气焊和气割的安全技术培训

1.气焊与气割的基本知识

（1）气焊的基本原理

气焊是利用可燃气体与助燃气体混合点燃后产生的高温火焰（热源）来熔化工件的待焊部位（如坡口），并通过向熔池内添加填充材料（如焊丝），使被熔化的金属形成熔池，随着热源不断地向前移动，离开热源的部位开始冷却，熔池随之凝固，最后形成一条焊缝。

（2）气焊常用的设备和工具

气焊常用的设备包括氧气瓶、乙炔瓶以及回火防止器等。工具包括焊炬、减压器以及胶管等。

（3）常用的气体及氧-乙炔焰

气焊使用的气体包括助燃气体和可燃气体。助燃气体是氧气，可燃气体有乙炔、液化石油气和氢气等。

乙炔与氧气混合燃烧的火焰叫作氧-乙炔焰。按氧与乙炔的不同比值，可将氧-乙炔焰分为中性焰、碳化焰（也叫还原焰）和氧化焰三种。

（4）气焊丝

气焊用的焊丝起填充焊缝的作用，与熔化的母材一起组成焊缝金属，常用气焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝、铜及铜合金焊丝、铝及铝合金焊丝、铸铁焊丝等。

在气焊过程中，气焊丝的正确选用十分重要，应根据工件的化学成分、机械性能，选用相应成分或性能的焊丝，有时也可用被焊板材上切下的条料做焊丝。

（5）气焊熔剂（焊粉）

焊剂是氧-乙炔焊时的助熔剂。它的主要作用是消除坡口及焊丝表面的有害杂质；与金属中的氧、硫化合，使金属还原，补充合金元素，起到合金化的作用。

为了防止金属的氧化以及消除已经形成的氧化物和其他杂质，在焊接有色金属材料时，必须采用气焊熔剂。常用的气焊熔剂有不锈钢及耐热钢气焊熔剂、铸铁气焊熔剂、铜气焊熔剂、铝气焊熔剂。气焊时，熔剂的选择要根据焊件的成分及其性质而定。

2.气割的基本原理

气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的预热火焰，将金属加热到燃烧点，并在氧气射流中剧烈燃烧形成熔渣然后被吹除的加工方法。气割所用的可燃气体主要是乙炔、液化石油气和氢气等。归纳起来，氧炔焰气割过程是：预热-燃烧-吹渣。并不是所有金属都能被气割，只有符合下述条件的金属才能被气割：

①金属能同氧剧烈反应，并放出足够的热量。

②金属导热性不应太高。

③金属燃烧点要低于它的熔点。

④金属氧化物的熔点要低于金属本身的熔点。

⑤生成的氧化物应该易于流动。

符合上述条件的金属有纯铁、低碳钢、中碳钢、低合金钢和钛等。其他常用的金属材料如铸铁、不锈钢、耐酸钢、铝和铜等则必须采用特殊的气割方法。

3.气焊、气割作业常用气体及其性质

气焊、气割常用的可燃气体有乙炔、氢气、液化石油气等。常用助燃气体是氧气。

（1）乙炔

①乙炔的性质：乙炔（C2H2）又称电石气。它是一种无色而有特殊臭味的气体。在标准状态下乙炔的密度为1.17kg/m3，比空气稍轻。

②乙炔既是可燃气体，又是易燃易爆气体。乙炔与空气混合燃烧时所产生的火焰温度为2350℃，而与氧气混合燃烧时所产生的火焰温度为3100～3300℃，可适用于气焊、气割。乙炔的自燃点低（305℃），点火能量小（0.019mJ），易聚合分解而产生火灾和爆炸。当温度超过300℃或压力增加到0.15MPa以上时，乙炔遇火就会发生爆炸。当温度超过580℃、压力超过0.15MPa时，乙炔就会自行爆炸。乙炔与空气混合的爆炸极限范围较宽（2.2%～81%），爆炸危险性较大，特别是与氧气混合的爆炸极限更宽（2.8%～93%），爆炸危险性更大。所以在气焊、气割作业中必须注意通风。

③乙炔的分解爆炸与存放的容器形状和大小有关，容器的直径越小，则乙炔就越不容易爆炸。

④乙炔与铜或银等金属长期接触后生成乙炔铜（Cu2C2）或乙炔银（Ag2C2）等易爆物质，凡供乙炔使用的器材都不能用银和铜含量在70%以上的铜合金制造。

⑤乙炔和氯、次氯盐酸等化合会发生燃烧和爆炸，所以乙炔燃烧失火时，绝对禁止使用四氯化碳灭火器。

工业乙炔中含有磷化氢和硫化氢等有害杂质。在焊接时，除了会影响焊缝质量外，还因磷化氢的燃点低，在100℃时就会自燃，所以规定乙炔中磷化氢的体积分数应小于0.08%，硫化氢的体积分数应小于0.15%。

（2）液化石油气

液化石油气（简称石油气）是石油炼制工业的副产品。其主要成分是丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10），还有一定数量的丙烯（C3H6）、丁烯（C4H8）等碳氢化合物。

石油气的特点：

①工业上使用的石油气是一种略带臭味的无色气体。在标准状态下，石油气的密度为1.8～2.5kg/m3，比空气重。在常温常压下以气态的形式存在，如果加压到0.8～1.5MPa时，就由气态变成液态，便于装瓶贮存和运输。

②石油气也能与空气或氧气混合成具有爆炸性的气体。石油气和氧混合气有较宽的爆炸极限（3.2%～64%），但比乙炔要安全得多，使用中很少发生回火现象。

③石油气代替乙炔时，氧气的消耗量比乙炔燃烧时增多，并且割炬和割嘴的结构也要做相应的改制。

④石油气的火焰温度为2000～2850℃，比乙炔火焰的温度低，因此气割时预热时间应稍长些，但可以减少切口边缘的过烧现象，容易保证切割质量。

石油气和乙炔相比，具有成本低、操作安全、使用方便等优点。我国目前也在积极努力开发利用石油气，并作为节能项目正在重点推广。

（3）氧气

①氧气的性质。在常温状态下，氧气（O2）是一种无色、无味、无毒的气体，比空气略重，微溶于水。

②氧气本身不能燃烧，但能助燃。氧具有很强的化学活泼性，能同许多元素化合。增高氧的压力和温度，能使化学反应速度显著加快。压缩的气态氧与矿物油、油脂或细微分散的可燃物质接触时能发生自燃，引起失火或爆炸。氧气几乎能与所有可燃气体及可燃蒸气混合形成爆炸性混合物，这类混合物具有较宽的爆炸极限范围。因此，使用氧气时，尤其是用压缩状态的氧时，必须经常检查所用工具，不得沾染油脂。

（4）氢气

氢气（H2）是一种无色无味、最轻的气体，扩散速度快，极易泄漏，点火能量低，是一种极危险的易燃易爆气体。

氢气在空气中自燃点为560℃，在氧气中的自燃点为450℃。氢气与空气混合的爆炸极限为4%～75%，氢气与氧气混合的爆炸极限为4.65%～93.9%。氢气与氯气混合（1∶1），见光即自行爆炸。所以氢气是很不安全的气体，使用时必须采取妥善的防爆措施。

4.气瓶的安全使用

（1）氧气瓶

①氧气瓶在出厂前必须按照《气瓶安全监察规程》的规定，严格进行技术检验。检验合格后，应在气瓶的球面部分做明显标志。

②充灌氧气瓶时必须首先进行外部检查，并认真鉴别瓶内气体，不得随意充灌。

③氧气瓶在运送时必须戴上瓶帽，并避免相互碰撞，不能与可燃气体的气瓶、油料以及其他可燃物同车运输。搬运气瓶时，必须使用专用小车固定牢固。不得将氧气瓶放在地上滚动。

④氧气瓶一般应直立放置，且必须安放稳固，防止倾倒。

⑤取瓶帽时，只能用手或扳手旋转，禁止用铁器敲击。

⑥在瓶阀上安装减压器之前，应拧开瓶阀，吹尽出气口内的杂质，并轻轻地关闭阀门。装上减压器后，要缓慢开启阀门，开得太快容易引起减压器燃烧和爆炸。

⑦在瓶阀上安装减压器时，与阀口连接的螺母要拧牢固，以防止开气时脱落，人体要避开阀门喷出方向。

⑧严禁氧气瓶阀、氧气减压器、焊炬、割炬、氧气胶管等粘上易燃物质和油脂等，以免引起火灾或爆炸。

⑨夏季使用氧气瓶时，必须放置在凉棚内，严禁阳光照射，冬季不要放在火炉或距暖气太近的地方，以防爆炸。

⑩冬季要防止氧气瓶阀冻结。如有结冻现象，只能用热水和蒸汽解冻，严禁用明火烘烤，也不准用金属物敲击，以免引起瓶阀断裂。

⑪氧气瓶内的氧气不能全部用完，最后要留0.1～0.2MPa的氧气，以便充氧时鉴别气体的性质和防止空气或可燃气体倒流入氧气瓶内。

⑫气瓶要远离高温、明火、熔融金属飞溅物和可燃易爆物质等。一般规定相距10m以上，与乙炔瓶相距5m以上。

⑬氧气瓶必须每3年做定期检查，合格后才能继续使用。

⑭氧气瓶阀着火时，应迅速关闭阀门，停止供气，使火焰自行熄灭。如邻近建筑物或可燃物失火，应尽快将氧气瓶移到安全位置，防止受火场高热烘烤而引起爆炸。

（2）乙炔瓶(www.xing528.com)

使用乙炔瓶时除必须遵守氧气瓶的安全使用外，还应严格遵守下列各点：

①乙炔瓶不应遭受剧烈振动和撞击，以免引起乙炔瓶爆炸。

②乙炔瓶在使用时应直立放置，不能躺卧，以免丙酮流出。

③乙炔减压器与乙炔瓶阀的连接必须可靠，严禁在漏气情况下使用。

④开启乙炔瓶阀应缓慢，不要超过一转半，一般只需开启3/4转。

⑤乙炔瓶体表面的温度不应超过40℃，因为温度高会降低丙酮对乙炔的溶解度，而使瓶内乙炔压力急剧增高。

⑥乙炔瓶内的乙炔不能全部用完，低压表最后必须留0.05～0.1MPa以上的乙炔气。应将瓶阀关紧，防止漏气。

⑦当乙炔瓶阀冻结时，不能用明火烘烤，必要时可用40℃以下的温水解冻。

⑧使用乙炔瓶时，应装置干式回火防止器，以防止回火传入瓶内。

（3）液化石油气瓶

①遵守氧气瓶使用安全规范，并采取安全措施。

②石油气对普通橡胶管和衬垫有腐蚀作用，易造成漏气，所以必须采用耐油性强的橡胶管和衬垫。

③石油气比空气重，易于向低处流动，而且易挥发，遇到明火会引起燃烧事故，因此，使用场地要通风良好，便于空气对流。

④石油气瓶内部的压力与温度成正比，随着温度的升高，气瓶内的压力也增高，所以石油气瓶应远离热源和暖气片。

⑤冬季使用石油气瓶可用40℃以下温水加热，严禁火烤或沸水加热。

⑥过量的石油气可导致人窒息，因此，使用时必须注意通风。

⑦石油气点火时，先点燃引火物再开气。

⑧不得自行倒出石油气残液，以防遇火引起火灾。

总之，各类气瓶在使用过程中必须根据国家《气瓶安全监察规程》要求进行定期技术检验。在集中供应焊接切割用气的情况下，乙炔、氧气等是用导管输送的。输气的管道均属于压力管道。因此，其设计安装和使用维修既要考虑输送介质的特点，更要符合国家各部门对压力管道的规定要求。

5.焊炬与割炬及其安全使用

（1）焊炬

焊炬按可燃气体与氧气的混合方式分为射吸式和等压式两类；按可燃气体种类分为乙炔、氢、石油气等类型；按使用方法分为手工和机械两类。

目前国内使用的焊炬多数为射吸式。在这种焊炬中，乙炔的流动主要靠氧气的射吸作用，所以不论使用中压或低压乙炔都能使焊炬正常工作。

使用焊炬时应注意以下事项：

①射吸式焊炬在点火前必须检查其射吸性能是否正常，以及焊炬各连接部位及调节手轮的针阀等处是否漏气。

②经以上检查合格后，才能点火。点火时先开启乙炔轮，点燃乙炔并立即开启氧气调节手轮，调节火焰。这种点火方法与先开氧气后开乙炔的方法相比较具有的优点：可以避免点火时的鸣爆现象，容易发现焊炬是否堵塞等弊病，火焰由弱逐渐变强，火焰燃烧平稳等。其缺点是，刚点火时容易产生黑烟。

③火焰停止使用时，应先关乙炔调节手轮，以防止发生回火。

④焊炬的各气体通路均不允许沾染油脂，以防氧气遇到油脂而燃烧爆炸。

⑤根据焊件的厚度选择适当的焊炬及焊嘴，并用扳手将焊嘴拧紧，拧到不漏气为止。

⑥在使用过程中，如发现气体通路或阀门有漏气现象，应立即停止工作，消除漏气后，才能继续使用。

⑦不准将正在燃烧的焊炬随手卧放在焊件或地面上。

⑧焊嘴头被堵塞时，严禁嘴头与平板摩擦，而应用通针清理，以消除堵塞物。

⑨工作暂停或结束后，应将氧气和乙炔瓶关闭，并将压力表指针调至零位，同时还要将焊炬和胶管盘好，挂在靠墙的架子上或拆下橡皮管将焊炬存放在工具箱内。

⑩使用焊炬时应当注意尽可能防止产生回火。引起回火的主要原因有：由于熔化金属的飞溅物、碳质微粒及乙炔的杂质等堵塞焊嘴或气体通道；焊嘴过热，混合气体受热膨胀，压力增高，流动阻力增大，嘴温超过400℃，部分混合气体即在焊嘴内自燃；焊嘴过分接近熔融金属，焊嘴喷孔附近的压力增大，混合气体流动不畅通；胶管受压、阻塞或打折等，致使气体压力降低。上述原因容易造成混合气体的流动速度低于燃烧速度而产生回火。如果发生回火，应急速关闭乙炔调节手轮，再关闭氧气调节手轮。

（2）割炬

按预热火焰中氧气和乙炔的混合方式，割炬可分为射吸式和等压式两种，其中以射吸式割炬的使用最为普遍。

焊炬的安全使用也同样适合于射吸式割炬，但是使用射吸式割炬还应注意以下两点：

①在开始切割前，工作表面的厚漆皮、厚锈皮和油水污物等应加以清理，防止锈皮伤人，在水泥地面上切割时，应垫高工件或者在被切割工件下方垫上钢板（薄钢板或石棉板），防止水泥地面爆皮伤人。

②在正常工作结束时，应先关闭切割氧调节手轮，再关闭乙炔调节手轮。在回火时应快速地按以上顺序关闭各调节手轮。

6.气焊与气割的安全操作

（1）气焊与气割的危险、危害因素

①火灾、爆炸和灼烫。气焊与气割所应用的乙炔、液化石油气、氢气和氧气等都是易燃易爆气体；氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶都属于压力容器。在焊补燃料容器和管道时，还会遇到其他许多易燃易爆气体及各种压力容器，同时又使用明火，如果设备和安全装置有故障或者操作人员违反安全操作规程等，都有可能造成爆炸和火灾事故。

在气焊与气割的火焰作用下，氧气射流的喷射使火星、熔珠和铁渣四处飞溅，容易造成灼烫事故。较大的熔珠和铁渣能引燃易燃易爆物品，造成火灾和爆炸。因此防火防爆是气焊、气割的主要任务。

②金属烟尘和有毒气体。气焊与气割的火焰温度高达3000℃以上，被焊金属在高温作用下蒸发、冷凝成为金属烟尘。在焊接铝、镁、铜等有色金属及其他合金时，除了这些有毒金属蒸汽外，焊粉还散发出燃烧物；黄铜、铅的焊接过程中都能散发有毒蒸汽。在补焊操作中，还会遇到其他毒物和有害气体，尤其是在密闭容器、管道内的气焊操作，可能造成焊工中毒事故。

（2）气焊与气割安全操作技术

①气焊与气割的操作人员必须进行安全技术培训，考试合格并取得操作证后，方可独立工作。

②在禁火区内进行焊割前，必须实行动火审批制度，由有关部门出具动火许可证后，方可作业。

③搬运氧气瓶、乙炔气瓶时，必须避免碰撞、振动，要戴好安全帽、防震圈，使用保管中应避免曝晒和火烤。

④在焊接作业场地10m范围内，不得有易燃易爆物品。

⑤焊割工作前必须检查焊割工具是否完好和性能正常，特别应检查回火防止器、安全阀是否安全好用。

⑥使用氧气时，应站在出气口的侧面，缓慢开启阀门；乙炔瓶必须直立放置，不准卧放。

⑦焊割所用气瓶离电闸及正在散发热量的物体及设备不应小于2m，使用时，氧气瓶与乙炔气瓶之间不应小于5m。

⑧工作时必须按规定穿戴好个人防护用品，必须戴有色护目镜。

⑨应经常自检所用气瓶上的压力表是否完好、性能是否正常，并要按规定向计量单位送检，以确保计量准确。

⑩氧气瓶及压力表的部位，均不得沾染油脂。

⑪氧气表和乙炔表冻结时，不准用火烤或锤打，应使用热水或蒸汽解冻。

⑫在容器及舱室内焊割时，要设监护人、通风装置和采取防火措施。停止工作时，应将焊割炬关好，并带出容器。

⑬登高作业之前，应先检查作业点下地面是否符合安全要求，脚手架、板桥是否牢靠。登高作业应扎标准防火安全带，并要注意防止重物和工具下落伤人。

⑭氧气瓶使用到最后必须留表压0.1～0.2MPa，乙炔气瓶使用到最后必须留表压0.05～0.1MPa以上。

⑮工作结束后，要认真检查现场，确认安全后方可离开。

⑯乙炔瓶、氧气瓶、氢气瓶及易燃物品等严禁同车运输。