Под электрической безопасностью сварщика подразумевают комплекс мер, предупреждающих поражение электрическим током. Особенности организма человека таковы, что электрический ток силой от 0,05 А и более при частоте 50 Гц оказывается опасным и может вызвать смертельный исход.

Степень опасности электрического тока зависит от многих факторов, и в каждом конкретном случае может колебаться в значительных пределах. Но в любом случае считают, что для человека сила тока, проходящая через организм, не должна превышать 0,1 А. Поражение электрическим током происходит при прикосновении к токоведущим частям оборудования или проводки, находящимся под напряжением. В этом случае через тело человека проходит ток, сила которого зависит от величины напряжения и электрического сопротивления организма, которое меняется в зависимости от того, в каком состоянии человек находится (утомленность, расслабленность и др.). Принято считать, что величина электрического сопротивления тела человека равняется 1000 Ом, но в каждом конкретном случае эта величина может меняться.

Величина напряжения, под которым может оказаться человек, зависит от величины напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги. Напряжение источников питания нормальной сварочной дуги обычно достигает 90 В, а сжатой дуги —200 В.

Исходя из этих величин нетрудно подсчитать силу тока, которая может пройти через тело сварщика, если он окажется под напряжением.

Из приведенного расчета видно, что в нормальных условиях электрическая безопасность сварщика обеспечивается, но при изменении условий (повышенная влажность, ослабленный организм и т.д.) эти условия могут резко измениться и сила тока станет опасной. Поэтому следует предусмотреть дополнительные меры, способствующие снижению силы тока, проходящей через тело сварщика.

Самым первым и наиболее эффективным средством защиты от поражения электрическим током является заземление оборудования и свариваемых деталей и обеспечение надежной изоляции.

В целях электрической безопасности напряжение холостого хода сварочного оборудования ограничивают до следующих величин:

• генераторы постоянного тока — до 80 А;
• трансформаторы — до 90 А.

Каждый сварочный аппарат обеспечивают отдельным заземляющим проводом, подсоединяемым непосредственно к заземляющей магистрали. Заземление источников питания выполняется до включения их в силовую сеть, а снятие их должно осуществляться только после отключения от силовой сети. Кроме этого применяют защитные ограждения, автоблокировки, индивидуальные средства защиты. Запрещается использование технологического оборудования, конструкций электроустановок и контура заземления в качестве обратного сварочного провода.

Электросварочное оборудование должно регулярно (не реже одного раза в месяц) подвергаться проверке на:

• отсутствие замыкания на корпус;
• целостность заземляющего провода;
• отсутствие оголенных токоведущих частей;
• отсутствие замыкания между обмотками высокого и низкого напряжения;
• исправность блокировок.

Подсоединение сварочных трансформаторов к электрической сети должно осуществляться:

• однофазных трансформаторов — при помощи трехжильного гибкого шлангового кабеля, третья жила которого должна быть подсоединена к заземляющему болту корпуса сварочного аппарата и к заземлительной шине источника питания вне коммутационного аппарата;
• трехфазных трансформаторов — при помощи четырехжильного кабеля, четвертая жила которого используется для заземления.

Провода, которые подключаются к сварочному аппарату, должны быть надежно заизолированы и защищены от воздействия высокой температуры и механических повреждений.

Все электросварочные установки должны быть надежно заземлены. Схема подключения заземления сварочного трансформатора представлена на рисунке.

Осматривать и чистить сварочную установку и ее пусковую аппаратуру следует ежемесячно. Сопротивление изоляции обмоток сварочных трансформаторов и преобразователей тока должно проверяться после окончания всех видов ремонтов, но не реже одного раза в год. Сопротивление изоляции обмоток трансформатора относительно корпуса и между обмотками должно быть не менее 0.5 МОм.

При вводе в эксплуатацию и после капитального ремонта изоляция сварочных трансформаторов должна в течение 1 минуты испытываться повышенным напряжением частотой 50 Гц, которое должно отвечать значениям, приведенным в таблице.

Место прикладывания напряжения	Испытываемое напряжение В, при напряжении питания трансформатора, В
	До 380	Вьше 380
Между первичной обмоткой и корпусом	1800	2250
Между вторичной обмоткой и корпусом	1800	1800
Между первичной и вторичной обмотками	3600	4050

Элекрическая схема подключения сварочного трансформатора: 1 — источник питания; 2 — сварочный трансформатор; 3 — регулятор; 4 — электрододержатель; 5 — шланговый одножильный провод; 6 — заземляющий болт; 7 — питающий шланговый трехжильный кабель с заземляющей жилой; 8 — нулевой провод электрической сети

Испытание изоляции трансформаторов

При наружных сварочных работах оборудование должно быть надежно защищено от дождя и снега. Наружные сварочные работы во время непогоды запрещены. Сварку в зимних условиях и во время дождя выполняют под специальным навесом или другим укрытием, следя за тем, чтобы рабочее место сварщика было сухим.

Во время выполнения сварочных работ сварщик должен соблюдать следующие требования:

• проверка (внешним осмотром) исправности изоляции сварочных проводов и электрододержателей, а также надежность соединения всех контактов перед началом сварочных работ;
• предупреждать окружающих об ожидаемом зажигании дуги - при выполнении работ с подручным или в составе бригады;
• отсоединять от электрической сети передвижные сварочные аппараты - во время их перемещения;
• выключать сварочный аппарат во время перерыва в работе и во время отсутствия сварщика на рабочем месте;
• устранять замеченные неполадки в сварочной установке - после снятия напряжения;
• пользоваться вместе с подручным средствами индивидуальной защиты: защитная каска, защитный щиток и очки (во время зачистки сварных швов), рукавицы из искростойких материалов и с низкой электропроводностью.

При работе в закрытых резервуарах должны соблюдаться дополнительные меры защиты. Для этого применяют защитные коврики, галоши и резиновые шлемы, а освещение выполняют переносными светильниками с напряжением не более 12 В. Кроме того, в этих условиях должен быть наблюдающий, обеспечивающий безопасность работ и при необходимости готовый оказать первую помощь пострадавшему. 

Сварочные работы могут стать причиной пожара, если не выполняются элементарные требования противопожарной защиты. Причиной пожара могут стать искры и капли расплавленного металла, небрежное обращение с огнем сварочной горелки, наличие на рабочем месте горючих жидкостей и газов, захламленность в месте огневых работ.

Опасность пожара особенно следует учитывать на строительно-монтажных площадках и при ремонтных работах, в местах неприспособленных для сварки и т.д.. Поэтому в местах сварочных работ следует строго соблюдать меры противопожарной защиты, правильно организовывая рабочее место. Если сварочные работы проводятся на высоте, то следует учитывать ограждение рабочего места и очистку от сгораемых материалов в радиусе, указанном в таблице.

Высота точки сварки над уровнем пола или прилегающей территории, м	0-2	2	3	4	6	8	10	Свыше 10
Минимальньй радиус зоны, м	5	8	9	10	11	12	13	14

Размещенные в указанных границах строительные материалы, настилы, конструкции и т.д. необходимо защитить от попадания на них искр металлическим экраном, покрывалом из негорючего материала или другими доступными средствами. В крайнем случае материалы можно полить водой. Двери в смежные со сваркой помещения должны быть постоянно закрыты, технологические люки закрыты огнестойкими материалами.

Сварочные работы, которые проводятся в местах проходов или проездов, должны быть ограждены с вывешиванием предупредительных плакатов. Все технологическое оборудование, на котором предусмотрены сварочные работы, должно быть предварительно подготовлено и приведено в состояние, удовлетворяющее противопожарным мерам.

Рабочее место сварщика оборудуется средствами первичной противопожарной защиты. После окончания сварочных работ исполнитель обязан тщательно осмотреть место их проведения, устранить возможные источники пожара. Если сварочные работы проводились на трассах топливоподачи, в кабельных сооружениях, складах с горючими материалами и других пожароопасных местах, то в течение 3-х часов после работы необходимо организовать наблюдение за этим местом. 

Ожоги, вызванные сварочной дугой, представляют опасность, особенно для глаз. Яркость световых лучей сварочной дуги значительно превышает норму, допустимую для человеческого глаза.

Ультрафиолетовые лучи, являющиеся одной из составляющей светового потока дуги, даже при кратковременном действии в течение нескольких секунд вызывают заболевание глаз, называемое электроофальмией. Заболевание сопровождается острой болью, резью в глазах, слезотечением, спазмами век.

При значительном поражении глаз световым потоком сварочной дуги можно даже ослепнуть. Продолжительное воздействие светового потока дуги на кожу вызывает ее ожоги. Кроме этого искры, рассеивающиеся во время сварочных работ способны вызвать ожоги. Поэтому все участники сварочного процесса должны пользоваться защитными приспособлениями.

При электросварочных работах основным таким приспособлением является защитная маска, смотровое отверстие которой оонащено светофильтром, задерживающим инфракрасные и ультрафиолетовые лучи и снижающим яркость светового потока дуги.

Газосварщики пользуются защитными очками, снижающими яркость света. Выбор светового фильтра производят в зависимости от мощности дуги и способа сваривания. Для защиты от ожогов кожного покрова применяют брезентовую спецодежду и рукавицы. Запрещается выполнять сварочные работы с закатанными рукавами и расстегнутым воротом. Спецодежда и обувь сварщика должны обеспечивать оптимальный теплообмен организма при работе с физическими нагрузками, эффективно защищать от брызг расплавленного металла и опасных метеофакторов, иметь оптимальные весовые характеристики, не стеснять свободу движений, отвечать эстетическим требованиям.

Для защиты ног следует применять кожаную (летом) или войлочную (зимой) обувь, защищающую от теплового излучения, холода, искр, брызг расплавленного металла.

Руки защищают рукавицами от теплового излучения, контакта с нагретыми выше 45°С поверхностями, от низких температур и сварочных брызг.

Для защиты окружающих от светового потока и искр расплавленного металла используют перегородки, переносные ширмы и т.д.

Емкости, в которых хранились легковоспламеняемые вещества перед сваркой следует отключить от трубопроводов, а затем очистить и промыть горячей водой с каустической содой, пропарить, просушить и провентилировать. В процессе подготовки к сварочным работам емкость нужно провентилировать не менее чем 5 —6 кратной сменой воздуха. Непосредственно перед сварочными работами следует проверить наличие взрывоопасных концентраций газов или паров, используя для этого газоанализатор.

В процессе работы нужно постоянно следить за состоянием в емкости воздуха, особенно в верхней и нижней ее частях. Пробы воздуха отбирают шлангом, конец которого опускают в емкость не больше, чем на один метр от уровня пола и 20 — 30 см от ее потолка. Если пробы воздуха указывают на наличие газов, сварочные работы следует прекратить, а емкость провентилировать. Во время ручных сварочных работ рекомендуют подавать чистый воздух непосредственно под щиток сварщика.

В случае выполнения огневых работ с использованием сжиженных газов (пропана, бутана и т.д.) и углекислоты вытяжная вентиляция должна производить отсос из нижней части емкости.

Работник, находящийся непосредственно в емкости, должен быть обеспечен спасательным лямочным поясом и страховочным канатом. Один конец спасательного пояса крепят к поясу сварщика, а второй должен находиться в руках страхующего рабочего.

Страхующий работник обеспечивается теми же средствами защиты, что и работающий внутри емкости. Он не должен отходить от люка до тех пор, пока там находится сварщик.

При газосварочных работах взрывы возможны во время неправильной транспортировки, хранении и использовании баллонов со сжатыми газами. При процессах газопламенной обработки возможны взрывы ацетиленовых генераторов от обратного удара пламени, если не сработает водяной затвор. К взрывам приводит наличие масла на штуцере кислородного баллона или на редукторе.

В процессе работы газовые баллоны необходимо защищать от солнечных лучей и других источников тепла. Помещение, в котором хранятся баллоны, должно быть расположено на расстоянии не менее 25 м от места, где проводятся газопламенные работы. В одном помещении могут храниться баллоны только с однородными газами, пустые баллоны хранят отдельно от полных.

При транспортировке баллоны укладывают вентилями в одну сторону и перевозят в горизонтальном положении с обязательным применением прокладок. Баллоны укладывают только в один ряд. В кузове автомобиля не должно быть следов масла, жира, а также промасленных предметов.

В процессе погрузочно-разгрузочных работ нельзя снимать баллоны с автомобиля колпаками вниз. Не разрешается переносить баллоны на руках. В случаях обнаружения негерметичности баллона его необходимо вынести в безопасное место и по возможности осторожно выпустить из него газ. В пределах произ водственной площадки баллоны транспортируют на специальной тележке или носилках.

Особую осторожность следует соблюдать в обращении с кислородными баллонами. В струе кислорода горят многие вещества, включая металлы, а легковоспламеняющиеся жидкости (масла, жиры, нефть и т.п.) горят со взрывом. Поэтому лица, соприкасающиеся с кислородными баллонами, должны работать в чистой одежде, на руках и инструменте не должно быть следов масел и жиров.

Правильное перемещение баллонов на тележках: А — тележка для одного баллона; Б — тележка для двух баллонов; В — носилки для одного баллона.

Если в процессе газосварочных работ давление в баллоне оказалось выше допустимого, нужно кратковременными открываниями вентиля выпустить часть газа в атмосферу или охладить баллон водой. Во время выпускания газа из баллона работающий должен находиться в противоположной от струи газа стороне. В случае обратного удара необходимо перекрыть на горелке сначала вентиль горючего газа, а затем кислорода. Мундштук газовой горелки охлаждают водой. При охлаждении мундштука нужно следить за тем, чтобы вентили были полностью перекрыты, в противном случае на поверхности воды может накапливаться газ, создавая взрывоопасную смесь.

Обращаться с пустыми баллонами следует так же, как и с полными. Пустые баллоны сдают на склад или на завод для заполнения с заглушками и закрытыми вентилями при остаточном давлении газа. Остаток газа в ацетиленовых баллонах должен быть не меньше значений, указанных в таблице.

Допустимые остаточные давления в ацетиленовых баллонах

Температура °С	Допустимое остаточное давление, МПа
Менее 0	0,049
0-15	0,098
16-25	0,196
26-35	0,294

Переносные ацетиленовые аппараты устанавливают вне помещений под навесом. Для выполнения временных работ допускается установка ацетиленового аппарата в помещении, объем которого не менее 300 м3 на каждый аппарат, при условии, что это помещение хорошо вентилируется. Устанавливать ацетиленовый генератор ближе 10 м от огневых работ запрещается. Обращаться с ацетиленовым аппаратом следует осторожно, так как он может взорваться вследствие взрывоопасных смесей ацетилена с воздухом или кислородом, при недопустимом повышении температуры или давлении ацетилена.

Предохранительный затвор должен проверяться ежегодно гидравлическим давление 6 МПа Плотность прилегания обратного клапана к седла должна проверяться после его установки и поел каждого проникновения в затвор пламени.

Запрещается оставлять работающий ацетиленовый аппарат без присмотра, нельзя работать без водяного затвора и в случаях его неисправности, запрещается работать с неисправными предохранительными клапанами или ставить вместо них заглушки.

Нельзя работать на карбидной пыли, загружать карбид в мокрую тару, загружать аппарат сверх установленной нормы и использовать карбид завышенной грануляции. Не следует проталкивать карбид кальция в лейку аппарата металлическими прутками и другими предметами, способными вызвать искру. 

При сварочных работах появляются вредные газы и аэрозоли, количество и состав которых зависят от способа сварки, свариваемых металлов и сварочных материалов, режима сварки. Особенно опасны для здоровья аэрозоли марганца, которые могут вызвать длительное и стойкое поражение нервной системы, вплоть до паралича. Многие оксиды, попадая на слизистую оболочку органов дыхания разрушают ее, вызывают аллергические явления, кровотечение и даже бронхиальную астму. Особенно опасны окислы хрома.

При сварке цветных металлов в окружающую среду выделяются вредные газообразные соединения, отравление которыми может пагубно сказаться на здоровье. Поэтому для защиты органов дыхания сварщика и подручного рабочего следует применять защитные маски сварщика и фильтрующие респираторы.

Для того чтобы респиратор не мешал в процессе работы, нужно пользоваться облегченными конструкциями типа «Снежок» 201 и 301 модели, которые удовлетворяют следующим требованиям:

• респираторы одновременно защищают органы дыхания от очень токсичных как твердых, так и газовых составляющих сварочной аэрозоли;
• респираторы совместимы с другими средствами защиты лица, глаз, головы (щитком, очками, каской);
• респираторы обеспечивают минимальную нагрузку на дыхательную систему, мягкие ткани лица и голову.

Технические характеристики респираторов типа «Снежок», выпускаемые серийной промышленностью, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики респираторов типа «Снежок»

Характеристика	«Снежок ГП-В»		«Снежок ГП-Озон»
	201	301	201	301
Степень защиты	II-III	III	II-III	III
Сопротивление постоянному потоку воздуха с затратой 30 дм3/ин,Па: -на вдох -на выдох	22-30 22	34 28	24-34 24	38 30
Коэффициент проникновния аэрозоли, %, с диаметром частиц: -0,443,5 мкм -0,6-0,8 мкм	3,4	14	3,4	14
Время защитного действия респиратора, мин -двердой составлющей аэрозоли (100мг/мЗ) -газ	540 180	300 180	540 300	300 300
Масса,г	55	40	60	42

Комплексная защита электросварщика

Кроме средств индивидуальной защиты рабочее место сварщика оборудуется приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей оптимальный состав окружающего воздуха.

Количество выделяемых при сварочных работах примесей на 1 кг расходуемого сварочного материала в зависимости от способа сварки приведено в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. При сварке в среде инертного газа

Способ сварки	Свариваемый материал	Вредные вещества
		Наименование	Количество, г
Сварка в инертных газах плавящимся электродом	Алюминиевые сплавы Сплавы титана Сплавы меди	Пыль Окись азота Окись магния Озон Пыль Озон Пыль Медь и ее окислы Окислы никеля Окислы свинца	20 2,5 3 0,1 5 0,1 11 0,7 0,02
Сварка в инертных газах неплавящимся электродом	Алюминиевые сплавы	Пыль Соединения вольфрама Окись магния Озон	5 1,5 0,75 0, 68

Таблица 3. При сварке в среде углекислого газа 

Свариваемый материал	Вредные вещества
	Наименование	Количество, г
Сталь углеродистая и низколегированная при сварочном токе 120-300А	Пыль Окись марганца Окись хрома Окись никеля Окись углерода	8 0,5 0,02 0,03 5
Сталь углеродистая и высоколегированная при сварочном токе 350-430А	Пыль Окись марганца Окись хрома Окись никеля Окись углерода	14 0,8 0,03 0,03 5
Сталь высоко прочная при сварочном токе З00А	Пыль Окись марганца Окись хрома Окись никеля Окись углерода	8 0,2 0,6 0,1 5