弧焊设备第9部分安装和使用.docx
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弧焊设备第9部分安装和使用
弧焊设备第9部分：
安装和使用
（征求意见稿）
1范围
GB15579的本部分适用于符合GB15579.1—2013或IEC60974-6要求的弧焊和类似工艺所用设备的安装和使用。
本部分用于指导培训人员、操作人员、焊接人员、管理员和监督人员进行弧焊和类似工艺所用设备的正确安装、使用以及焊接和切割操作。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB15579.1—2013弧焊设备第1部分：
焊接电源（IEC60974-1：
2005，IDT）
IEC60245-6额定电压450/750V及以下橡皮绝缘电缆第6部分：
电焊机电缆
IEC/TR60755剩余电流动作保护电器的一般要求
IEC60974-4弧焊设备第4部分：
周期检查和试验
IEC60974-6弧焊设备第6部分：
限制负载的设备
IEC60974-10弧焊设备第10部分：
电磁兼容性（EMC）要求
IEC60974-11弧焊设备第11部分：
电焊钳
IEC60974-12弧焊设备第12部分：
焊接电缆耦合装置
3定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
焊接回路weldingcircuit
焊接电流所要流过的导电回路。
注1：
在电弧焊中，电弧是焊接回路的一部分。
注2：
在有些电弧焊过程中，电弧可以在二个电极中形成。
在这种情况下，工件不一定是焊接回路的一部分。
[GB15579.1—2013，3.11]
3.2
外部导电部件extraneousconductivepart
非电气装置的组成部分，且易于引入电位的可导电部分，该电位通常为地电位。
注：
电气装置包括焊接回路。
3.3
工件workpiece
在其上进行焊接或进行类似工艺的金属构件。
3.4
防护服和附件protectiveclothingandaccessories
防护服和附件（如：
手套、手持面罩、头盔、滤光镜），用于降低触电危险、烟尘和火花溅落的影响，避免电弧辐射对眼睛和皮肤造成伤害。
3.5
触电危险性较大的环境environmentswithincreasedhazardofelectricshock
比在正常条件下电弧焊时有更大的触电危险性的环境。
注1：
触电危险性较大的环境如：
a）活动空间受到限制的位置，操作人员被迫用拘束的姿势（跪、坐、躺……）施焊，身体触及导电部件；
b）完全或部分受到导电部件限制的位置，操作人员很可能必然或偶然地与导电部件相接触；
c）在雨中、在潮湿或高温处，潮气和汗水会使人体皮肤电阻和附件的绝缘性能显著降低。
注2：
触电危险性较大的环境并不包括那些与操作人员接近，且易引起触电危险的导电部件已作好绝缘处理的地方。
[GB15579.1—2013，3.46]
3.6
工业和专业使用industrialandprofessionaluse
仅供专业人员和受过培训的人员使用。
[GB15579.1—2013，3.2]
3.7
专业人员（行业人员，熟练工）expert（competentperson,skilledperson）
受过专业训练，具有一定的设备知识和足够的经验，能判断和处理可能发生的事故的人。
注：
在相关技术领域中多年的实际工作可认为是受过专业训练
[GB15579.1—2013，3.3]
3.8
送丝装置wirefeeder
将焊丝输送至电弧或熔池，并能进行送丝控制的装置。
该装置可带或不带送丝电源。
[GB15579.1—2013，3.11]
3.9
辅助电源输出auxiliarypoweroutput
用于向辅助设备提供电能的焊接电源回路。
4安装
4.1概述
所要安装的焊接设备应符合GB15579.1—2013、IEC60974-4、IEC60974-6、IEC60974-10、IEC60974-11和IEC60974-12的要求，见第2章。
安装时应考虑电磁兼容（EMC）要求，见第5章。
安装时应考虑国家和地方法规的要求，包括接地或保护性接地连接、熔断器、电源切断装置、供电电源的类型等。
安装设备前请阅读制造商的使用说明书。
应当充分利用焊接设备的相关技术信息。
如必要，制造商应给出具体建议。
4.2输入回路
4.2.1输入电缆的选择
如果制造商没有提供焊接设备的输入电缆及其过载保护装置，则应根据制造商提供的使用说明书选择输入电缆及其过载保护装置。
输入电缆的安装方式应能保证在使用中不被损坏。
如不能，则应使用一个敏感的剩余电流保护器来降低触电危险。
该剩余电流保护器应符合IEC/TR60755要求，在泄漏电流不超过30mA时动作。
4.2.2电源切断装置
安装者应确保在供电电源上安装电源切断装置。
注：
按照相关国家和地方的政策法规，插头可以作为电源切断装置。
4.2.3紧急停止装置
当需要按国家法规要求设置紧急停止装置时（如自动焊接设备），该紧急停止装置应符合IEC相关标准。
在触电危险性较大的环境中焊接时，见7.10规定。
4.3焊接回路
4.3.1与供电电源的隔离
焊接回路及与焊接回路有电气连接的回路应与供电电源电气隔离。
由专家进行检查确认。
4.3.2空载电压的总和
如果多台焊接电源同时使用，其空载电压是累积的，会增大触电的危险。
焊接电源的安装方式应使触电的危险性降至最小，见7.9。
注1：
如果两台焊接变压器连接在同一线路上，输出电压可能是两台焊接变压器空载电压之和，应采用适当的输入或输出连接方式避免这种情况，见7.9。
注2：
安装一台以上的焊接电源时，每台焊接电源应分别标识出其控制与连接情况。
4.3.3焊接电缆
焊接电缆应符合IEC60245-6要求。
铜导体焊接电缆应根据负载持续率、国家标准规范、或表1规定的额定电流进行选择。
如果焊接电缆较长，选择焊接电缆时还应考虑电压降，见附录B。
表1铜焊接电缆的额定电流
标称截面积
mm2
环境温度为25℃时负载持续率所对应的额定电流a
100%
A
85%
A
80%
A
60%
A
35%
A
20%
A
8%
A
10
100
100
100
101
106
118
158
16
135
136
136
139
150
174
243
25
180
182
183
190
213
254
366
35
225
229
231
243
279
338
497
50
285
293
296
316
371
457
681
70
355
367
373
403
482
602
908
95
430
448
456
498
606
765
1164
120
500
524
534
587
721
917
1404
150
580
610
622
689
853
1090
1676
185
665
702
717
797
995
1277
1971
a针对更高的环境温度应使用以下修正系数：
0.96（30℃）；0.91（35℃）；0.87（40℃）；0.82（45℃）
4.3.4焊接电源与工件间的连接
当焊接电流不能完全通过焊接回路，产生有杂散电流时，会引起危险，应通过下列方式消除：
a）焊接电源和工件之间尽可能采用具有足够导电能力的、带绝缘的返回电缆直接连接；
b）外部导体部件，如金属栏杆、管道和框架，不应作为焊接回路，除非它本身是工件的组成部分；
c）焊接夹钳应尽可能靠近焊接电弧；
注1：
当焊接夹钳被拆卸后，应将其与其它接地部件电气隔离，如：
带接地保护的金属外壳（Ⅰ类保护设备）、金属地板、建筑物。
d）除非国家或地方法规另有要求，否则焊接回路不应接地，见4.3.5；
e）通过使用适当的电缆连接方式、不会意外松脱的固定系统和良好的电气接触来保证焊接返回电缆与工件的连接。
只有当电磁装置的接触表面与工件的接触面积足够大、平整、导电性强、干净（例如无锈蚀和底漆），并且工件的接触面是有磁性的时候，电磁装置才能与工件之间保持良好的电气接触；
注2：
如果工件在焊接工作台上，返回电缆可以和工作台连接。
f）如果采用非固定式的柔性焊接电缆连接装置，应：
1）连接时，采用足够的绝缘遮盖物防止与带电部分的意外接触，工件上的地线夹除外；
2）使用合适的电缆规格和焊接电流；
3）与焊接电缆有效连接，并具有良好电气接触。
焊接电缆和连接装置都应在其规定的额定电流范围内使用。
连接装置配备的电缆的直径不应小于制造商的规定值。
使用耦合装置时，应符合IEC60974-12的规定。
4.3.5工件的接地
焊接回路不应接地，因为它会增加杂散电流的危险（见4.3.3）。
焊接回路的接地也会增加人体与金属材料的接触面积，通过该金属材料，使人体触及焊接回路（例如焊接电极）引起触电。
注1：
有些工件本身就是与地相连的，如钢架、船、管道等。
当对其进行焊接时，出现杂散电流的可能
性增大。
注2：
有些情况下，工件可能永久性接地，例如I类保护设备，其本身就有保护性导体与地相连。
这类
工件视为接地。
应对焊接回路和焊接区域进行评估，以保证杂散电流不会流入接地部件和任何不用于输送焊接电流的部件（例如：
保护性接地端）。
如果需要使用手持式电动工具，并且这些电动工具可能与工件接触，则这些电动工具应为Ⅱ类保护设备（即采用双重绝缘或加强绝缘，无保护性接地端）。
如果国家或地方法规要求接地，则接地连接应采用一个独立的专用电缆或导体，其额定值至少为焊接返回电缆的额定值，并且直接与工件连接。
注意操作者与地面、操作者与工件之间的绝缘（见7.7.2）。
注3：
当外部射频抑制网络与焊接回路相连时，专家应评估焊接回路是否仍可被认为是与地面绝缘的。
注4：
外部射频抑制网络可能由若干不同的器件构成，如：
LCR滤波器（电感/电容/电阻）。
4.3.6气瓶的位置
应注意防止气瓶离工件太近而成为焊接回路的一部分。
5电磁兼容性（MEC）
5.1概述
使用者应根据制造商的使用说明书安装和使用弧焊设备。
如检测到电磁骚扰，弧焊设备使用者应在制造商的技术支持下负责解决此问题。
5.2区域的评估
安装弧焊设备前，使用者应评估周围区域存在的潜在电磁干扰，并重点考虑：
a）弧焊设备的上下及周围的其他输入电缆、控制电缆、信号线和通讯电缆；
b）广播与电视发射器和接收器；
c）电脑和其他控制设备；
d）安全防护设备，例如工业设备的监视器；
e）周围人员的健康，如起搏器和助听器的使用；
f）用于校准和测量的设备；
g）焊接场所中其他设备的抗扰性。
使用者应保证焊接场所中的其他设备是兼容的。
这
可能需要附加保护措施；
h）错开焊接和其他活动的时间。
周围区域的范围大小取决于建筑物的结构及进行的其他活动。
周围区域可适当延伸。
5.3减少发射的方法
5.3.1公共供电系统
弧焊设备应根据制造商的建议与公共供电系统连接。
如果发生干扰，有必要采取附加防护措施，如供电系统的滤波。
对永久性固定在弧焊设备内的输入电缆应采用将电缆放置在金属管路或相当的管路中的方式进行屏蔽。
遮蔽层在其整个长度范围内应保证电气连续性。
遮蔽层应与焊接电源连接，以便在管路和焊接电源外壳间维持良好的电气接触。
5.3.2弧焊设备的维护
弧焊设备应根据IEC60974-4和制造商的建议进行定期维护。
在弧焊设备工作时，其所有用于安装、维护的孔道和盖板都应关闭并准确固定。
除使用说明书中提及的变动和调整外，不能以任何方式改动弧焊设备。
特别是引弧装置和稳弧装置的火花间隙应根据制造商的建议进行调节。
5.3.3焊接电缆
焊接电缆应尽可能短，在地面或靠近地面处放置在一起。
焊接电缆不要盘绕在一起。
5.3.4等电位
周围区域金属部件的搭接应考虑减少杂散电流。
与工件搭接的金属部件会增加危险，操作人员同时接触金属部件和电极时会触电。
操作者应与所有这些金属部件绝缘。
5.3.5工件的接地
为了电气安全，工件未接地时，将工件与地连接在一起，有些情况下（但并不是所有情况下）可以减少杂散电流。
应注意防止工件接地增加对操作者损伤的危害或对其他电气设备造成损坏。
必要时，将工件直接接地，但在某些国家的法规不允许直接接地，要通过适当的电容器连接。
根据相关国家和地方法规选择电容器。
5.3.6屏蔽和防护
对周围区域的其它电缆和设备进行选择性的屏蔽和防护可减少干扰。
在特殊应用场合，可考虑对整个焊接区域进行屏蔽。
6电磁场（EMF）
电流通过任何导体时都会产生局部电磁场。
所有焊接人员应遵循下列程序以便减小焊接回路电磁场的危害：
——将焊接电缆放置在一起，如有可能，用带子捆扎加以保护；
——头和身体尽可能远离焊接回路；
——禁止将焊接电缆缠在身上；
——勿将身体置于焊接电缆（回路）之间，使所有电缆处在身体的一侧；
——焊接返回电缆与工件的连接尽可能靠近焊接区域；
——不要在焊接电源旁边操作，不要坐着或倚在焊接电源上；
——在搬动焊接电源或送丝装置时不要进行焊接操作。
电磁场也干扰人体的医疗植入物（比如起搏器）。
应对带有医疗植入物的人员采取保护性措施，例如：
限制进入或进行危险评估。
应由医学专家对带有医疗植入物的人员进行危险评估和推荐的建议。
7使用
7.1通用要求
弧焊设备和附件应符合GB15579相关标准要求，见第2章。
在焊接设备投入使用前，使用者应阅读并理解制造商提供的使用说明书、国家或地方法规、贸易协定和职业规范、国家健康和安全的要求。
应考虑焊接设备的使用环境，因为有些使用环境需要采取附加的防护措施，例如:
触电危险增大的环境、局限的空间、易燃的地点、窒息的环境等（见附录A）。
7.2多台焊接电源间的连接
如果需要对多台焊接电源进行并联或串联，应由专家按照制造商的建议进行。
只有检查确认空载电压未超过允许的限值后才能进行焊接作业。
并联或串联的焊接电源中的某一台不使用时，应将其与供电电源和焊接回路断开，以防止反馈电压引起的任何危险。
7.3焊接设备的检查和维护
7.3.1周期性检查
在安装和之后的周期性检查中，负责此工作的专家应检查设备是否选择正确、是否按IEC60974-4和使用说明书要求进行连接、所有接头是否干净和紧固、焊接设备状态是否良好。
此外，应检查所有的保护性接地是否有效，并及时处理所发现的问题。
7.3.2例行检查
操作者每天都应检查所有的外部连接，每次重接时也应检查。
应特别注意供电电源、焊接电缆、电焊钳和耦合装置的安装。
发现问题应及时报告，有故障的设备必须在其修好后才能使用。
焊接夹钳应直接与工件相连，并尽可能靠近焊接区域或焊接工作台（工件放置其上）或手持装置。
对于等离子切割，其空载电压高于焊接时的电压。
在检查和维护过程中应将此考虑在内。
应特别注意水冷设备，要保证任何泄漏都不影响绝缘。
在配有变压器的设备上（例如电弧炉）进行电弧焊前，应将变压器隔离，以避免变压器输入端感应电压产生电击的危险。
7.4焊接电源和/或焊接回路的断开
如果将焊接电源移至其他地方时容易损坏输入电缆或焊接电缆，则焊接电源包括电缆在移动前应与供电电源断开。
对焊接设备进行维护或修理时，应将其输入回路以及输出回路断开。
7.5防护
焊接设备带电时，防护装置及外壳的可移动部分应在其应有的位置上。
7.6对操作者的要求
应对操作者及其助手进行设备安全使用的培训。
应警告操作者和在焊接作业区域周围工作的人员从事弧焊的危险性并告知有关的保护措施（见附录A）。
操作者应防止工件周围的气瓶成为焊接回路的一部分。
7.7保护性措施
7.7.1焊接区域的外部导电部件
对于外部导电部件：
a）人员应了解外部导电部件的定义，见3.2；
b）应注意最大程度减小这些导电部件的范围；
c）应使焊炬和电焊钳与焊接区域的外部导电部件绝缘。
7.7.2防触电保护
操作者应注意与电极、工件和附近的接地导体绝缘。
一般情况下，可用干燥的手套、衣服、防护帽、鞋、干燥的木板、绝缘垫或类似的物品来绝缘。
专家应评估绝缘方式是否合适。
注：
操作人员直接触及焊接电源的两端或与两端相连的导体时会触电。
在一些情况下，触电会严重到导致受伤或死亡。
7.8焊接回路与工件和接地的隔离（不使用时）
不使用时（例如午休或换班），如可能应将电焊钳和焊炬（枪）回路与焊接电源断开；如不可能，应将电焊钳和焊炬（枪）回路隔离或绝缘，使其不能触及到工件或其他导电部件特别是焊接电源的外壳。
完成焊接操作时，应将电焊钳上的焊条取下。
如可能，应关闭保护气体的气源。
操作者应保证焊接夹钳要么与工件连接，要么与地或任何导电部件绝缘。
7.9电焊钳或焊炬（枪）间的电压
当几台焊接电源同时对一个工件或有电连接的几个工件进行焊接时，两把电焊钳之间或两把焊炬（枪）之间会造成空载电压叠加的危险。
它可能达到允许的空载电压的两倍（见4.3.2）。
受过培训的人员应使用测量装置进行测量，并根据测量结果判定是否存在危险。
操作人员应：
a）被告之危险；
b）禁止同时接触两把电焊钳或焊炬（枪）；
c）如可能，操作者在工作时不要相互触及。
下列例子说明供电电源的连接以及极性可能会对电焊钳之间或焊炬（枪）之间的焊接电压的叠加造成的影响。
这里假设每台焊接电源的空载电压是相同的，但实际上它们可能会不相同（见如下的a）至b））。
a）直流电
与电源的连接方式对空载电压的总和无影响。
电压U取决于输出端的连接极性（见图1）。
注：
焊接的极性取决于焊接工艺。
图1电焊钳或焊炬（枪）之间直流电压的例子
b）单相交流焊接电源
与供电电源的连接方式和输出端的连接方式将影响空载电压的总和U（见图2）。
图2电焊钳或焊炬（枪）之间交流电压的例子——
在三相供电电源中两对相同的相线之间进行连接
如果焊接电源连接在三相供电电源的不同的两对相线之间，空载电压的总和U会始终大于0（见图3）。
注：
工件未相互连接。
中间电极偶然触及到其它工件。
图3电焊钳或焊炬（枪）之间交流电压的例子——
在三相供电电源中不同的两对相线之间进行连接
可通过下列方法避免增加交流电压：
a）调换焊接电缆的连接极性，最好由专家执行；或
b）调换供电电源与焊接电源的连接方式（见4.3.2）；
3）三相交流多站式焊接变压器
与供电电源的连接对空载电压的总和U无影响（见图4）。
图4电焊钳之间交流电压的例子——连接在不同（相）的输出上
7.10在触电危险性较大的环境中焊接
在触电危险性较大的环境中进行焊接时，应有迅速切断焊接电源或焊接回路的装置（例如紧急停止装置）。
应采取下列措施降低由电极与地之间的电压引起的触电危险：
a）最好不要将弧焊电源放置在触电危险较大的环境中，否则应由隔离变压器提供电；
b）在焊接过程中，焊接电源应放置在操作者常规下不会触及的地方。
可以用残余电流断路器作为在故障情况下的防触电的保护措施。
该断路器应能在泄漏电流不超过30mA时切断焊接区域附近的所有电力设备。
残余电流断路器应适用于各种电流；
c）只能使用符合GB15579.1—2013中“安全特低电压”要求的遥控装置；
d）只能使用适合在触电危险性较大的环境中工作的焊接电源和焊接设备。
适当时，应使用电压降低装置；
注1：
应由专家进行确认，除非焊接电源标有符号S。
e）电焊钳应符合IEC60974-11，比如，A型；
f）应使用绝缘工作台或绝缘垫。
注2：
应注意防护服、防护帽和附件的要求，见7.7.2。
7.11吊索的使用
在用吊索等移动焊接电源或送丝装置时不应进行焊接，这是为了防止
a）在拉动电缆或软管时失去平衡的危险；
b）I类保护的焊接电源，操作人员接触地面时增大触电的危险性。
7.12在高架位置上焊接
如可能，不要在高架位置上进行焊接，例如在梯子上。
在高架位置上焊接，即使很小的电击也可能会导致跌落。
应采取适当防护措施，例如使用安全工作台。
注：
金属梯子或脚手架会形成触电危险性较大的环境（见3.5和7.10）。
7.13采用悬挂式焊接设备进行焊接
由于一些实际原因，焊接设备可能被悬挂在焊接区域。
为了避免杂散电流，悬挂装置应绝缘。
应采取措施避免高空物体坠落带来的危险（例如：
焊丝盘）。
附录A
（资料性附录）
电弧焊所涉及的危险
A.1概述
应告知焊接操作者和在焊接区域周围工作的人员进行电弧焊作业时存在的危险。
应告知相关国际标准和国家标准以及法规规定的保护性措施。
A.2设备状况和维护
所有设备应保持良好的工作状态，如有问题，迅速修理或停用。
气瓶应固定或加以保护，以防止倾倒。
A.3操作
所有设备应放置好，排除在过道、梯子或楼梯上安放所造成的危害，应按制造商的使用说明书进行操作。
焊接设备可能较重（例如：
带有焊丝盘的送丝装置），手工操作时应加以注意。
A.4培训
对于操作者和监管人员，下列培训是必要的
——设备的安全使用；
——相关工艺；
——应急措施。
A.5电弧辐射
A.5.1概述
电弧会产生：
——紫外线辐射（损害皮肤和眼睛）；
——可见光（灼伤眼睛，影响视力）；
——红外线（热）辐射（损害皮肤和眼睛）。
这些辐射可能是直接的，也可能是从闪光金属和亮色物体上反射的。
A.5.2眼睛和面部的保护（参见A.9）
应用带有合适的滤波护目镜（见ISO4850）的焊接防护面罩保护眼睛和面部。
A.5.3身体的保护（参见A.9）
应当用合适的衣物（见ISO11611）保护身体。
必须对颈部进行保护以防电弧的辐射。
A.5.4电弧周围人员的保护
在电弧附近，应用无反射的窗帘或屏幕将人与电弧辐射隔离。
应当有电弧辐射危险的警示，比如：
保护眼睛的符号。
A.6焊接烟尘
焊接和类似工艺产生的烟尘会污染工作区域周围的环境。
焊接烟尘是空气和微粒的可变（成分）混合物，吸入或吞咽了焊接烟尘会危害健康。
危险的程度取决于
a）烟尘的成份；
b）烟尘的浓度；
c）人员暴露在烟尘中的时间。
有必要采取系统的方法对暴露的情况进行评估，将操作者和可能暴露的辅助人员的特殊环境考虑在内。
可以采取各种措施控制焊接烟尘，比如：
工艺改造、工程控制、工作方法、人员保护和管理措施（见图A.1）。
首先应考虑是否能消除焊接烟尘。
若无法消除焊接烟尘，应研究减少产生烟尘的方法，然后考虑控制烟尘的源头。
除非所有其他可能性都被排除，否则不考虑使用呼吸装置。
一般情况下，呼吸装置只能作为临时措施。
在某些场合，除采用通风措施外，有必要采取个人保护措施。
A.7噪声
焊接环境中，存在达到损害等级的噪声。
持续暴露在高噪声的环境中对无保护的耳朵是有害的。
噪声等级应可能降至容许的最低水平。
如对耳朵进行足够的保护，同时满足国家或地方法规要求，允许短时间承受更高的噪声等级。
如有疑问，在任何特殊环境下应由专家检查并确定噪声等级。
如超过了规定限值，可采用如下的一种方法：
a）尽可能隔离噪声源，例如安装消音器或隔音墙（板）；
b）将操作人员与噪声源隔离（比a）更适合的话）；
c）有效的防噪声保护装置；
d）适用时，注明“保护耳朵”；
e）限制进
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