1.1 概述

　　焊接是連接金屬件的一種方法。利用兩金屬件連接處的加熱熔化或加壓，或兩者并用，以造成金屬原子間和分子間的結(jié)合而得到永久連接。我國(guó)在2000多年前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，已利用釬焊的方法來連接銅器。鐵的鍛焊方法早在明朝宋應(yīng)星的《天工開物》中就有記載：“凡鐵性逐節(jié)粘合，涂上黃泥于接口之上，人火揮槌，泥滓成枵而去。取其神為媒合，膠結(jié)之后，非灼紅斧斬，永不可斷也”。這就充分說明，我國(guó)人民在很早以前就已經(jīng)發(fā)明了焊接技術(shù)。

　　焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的一項(xiàng)重要加工工藝。與鉚接、螺紋連接等金屬連接方法相比，具有節(jié)省金屬材料，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，以及保持良好的水密、氣密等優(yōu)點(diǎn)。因此，廣泛應(yīng)用于化工、船舶、車輛、飛機(jī)、橋梁、鍋爐以及其他金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)器零件的制造和修理。近20年來，由于不少焊接新技術(shù)、新工藝的涌現(xiàn)，其應(yīng)用范圍更日益擴(kuò)大。焊工人數(shù)也在不斷增加，僅上海就有17萬余人，已成為迅速提高我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的重要技術(shù)力量。

　　切割是由焊工操作的另一生產(chǎn)工藝，它是利用乙炔等可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒產(chǎn)生的高溫，將金屬切割處熔融，同時(shí)用氣流把熔化的金屬吹走，從而達(dá)到切開金屬的目的。氣割生產(chǎn)效率遠(yuǎn)較機(jī)械切割法為高，廣泛應(yīng)用于切割鋼材和其他金屬構(gòu)件?，F(xiàn)代使用的等離子切割等新工藝與氧-乙炔切割相比，無論切割的質(zhì)量，切割金屬的厚度和生產(chǎn)效率都有明顯提高。

　　焊接與切割屬于明火作業(yè)，具有高溫、高壓，易燃易爆的特點(diǎn)，又經(jīng)常與可燃、易燃物質(zhì)以及壓力容器打交道，存在著較大的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性。這類事故在工廠、企業(yè)的火災(zāi)爆炸事故中所占比例很大，尤其在船舶的修造、化工設(shè)備的維修中，稍不注意，就會(huì)造成重大的災(zāi)害。“風(fēng)雷號(hào)”、“宜興號(hào)”等萬噸輪船的火災(zāi)，“大慶53號(hào)”油輪的爆炸沉沒，國(guó)內(nèi)數(shù)次大型油罐發(fā)生的火災(zāi)，都是在焊接與切割過程中引起的。這類事故，不僅有害手焊工的生命安全，而且還會(huì)使生產(chǎn)和國(guó)家財(cái)產(chǎn)遭受巨大的損失。因此，認(rèn)真做好焊接與切割工藝的防火防爆工作，具有十分重要的意義。

　　近百年來，焊接的基本方法一直就是加熱和加壓兩種。但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種焊接方法層出不窮。

　　1.2火災(zāi)危險(xiǎn)性及防火防爆

　　一、 氣焊、氣割

　　(一)氣焊、氣割的設(shè)備

　　氣焊是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒的火焰對(duì)金屬材料進(jìn)行加熱的一種熔焊方法。氣焊常用的可燃?xì)怏w主要有乙炔和丙烷，也有用氫氣、天然氣、煤氣或液化石油氣的。

　　氣焊的設(shè)備和器具包括氧氣瓶、乙炔瓶、回火防止器、焊炬、減壓器、橡皮管等。

　　氣割是利用可燃?xì)怏w與氧氣混合燃燒的火焰，將金屬加熱到燃燒點(diǎn)，并在氧氣射流中劇烈燃燒而將金屬分開的加工法。可燃?xì)怏w與氧的混合以及氧的噴射，是通過割炬來完成的。氣割用的可燃?xì)怏w主要有乙炔、丙烷和氫氣。

　　氣割的設(shè)備和器具除割炬外，其他與氣焊相同。

　　(二)氣焊、氣割的爆炸危險(xiǎn)性

　　氣焊與氣割具有較大的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性，主要是：

　　(1)氣焊與氣割所使用的乙炔、氫氣、煤氣、天然氣液化石油氣等都是易燃易爆氣體;氧氣具有強(qiáng)烈的助燃性，化學(xué)性質(zhì)極為活潑;稍不注意，容易發(fā)生燃燒和引起爆炸。

　　(2)氣焊與氣割所使用的設(shè)備、器具，如乙炔發(fā)生器、乙炔瓶、液化氣罐，氧氣鋼瓶均屬受壓或高壓容器，設(shè)備、器具本身就具有較大的危險(xiǎn)因素。

　　(3)氣焊與氣割的火焰溫度高，作業(yè)過程中熔融的金屬火星到處飛濺，若濺到周圍可燃物上，能引起陰燃而造成火災(zāi)。尤其是在進(jìn)行氣割時(shí)，溫度更高，熔融的金屬氧化物更多，飛濺的距離范圍更大，造成火災(zāi)的危險(xiǎn)性也就更為突出。

　　(4)氣焊的使用面極廣，薄型的金屬容器，如汽油桶、汽油箱，以及各種各樣的金屬容器，在維修時(shí)都離不開氣焊。往往由于這些容器內(nèi)的殘余汽油和易燃?xì)怏w接觸到焊、割火焰而引起爆炸。

　　(5)在焊、割工地，還會(huì)遇到許多可燃、易燃、易爆物質(zhì)以及各種帶壓容器和管道

　　因此，在所有的焊、割工藝中，氣焊與氣割的危險(xiǎn)性最大，發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的比例最高。

　　二、 電弧焊接、切割

　　(一)電弧焊接的原理和火災(zāi)危險(xiǎn)性

　　1.電弧焊的原理

　　電弧是在加有一定電壓的電極之間或在電極與焊件之間產(chǎn)生的一種強(qiáng)烈的氣體放電現(xiàn)象。

　　在一般情況下，由于氣體的分子和原子都是呈中性的，氣體沒有帶電質(zhì)點(diǎn)，因此，氣體不能帶電，即無法傳電。但在氣體中的分子或原子中的電子從外界得到足夠能量這一特定條件下，氣體也能傳電。電弧焊接就是利用這一基本原理進(jìn)行的。當(dāng)電極之間或電極與焊件之間接觸產(chǎn)生了氣體放電的瞬間，把電極與焊件立即分離，并保持一定的間隙，電的熱能促使氣體產(chǎn)生了傳電作用而形成連續(xù)持久的電弧。但這種氣體傳電的作用，只有在相當(dāng)高的溫度和極小的間距內(nèi)才能形成。若熱能不足或間距稍大也就失去了氣體傳電的能力。即使已經(jīng)形成連續(xù)持久的氣體放電，也會(huì)由于熱能和電極之間間距的影響而停止放電。電弧中心溫度可達(dá)6000-7000℃，使金屬電焊條和焊件金屬材料同時(shí)熔化而形成焊縫。

　　2.電弧焊的種類和火災(zāi)危險(xiǎn)性

　　電弧焊接的種類很多，有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、埋弧半自動(dòng)焊，并在此基礎(chǔ)上又進(jìn)一步采用電渣焊、等離子焊、電子束和碳弧氣刨等，但基本原理大同小異，均屬于熔化焊接類型。電弧焊的火災(zāi)危險(xiǎn)性與氣焊、氣割相比各有差異。氣焊、氣割要使用易燃、易爆的氧-乙炔氣體，電弧焊接就減少了這方面的危險(xiǎn)，但增加了電氣火災(zāi)的危險(xiǎn)因素;加上電弧焊接火焰溫度大大超過氧-乙炔火焰溫度;電弧的熱傳導(dǎo)、熱擴(kuò)散的能量也超過氧-乙炔火焰的能量;尤其是電弧焊接中的回路線(俗稱搭鐵線)也是發(fā)生火災(zāi)事故的常見原因。若使用不當(dāng)，還會(huì)發(fā)生觸電傷亡事故。因此，電弧焊接也是焊接、切割工藝中較易發(fā)生火災(zāi)等事故的特殊工種。