مقاله ایمنی در جوشکاری با قوس الکتریکی(smaw)

[pesare shad 1097]

ایمنی جوشکاری با قوس الکتریکی

 

 

 

 

تجهیزات جوشکاری با قوس (قسمتهای اصلی)

این وسیله بنحوی طراحی شده که ولتاژ زیاد و متناوب جریان برق را که منبع اصلی تغذیه برق به دستگاه است به ولتاژ بدون خطر و جریان زیاد مناسب برای جوشکاری تبدیل کند. ...

 

مشاهده می‎شود که خروجی ترانسفورماتور جوشکاری می‎تواند بصورت جریانی متناوب موجی یا یک جریان موجی مستقیم باشد. بمنظور ایمنی ولتاژ خروجی ترانس جوشکاری بین 50-100 ولت محدود می‎شود اگرچه میزان جریان خروجی ممکنست تا 500 آمپر برسد.

 

خطراتیکه در نتیجه کاربرد دستگاههای جوشکاری با برق وجود دارد

خطراتیکه ممکناست از ناحیه یک دستگاه جوشکاری با برق بوجود آید در تابلو شماره 1-1 درج شده است.

1- قسمت اولیه (ولتاژ زیاد) که بایستی مدار اتصال آن بوسیله یک برقکار ماهر نصب شود.

2- قسمت ثانویه (ولتاژ ضعیف) که مدار خروجی دستگاه است و جوشکار خود با اتصال دادن کابل اتصال بدنه و تنظیم ولتاژ برای میزان آمپر مورد نیاز اقدام به بهره‎برداری می‎نماید.

 

 

 

جدول 1-1

 

 

مدار – ولتاژ زیاد – ولتاژ اولیه

 

خطا:

1- صدمه عایق بندی

 

2- استفاده از فیوزهای آمپر بالا

3- فقدان اتصال زمین مناسب

خطر:

حریق، صدمه جانی، خسارت مادی، شوک، سوختگی شدید و هلاکت

گرم شدن غیرعادی، صدمه به دستگاه و ایجاد حریق

ایجاد شوک، اگر خطا ادامه یابد، سوختگی شدید و مرگ

 

 

 

مدار – ولتاژ ضعیف – ثانویه ترانس (جریان خیلی زیاد)

 

خطا:

1- فقدان سیم اتصال زمین

2- عایق کابل جوشکاری صدمه دیده

3- ضعیفی کابل جوشکاری

 

4- بدی اتصالات

5- نامناسبی کابل اتصال آهنی

خطر:

شوک در صورت ایجاد اتصالی، سوختگی شدید و هلاکت

ایجاد قوس الکتریکی بین کابل و فلز و آتش‎سوزی

گرم شدن غیرعادی کابل خراب شدن عایق‎بندی و ایجاد آتش‎سوزی

گرم شدن غیرعادی،‌ سوختگیهای شدید، بروز حریق

ایجاد جریان نشتی در قطعات فلزی، گرم شدن شدید و بروز حریق

 

 

برای رفع این خطرات حتی‎الامکان احتیاطات زیر بایستی در مدنظر گرفته شود.

این موارد از اصول احتیاطات است و همیشه بایستی بررسی شود در شرائط کار ترانس احتیاطات ویژه دیگری نیز لازم است که مراعات شود.

1- اطمینان حاصل کنید منبع تغذیه دستگاه توسط کلید فیوز اعمال گردد بنابراین دستگاه را می‎توان از شبکه برق اصلی جدا نمود. و دسترسی به این کلید در هر زمان به آسانی میسر باشد.

2- اطمینان حاصل کنید سیم رابط اولیه دستگاه جوش در مقابل صدمات مکانیکی مسلح شده و عایق‎بندی آن برای فشار برق تغذیه تا حد v415 مناسب است.

3- اطمینان حاصل کنید که عایق‎بندی کلیه کابلها سالم و صدمه ندیده باشند و ترمینالها مطمئن و بی‎عیب هستند در صورت مشکوک بودن نبایستی از دستگاه استفاده کنید مگر دستگاه توسط برقکار ماهری چک شود.

4- اطمینان حاصل کنید بدنه دستگاه با کابلی که بتواند تحمل جریان ثانویه را داشته باشد به زمین ارت شده است.

5- اطمینان حاصل کنید سلکتور رگولاتور جریان دارای یک وضعیت برای قطع جریان دارد بنابراین حتی در موقع بروز حادثه جریان جوشکاری را بدون برگشت به کلیدی که روی کابل اولیه ترانس است قطع نماید.

6- اطمینان حاصل کنید مدار خارجی دستگاه مناسب با جریان زیادی که بایستی برای کار مورد نظر استفاده شود می‎باشد.

[pesare shad 1097]

مدار خارجی دستگاه جوش برقی

معمولاً آماده‎سازی و اتصالات جوشکاری توسط خود جوشکار انجام می‎گیرد در این رابطه سه اتصال مهم وجود دارد.

1- ارتباط کابل جوشکاری از دستگاه به انبر جوشکاری برای عبور جریان جوشکاری.

2- کابل اتصال آهن که جریان برگشتی جوشکاری را از قطعه کار به دستگاه برگشت می‎دهد.

انتهای کابل معمولاً توسط بست پیچ‎دار یا انبر فنردار مخصوص مجهز شده و به قطعه کار اتصال می‎یابد.

3- سیم اتصال زمین: این اتصال برای کلیه مدارات جوشکاری لازمست که قطعه کار بدنه دستگاه و سایر اسکلت‎بندی فلزی را که ممکن است در تماس با مدار برق جوشکاری قرار گیرند به پتانسیل زمین ارتباط دهد.

انتخاب وضعیت جریان و استفاده از کابلهای مناسب جوشکاری یک اصل مهم ایمنی بشمار می‎رود. زیرا باید توجه داشت در صورت عدم رعایت مسائل فوق چه عیوبی ممکن است در عمل بوجود آید.

 

مهمترین عیوب به شرح زیر است:

1- بدی اتصالات

2- استفاده از کابلهای درازی که نیاز به آن طول نباشد (به سبب افت ولت بیش از حد)

3- عایق‎بندی خراب

4- استفاده نمودن از کابلهای اتصال به ثانویه ترانس جوشکاری که ظرفیت عبور جریان لازم را برای جوشکاری نداشته باشد.

این کابل دارای سه یا چهار رشته سیم نسبتاً ضخیم است در صورتیکه جدیداً با دارا بودن صدها رشته سیم نازک از نرمش و قابل انعطاف بودن آن و همچنین ظرفیت لازم برای جریانهای خیلی زیاد برخوردار است. این سیمهای افشان نازک که بدون پوشش کاغذی هستند برای این منظور است که رشته‎ها با لیز خوردن رویهم بتوانند وضعیت خم شدن را قبول کنند پوشش عایقی و مقاوم برای جدار خارجی کابل با مواد عایقی نظیر لاستیکهای گوگرددار (tvr) معمول گردیده است.

 

خطرات اصلی که در مدار خارجی ترانسهای جوشکاری وجود دارد در جدول 1-1 ذکر شده است که این خطرات را می‎توان با استفاده از کابلهای مناسب و اتصال صحیح آنها بمدار برطرف نمود.

 

 

 

جدول 2-1 کابلهای ثانویه جوشکاری :

مشخصات ساختمانی و مقدار جریان کابلهای با عایق‎بندی لاستیکی/غلاف‎دار لاستیکی و عایق‏بندی لاستیکی/p.c.p کابل غلافدار با هادیهای مسی در جدول داده شده است.

 

 

 

 

 

مشخصات هادی / مقدار جریان زمان جوشکاری،جریان ماگزیمم در هنگام ایجاد قوس الکتریکی

 

سطح مقطع میلیمترمربع تعدادر رشته‎ها و قطر سیمها بر حسب میلیمتر / 100% 85% 60% 30% 20%

16 20 -513/. 105 115 135 190 235

 

 

25 20- 783/. 135 145 175 245 300

 

 

35 20- 1107/. 170 185 220 310 380

 

 

50 20- 1566/. 220 240 285 400 490

 

 

70 20- 2214/. 270 295 350 496 600

 

 

95 20- 2997/. 330 360 425 600 740

 

 

120 50-608/. 380 410 490 690 8500

 

 

185 50- 925/. 500 540 650 910 1120

 

 

کابلهائیکه از دستگاه جوشکاری به الکترود جوشکاری و اتصال آهن وصل می‎شود بایستی مناسب با جریان ماکزیمم جوشکاری باشد.

زمان بهره‎برداری (Duty Cycle):

یک دستگاه جوشکاری هیچگاه بطور مداوم تحت بهره‎برداری واقع نمی‎شود زیرا جوشکار در ضمن جوشکاری زمانهائی صرف تعویض الکترود، تفاله‎زدائی از ناحیه جوش و غیره می‎نماید.

نسبت درصد بین زمانیکه عملاً جوشکاری انجام می‎شود یا بعبارت دیگر قوس الکتریکی جریان دارد به زمانیکه کار جوش کاری انجام می‎گیرد زمان بهره‎برداری (Duty Cycle) نامیده می‎شود.

زمان بهره‎برداری :

(کل مدت جوشکاری = با زمان برقراری جوش + صرف وقتهای جنبی در ارتباط با جوشکاری)

مسیر ترانسهای جوشکاری مدت زمانیکه تحت برقراری جریان ماکزیمم قرار می‎گیرند (Duty Cycle ) 40% کل مدت جوشکاری است اگر در جوشکاری از کمترین جریان دستگاه استفاده شود این درصد ممکن است افزایش یابد.

انبرهای جوشکاری :

انبرهای جوشکاری بایستی با سرکابلهای جوشکاری اتصال محکمی داشته باشند. کابلها بایستی متناسب با جریان ماکزیممی که برای جوشکاری مورد استفاده قرار می‎گیرند انتخاب شوند که از گرم شدن آنها در کار جلوگیری شود. انواع زیادی از انبرهای جوشکاری قابل تهیه است بعضی از آنها دارای اجزائی عایق‎بندی است و بعضی کاملاً عایق‎بندی شده هستند.

انبرهای جوشکاری که دارای اجزائی عایق‎بندی هستند در عوض دارای یک دسته و یک سپر محافظ دست از جنس مقاوم در برابر حرارت و غیرقابل اشتعال هستند. این سپر حفاظتی وظیفه دوگانه‎ای دارد یکی اینکه دست را از لیز خوردن بسوی قطعه کار که هم گرم و هم تحت ولتاژ است جلوگیری نماید و هم اینکه بطور فیزیکی بتواند در روی سطح کار بدون اینکه موجب اتصال کوتاه شود قرار گیرد.

انبرهای کاملاً عایق‎بندی شده همانطوریکه از اسمشان معلوم است کلیه قسمتهای فلزی آن بجزء قسمت کوچکی که الکترود را نگه می‎دارد با ماده موثری عایق‎بندی شده‎اند.

دستگاه جوش سیار :

اگرچه این دستگاه ولتاژ تولیدی خطرناکی را ایجاد نمی‎نماید ولی طبیعتاً خطرات ذاتی خود را بشرح زیر دارد:

1- مخزن سوخت قابل اشتعال مربوط به موتور

2- مسمومیت گاز اگزوز آن

تهویه مناسب برای خروج گازهای اگزوز وقتی که دستگاه در محیط‎ های بسته مورد استفاده قرار می‎گیرد بایستی پیش‎بینی شده باشد.

[pesare shad 1097]

لوازم حفاظت انفرادی برای محافظت سر و صورت :

برای کلیه عملیات جوشکاری ضروری است که در مقابل تشعشعات پخش ذرات و تفاله‎های داغ جوشکاری سر و صورت جوشکاران محافظت شود برای این منظور جوشکاران بایستی یا بوسیله کلاه و یا نقاب صورت دستی ، خود را محافظت نمایند.

یک ماسک دستی جوشکاری همانطوری که سر و صورت جوشکار را محافظت می‎کند دیگر دست او را نیز حفاظت می‎کند ماسک دستی دارای دسته‎ای عایق است که جوشکار را در مقابل حرارت و جریان الکتریکی محافظت می‎نماید. دسته ماسک جوشکاری ممکن است داخل محفظه یا خارج آن باشد در صورتیکه دسته در بیرون ماسک باشد بایستی بوسیله حفاظی که بتواند دست را در مقابل حرارت و نور قوس محافظت کند مجهز باشد.

کلاه جوشکاران معمولاً دارای باندی تنظیم‎دار است که برای سر جوشکار اندازه گردد.

باندهای کلاه جوشکاری و وسیله تنظیم آن بایستی از جنس کاملاً عایقی باشد این عایقها نبایستی جاذب رطوبت باشند زیرا در صورت جذب عرق بدن هادی می‎شوند قاب آن با چرخ روی محوری در دو وضعیت قرار می‎گیرد:

وضعیت پائین برای کار جوشکاری و وضعیتی که قاب بدور محور بالا زده شود که برای زمانی است که جوشکار جوشکاری نمی‎کند بتواند دید داشته باشد. بعضی از جوشکاران ترجیح می‎دهند که از ماسک دستی بجای کلاه جوشکاری استفاده نمایند زیرا ماسک دستی برای آنها کمتر خسته کننده است و این درحالی است که اگر جوشکار از کلاه محافظ استفاده نماید هر دو دست او نیز آزاد است.

اثر مضری که از تابش اشعه جوشکاری ناشی می‎شود برای استفاده از جریان dc یا ac یکسان است تابش اشعه مادون قرمز به چشم و صورت باعث ایجاد گرمای ناخوشایندی می‎شود که ممکن است سبب ناراحتیهای متعددی برای چشم شود. اگر بدن جوشکار یا افرادی که در مجاور او کار می‎نمایند تحت تابش مقدار زیادی اشعه مافوق بنفش قرار گیرند اثرات آن ممکن است نظیر آفتاب زدگی در پوست و یا حالتی که قوس‎زدگی چشم است پیش بیاید و بایستی اضافه نمود که مقدار خیلی زیاد اشعه مرئی خیره کننده‎ایکه در جوشکاری بوجود می‎آید در تعداد کمی از جوشکاران باعث سردرد ناشی از فشار به چشمان می‎شود.

واضح است که احتیاطات گفته شده برای جلوگیری از اثرات مضر تشعشعات ناشی از جوشکاری و پرتاب ذرات مذاب به چشم است این گونه خطرات را می‎تواند بااستفاده از شیشه‎های فیلتر رنگی و دانسیته مخصوص که شدت نور مرئی را نیز کاهش می‎دهد برطرف نمود برای کلاهها و ماسکهای جوشکاری یک فیلتر شیشه‎ای رنگی و یک شیشه شفاف نسبتاً ارزان قیمت بعنوان محافظ روی شیشه رنگی پیش‎بینی شده است.

در جدول 3-1 با استفاده از استاندارد BS679 چند مثال برای انتخاب فیلتر شیشه‎ای ماسکهای جوشکاری داده شده است.

 

 

نمره فیلتر شیشه‎ای مورد نیاز

 

 

 

حدود جریان جوشکاری

 

(بر حسب آمپر)

 

 

 

 

 

8/EW

 

تا 100 آمپر

 

 

9/EW

 

100 تا 200 آمپر

 

 

10/EW

 

تا 200 آمپر

 

 

11/EW

 

تا 200 آمپر

 

 

12/EW

 

تا 300 آمپر

 

 

13/EW

 

14/EW

 

برای جریانهای بیش از 300 آمپر

 

 

هر فیلتری که در آن استاندارد BS679 رعایت شده باشد بایستی علامت دائمی روی آن بشرح زیر وجود داشته باشد.

1- BS679

2- علامت تائیدیه انستیتو استاندارد انگلیس

3- نام سازنده علامت یا شماره مجوز

4- ارقام و حرف دلالت بر تیرگی و نوع جوشکاری (گاز یا برق) دارد.

شیشه‎های فیلتری گران قیمت هستند بنابراین بایستی برای محافظت آنها از یک شیشه شفاف که روی آنها قرار می‎گیرد در مقابل آسیب‎های ناشی از پرتاب ذرات و یا دود و دمه جوشکاری محافظت شوند.

این شیشه‎های محافظ نسبتاً ارزان و به آسانی قابل تعویض هستند.

برداشتن تفاله جوش بوسیله خرد کردن که معمولاً توسط جوشکار با ضربه زدن چکش بر روی جوش صورت می‎گیرد ممکنست سبب حوادثی برای صورت و چشم گردد زیرا جوشکاران اغلب عادت دارند اینگونه کارها را بدون حفاظت انجام دهند استفاده از عینک و محافظ صورت که دارای شیشه شفاف باشد در اینگونه امور الزامی است.

موقعی که نقاب صورت بایستی برای تفاله زدائی بکار رود توصیه براین است که از یک شیشه نشکن یا روکش پلاستیکی در روی نقاب استفاده شود.

حفاظت بدن :

محصور نمودن یک پست جوشکاری

افرادی که در مجاورت یک پست جوشکاری کار می‎نمایند که شامل سایر جوشکاران نیز می‎شود. ممکن است در معرض تابش نور خیره کننده جوشکاری قرار گیرند و سبب ناراحتی آنها شود. نگاه کردن چند ثانیه‎ای به یک قوس جوشکاری که محصور نشده باشد حتی در فاصله چندین متری آن سبب خیره‎گی چشم شده و ممکنست بعد از گذشت 4 تا 12 ساعت احساس سوزش در چشم نمایند، این احتمال وجود دارد که کسی در معرض نور خیره کننده واقع شده است از خواب بیدار شود با حالتی که احساس درد چشم می‎کند معمولاً این افراد احساس می‎کنند که شن در چشمان آنها رفته است چشم آنان زخم ،سوخته، اشک ریزان می‎شود.

هرجا که امکان دارد ناحیه جوشکاری بایستی بطریقی محصور شود که نفوذ پرتوهای نورانی به حداقل خود برسد، دیوارهای محل جوشکاری یا یک پست جوشکاری بایستی با رنگ‎های جاذب مات، نقاشی شود که بازتاب خیلی کمی داشته باشند رنگ نقاشی نبایستی مشکی باشد بنابر تجربه که مورد تائید واقع شده استفاده از رنگهای مات خاکستری تیره یا آبی یا سبز بطور یکسان موثرند.

اگر فردی در معرض تابش نور خیره کننده قرار گرفته باشد اثر برق زدگی چشمش را می‎توان با استفاده فوری از محلولهای مخصوص چشم که در قفسه کمکهای اولیه وجود دارد بحداقل رسانید.

یکبار تجربه برای شخص که در معرض نور خیره کننده جوشکاری قرار گرفته باشد کافی است تا از پریشانی‎ها و رنج و عذابی که متحمل شده در آینده بطور جدی محتاط باشد.

خطر آتش‎سوزی :

خطریکه معمولاً فراموش می‎شود که به آن توجه شود سوختگی بدن ناشی از سطوح داغی است که روی قطعاتی که تازه جوش داده شده پدید می‎آید اینگونه نواحی جوش داده شده را بایستی بوسیله گچ یا مواد رنگی با علامت داغ است هشدار داد. اینگونه احتیاطات ساده ایمنی هنگام جوش کاری با برق و یا برشکاری با گاز بایستی مراعات شود.

همچنین از دیگر مواردی که جوشکاری را از خطر سوختگی حفظ می‎کند توجه به جرقه‎ها ذرات مذاب و تفاله‎های داغ جوشکار است که در صورت وجود مواد قابل اشتعال در حریم جوشکاری ممکن است موجب آتش‎سوزی شود لذا قبل از انجام جوشکاری بایستی لباسهای کهنه، ضایعات پنبه‎ای – گونی کاغذ و غیره را از ناحیه جوشکاری دور ساخت، سطل‎های محتوی شن یا آزبست جهت انداخت سر تکه‎های الکترود جوشکاری در محل قرار داده شود.

انداخت سرتکه‎های الکترود جوشکاری بر روی کف کارگاه که داغ هستند می‎تواند با سوزانیدن کف کفش و فرو رفتن به آن سبب حادثه گردند. همچنین پا گذاشتن روی تکه باقیمانده الکترود جوشکاری که روی کف محل پرتاب شده می‎تواند همان اثر را که پا روی یک اسکیت چرخ‎دار گذارده می‎شود دارا باشد.

نظافت‎های عمومی محلهای جوشکاری بنظر نمی‎رسد که تا این اندازه اساسی و مهم هستند.

هرجا که جوشکاری با برق یا برشکاری با گاز انجام می‎شود منطقه کار بایستی با ورقهای فلزی یا پارچه‎های آزبستی محصور شود، کف محل در صورتیکه دارای پوشش چوبی است بایستی با لایه‎ای از شن و یا گذاردن سطوح فلزی پوشانیده شود.

جرقه و تکه‎های مذاب فلزی نبایستی بداخل شکاف و درزهای کف افتاده شود. گاهی ایجاد می‎نماید که جوشکار روی سقف کار نماید در اینصورت احتیاطات ایمنی کار در ارتفاع باید رعایت شود.

حساس بودن جوشکاری لزوم استفاده ازبستن پارچه نسوز آزبستی را برای جلوگیری از ریزش جرقه‎های جوش ایجاب می‎نماید.

 

تهویه :

هنگامیکه مقدار زیادی الکترود برای جوشکاری مصرف می‎شود جوشکار در صورت وجود هواکش مناسب میل ندارد از بیماریهای ناشی از دود و دمه رنج ببرد. با تهویه موضعی نه تنها می‎توان دود و دمه را در ناحیه جوشکاری رقیق و خارج ساخت بلکه می‎توان درجه حرارت را نیز کاهش داد و به راحتی جوشکار در بازدهی کار کمک نمود، این نوع مکنده موضعی دود از یک فن که توسط یک الکتروموتور بحرکت درمی‎آید ساخته شده و دارای فیلتری است که هرچند یکبار تعویض می‎گردد.

شاد و پیروز باشید.

گرد آوری از حسین وطن دوست

تدوین از پسر شاد

 

J