钢结构焊接施工安全防控

关键词： 钢结构；焊接作业；安全；防控 

　　0 引言 

　　随着我国经济建设的快速发展，建设工程规模也在不断扩大，钢结构的使用越来越广泛，在钢结构施工过程中，焊接是关键工序，如何预防钢结构焊接施工安全事故是保证工程顺利进行的关键。因此，建设施工单位必须要对影响钢结构焊接施工安全的原因进行分析，然后加以控制，以适应经济建设的发展要求。 

　　1 研究钢结构焊接施工安全防控的重要意义 

　　钢结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢结构建筑可分为五类，分别是住宅钢结构、空间钢结构（空间桁架、网壳、网架）、高层钢结构、重型钢结构、轻型钢结构（含门式钢架），包括工程制作和现场安装两个过程。钢结构施工就是将加工制作好的构件，按照一定的次序，吊装、拼装到设计预定的位置，然后进行测量校正、连接固定，逐件逐单元地集成并最终形成结构体系的过程，其安装工艺方法根据钢结构工程类型现场决定，施工现场安装一般采用焊接的方法进行连接。 

　　焊接施工是利用加热、加压，或既加热又加压，使用（或不使用）填充材料将工件连接在一起的一种方法。焊接过程常用电能或化学能转化为热能来加热焊件，因此在焊接过程中常常伴随着电/光或者明火等，导致该工作对施工人员来说存在很大的风险。 

　　安全防控是施工人员在施工中按照施工的操作规范和要求进行施工作业，避免发生各类事故和人员伤害，保证安全生产，完成生产任务而采取的预防措施与控制手段。 

　　钢结构焊接施工中存在的安全隐患主要有：触电、火灾和爆炸、中毒以及高处坠落等，其特点：人为因素多、违章作业多、伤害大等，这些安全隐患的存在直接影响到工程的质量和人身安全，对企业的发展造成了很大的影响。 

　　因此，施工单位必须要对钢结构焊接施工安全的原因进行分析，然后有针对性的制定应对措施，最大限度的避免安全事故的发生，确保钢结构焊接施工人员的人身安全，确保整个工程安全顺利地进行，提高企业的经济效益和社会效益，促进经济建设的持续稳定发展具有非常重要的意义。 

　　2 钢结构焊接施工中存在的安全隐患分析 

　　本文从近年来媒体曝光的一些钢结构焊接施工安全事故和中铁六局集团建筑安装有限公司施工的大中型钢结构焊接施工工程中检查发现的一些隐患为依据，结合钢结构工程施工特点、焊工的专业特点、工作环境和工作条件以及目前项目部的管理状况进行分析，发现钢结构焊接施工的易发事故主要有：触电、火灾和爆炸、高空坠落以及中毒等种类，具体原因分析如下： 

　　2.1 焊接作业发生触电的原因 

　　在实际的焊接过程中操作人员需要常常更换焊条和调节焊接电流，而在更换操作中焊工必须直接接触电极和极板，一般焊接电源是220V/380V，所以，一旦焊接作业中出现异常情况，比如操作者违章作业、劳动保护用品不合格、电气安全保护装置存在故障等，就很有可能发生触电，造成触电事故。并且若焊接场所是在金属容器内或者比较潮湿的地区，其触电的危险性极大。 

　　由于焊机空载时二次绕组电压通常在60～90V之间，并不算很高的电压，因此很多电焊工都对其不够重视，但事实上其电压还是具有一定的危险性的，因为该电压超过了规定安全电压36V。假设焊机空载电压为70V，人在潮湿/高温的环境内作业其电阻大概是1600Ω，此时若焊工直接接触钳口，那么焊工在电流的作用下回发生痉挛，导致触电事故发生。 

　　由于焊接作业几乎都是在露天环境中进行的，且焊机、焊把线及电源线等多处在比较恶劣的环境内，再加上设备经常运行时间超过规定，导致了电源线、电器线路绝缘老化，降低了其绝缘性能，在这种情况下很容易出现触电事故。 

　　案例：某电焊工在钢结构筒仓内进行焊接作业时，由于焊接场所温度高，且通风不好，该电焊工身上出了很多汗，导致其皮手套和工作服湿透。在这种情况下该焊工在更换焊条时触及焊钳口因痉挛后仰跌倒，且焊钳一直落在颈部，造成触电事故，导致该焊工付出了生命的代价。 

　　这是一起典型的触电所致的事故案例，经调查发现，造成该事故的原因是：焊接场所温度过高，且焊工出汗严重，减低了其人体电阻，大大提高了触电危险性；焊机的空载电压较高，大大超过了规定安全电压；触电事故发生后，未能及时发现并进行处理，导致焊工身上不同重要器官受到严重损坏，无法医治。

　　2.2 焊接作业发生火灾和爆炸的原因 

　　火灾、爆炸安全隐患多存在于气体的使用中，当这些危险气体跟空气的接触密度到达一定程度的时候就会发生爆炸燃烧的现象，造成危险事故的发生。一是焊接切割作业时，将作业环境10m范围内存在易燃易爆物品，施工前未进行彻底的清理，导致在焊接作业中，由于焊渣、金属火星飞溅而引起灾害事故；二是在高空焊接切割时，向下乱扔焊条头，未对焊接切割作业下方进行隔离防护，而造成事故；三是施工中未使用符合国家有关标准、规程要求的气瓶，在气瓶的贮存、运输、使用等环节未严格遵守安全操作规程进行作业，导致事故的发生。 

　　案例：北京东方化工厂于2003年5月26日安排焊工对储运过对丙烯酸甲酯的火车槽车人孔盖轴销螺母进行施焊时，由于操作前没有清洗置换槽车，且动火前也没有分析槽车里的可燃气体成分，就开始了焊接作业，导致了槽车闪爆，把人孔盖掀开，焊工被击中身亡。 

　　2.3 焊接作业时发生高空坠落的原因 

　　在离工作基准面大于2M的地方进行施工作业称为高空作业。造成高空坠落的原因有很多，比如登高梯子、脚手架板失稳；未架设安全网；挂件失稳；安全带损伤；焊接作业中未系安全带或不系安全带在杆件上行走；安全带低挂高用；雪雨雾环境中，焊工踩空、滑倒；张力打击操作人员；高温环境中中暑、头晕、站立过快；焊工带兵坚持高空作业等。 

　　案例：某单位基建科副科长未系安全带，也没有采取其它任何安全措施，就擅自攀上屋架，替换焊工乙焊接车间屋架角钢与钢筋支撑。工作1小时后，辅助工丙下去取角钢料，由于无助手，甲便左手扶持待焊的钢筋，右手拿着焊钳，闭着眼睛操作。甲先把一端点固上，然后左手把着只点固一端的钢筋探身向前去焊另一端。甲刚一闭眼，左手把着的钢筋因点固不牢，支撑不住人体重量，突然脱焊，甲与钢筋一起从12.4m的屋架上跌落下来，当场死亡。 

　　导致该事故发生的原因有：基建科副科长属于无证操作，他不是专业焊工；而事故发生时又无监护人；登高作业者没有采取有效安全措施。所以，导致了这起事故的发生。 

　　2.4 焊接作业引起中毒的原因 

　　焊接作业引起的中毒安全隐患的主要原因是，焊接作业人员在密闭容器或狭小空间内进行焊接作业，钢结构的涂层物质因高温蒸发或裂解而产生的有害气体由于空间狭小，不能及时排出，致使焊接作业人员大量吸入而发生中毒事故。焊接作业人员中毒后会引起尘肺职业病，这是当前焊接作业人员最常见的职业病。 

　　3 钢结构焊接施工安全的防控措施 

　　本文以北京西站无站台柱雨棚改造工程为例，在焊接施工中对钢结构焊接施工易发生安全事故的隐患采取了一系列防控措施。首先，施工前，应该认真分析，制定行之有效的防控措施，其次，施工中，要严格要求，精心管理，使管理人员和施工人员都具备很强的“三不伤害”意识，消除钢结构焊接施工安全隐患，保证作业安全，避免发生各类事故和人身伤害，确保工程的顺利进行。具体的我们主要采取了以下的防控措施： 

　　3.1 触电防控措施 

　　防触电焊接作业总的原则是采取绝缘、屏蔽、隔绝、漏电保护和个人防护等安全措施，避免人体触及带电体。具体方法有： 

　　①焊工应经培训熟练掌握焊接技术和安全用电常识，且取得焊工合格证的持证焊工方可上岗作业，未受过专门训练的人员不准进行焊接工作。 

　　②加强焊接施工人员的培训教育，提高安全防护意识及相应的专业技术知识。在工程开工，施工人员进场后，首先对进场焊接施工人员进行专项培训和入场培训，根据工程特点，着重讲解工程的施工条件及环境、技术特点、相关的专业知识以及安全防护措施等，培训完毕通过考试合格后方可上岗作业。 

　　③在焊接施工前，技术技术应将相关的安全技术措施及注意事项向全体施工人员交底；施工过程中，安全员应严格按照技术交底或相关规章制度的要求，对施工人员进行监督检查；施工结束后，领工员要就当天的施工情况及存在问题做个总结，避免同样的问题在今后的施工重复发生。 

　　④加强作业人员用电安全知识及自我防护意识教育，确保每个施工人员都具备足够的焊接知识，能够应对和处理可能面临的焊接问题，焊接过程中必须佩带全套的安全防护用品。焊接过程中更换电焊条或焊丝时，焊工必须佩带焊工绝缘手套，要求手套保持干燥、绝缘可靠。不得穿带钉的鞋或布鞋，必须是绝缘鞋；绝缘手套的长度必须超过300mm，其材料最好是柔软的皮革或帆布；工作服制作材料必须是帆布。杜绝在阴雨天施焊，若焊接场所特别潮湿，焊工必须站在橡胶绝缘片或者干燥的木板上。 

　　⑤在给焊机安装电源时，也应该安装漏电保护器，只有这样当出现触电事故时才能及时断电。且若焊接容器/设备/构件比较潮湿或者是金属时，选用的漏电保护器的额定动作电流不能超过15mA，额定动作时间应小于0.1秒。电焊设备必须具有良好的绝缘防护装置，必须用防护罩盖好伸出机箱外壳的接线端；连接的电缆线必须完整，无破损。 

　　⑥焊接切割设备应设有独立的电源控制箱，箱内应配备熔断器、空载自动断电装置、漏电保护装置、过载保护开关。电焊设备的外壳或电源控制箱外壳必须设置接地保护或接零装置。接地或接零的导线截面积必须足够大；接线时，应先将导线接到接地体上或接零线干线上，然后再连接到电焊设备或电源控制箱的外壳。拆除接地或接零装置时顺序相反。对焊机壳体和二次绕组引出线的端头应采取良好的保护接地或接零措施。当电源为三相三线制或单相制系统时应安装保护接地线，其电阻值不超过4Ω；当电源为三相四线制中性点接地系统时，应安装保护零线。在焊接作业前，操作人员必须对设备的接地、接零装置是否完好，绝缘防护是否到位，电缆线是否有破损现象进行检查。 

　　⑦禁止利用金属结构、管道、轨道和其它金属连接作导线用。在潮湿的环境中、金属容器内、相对密闭的空间内或狭小空间内进行焊接作业时，应采取专门的防护措施，电灯电源必须使用12V以下安全电压，确保焊接作业人员与周边的带电体绝缘。 　　⑧在较为密闭、光线暗淡的环境中进行焊接操作时，设置工作照明灯的电压不得超过36V；在潮湿的环境中，照明灯的电压不得超过12V。 

　　⑨改变电焊设备接头、改接二次回路、检修电焊设备、拆除电焊设备时，必须在切断电源的情况下方可进行。当焊机发生故障要检修、或电焊设备需要重新安装/移位/检修/改变接头等，必须在切断电源的前提下，安排具有相关资格的人员进行操作。 

　　3.2 火灾和爆炸防控措施 

　　①若焊接场所易燃易爆，正式焊接前必须到相关单位进行资格审查，只有有关部门审核通过并办理了用火作业许可证，才能进行焊接作业。 

　　②在正式焊接作业前应做好各项准备工作，比如检查焊接场所是否属于易燃易爆区域；检查作业面是否存在防腐物质，若有应采用有效应对措施；焊接临近运行的生产装置区、油罐区时，必须砌筑防火墙；如有高空焊接作业，还应使用石棉板或铁板予以隔离，防止火星飞溅。 

　　③若焊接的容器、设备或管道曾经生产、储运过易燃易爆介质，那么焊接前需首先检查与其连通的设备、管道是否关闭或用盲板封堵隔断，同时依照相关规定对其进行吹扫、清洗、置换、取样化验，只有分析合格后才能进行操作。 

　　3.3 高空坠落防控措施 

　　焊工必须定期参加体检，禁止癫痫病、心脏病、高血压等病史人员登高焊接。焊工登高作业时必须安排专人负责监护，焊工本人必须正确系挂安全带，安全带要高挂低用，并且正确穿戴其它防护用品，比如安全帽、手套等。焊接前认真检查焊接作业点是否存在安全隐患，同时检查各安全防护措施是否合乎规定，必要的情况下应设置安全网。涉及上下交流作业应采取隔离防护措施。更换焊条时，应把热焊头放在固定的筒内，不准随便往下扔；焊接作业周围（特别是下方），应清除易燃、易爆物品；不准在高压线旁作业，不得已时应切断电源，并在电闸盒上挂牌，并设有专人监护；不准使用高频引弧器；高空作业或下来时，应抓紧扶手，走路小心，除携带必要的小型器具外，不准背带电的手把软线或负重过大；高空作业遇到较高焊接处，而焊工不够用时，一定要重新搭设脚手架，然后进行焊接。 

　　3.4 中毒防控措施 

　　①若焊接的封闭或半封闭场所曾经储运或生产过有毒有害介质、惰性气体，正式作业前应切断与其连通的所有工艺设备，同时要对其进行清洗、吹扫、置换，并按规定办理进设备作业许可证，经取样分析，合格后方可进入作业。 

　　②一般情况下每四小时分析一次，若条件出现变化应随时取样分析；同时为以防万一，现场还应配备适量的空（氧）气呼吸器。 

　　③作业过程应用专人安全监护，焊工应定时轮换作业。对密闭性较强而易缺氧的作业设备，采用强制通风的办法予以补氧，防止缺氧窒息。 

　　4 结束语 

　　通过对北京西站无站台柱雨棚改造工程中钢结构焊接施工安全隐患的原因进行分析，我们制定并采取了有效的防控措施，避免了多起焊接施工过程中易发的触电、火灾和爆炸、中毒以及高处坠落等事故隐患，使得本工程在施工期间没有安全事故发生，施工安全防控措施的效果得到了充分的肯定。 

　　参考文献： 

　　[1]焊接安全技术[M].化学工业出版社. 

　　[2]GB9448-1999，焊接切割安全[S]. 

　　[3]李庆栓，卢现红，张瑞，李杰，荣红杰，王怀钰.钢结构焊接变形火焰矫正的操作方法[J].内蒙古石油化工，2011（06）. 

　　[4]Yaowu Shi，Zhunxiang Han.Effect of weld thermal cycle on microstructure andfracture toughness of simulated heat-affected zone for a800MPa grade highstrength low alloy steel. Journal of Materials， 2007. 

　　[5]侯晓旭，俞梦孙，曹征涛.用于提高非接触体温测量精度的恒低温环境系统的设计与实现[J].中国生物医学工程学报，2009（06）.