Реферат: Сварка

Сваркаявляется одним из ведущих технологических процессов как в областимашиностроения, так и в строительной индустрии.

Николай Николаевич Бенардос — один из крупнейших русских изобре­тателейвторой половины XIX в., соз­датель электрической дуговой сварки. В 1890 г. Н. Н.Бенардос издал ка­талог своих изобретений (всего более 120); транспорт,двигатели разных типов, военное дело, электротехника, электросварка, бытоваятехника, стан­ки и механизмы — вот направления техники, в которых он работал.Самым крупным изобретением, принесшим Н. Н. Бенардосу мировую известность, былооткрытие в 1882 г. дуговой элект­росварки металлов, которую он наз­вал«электрогефест», по имени древне­греческого бога огня и кузнечного ис­кусстваГефеста. Суть открытия за­ключалась в применении электриче­ской дуги,возникающей между элект­родом из угля и обрабатываемым изделием, для соединенияи разъединения металлов. «Электрогефест» был сразу подхвачен на заводах всегоми­ра. В России большинстве новинок Бенардоса не находило применения, Многиеего изобретения прошли ни кем не замеченными на Родине, но были присвоены ииспользованы на Западе.

Но он неутомимо продолжал рабо­тать. Разрабатывая новые типы ак­кумуляторов,он отравился свин­цом, тяжело заболел. Бенардос умер, так и не дождавшисьпризнания. Толь­ко в годы Советской власти дуговая электросварка металлов,изобретен­ная Бенардосом, получила широкое распространение. Жизнь и труд Н. Н.Бенардоса — пример бескорыстного служения науке и технике.

Красавец мост перекинулся через Днепр в Киеве. Во всей этой1150-метровой громаде нет ни одной заклепки. Он цельносварный. В этомсооружении — творении Е.О. Патона — как бы слились воедино два дела, которым онпосвятил жизнь: мостостроение и сварка.

Евгений Оскарович Патон — выдающийся советский инженер и уче­ный,академик, Герой Социалистического Труда — родился в семье русского консула вНицце (Франция), окончил политехнический институт в Дрездене (Германия). Но,вернувшись в Петербург известным инже­нером-строителем, автором проектаДрезденского вокзала, Патон снова сел на студенческую скамью, спустя год сдалвсе экзамены и, получив диплом инженера путей сообщения, стал специалистом посооружению железнодорожных мостов. Он положил начало советской школемостостроения и за выдающиеся заслуги в этой области был избран действитель­нымчленом Академии наук УССР. А на 60-м году жизни… изменил профессию. «Желаниепослужить делу пятилеток,— говорил он,— после 35 лет работы по мостам толкнуломеня взяться за новое тогда дело в стране — электросварку». Он стал ор­ганизаторомпервого в мире Института электросварки в Киеве, в кото­ром разработал новыеметоды проек­тирования, расчетов и возведения сварных конструкций. Быстрее,дешевле, надежнее стали строиться каркасы заводских цехов, цистерны и вагоны,паровые котлы и суда, а в годы Великой Отечественной войны — танки. В возрасте70 лет он изобрел новый способ сварки под слоем флюса. И сегодня тысячикилометров газо­проводов свариваются знаменитым методом Патона.

Удивительную творческую энергию сохранял ученый всю жизнь. В 80лет он руководит проектированием и строительством первого в странецельносварного моста в Киеве, названного его именем.

Сварка представляет собой процесс создания неразъемного соединенияметаллических дета­лей, важнейшую операцию сборки деталей в узлы и целыеконструкции. Сегодня в промыш­ленности внедрено более 100 способов сварки,появляются новые способы, совершенствуются старые. Но прежде чем сварка заняласвое место в современной технике, она прошла долгий путь.

Способ получения неразъемных соединений деталей путем сварки ипайки стал известен людям в глубокой древности. История не сохранила нам именпервых сварщиков. Об их искусстве мы можем судить лишь по раскопкам археологови гипотезам ученых. В египетских пирамидах были найдены золотые изделия,которые имели паяные оловом соединения, а при раскопках Помпеи обнаруженысвинцовые водопроводные трубы с продольным паяным швом.

Значительного совершенства в древности достигла кузнечная сварка.При кузнечной сварке металл нагревается до состояния пластичности, а затемпроковывается в местах соединения. Этим достигается плотное прилеганиесоединяемых кусков, образуется сварное соединение.

Сваркапозволила создать кольчугу — новое средство защиты воина, более совершенное,легкое и удобное, чем латы рыцарей. В коль­чуге, состоящей из 10—20 тыс. колец,кольца были сварные.

Но быстрое развитие сварки началось только в конце XIX в. В 1802 г. профессорВ.В.Пет­ров открыл явление электрической дуги — один из видов электрическогоразряда в газовой среде. В.В. Петров рекомендовал применять электрическую дугукак источник тепла для мгновенного расплавления металла. Однако прошло свыше 80лет, прежде чем явление электрической дуги было практически использовано. Нашисоотечествен­ники Н.Н. Бенардос и Н.Г.Славянов первыми применили «дугу Петрова»для сварки. Интенсивная разработка новых способов сварки и их внедрение впромышленность начались позднее — в середине XXв. В это время возникланеобходимость соединять эле­менты конструкций толщиной от несколькихмикрометров до нескольких метров из весьма разнообразных материалов. Чтобыполучить прочное соединение твердых тел, нужно обеспечить взаимодействие их по­верхностныхатомов. Для этого последние необходимо сблизить настолько, чтобы между нимимогли возникнуть межатомные связи, т.е. на расстояния порядка атомных радиусов.

В жидкостях такое сближение достигается сравнительно легко за счетподвижности час­тиц, но сблизить настолько твердые тела зна­чительно труднее.Их поверхности даже после самой тщательной обработки имеют неровнос­ти —выступы и впадины, размеры которых по сравнению с размерами атома огромны. Присоединении поверхностей двух тел их фактическое соприкосновение происходит лишьв отдельных точках. Возможность сцепления атомов соприкасающихся поверхностейметал­лов затрудняется тем, что в обычных условиях поверхности всегда покрытыпленками оксидов, адсорбированных газов, всевозможных загряз­нений. Эти пленки,как броня, защищают по­верхности металлов от соприкосновений.

Существующие в настоящее время способы сварки можно подразделитьна 2 основные группы. К первой группе относятся способы сварки, при которыхметаллы свариваются в твердом состоянии при совместной пласти­ческойдеформации, часто одновременно с дополнительным нагревом (сварка давлением). Ковторой группе относятся способы, при ко­торых металлы в месте соединениярасплавля­ются (сварка плавлением).

Соединяемыесваркой металлы, пластмассы или другие материалы, как известно, состоят изатомов, размещённых в определённом порядке и скрепленных между собой силамимежатомного взаимодействия. Поверхности каждой из соединяемых частей имеютсвободные атомные связи, способные захватывать атомы или молекулы другой части.Если соединяемые монокристаллы имеют идеально чистую и гладкую поверхность, то,сблизив их на расстояние действующих межатомных сил, казалось бы, можнополучить неразъемное соединение.

Однако этоприведёт к снижению свободной энергии системы атомов и поэтому потребуетзатраты дополнительной энергии активации. Энергия активации — энергия,необходимая для возбуждения поверхностных атомов, при котором происходятнарушения исходного энергетического состояния и переход в новое устойчивоеэнергетическое состояние, т.е. соединение частей.

На практикетакого рода соединения для твёрдых металлов без дополнительного воздействиякаких-либо источников энергии неосуществимы. Эта объясняется большой твёрдостьюбольшинства металлов, наличием окисной плёнки и загрязнений на соединяемыхповерхностях и невозможностью, несмотря на хорошую обработку шлифованием,сближения металлических частей на расстояние действующих межатомных сил.Самопроизвольное соединение и смешивание возможны только для однородныхжидкостей, у которых облегчено сближение атомов с образованием новых межатомныхсвязей. Для соединения же металлов требуется приложение энергии. Металлы малойтвёрдости (свинец, олово и др.) соединяют сдавливанием сравнительно небольшимусилием. Для более твёрдых металлов, как, например, медь и алюминий, это усилиезначительно растёт, и процесс такого соединения становится неэффективным, аиногда невозможным.

Даннаяконструкция имеет название тройник для водовода, который изготавливается издвух труб Æ219мм и из стали толщиной 14мм.

Используетсяэта труба для транспортировки энергоносителей, водопроводных и канализационныхсистем и работает под давлением, т.е. испытывает статические нагрузки. Двапатрубка свариваются угловым соединением и длинными многослойными кольцевымишвами.

Угловыесварные соединения. Сварное соединение двух элементов, расположенных под прямымуглом и сваренных в месте примыкания их краёв, называется угловым.

Угловые сварныесоединения, условно обозначаемые в ГОСТ 5264-80 У1, У2, У4 и т.д., встречаются встальных колоннах, балках, фермах и резервуарах. Они особенно распространены вмашиностроительных конструкциях, баках, котлах и трубопроводах.

/> <td/>

/>

 

        

Техническийрисунок тройника водовода.

 
Сталью называется сплав железа с углеродом, в котором содержание углерода непревышает 2%.Кроме углерода сталь содержит небольшое количество Mn, Si, S и P.

Данная стальимеет следующие химические добавки:

Хром — в низкоуглеродистыхсталях содержится в пределах до 0,3%, конструкционных — 0,7-3,5%, легированныххромистых сталях — 12-18% и хромо-никелевых — 9-35%. Cr затрудняет сварку, таккак в процессе сварки образует тугоплавкие карбиды хрома.

Марганец — содержится в стали в пределах 0,3-0,8%, в указанных пределах марганец незатрудняет процесс сварки. При сварке среднемарганцовистых сталей с содержанием1,8-2,5% марганца возникает опасность появления трещин в связи с тем, чтомарганец способствует закаливаемости стали.

Кремний — содержится в низко- и среднеуглеродистой стали в пределах 0,02-0,35%, вуказанных пределах он не вызывает затруднений при сварке. При содержаниикремния в специальных сталях от 0,8 до 1,5% сварка затрудняется из-за высокойжидкотекучести кремнистой стали и образования тугоплавких оксидов кремния.

Сера –соединяясь с железом, образует сульфид железа FeS, который являетсявредной примесью в металле шва. Сульфид железа в период кристаллизациисварочной ванны образует эвтектику FeS – Fe, имеющую меньшую, чем сталь, температуруплавления (940°C) и малую растворимость в жидкой стали.

Фосфор –снижает ударную вязкость металла шва. Для ликвидации вредного влияния фосфоранеобходимо уменьшить его содержание в металле шва созданием его соединений,нерастворимых в металле.

Свариваемостьюназываются способность металлов образовывать при установленной технологиисварки сварное соединение, металл шва которого имел бы механические свойства,близкие к основному металлу. При определении понятия свариваемости различаютметаллургическую и технологическую свариваемость.

Металлургическаясвариваемость определяется процессами, протекающими в зоне сплавлениясвариваемых деталей, в результате которых образуется неразъёмное сварноесоединение. На границе соприкосновения соединяемых деталей происходятфизико-химические процессы, протекание которых определяется свойствамисоединяемых металлов. Однородные металлы (одного хими-ческого состава) обладаютодинаковой металлургической свариваемостью. Сварка разнородных металлов можетне произойти, так как свойства таких металлов иногда не в состоянии обеспечитьпротекание необходимых физико-химических процессов в зоне сплавления, поэтомуэти металлы не обладают металлургической свариваемостью.

Подтехнологической свариваемостью понимается возможность получения сварногосоединения, определяемого видом сварки. При различных видах сварки происходитокисление компонентов сплавов. В стали, например, выгорает углерод, кремний,марганец, окисляется железо. В связи с этим в определение технологическойсвариваемости входит в определение химического состава, структуры и свойствметалла шва в зависимости от вида сварки, оценка структуры и механическихсвойств околошовной зоны, склонности стали к образованию трещин, оценкаполучаемого при сварке сварного соединения. Технологическая свариваемостьустанавливает оптимальные режимы и способы сварки, технологическуюпоследовательность выполнения сварочных работ, обеспечивающие получениетребуемого сварного соединения.

Освариваемости стали известного химического состава судят по эквивалентномусодержанию углерода. Для этого каждый легирующий элемент оценивают с точкизрения его влияния на твёрдость (закаливаемость) стали по сравнению с влияниемуглерода. Эквивалентное содержание углерода, %, может быть определено извыражения:

/> />

/> легирующихдобавок.

Таблица 1.

Ст18ХГС C, % Mn, % Cr, % Ni, % Si, % P, % S, % 0,15-0,22 0,80-1,10 0,80-1,10  0,30 0,90-1,20 0,030 0,025

Сталь 18ХГСнизкоуглеродистая, среднелегированная, 2 группа свариваемости, легированныхдобавок~3%.

Литые, кованые и штампованные заготовки обычно поступают на сваркув виде, не требующем дополнительных операций. По-другому обстоит дело сдеталями из проката. После подбора металла по размерам и маркам сталинеобходимо выполнить следующие операции: правку, разметку, резку, обработкукромок, гибку и очистку под сварку.

Правкаосуществляется созданием местной пластической деформации обычно в холодномсостоянии. Наиболее частыми видами деформации листовой стали являютсяволнистость, местные выпучины и вогнутости, заломленные кромки, серповидность вплоскости листа.

Для правкилистов и полос толщиной от 0,5 до 50мм широко используют многовалковые машины(число валков более 5). Исправление достигается многократным изгибом припропускании листов между верхним и нижним рядами валков, расположенных вшахматном порядке. Листы толщиной менее 0,5мм правят растяжением с помощьюприспособлений на прессах или на специальных растяжных машинах. Мелко- исреднесортовой, а также профильный прокат правят на роликовых машинах,работающих по схеме листоправильных.

В случаинеобходимости создания более значительных деформаций правка и гибка должныпроизводится в горячем состоянии.

Разметка.Разметка может быть индивидуальной (такая разметка трудоёмкая) и по наметочнымшаблонам. Наметка более производительна, однако изготовление специальныхнаметочных шаблонов не всегда экономически целесообразно. Оптический метод почертежу, проектируемому на размечаемую плоскость, позволяет вести разметку безшаблона.

Резка металлаи обработка кромок. Механическую резку производят на ножницах, на отрезныхстанках и штампах на прессах. Для резки используют ножницы листовые с наклоннымножом, высечные, дисковые, комбинированные, пресс-ножницы, сортовые для резкиуголка, швеллеров и двутавров, ручные пневматические и электрические. Отрезныестанки применяют для резки труб, фасонного и сортового материала. Деталисварных конструкций вырезают на отрезных стаканах с дисковыми и ленточнымипилами, трубоотрезных стаканах, на станках с абразивными кругами, в некоторыхслучаях гладким диском за счёт сил трения.

Термическаяразделительная резка менее производительна, чем резка на ножницах, но болееуниверсальна и применяется для получения свариваемых заготовок разных толщинкак прямолинейного, так и криволинейного профиля.

Термическаяразделительная резка основана на способности металла сгорать в струе техническичистого кислорода и удалении продуктов сгорания из полости реза. В зависимостиот источника теплоты, применяемого для резки, различают газовую резку,основанную на использовании теплоты газового пламени; дуговую резкурасплавлением с использованием теплоты электрической дуги, обычно горящей междуразрезаемым металлом и электродом; плазменно-дуговую резку (резку сжатой дугой)- особый вид дуговой резки, основанный на вытеснении металла из полости резанаправленным потоком плазмы.

Металл изполости реза в процессе термической резки удаляется:

·    термическимспособом за счёт расплавления и вытекания металла из полости реза;

·    химическимспособом за счёт окисления металла, его превращения в окислы и шлаки, которыетакже удаляются из полости реза;

·    механическимспособом за счёт механического действия струи газа, способствующей выталкиваниюжидких и размягчённых продуктов из полости реза.

Термическаярезка разделяется на ручную, механизированную и автоматическую. Ручная и механизированнаярезка выполняются по разметке, автоматическая — с помощью копирных устройств,по масштабному чертежу и на машинах с программным управлением.

Кромкиподготавливают термическими и механическими способами. Кромки с одностороннимили двусторонним скосом можно получить, используя одновременно два или трирезака, располагаемых под соответствующими углами.

ГибкаЛистовые элементы толщиной 0,5-50мм для получения цилиндрических и коническихповерхностей гнут на листогибочных вальцах с валками длинной до 13м.

Очисткаповерхности металла под сварку. Очистку применяют для удаления с поверхностиметалла средств консервации, загрязнений, смазочно-охлаждающих жидкостей,ржавчины, окалины, заусенцев, грата и шлака.

При сварке снеочищенной поверхностью возникают различные дефекты шва: поры и трещины, атакже ухудшается формирование шва. Для очистки проката, деталей и сварных узловиспользуют механические и химические методы. К механическим методам относятсядробеструйная и дробемётная обработка, зачистка металлическими щётками,иглофрезами, шлифовальными кругами и лентами.

Химическимиметодами очистки обезжиривают и травят поверхности свариваемых деталей.

Для предохраненияметалла от коррозии кроме очистки обычно пассивируют или грунтуют поверхности,что позволяет сваривать металл без удаления защитного покрытия.

/>/>

Рис. 2 Геометрические(А) и конструктивные (Б) размеры кромок.

a — угол скоса кромки;

S – толщина металла;

а – притупление;

Стыки конструкций помере сборки закрепляют прихватками – короткими сварными швами для фиксациивзаимного расположения подлежащих сварке деталей. Прихватки размещают в местахрасположения сварных швов, за исключением мест их пересечения. Длина прихватокдля сталей с пределом текучести до 390 МПа должна быть не менее 50мм и расстояниемежду ними – не более 500м; для сталей с пределом текучести до 390 МПаприхватки должны быть длиной 100мм и расстоянием между ними – не более 400мм.

Мояконструкция не нуждается в досварочной термообработке, потому что она слишкомбольшая по диаметру и по толщине металла.

Определение ирасчёт параметров режима сварки конструкции начнём с диаметра электрода;диаметр электрода будет равен в первом слое dэ1=4 мм, а во второмслое dэ2=5 мм; первым накладывается корневой слой, а вторым –кольцевой. Идём дальше и определяем силу сварочного тока по формуле:

I=k×d;

I1=40×dэ1; I2=40×dэ2; из этихзначений сделаем расчёт:

I1=40×4=160 А; I2=40×5=200 А; далее находиммарку электрода: УОНИИ — 13/45, далее находим род и полярность тока: -I(-)постоянный ток обратной полярности.

  />

Для моейконструкции используется марка электрода УОНИИ — 13/45.

Условноеобозначение электрода:

Э42-УОНИИ-13/45-5,0-УД-2

/>Е-432 (5) — Б 1 0

·Э — электрод,

·42 — временное сопротивление sв=42кг·с/мм,

·Э42 — тип электрода,

·УОНИИ — 13/45-марка электрода по ГОСТу,

·5 – dэ = 5мм,

·У — для сварки углеродистых сталей,

·Д — толстое по пластичности обычный,

·Е — состав электродного покрытия,

·432(5) — условное табличное обозначение хими-ческого состава электродного(наплавленного) металла,

·Б — основное покрытие,

·1 — положение сварки (для сварки в любом пространственном положении),

·0 — -I(-) постоянный ток обратной полярности.

Классификацияэлектродов: Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются поназначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ)технологическим особенностям (для сварки в различных пространственныхположениях, сварки с глубоким проплавлением и ванной сварки), виду и толщинепокрытия, химическому составу стержня и покрытия, характеру шлака, механическимсвойствам металла шва и способу нанесения покрытия (опресовкой или окунанием).

Основнымитребованиями для всех типов электродов являются: обеспечение стабильногогорения дуги и хорошего формирования шва; получение металла сварного швазаданного химического состава; спокойное и равномерное расплавлениеэлектродного стержня и покрытия; минимальное разбрызгивание электродногометалла и высокая производительность сварки; лёгкая отделимость шлака идостаточная прочность покрытий; сохранение физико-химических и технологическихсвойств электродов в течении определённого промежутка времени; минимальная токсичностьпри изготовлении и при сварке.

По назначениюметаллические электроды для РДС сталей и наплавки поверхностных слоёв с особымисвойствами, изготовляемые способом опресовки, подразделяются (ГОСТ 9466-75):

для сваркиуглеродистых и низкоуглеродистых сталей с временным сопротивлением разрыву до60 кгс/мм2 (600 МПа), с условным обозначением У;

для сваркилегированных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60кгс/мм2 (600МПа) — Л;

для сваркилегированных теплоустойчивых сталей — Т;

для сваркивысоколегированных сталей с особыми свойствами — В;

для наплавкиповерхностных слоёв с особыми свойствами — Н.

По толщинепокрытия электроды подразделяются на электроды с тонким, средним, толстым иособо толстым покрытиями.

По видупокрытия электроды подразделяются: с кислым покрытием А, с основным покрытием — Ц, с рутиловым покрытием — Р, с покрытием смешанного вида — с двойнымобозначением, с прочими видами покрытий — П.

/>/>

Рис.3. А)Заполнение шва по сечению, Б) Заполнение шва по длине.

Расчётсварных швов на прочность:

При расчётесварных швов на прочность нужно учитывать что стыковые швы работают на сжатие ирастяжение, а угловые на срез.

Прочностьуглового шва на 30% меньше прочности стыкового.

Расчёт напрочность ведётся по формуле:

/>/>

         дляуглового шва:

Nр = 0,7×Rсв×K×Lшв;

Rcв = 18×107 Н/м2;

К = 16×10-3м;

Lшв =p×d = 3.14×219 = 688 мм;

Решение:

Lшв= 0,688+0,688 = 1,376 м;

Nр =0,7×18×107×16×10-3×1,376 = 2,8×106 Н.

Дефектысварных соединений.

Согласно ГОСТ23055 — 78* для соединений, выполненных сваркой плавлением, возможнообразование шести видов дефектов.

пористостьшва: сферическая, канальная, цепь пор, группа пор, линейная (протяжённая).

шлаковые иметаллические включения: разделяются на шлак компактный, шлак линейный,металлические включения, поверхностные включения.

несплавления:по кромкам и между слоями многослойного шва.

дефекты формышва: чрезмерный провар корня (прожог, протёк), неровности (наплывы, вмятины ипр.), подрезы, несовпадения кромок и т.п.

Все этидефекты ухудшают механические свойства сварных соединений и, следовательно,работоспособность конструкций. Часть из них, такие, как наружная пористость инаружные включения, прожоги, неплотность шва, подрезы, вмятины, недостаточныеразмеры швов и усилений, должна быть исправлена немедленно при обнаружениисилами сварщика, допустившего дефект.

Наиболееопасны и недопустимы трещины всех видов, при обнаружении которых сварногосоединения бракуется или же подлежит исправлению. Исправление возможно приналичии единичных трещин, а сварное соединение с множественными трещинамиисправлению не подлежит. Для ликвидации единичной трещины предварительнозасверливают металл на расстоянии примерно 30 — 50 мм от её концов, после чегоделают разделку трещины, затем подогревают участку металла на её концах дотемпературы 100 — 150°С и одновременно заваривают подготовленную трещину.

Для моейконструкции используется: Ультразвуковая дефектоскопия (УЗД) основана наиспользовании ультразвуковых колебаний (УЗК), которые представляют собойколебания упругой Среды со сверх-высокими частотами (более 20 кГц), невоспринимаемыми человеческим ухом. Ультразвуковые волны могут проникать вметалл на большую глубину и отражаться от неметаллических включений и другихдефектов. Для контроля применяют колебания частотой 0,5 — 10 Мгц. Введение этихколебаний осуществляют пьезоэлементами (пьезопреобразователями), которыесостоят из пьезопластин толщиной, равной половине длины волны, излучаемой УЗК.Пьезоэлектрические материалы обладают способностью преобразовывать действиеэлектрического поля в механические деформации и наоборот — действиемеханических деформаций в электрические заряды. Пластины изготавливают изпьезоэлектрической керамики или кварца и наклеивают на призмы из оргстекла,полистирола, капрона и других материалов, которые поглощают ультразвук иобеспечивают высокое затухание колебаний, что позволяет получать короткиезондирующие импульсы. Для приложения и съёма электрического поля напротивоположных поверхностях пластины нанесени серебряные электроды.Пьезопреобразователь обладает свойством излучать УЗК в металл черезконтактирующую смазку (глицерин, солидол и т.п.) синхронно с приложеннымвысокочастотным током и воспринимать отражённые от дефектных мест обратные УЗК,преобразуя их в электрические импульсы, фиксируемые электронно — лучевойтрубкой. Чаще всего применяют наклонный преобразователь, работающий посовмещённой схеме и служащий одновременно излучателем и приёмником УЗК.Применяются также раздельно совмещённый преобразователь, в котором однапьезопластина служит излучателем УЗК, а другая приёмником. Примерная технологияконтроля приведена на рис. 4. Контроль, как правило, проводят с одной сторонысоединения (для толщины до 50 мм), но с обеих сторон шва, как показано нарисунке. В настоящее время УЗК применяют всё более широко для проверки качествастыковых и угловых швов и даже стыков арматурной стали. Иногда для большейнадёжности сомнительные места просвечивают.

 /> 

Сварочныйпост — это рабочее место сварщика.

Пост ручнойдуговой сварки (РДС)

Стационарныйсварочный пост комплектуется:

1. Системавентиляции,

2. освещение,

3.заземление,

4. источникпитания сварочной дуги (ИПД),

5. сварочныекабели — прямой и обратный,

6.электрододержатель,

7. стол истул сварщика,

8. стакан дляэлектродов,

9. ёмкостьдля металлоотходов и огарков,

10.инструменты: (металлическая щётка, щётка смётка, напильник, молотки, линейка,угольник, чертилка, шаблон мел, ножовка, ножницы, зубило, молоток для шлака,клеймо).

11.сборочно-сварочные приспособления,

12.спецодежда,

13. маска(щиток),

14.медицинская аптечка,

15. средствапожаротушения.

  />

Трёхфазнаямостовая схема выпрямления (рис 6, а) наиболее распространена в выпрямителях спадающей и жёсткой характеристиками. Схему применяют для работы в комплекте снаиболее простой конструкцией трёхфазных трансформаторов. На рис. 6, б показанысинусоиды каждой фазы, а рис 6, в — выпрямленный ток, который приобретает форму,показанную на рисунке.

 /> 

  /> 

Сварочнымивыпрямителями называют электрические аппараты, преобразующие переменный токтрёхфазной сети в постоянный при помощи полупроводниковых приборов.Полупроводниковыми называют кристаллические вещества (например, легированныекристаллы кремния, германия и т.п), которые используют для изготовленияполупроводниковых электрических приборов — диодов, тиристоров и транзисторов.Диод обладает свойством односторонней проводимости положительного тока (анода)и задержки отрицательного тока (катода). Аналогично диоду работает тиристор,который имеет управляющий электрод УЭ, через который подаётся электрическийсигнал тиристору для открывания и пропуска тока. Его называют управляемымдиодом. Свойство этих приборов пропускать ток в одном направлении и закрыватьпроход тока в другом аналогично свойству вентилей открывать и закрыватьпрохождение воды или газа, поэтому их называют полупроводниковыми вентилями.Третий прибор — транзистор обладает свойством усиления тока, напряжения имощности.

Сварочныевыпрямители имеют значительные преимущества по сравнению со сварочнымипреобразователями. Они повышают стабильность дуги и уменьшают разбрызгиваниепри сварке. КПД выпрямителей значительно выше, а потери холостого хода ниже,чем у преобразователей. Пределы регулирования сварочного тока и напряжениярасширены, увеличена возможность автоматизации сварочного процесса. Выпрямителиимеют меньшую массу и габариты, что упрощает их размещение на строительнойплощадке и в цехах. Наибольшее количество выпрямителей выпускается с питаниемот трёхфазной сети с применением трёхфазных и шестифазных схем выпрямления.

Пульсация егостановится шестифазной с частотой 300 Гц. Выпрямленный ток имеет жёсткуювнешнюю характеристику. При увеличении индуктивного сопротивленияхарактеристика получается падающей.

Техническоеобслуживание и эксплуатацию выпрямителей следует производить только послетщательного изучения паспортов, входящих в комплект их поставки, в которыхсодержатся сведения об устройстве выпрямителей, порядке работы, правилах безопасности,правилах проверки (измерения) характеристик и т.п.

Перед началомэксплуатации выпрямитель должен быть очищен от пыли и проверен в соответствии спаспортной инструкцией. Затем необходимо заземлить корпус выпрямителя и зажимвторичной цепи, идущей к изделию, и после устранения всех неисправностей можновключить выпрямитель в сеть и проверить работу вентилятора. Установку,подключения к сети и регулировку выпрямителя может выполнять толькоквалифицированный электро-монтажник, имеющий группу по электробезопасности нениже третьей. Работа по сварке может быть поручена только электросварщику,прошедшему обучение по работе с выпрямителем и имеющему удостоверение на правопроиз-водства работ, а также группу по электробезопасности не ниже второй.

Выпрямительнеобходимо предохранять от атмосферных осадков, сырости, пыли и грязи.Установка его на строительной площадке допускается только в специальномпередвижном машинном помещении. В цехе он должен быть установлен в специальноотведённом месте и отгорожен от посторонних лиц, а также от возможных ударовпри передвижении конструкций. При эксплуатации необходимо очищать выпрямительраз в три месяца от пыли и грязи, продувая сжатым воздухом, и заполнятьтугоплавкой смазкой трущиеся поверхности, а также проверять исправностьконтактов, вентилятора, тепловой защиты и других деталей.

В процессеработы могут возникнуть следующие неисправности, характерные для всехвыпрямителей:

 выпрямительне даёт напряжения, причинами этого могут быть неисправность ветрового реле,неправильная работа вентилятора (засасывание воздуха не со стороны жалюзи),выход из строя одного или нескольких вентилей выпрямительного блока;

 электродвигательвентилятора не работает. Причиной этому может быть обрыв цепи питания или выходиз строя предохранителя сети.

Трёхфазнаямостовая схема выпрямления применена для однопостовых выпрямителей с падающейхарактеристикой ВД — 306 на токи 200, 315 и 400 А. Они изготавливаются смеханическим трансформаторным регулированием и благодаря простоте конструкции,надёжности и лёгкости обслуживания широко применяются на стройках. Изменениедиапазонов в этих выпрямителях обеспечивается переключением первичных, а такжевторичных обмоток трансформаторов с “треугольника” на “звезду”. Плавноерегулирование в пределах диапазона осуществляется путём перемещения катушеквторичной обмотки ходовым винтом. Выпрямительный мост состоит из шестикремниевых вентилей В200. Вентиляция для охлаждения вентилей — воздушная,принудительная. Нормальная работа вентиляции контролируется ветровым реле.Выпрямитель ВД-306 имеет защиту при аварийных ситуациях путём отключенияаппарата от сети. Структурная схема и внешние характеристики выпрямителей типаВД даны на рис. 7.

 />

Инструменты ипринадлежности электросварщика.

Кинструментам и принадлежностям электросварщика относятся электрододержатель,щиток или маска, специальный молоток с зубилом, стальная щётка, металлическиеклейма для маркировки сварных швов и ящик или сумка для хранения и переноскиэлектродов и инструмента.

Электрододержатель- один из основных инструментов электросварщика, от которого во многом зависятпроизводительность и безопасные условия труда. Электрододержатель долженудовлетворять следующим требованиям: быть лёгким (не более 0,5 кг) и удобным вобращении; иметь надёжную изоляцию; не нагреваться при работе и обеспечиватьнаиболее полное расплавление электрода; обеспечивать быстрое и надёжноезакрепление электрода в удобном для сварки положении; его зажимное устройстводолжно действовать без больших усилий как при закрепление электрода, так и приего смене; присоединение сварочного провода к стержню держателя должно бытьпрочным и обеспечивать надёжный контакт. Для ручной дуговой сварки существуетнесколько типов электрододержателей. В некоторых из них для безопасной работысварщика предусмотрено либо ручное, либо автоматическое отключение тока вмомент прекращения процесса сварки. Один из таких электрододержателей показанна рисунке 8.

/>

Приввинчивании стержня 9 в трубку до соприкосновения его с контактом,электрическая цепь от провода до цилиндрического контакта 4 замыкается. Приодном-двух поворотах цилиндрической рукоятки стержень 6 вывинчивается из трубки3 и образует зазор между ним и контактом 10, в результате чего электрическаяцепь размыкается.

Щитки и маски(рис.9) применяются для предохранения глаз и кожи лица сварщика от вредноговлияния ультрафиолетовых лучей и брызг расплавленного металла. Их изготовляютиз лёгкого токонепроводящего материала (фибра, спецфанера). Масса щитка илимаски не должна превышать 0,6 кг. За процессом сварки наблюдают черезспециальные стёкла. Тёмные стёкла — светофильтры марки Э-1 применяют привеличине тока до 70А, Э-2 – при величине тока до 200А, Э-3 — при величине тока400А и Э-4 — при величине тока больше 400А. Для предохранения от брызг металласветофильтры марки ТС-3 закрывают прозрачным стеклом. Для работы в монтажныхусловиях лучше применять каску-маску, которая также надёжно защищает голову иудобна в эксплуатации как в летнее, так и зимнее время.

 />

Сварочные провода.Ток от силовой сети подводится к сварочным аппаратам по проводам марки КРПТ. Отсварочных аппаратов к рабочим местам сварочный ток поступает по гибкому проводумарки ПРГ, АПР, или ПРГД с резиновой изоляцией. К электрододержателю долженбыть подключен гибкий медный провод марки ПРГД длиной не менее 3 м.

В таблице 2приведены данные по выбору сечения гибких сварочных проводов. Длина проводов отсварочных аппаратов к рабочему месту не должна быть более 30–

 />

40м, так какпри большей длине проводов напряжение в них значительно упадёт, что приведёт куменьшению напряжения дуги. Для соединения сварочных проводов применяютспециальные муфты (рис.10).

Сечение сварочногокабеля, присоединяющего источник питания к электрододержателю, подбирают взависимости от наибольшей величины сварочного тока: при токе до 240А — 25 мм2;до 300А — 35 мм2, до 400А — 50 мм2, до 500А — 70 мм2.Гибкий (медный) кабель используют на напряжение до 220 В. В случаеиспользования негибкого кабеля конец его, подсоединяемый к электрододержателю,длиной не менее 1,5-3м должен быть обязательно гибким. Общая длина сварочногокабеля должна быть не более 30-40м, так как при более длинном кабеле ухудшаетсяпроцесс сварки из-за падения напряжения в сварочной цепи.

/>

Дляподсоединения сварочного кабеля к источнику питания используют специальныйконцевой соединитель заводского изготовления или приваренную к кабелю клемму.Сращивание коротких кусков кабеля осуществляют соединителями заводскогоизготовления (рис.10) МС-2, предназначенными для соединения кабелей сечением35, 50 и 70 мм2. Соединитель МС-2 состоит из двух частей, которыесоединяются вставками и закрепляются поворотом одной из частей. Разъединениесовершается аналогично закреплению поворотом в обратную сторону. Передсоединением к каждой половине соединителя прикрепляется сварочный кабель путёмзаклинивания жил его оголённой части между корпусом гайки, вставками и конусом.Соединитель покрыт резиновой изоляцией. Существуют другие типы соединителей,имеющих конструктивные особенности, принципиально не отличающиеся от МС-2.

Вспомогательныйинструмент — в процессе работы сварщик пользуется инструментами для зачисткикромок от ржавчины и других загрязнений, а также для вырубки дефектов изачистки швов от шлака. Для этого применяют металлическую проволочную щётку,зубило, молоток, комбинированное зубило с рукояткой, имеющее один заострённыйконец, а другой конец в виде обычного зубила. Такая форма зубила удобна дляочистки от шлака отдельных слоёв многослойного шва. Иногда применяюткомбинированное зубило-щётку, но оно менее удобно, так как не имеетзаострённого конца. У сварщика должно быть личное клеймо для клеймениявыполненных швов.

Для измеренияразделки кромок, зазора между стыками и сварных швов используют набор шаблоновШС-2. Шаблоны позволяют контролировать угол скоса кромок, размер притупления,качество сборки под сварку, размер деплонации (превышение одной кромки наддругой) стыковых швов и величину зазора в стыковых и тавровых соединениях. Вготовых сварных швах могут быть проверены высота выпуклости стыкового иуглового шва, ширина шва, величина катета углового шва.

Для работысварщику необходимо иметь набор инструментов, включающий инструмент длязачистки (проволочную щётку, зубило, молоток), разводной ключ, шаблоны и д.р.Имеются наборы инструмента ЭНИ-300, КИ-315 и КИ-500, куда входят кромеперечисленного инструмента электрододержатель, приспособления для соединениякусков сварочного кабеля и для заземления, пассатижи и другие инструменты иприспособления. Весь этот комплект размещён в инструментальном ящике с ручкой ипереносится по мере необходимости с одного поста на другой. Такой комплекткаждому сварщику желательно иметь, однако есть инструменты, без которых сварщиквообще не должен работать: стальная проволочная щётка, зубило, молоток, зубилос рукояткой, имеющие один заострённый конец и другой, заточенный как зубило,пассатижи.

Спецодеждаэлектросварщика. Спецодежда (куртка и брюки или комбинезон, а также рукавицы)изготовляются из плотного брезента, сукна, асбестовой ткани и другихматериалов. Спецодежда выдаётся бесплатно в соответствии с нормами и срокаминоски. Брюки носят навыпуск, а куртку — не заправляют в брюки. Чтобы избежатьпопадания расплавленного металла, карманы куртки должны закрываться клапанами,куртка должна застёгиваться на все пуговицы. В резиновой спецодежде, обуви иперчатках, за исключением особенно сложных условий, работать нельзя, так какбрызги металла прожигают резину. Головной убор должен быть без козырька, аобувь — на резиновой подошве. В холодное время года разрешается надеватьваленки.

Повышениепроизводительности ручной дуговой сварки является весьма актуальной задачей всвязи с тем, что в промышленности, строительстве и других отраслях народногохозяйства ручной сваркой занимаются ещё десятки тысяч рабочих — электросварщиков.

К чистоорганизационным мероприятиям повышения производительности труда сварщиковотносятся: своевременное обеспечение сварщиков исправным, подключённым к сетисварочным оборудованием, сварочными материалами (электродами, защитным газом),сварочным инструментом, шлангами, кабелем, спецодеждой, средствамииндивидуальной защиты; предоставление сварщику оборудованного рабочего места иобеспечение безопасных подходов к нему; своевременное предоставление сварщикуподготовленных для сварки деталей, конструкций и технологической документации(инструктивных указаний) по технологии сварки; обеспечение сварщиканеобходимыми производственно — бытовыми условиями.

Корганизационно — техническим мероприятиям относятся: своевременное и быстроеобслуживание сварщика квалифицированным электромонтером для подключенияоборудования и устранения неисправностей; обеспечение наиболее рациональныминструментом (электрододержателем, инструментом для зачистки швов и др.);обеспечение приспособлениями для быстрого поворота изделий или их кантовки;изготовление наиболее эффективных конструкций с минимальным количествомнаплавленного металла в готовом изделии. Чёткое выполнение организационных иорганизационно — технических мероприятий наряду с внедрением прогрессивных форморганизации труда (бригадный подряд, внедрение оплаты с учётом КТУ и др.)обеспечит повышение производительности труда не менее чем на 15 — 20%.

Большоезначения имеют технические мероприятия, внедрение которых в последнее времязамедлилось из-за отсутствия инициативы и стремления к их осуществлению,неправильной организации труда.

Важнымтехническим мероприятием является внедрение электродов с повышеннымкоэффициентом наплавки aн. Нам известно что масса наплавленного металлаМн, кг, зависит от aн и Iсв

Мн = aн·Iсв·t0,

где t0 =время горения дуги.

У применяемыхэлектродов aн = 8-9 г/(А×ч). Между тем уже давно созданы электроды АНО-1 сaн= 15 г/(А×ч), ОЗС-3 — 15 г/(А×ч), ЗРС-1 — 14 г/(А×ч) и др. Их изготовлениенесколько затруднено ввиду наличия в покрытии железного порошка, однако этитрудности безусловно окупятся резким повышением производительности трудасварщиков примерно на 30 — 40%.

Ещё впятидесятые годы широко применялась сварка способом опирания (рис.11)(погружённой дугой, ультракороткой дугой — УКД). При сварке этим способомэлектрод опирался на деталь чехольчиком покрытия и затем под лёгким нажимомсварщика самостоятельно плавился полузакрытой дугой, наплавляя валик металла встыковое или угловое соединение. Для сварки опиранием не требовалось высокойквалификации сварщика, нужны были только его небольшие практические навыки.Электроды для этой сварки применялись с повышенной толщиной покрытия (отношениеD/d>1,8), сила сварочного тока допускалась на 20 — 40% выше обычной по формулеIсв = (60-70)dэ. В результате возрастала скорость сварки и увеличиваласьглубина провара, разбрызгивание было минимальным. Этот способ успешноприменялся, особенно для сварки однопроходных угловых и стыковых швов.

   />

Нормойвремени называют время, устанавливаемое на выполнение определённой операции приконкретных организационно — технических условиях с эффективным использованиемоборудования и учётом передового производственного опыта.

При ручнойдуговой сварке норма времени определяется следующим образом. Основное время этовремя горения дуги, определяется выражением

/>,

где F — площадь поперечного сечения наплавленного металла шва, см2, L — длина шва, см; P — удельная плотность наплавленного металла, г/см3, a — коэффициент наплавки,г/см3; Iсв — сварочный ток А.

Примногопроходной сварке основное время определяется как сумма времени всехпроходов.

Вспомогательноевремя делится на время, связанное с выполнением сварных швов (время на сменуэлектродов, осмотр и очистку кромок свариваемых деталей, очистку швов от шлакаи брызг расплавленного металла, измерение и клеймение швов и т.д.) и на время,связанное со сварным изделием (время на установку, повороты, закрепления иснятие его, перемещение сварщика с инструментом и т.д.).

Времяобслуживания рабочего места при ручной дуговой сварке составляет в среднем 3 — 5%перерыв время на отдых и личные надобности принимается в среднем 5 — 15% (операционная зависимостиот условий сварки). При сварке в удобном положении оно составляет 5 — 7%.

Подготовительно- заключительное время 3%. Общее время на изготовления конструкцииопределяем по формуле:

T=ti+tb+to+tg+ty

Коэффициенторганизации труда при РДС Куг=0,4

Выполняемрасчёт времени:

Lшв=68,8см,Iсв=160А, P=7,85г/см3, />=8,5г/(А·ч), F=1,28см2.

/>

Тогда tп=0,04x30,5=1,22мин;tв=0,05x30,5=1,52мин; t0=0,15x30,5=4,58мин.

Далее tр=tп+tв+t0+tсв;

tр=1,22+1,52+4,58+30,5=37,8мин.

Действительноевремя с учётом коэффициента организации труда К=0,4; Тдейств=Т/К,

Тдейств=37,8:0,4=94,5мин=1час35мин.

Нормированиерасхода электродов при ручной дуговой сварке. Расход электродов (на погоннуюдлину 1м шва определяется выражением Gэ=KэGн,где Gн — масса наплавленного металла, г: Кэ — коэффициентрасхода электродов, учитывающий потери электрода на угар, разбрызгивание,огарки. Этот коэффициент в зависимости от марки электрода, типа электрододержателя,технологии и условий сварки ориентировочно равен 1,35-1,45.

Gэ=8,5x160x1,57=2,14кг,с учётом потерь расход электродов равен Gн=Gэ · 1,1; Gн=2,14·1,1=2,35кг.

Расходэлектроэнергии определяем по формуле:

А=Ау·Gэ,

Тогда А=7·Gн;А=7·2,35=16,45 кВт/ч.

Охрана труда- это система законодательных актов, социально — экономических,организационных, технических, гигиенических и лечебно — профилактическихмероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранения здоровья иработоспособности человека в процессе труда.

Безопасностьтруда обеспечивается строгим соблюдением со стороны инженерно — техническихработников и рабочих стандартов по безопасности труда, требовании санитарныхнорм и правил, инструкции по охране труда.

Большоезначение в обеспечении безопасности труда приобретает соблюдение требованийобщесоюзной системы стандартов безопасности труда (ССБТ).

Законодательствопо охране труда предусматривает комплекс правовых, технических и санитарно — гигиенических мероприятий, направленных на обеспечение здоровых и безопасныхусловий труда.

Государственныйнадзор за выполнением норм и правил по охране труда осуществляют генеральныйпрокурор СССР, технические инспекторы ЦК профсоюза рабочих строительства ипромышленности строительных материалов.

Государственныйконтроль за выполнением норм и правил по технике безопасности осуществляютинспекция Госгортехнадзора СССР, за соблюдением санитарных условий труда — Государственная санитарная инспекция, за нормами пожарной охраны — Государственная инспекция пожарной охраны.

Встроительно-монтажных управлениях и трестах ответственность лежит наадминистративно-техническом персонале.

Ответственностьза состояния охраны труда в пределах всей стройки несут руководителигенерального подрядчика, а на конкретных участках — их начальники или старшиепрорабы.

Ответственностьза организацию и состояние охраны труда на строительно-монтажных участках несутруководители организаций, производители работ, мастера и инженеры по техникебезопасности.

Обязанностькаждого работающего является твёрдое знание и неуклонное выполнениесуществующих требований по безопасным методам работ, а также соблюдение норм иправил пожарной безопасности.

Видыэлектротравм. Действие электрического тока на организм человека может вызватьразличные электрические травмы (электрический ожог, металлизацию кожи,электрический знак) и электрический удар.

Электрическийожог может причинить электрическая дуга (дуговой ожог) или контакт стоковедущей частью (токовый ожог) за счёт преобразования энергии электрическоготока в тепловую.

Металлизациякожи происходит в результате механического или химического воздействия тока,когда парообразные или расплавленные металлические частицы проникают вглубькожи и поражённый участок приобретает жёсткую поверхность.

Электрическийзнак следствие теплового воздействия при протекании тока относительно большойвеличины через малую поверхность с относительно большим сопротивлением притемпературе 50 — 115°С и хорошем контакте, в результате чего возникаютзапекшиеся или обуглившиеся участки кожи либо припухлость её, а также отпечатокот прикосновения токоведущей части.

Электрическийудар приводит к возбуждению живых тканей организма и сопровождаетсянепроизвольными судорожными сокращениями мышц при прохождении через телочеловека электрического тока.

Электрофтальмияприводит к воспалению наружных оболочек глаз, возникающему в результатевоздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги.

Виды ипричины промышленного травматизма. Виды промышленного травматизма в сварочномпроизводстве следующие:

ожоги (причины — оголённые участки тела не были защищены от воздействия лучей сварочной дуги);

слезотечение(причина — глаза во время сварки не были защищены очками от действия лучейсварочной дуги);

отравлениеорганизма (причина — образующиеся при сварке пары окислов цинка, свинца, меди,марганца, кремния, большая концентрация в воздухе углекислого газа, азота,плохая вентиляция);

ушибы,падения, переломы (причина — несоблюдение необходимых мер предосторожности,например: рабочий не проверил, как положены подмостки или как сделаноограждение, не привязался монтажным ремнём и т.д);

травматизмпри взрывах (причина — нарушение правил внедрения производства сварочных работ,например: сварка или резка вблизи от ёмкостей со взрывоопасными веществами безсоответствующей их дегазации);

поражениеэлектрическим током (причина — не были соблюдены правила техники безопасности);

облучениегамма-ренгеновским излучением во время просвечивания сварочных швов (причина — рабочий персонал не был удалён из зоны просвечивания).

Электрическийток воздействие на нервную систему. Такое воздействие выражается очень резко,так как при прохождении через организм электрический ток поражает огромноеколичество чувствительных нервов. Существенное влияние оказывает действиеэлектрического тока на скелетную мускулатуру, вызывая судорогу, и особенно насердце, вызывая фибрилляцию его (отдельные некоординированные “подёргивания”волокон сердечной мышцы). При этом насосная функция сердца прекращается и можетнаступить смерть.

Причинойсмерти, кроме фибрилляции, может быть остановка дыхания или ожог.

Степеньтяжести поражения человека электрическим током зависит от следующих факторов:сопротивления тела, величины, длительности действия, рода и частоты тока; путитока в организме, состояния организма и условий внешней среды.

Охрана трудапри выполнении сварочных работ.

Рабочее местосварщика должно содержаться в чистоте и порядке, не допуская ничего лишнего,мешающего работе на рабочем месте, а также в проходах и проездах. Детали изаготовки следует держать в устойчивом положении на подкладках и стеллажах;высота штабелей не должна превышать полторы ширины или полтора диаметраоснования штабеля и во всех случаях не должна быть более 1 м.

Сварочныекабели нельзя располагать рядом с газосварочными шлангами и трубопроводами,находящимися под давлением, или по участкам с высокой температурой, а такжевблизи кислородных баллонов и ацетиленовых генераторов.

Не должныпроизводиться сварка и резка внутри сосудов с закрытыми люками илиневывернутыми пробками, у неограждённых или незакрытых люков, проёмов, колодцеви т.п.

Средстваиндивидуальной защиты. При электродуговой ручной сварке зона сварки (сварочнаядуга, расплавляемый металл) является источником возможного травмированияэлектросварщика излучением и теплом сварочной дуги и брызгами расплавленногометалла. Для защиты глаз, лица, кожного покрова головы и шеи сварщика отизлучений и брызг металла, а также частичной защиты органов дыхания от непосредственноговоздействия выделяемых при сварке паров металла, шлака и аэрозолейпредназначены защитные щитки. Щитки изготавливаются двух основных видов:наголовные и ручные. Наголовный щиток более удобен, так как освобождает рукусварщика от необходимости удерживать ручной щиток. Щитки изготавливаютуглублённой формы для того, чтобы они хорошо защищали все открытые части головыи шеи сварщика. При пользовании щитком для обзора конструкции не обязательнооткрывать щиток назад на голову, достаточно поднять крышу рамки сосветофильтром и осмотреть конструкцию через прозрачное защитное стекло, а такжеподготовить стык к сварке, зачистить кромки, удалить шлак и выполнить другиеоперации, требующие хорошей видимости.

Для защиты отвредного излучения дуги в щитки вставляют стеклянные светофильтры тёмно — зелёного цвета, которые не пропускают вредного излучения, но позволяют видетьдугу, расплавленный металл и манипулировать электродом для лучшего формированияшва. Применяют 13 классов светофильтров типа C для сварки на токах от 13 до 900А. Необходимо иметь в виду, излучение сварочной дуги может травмировать глазарабочих, находившихся поблизости от работающего сварщика. Поэтому рабочих,находящихся в зоне сварки, следует снабдить очками и светофильтрами,предназначенными для подсобных рабочих. Излучение дуги опасно для зрения нарасстоянии до 20 м.

Сварщики,работающие на строительных площадках, обязаны носить каски, предохраняющиеголову рабочего от возможного травмирования падающими предметами и защищающиеот ударов поражения электрическим током и атмосферных воздействий. Под каскудолжен одеваться головной убор — подшлемник. Важными средствами индивидуальнойзащиты сварщика являются спецодежда и спецобувь. Спецодежда (куртки и брюки)изготавляется из материала, предохраняющего сварщика от излучений и имеющегопротивоискровые нашивки. Для работы в стационарных постах сварщик используетфартук, предохраняющий от брызг, особенно опасных при дуговой резке. Обувьсварщика, работающего на монтажной площадке, должна быть с нескользящейподмёткой.

К средстваминдивидуальной защиты относятся также резиновый коврик, резиновые перчатки игалоши, применяемые при работе в особо опасных местах. Во время работы сварщикдолжен застёгивать куртку, не допуская оголения и поражения лучами дугиоткрытых мест тела. Клапаны куртки должны быть закрыты, брюки носятся на выпусктак, чтобы они закрывали ботинки во избежание попадания брызг металла на ноги.

Припроведении сварочных работ на открытом воздухе в холодное время года спецодеждадолжна комплектоваться теплозащитными подстёжками в соответствии склиматическими зонами.

Прииспользовании материалов, выделяющих повышенное количество сварочных аэрозолей(цветных металлов и сталей с цинком и цинковым покрытием и д.р.), применяютусиленную вентиляцию, обеспечивающую подачу чистого воздуха к сварщику. Однакообщая вентиляция не всегда достигает нужного эффекта, поэтому прибегают ксредствам индивидуальной защиты. Для этого в основном используют фильтрующиепротивопылевые респираторы и реже — изолирующие шланговые и автономныедыхательные аппараты. Электробезопасность при выполнении сварочных работ.

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

Электротравма- травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги.

Электротравматизм- явление, характеризующееся совокупность электротравм.

Электрическоезамыкание на корпус — случайное электрическое соединение токоведущей части сметаллическими нетоковедущими частями электроустановки.

Электрическоезамыкание на землю — случайное электрическое соединение токоведущей частинепосредственно с землёй или нетоковедущими проводящими конструкциями илипредметами, не изолированными от земли.

Основнымипричинами поражения электрическим током являются: воздействие электрическоготока, проходящего в сварочной цепи; соприкосновение с открытыми токоведущими частямии проводами (случайное, не вызванное производственной необходимостью, иливследствие ошибочной подачи напряжения во время ремонтов и осмотров);прикосновение к токоведущим частям, изоляции которых повреждена; касаниетоковедущих частей через предметы с низким сопротивлением изоляции;прикосновение к металлическим частям оборудования, случайно оказавшимся поднапряжением (в результате отсутствия или повреждения защитных устройств);соприкосновение со строительными деталями конструкций, случайно оказавшимисяпод напряжением, и др.

Опасностьпоражения электрическим током создают источники сварочного тока, электрическийпривод (включая пускорегулирующую аппаратуру), электрооборудование подъёмно-транспортныхустройств, электрифицированный транспорт, высокочастотные и осветительныеустановки, электрические ручные машины и т.д.

Техническиесредства защиты. В процессе эксплуатации электросварочных установок требуетсяприменение специальных средств защиты, которые делятся на изолирующие,ограждающие и вспомогательные.

Изолирующиесредства защиты делятся на основные и дополнительные.

Основныеизолирующие средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжениеэлектроустановки, поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей,находящихся под напряжением. К таким средствам относятся: диэлектрическиерезиновые перчатки, инструмент с изолированными рукоятками и токоискателями.

Дополнительныеизолирующие средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтомуне могут самостоятельно защитить человека от напряжения током. К такимсредствам относятся: резиновая обувь, коврики и изолирующие подставки.

Резиновуюобувь и коврики как дополнительные средства защиты применяют при операцияхвыполняемых с помощью основных защитных средств.

Ограждающиесредства защиты предназначены: для временного ограждения токоведущих частей(временные переносные ограждения — щиты, ограждения — клетки, изолирующиенакладки, изолирующие колпаки); для предупреждения ошибочных операций(предупредительные плакаты); для временного заземления отключенных токоведущихчастей с целью устранения опасности поражения работающих током при случайномпоявлении напряжения (временные защитные заземления).

Вспомогательныесредства защиты предназначены для индивидуальной защиты работающего отсветовых, тепловых и механических воздействий (защитные очки, специальныерукавицы и т.п.).

Защитноезаземление, зануление и отключение электросварочных установок и постов.Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение с землёй или еёэквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться поднапряжением.

Назначениезащитного заземления — устранение опасности поражения электрическим током припоявлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е. при замыканиина корпус.

Областьприменения защитного заземления — трёхфазные трёхпроводные сети напряжением до1000В изолированной нейтралью.

В качествеискусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальныеэлектроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубыдиаметром 3 — 5 см и угловую сталь размером 40x40 до 60x60 мм длиной 2,5 — 3мм, стальные прутки диаметром 10 — 12 мм.

В качествеестественных заземлителей применяют проложенные в земле металлические трубы, заисключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, атакже трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии.

Зануление — преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводникомметаллических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением(рис.12).

/>

Защитноезаземление — преднамеренное электрическое соединение с землёй или еёэквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться поднапряжением (рис.25.1).

/>

Назначениезащитного заземления — устранение опасности поражением электрическим током припоявлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т.е призамыкании на корпус.

Областьприменения защитного заземления — трёхфазные трёхпроводные сети напряжением до1000 В с изолированной нейтралью.

Различаютзаземлители искусственные, предназначенные исключительно для целей заземления,и естественные — находящиеся в землеметаллические предметы.

В качествеискусственных заземлителей применяют обычно вертикальные и горизонтальныеэлектроды. В качестве вертикальных электродов используют стальные трубы диаметром3-5см и угловую сталь размером 40×40 до 60×60 мм длиной 2,5-3 мм,стальные прутки диаметром 10-12 мм. Для связи вертикальных электродов и вкачестве самостоятельного горизонтального электрода используют полосовую стальсечением не менее 4×12 мм или сталь круглого сечения диаметром не менее 6мм.

В качествеестественных заземлителей применяют проложенные в земле металлические трубы, заисключением трубопроводов горючих жидкостей, горючих или взрывоопасных газов, атакже трубопроводов, покрытых изоляцией для защиты от коррозии.

Защитноеотключение — быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключениеэлектроустановки при возникновении в ней опасности поражения током (рис.25.3).

/>

Основнымичастями устройства защитного отключения являются прибор защитного отключения иавтоматический отключатель.

Приборзащитного отключения — совокупность отдельных элементов, которые реагируют наизменение какого-либо параметра электрической сети и дают сигнал на отключениеавтоматического выключателя. Таким элементом является датчик — устройство,воспринимающее изменение параметра и преобразующее его в соответсвующий сигнал.

Автоматическийвыключатель — устройство, служащее для выключения и отключения цепей,находящихся под нагрузкой. При коротких замыканиях он должен отключать цепьавтоматически при подключении сигнала от прибора защитного отключения.

Пожарнаябезопасность.

Настроительно-монтажной площадке опасными факторами пожара являются: открытыйогонь (сварочная дуга, пламя газовой сварки и резки); искры и частицырасплавленного металла, которые возникают при электросварке и резке; повышеннаятемпература изделий, которые подвергаются сварке и резке.

Травмы от пожаровмогут возникнуть от воспламенения горючих материалов, находящихся вблизи местпроизводства сварочных и газорезательных работ, а также от неисправногосостояния электрической проводки.

Причинойпожара технического характера на строительно-монтажной площадке являются:неисправность электрооборудования (короткое замыкание, перегрузки и большиепереходные сопротивления); плохая подготовка оборудования к ремонту;несоблюдение графика планового ремонта; износ и коррозия оборудования и т.д.

Причинамипожаров организационного характера являются: небрежное отношение с открытымиисточниками огня, неправильное хранение пожароопасных веществ; не соблюдениеправил пожарной безопасности и т.д.

Пожарнаябезопасность на строительно-монтажных площадках может быть обеспеченосовокупностью мероприятий, направленных на предупреждение пожаров,предотвращение распространение огня в случае возникновения пожаров и созданияусловий, способствующих быстрой ликвидации начавшегося пожара.

Согласно“Правилам пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ”предусматривается комплекс мероприятий по пожарной безопасности, обеспечивающихснижение опасности возникновения пожара и создание условий быстрой ликвидациипожара на строительно-монтажной площадке.

Предусмотренныена строительно-монтажной площадке мероприятия, устраняющие причинывозникновения пожаров, подразделяются на организационные, эксплуатационные,технические и режимные.

Корганизационным мероприятиям относятся: обучение рабочих сварщиков (резчиков)противопожарным правилам, проведение бесед, инструкций, организациядобровольных дружин, пожарно-технических комиссий, издания приказов по вопросамусиления пожарной безопасности.

Кэксплуатационным мероприятиям относятся: правильная эксплуатация, профилактическиеремонты, осмотры и испытания сварочного оборудования и устройств и т.д.

К техническиммероприятиям относятся: соблюдение противопожарных норм и правил при устройствеи установке сварочного оборудования, систем вентиляции, подводаэлектропроводки, защитного заземления, зануления и отключения.

К режимныммероприятиям относятся: запрещение курения в неустановленных местах, проведениесварочных и других огневых работ в пожароопасных местах.

Пожарнуютехнику согласно ГОСТ 12.4 — 009 — 82*, предназначенную для защитыстроительно-монтажных объектов подразделяют на следующие группы: пожарныемашины (автомобили, мотопомпы и прицепы); установки пожаротушения; установкипожарной сигнализации; огнетушители; пожарное оборудование; пожарный ручнойинвентарь; пожарные спасательные устройства.

К ручнымогнетушителям относятся: пенные, углекислотные, углекислотно-бромэтиловые ипорошковые.

/>

Огнетушительручной углекислотный ОУ-2 предназначен для тушения очага горения различныхвеществ (за исключением тех, которые могут гореть без доступа воздуха) иэлектроустановок, находящихся под напряжением.

Дляприведения в действие раструб огнетушителя направляют на очаг горения иповорачивают маховичок вентиля до упора.

Список литературы:

· Малышев.Б.Д,Мельник.В.И, Гетия.И.Г. Ручная дуговая сварка. — М.: Стройиздат, 1990. — 319с.

· Фоминых.В.П,Яковлев.А.П. Ручная дуговая сварка. — М.: Высшая школа, 1986. — 288с. — (Профтехобразование).

· Казаков.Ю.В,Козулин.М.Г. Сварка и резка материалов. — М.: Издательский центр “Академия”,2000 — 400с.

· Николаев.Г.А,Куркин.С.А, Винокуров.В.А. Сварные конструкции. М.: Высшая школа, 1983.

· Рыбаков.В.М. Дуговая игазовая сварка. М.: Высшая школа, 1986.