Когато си помислим за ръчното заваряване, често се появяват образи на искрящи дъги, летящи искри и издигащ се дим. Впечатляващи сцени като тези формират образа на заваряването – често възприемано като опасно и сурово. Но този образ е повърхностен: всъщност видимите рискове като електродъгова радиация, горещи пръски метал и заваръчен дим могат да се овладеят много добре с модерно защитно оборудване и ясни безопасни стандарти. Професионалните заварчици са добре екипирани – с каски, ръкавици и защитно облекло, които ги защитават надеждно от външни влияния. Това, което често се подценява обаче, е невидимата опасност: електрическият ток.
Дори и кратък миг небрежност може да доведе до тежки последствия: Неочакван призив – рефлексивно завъртане и незащитената ръка се хваща за заваръчната електродна пръчка. Следствие: тялото става част от електрическата верига. Изолираните работни обувки или заваръчна подложка от нитрил гума прекъсват тока в такива случаи и надеждно го предпазват.
Електрическият ток винаги поема най-късия път през тялото между входната и изходната точка. Ако този път минава през двете ръце, токът преминава не само през ръцете и горната част на тялото, но и през жизнено важни органи като сърцето – с потенциално смъртоносни последствия (Схема 1).
ВНИМАНИЕ към напрежението на празен ход
Докато при комерсиалните електрически устройства частите под напрежение са защитени от допир, при дъгова заварка съществува повишен риск: напрежението на празен ход може да се превърне в опасно напрежение за допир – особено когато едновременно се докосват заготовката (масата) и електродът или неизолираните части от държателя на електродите. В такъв случай се говори за „протичане“ на тока през човешкото тяло.
За напрежението на празен ход съществуват – в зависимост от условията на използване – фиксирани горни граници. Електрическата опасност за човека започва вече при напрежения над 25 волта променливо напрежение (ефективна стойност) или 60 волта постоянно напрежение, ако едновременно може да протече достатъчно голям ток.
Дори ниски токови стойности са животозастрашаващи
Когато електрическият ток преминава през човешкото тело, той възбужда мускули, нерви и сърдечно-съдовата система. Възможните последици включват мускулни спазми и спиране на дишането до така наречените „течни марки“ – малки точковидни изгаряния на входните и изходните точки на тока. В already при ток от 30 милиампери има остра опасност за живота. „Границата на отпускане“ ( Loslassgrenze ) при променлив ток е между 10 и 15 mA, при постоянен ток около 50 mA. Ако тази граница бъде превишена, мускулните крампи могат да бъдат толкова интензивни, че засегнатите лица да не могат без чужда помощ да освободят проводящите части – особено високо рисково за заваръчните специалисти в ежедневната им работа.
Променливият ток се счита за значително по-опасен от постоянния ток, тъй като влияе върху сърдечния ритъм и може да предизвика камерно мъждене. Често се пренебрегва, че дори ниски токови стойности между 1 и 10 mA са достатъчни, за да предизвикат неконтролирани рефлексни движения, които често водят
до вторични инциденти. Например подобни неконтролирани реакции могат да доведат до падане от стълба или други наранявания.
Освен силата на тока, продължителността на въздействието върху човешкото тяло също играе решаваща роля за риска от нараняване. Колкото по-дълго продължи токът, толкова по-тежки са здравословните последствия. Затова заварчните специалисти трябва винаги да носят подходящо защитно оборудване. В Европа заваръчните ръкавици трябва да отговарят на изискванията на EN 12477, докато работните обувки трябва да изпълняват защитния клас S3 съгласно EN ISO 20345.
Как се определя опасността?
Стойността на тока (I) зависи от приложеното напрежение (U) и съпротивлението (R) и следва Омовия закон (U = R x I). За да се определи токът, може да се приеме съпротивлението на тялото (без защитно облекло) между ръка и ръка или ръка и крак около 1 000 Ω. Ако заваръчният апарат според табелата за тип има напрежение на празен ход 50 V, според Омовия закон (I = U / R) може да протече опасен за живота ток от 50 mA през тялото.
Внимавайте при заваряване с няколко заваръчни устройства
Ако заваръчните специалисти едновременно работят с няколко заваръчни устройства върху едно изделие или върху електроди, свързани в електрическо колче, може да се достигнат неприемливо високи стойности на напрежението при допир – особено празен ход. Това опасно състояние често не е очевидно.
Особено критично става, когато се заварява едновременно с различна полярност: при заваряване с променлив ток (AC) сумарно се натрупват напреженията на празен ход на участващите заваръчни устройства, което може да доведе до опасно високи стойности на напрежението.
„Особено на строителни площадки това не е рядкост“, съобщава Франц Бихлер, треньор по заваряване в Fronius International. „Преди често заварявахме дълги компонентни елементи двама или трима човека – при сложни компоненти дори с различна полярност, за да постигнем оптимални резултати. Ако заземяването в такива ситуации е неправилно, сумарното напрежение може да протече през тялото на заваръчния специалист – със животозастрашаващи последствия като електрически удари, нарушения на сърдечния ритъм или тежки изгаряния.“
При заваряване с променлив ток (AC) както полярността на веригите, така и мрежовото свързване на устройствата оказват влияние върху резултатното напрежение на празен ход. При неблагоприятни условия напрежението за допир може да достигне сумата на всички напрежения на празен ход на използваните устройства. Затова е от съществено значение преди започване на работите да се измери напрежението между заваръчните вградни елементи или държателите на електродите. Измерването става с мултицет, като двете измервателни щифтове се поставят директно върху заваръчните горелки (държателите на електродите) – (Схема 2).
Работодателят има задължения за защита и информиране
Ефективните мерки за защита могат да предотвратят трудови злополуки. Отговорността за тяхното прилагане основно лежи върху работодателя. Международните стандарти и регулации – например ISO (International Organization for Standardization), ASME (American Society of Mechanical Engineers), AWS (American Welding Society) и DIN (Deutsches Institut für Normung) – образуват основата за безопасни условия
на труд.
Заваръчните специалисти трябва винаги да бъдат информирани за потенциалните опасности. Разстоянието между заваръчните краища трябва да бъде избрано така, че едновременното докосване до две горелки или държатели на електроди да бъде изключено. Ако това не е възможно, работните зони трябва да се разделят с изолиращи прегради. Освен това чрез подходящи измервания трябва да се гарантира, че сумарното напрежение не надвишава допустимата горна граница на напрежението на празен ход.
Какво трябва да се вземе предвид при заваряване?
Преди започване на работата заваръчните специалисти трябва да се уверят, че използваните заваръчни устройства са в безупречно състояние. Тези, които не се използват или остават без надзор, трябва да се изключват и да се отделят от електрозахранването. Оборотът трябва да се извършва винаги според защитата, посочена на табелата за мощност и спазвайки съответното ръководство за експлоатация.
Устройства с защита IP21 се използват само в сухи вътрешни помещения. За работа на открито е необходима защита най-малко IP23. Заземителните кабели трябва да се свържат възможно най-близо до зоната на заваряване – или директно към изделието или към опората му.
При повреди захранването трябва да се прекъсва веднага, чрез изключване или издърпване на мрежовия щепсел. Наранявания на заваръчни устройства, мрежови кабели или шлангови пакети трябва незабавно да се докладват на надзора по заваряване. Повредени устройства не трябва да се използват повече или да се отварят сами – особено не чрез премахване на защитното покритие.
Опасности от пренасяни заваръчни токове
Неправилното боравене със заваръчни устройства може да доведе до значителни опасности. Особено критично са неправилно свързаните заземителни кабели или небрежно оставени държатели на електроди. Такива грешки могат да доведат до прегаряне на защитните водачи, заваръчни устройства и други електрически устройства. Тъй като защитните прекъсвания обикновено не се виждат отвън, те представляват значителен риск за всички, които работят с повредени устройства.
Най-честите причини за прекъсвания на защитните проводници и произтичащите от тях инциденти са лекомислие и липса на внимание. Типични примери са неизолираните държачи на електроди, които се оставят върху заваръчния апарат, или електроинструменти, които остават на заваръчната маса по време на заваръчните работи (Сх. 3 и 4).
Който обаче спазва защитните мерки, предвидени в действащите норми, може да се защити ефективно срещу пренасяни заваръчни токове. Обратният проводник на заваръчния ток (масата) трябва да се връзва директно към изделието или към опората му – чрез клипове или с помощта на магнитни държачи. Други части като метални пръти, вериги или кранови въжета не трябва да се използват като обратен проводник.
Ако по изключение заваряването трябва да става със заваръчни изделия, висящи на крана, е необходима стриктна защита – например чрез сухи текстилни въжета или изолационен завършек. Ако по време на заваряването се използват висящи работни кошове, те трябва да бъдат оборудвани с подходяща изолация. Ако едновременно се заварява и се работи с електроинструменти, трябва да се използват само защитно изолирани
устройства.
Работа при повишено електрическо напрежение
На работни места с ограничено движение съществува повишен риск от електрическа опасност. Това важи особено, когато заваръчните специалисти трябва да работят в принудени положения – например коленичили – и при това в контакт с електропроводими части. Освен това райони, частично или изцяло обградени от проводими материали, крият опасности. Дори случайни или неизбежни допирни контакти могат да доведат до токов удар.
За опростена оценка дали съществува повишена опасност при дъговото заваряване, се използва общо правило: ако свободното пространство за движение между противоположно разположени проводящи части е по-малко от два метра – по дължина, ширина, височина или диаметър – се предполага повишена електрическа опасност.
Особено внимание трябва да се обръща на влажни, мокри или горещи работни места. В такива среди електрическото съпротивление на кожата, защитното облекло и използваните помощни средства може да се намали значително от влага или изпотяване. Като „мокро“ се смята работното място, където дрехите са пропити и стават проводими – което значително увеличава риска от токов инцидент.
Защитни мерки при повишена електрическа опасност
При работа под повишена електрическа опасност могат да се използват единствено заваръчни устройства, допустими за това и означени със символа [S]. Допълнително са необходими специални защитни мерки: заваръчните специалисти трябва да бъдат защитени с из isolиращи подложки или междинни слоеве от електропроводими части и влажни подове и стени.
Ако такава защита не е възможна поради допълнителни опасности – например риск от падане – или тесни пространствени условия, трябва да се работи само в сухо, неповредено работно облекло. В ситуации, при които постоянно сухото облекло не може да бъде гарантирано, например в горещи среди, при дъгова ръчна заварка е допустимо използването само на устройства с постоянен ток.
Напрежението на празен ход на използваните устройства трябва – в зависимост от задачите за заваряване и характеристиките на устройствата – да се поддържа възможно най-ниско и не трябва да надвишава 75 V. Задавателя заваръчни устройства не трябва да се намира в непосредствена опасна зона. За дистанционно управление на тези устройства трябва да се използва защитно ниско напрежение.
Също така трябва да се гарантира, че заварчиците не работят сами при такива работи – задължително е подходящ надзор над заваряването. Заваряването под повишена електрическа опасност е запазено единствено за квалифицирани специалисти.
Обобщение и заключение
Безопасността има върховен приоритет при заваряването. Неправилното боравене със заваръчни устройства може да доведе до тежки последствия – особено поради високи напрежения на празен ход, пренасяни заваръчни токове или работа при повишена електрическа опасност. Такива рискове могат да се значително намалят чрез стриктно спазване на подходящи мерки за защита.
Особено внимание трябва да се отделя на мокри, влажни или горещи работни места, тъй като там защитният ефект на облеклото и оборудването може да бъде намален. При възникване на повреди трябва незабавно да се предприемат подходящи мерки, за да се избегнат щети за лица и
