчика, то сварочные работы лучше отложить или же, если работы все-таки продолжаются, более тщательно следить за своим зрением. При большем количестве «зайчиков», одновременно плавающих перед глазами, возможны более тяжелые последствия для здоровья. Проявляются проблемы при поражения зрения не сразу осложнений следует ждать через несколько часов. Даже множество «зайчиков» перед глазами постепенно рассасываются, зрение вроде бы нормализуется, и человек успокаивается.. Но несчастный может и не подозревать, что его ждет дальше последствия обычно проявляются в вечернее время или же ночью. Позже человек начинает ощущать острую боль и резь в глазах* как будто в них насыпано полно песКа, возможна сильная головная боль, озноб, тошнота и рвота. Народные средства на этот случай предлагают несколько доступных рецептов. Одним из наиболее простых средств является промывка глаз завар-
кой чая. Более эффективным считается наложение на глаза массы из мелко истертого сырого картофеля. Если боль все же не стихает, то, как утверждают бывалые, еще более действенным, хотя и весьма малоприятным средством являются компрессы на глаза из свежей... мочи. От такой примочки резь сначала должна еще больше усилиться, но потом доморощенные лекари обещают все же ее медленное стихание. Я не стану комментировать приведенные рецепты с точки зрения медицины, так как в этом не разбираюсь. Однако мне доводилось слышать утверждения многих пострадавших, которым помогло применение данных рецептов. Конечно, в тяжелых случаях самым бы верным был вызов машины скорой помощи, хотя в последнее время эти машины уж больно не скоро ездят, если вообще ездят...
Для защиты лица и глаз применяются маски со светофильтрами. Светофильтр представляет собой темное стекло размером 52 на 102 мм. В зависимости от марки светофильтры рассчитаны на определенные диапазоны токов сварочной дуги:
Марка светофильтра: Э-1 (С-3) для тока 30...75 А;
Э-2 (С-4) 75...200 А;
Э-3 200...400 А.
Наиболее универсальными для домашних сварочных аппаратов являются светофильтры Э-2 или С-4. Марка светофильтра должна быть нанесена в уголке на стекле. Если ее там нет, то определить предназначение светофильтра бывает весьма проблематично. Можно посмотреть через стекло, вплотную приблизив его к глазам, если в ясную солнечную погоду за стеклом светофильтра кажутся сумерки, в которых, тем не менее, различимы все предметы, то скорее всего это марки Э-1, С-3. Но здесь нужно отделять светофильтры для газовой сварки, через которые все видно слишком хорошо и в зеленом свете. В случае, если через светофильтр ясно различим лишь солнечный диск, то это могут быть марки стекла Э-2 и выше. От излучения дуги могут страдать не только глаза, но и кожа лица, если она не защищена или не полностью защищена щитком или маской. Особенно чувствительна кожа в зимнее и весеннее время, когда иа ней нет естественного солнечного загара. Прй длительном облучении (достаточно нескольких электродов без защитной маски) кожа на лице через какое-то время, возможно на следующий день, краснеет, начинает болеть, а потом и шелушиться. В принципе, этот случай неприятен,
но не представляет серьезной угрозы для здоровья это похоже на распространенный случай «обгорання» еще незагоревшего человека при длительном пребывании на жарком солнце в летнее время.
При проведении сварочных работ в закрытых, плохо вентилируемых помещениях следует также опасаться отравления сварочной пылью. Пыль эта выделяется при горении электрода и надолго зависает в воздухе. В ее состав могут входить окислы и соединения марганца, хлора, углерода, азота, фтора и др. Особенно следует опасаться применения электродов, содержащих марганец, их покрытие может иметь красноватый оттенок. Признаками отравления обычно являются: головокружение, головные боли, тошнота, рвота, слабость, учащенное дыхание... Отравляющее вещества могут также откладываться в тканях организма человека и вызывать хронические заболевания.
Вообще же электросварка должна быть безопасна не только для сварщика, но и для всех окружающих его людей. Нехорошо, если капли расплавленного металла падают сверху кому-то на балкон, а то и летят на голову. Неожиданные вспышки электрической дуги и даже их отражение могут ослепить не успевших отвести глаза людей поблизости. Особенно опасно ослепление для детей, которые часто наблюдают со стороны за электросваркой, не понимая опасности и совершенно не заботясь о своих глазах. Перегрузив мощным сварочным трансформатором электросеть, можно «выбить» «автомат», находящийся Бог знает в какой щитовой, и этим обесточить не только себя, но и большое число соседних потребителей...