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第1篇 潜水作业水下焊接切割安全措施
一、工程概况
杭州湾跨海大桥ⅲ-b 合同施工段位于大桥南通航孔南侧,主要施工内容有观光休闲平台基础以及连接大桥主桥的匝道桥。
需要进行水下作业的项目主要是遗留临时钢管桩(或报废主钢管桩)的探摸切除、水下障碍物探摸和清除。
二、水文气候、现场施工环境情况
(一)水流特征:
1、水深
杭州湾水域的平均水深在10m左右。杭州湾跨海大桥北航道区的最大水深10.1m,最小水深9.41m,平均水深9.87m;南航道区最大水深12.32m,最小水深10.73m,平均水深11.59m。
2、流速大
北航道区最大流速达到2.77m/s,南航道区最大流速达到5.16m/s。
3、流向不稳定
从平面、立面上看,都存在对流、漩涡等现象,情况较复杂。
(二)潮汐特征:
属强潮河口,潮汐类型为不规则半日浅海潮,并有明显的日潮不等现象。
1、潮位
平均高潮位3.33m,平均低潮位-2.02m。最大潮差7.4m,最小潮差2.39m,平均潮差5.32m。平均涨潮历时5小时23分,平均落潮历时6小时59分。
2、波浪状况
根据资料,杭州湾水域波况有以下特征:
(1)全年波高(hs)平均为0.19m,周期(ta)平均为3.79s,4-9月波高(hs)相对较大。
(2)波高(hs)≤0.5m的波浪出现最多占92.3%,波高(hs)>1.5m的波浪很少,仅占0.24%,而且集中出现在ene-ese向上。
(3)波高(hm)≤0.5m的波浪出现最多占85.7%,波高(hm)>1.5m的波浪很少,仅占2.0%,而且相对集中在ene-s向上。
(4)常浪向为ene-ese,强浪向亦为ene-ese。
(5)周期的季节和向分布变化不明显。
(6)最高波高(hm)为3.5m,波向为ene。
(三)气候状况:
本区域常年有大风天气,为台风多发区,04年度受到7次、05年度受到4次台风袭扰。除此之外,龙卷风和大雾天气以及短时雷雨大风天气的影响。
(四)现场施工环境:
1、海床地质
该区段海床表面为淤泥夹沙质,覆盖厚度约2~5m。
2、结构物
主桥和平台下部为多根钢管桩结构,呈蜂窝状排列,全部施工完毕。匝道桥下部为单墩基础(圆形),为进行单墩基础施工沉设的栈桥临时钢管桩(圆形)呈δ形。各结构物之间间隔尺寸不大,施工场地狭小。
3、不明物体
由于该区原为杭州湾深水航道,船舶过往频繁,加上施工作业过程中可能掉落和遗留材料,海床上可能存在沉船、建筑材料等不明物体。
三、本项目作业存在的主要危险因素
1、由于船舶缺陷或船员违章操作可能发生船舶漂移、走锚、碰撞结构物、翻沉等事故。
2、由于潜水装备缺陷或操作人员违章操作(包含在待作业期间不按规定穿戴防护用品)可能引起窒息、淹溺事故。
3、违章水下焊接、切割可能引起烫伤、火灾、爆炸、触电等事故;
4、水下不明物体(包含未知生物)可能引起缠绕、刺(割)、咬伤等事故。
四、职责
1、潜水作业承包方必须遵守国家、地方相关潜水作业安全规定,具有法定操作资格和承接潜水任务资格(经工商行政管理部门注册登记,可以承接潜水作业业务,并取得《企业法人营业执照》)。
2、潜水作业承包方对潜水作业实施方案、作业状况分析界定、联络信号、船舶布位以及潜水人员安排、潜水设备性能状况等等负全部责任。
3、潜水作业承包方必须制定严格的应急措施并落实相关资源设备。
4、总承包人对潜水作业承包方的作业方案和应急预案进行审核备案。
5、总承包人对潜水作业承包方的相关资质进行审查备案。
6、总承包人有向潜水作业承包方讲明作业区域内存在施工风险交底的义务。
7、总承包人有对潜水作业承包方安全技术措施落实情况进行监督管理的义务。
五、过程控制
(一)操作前验证和检查:
1、操作人员资格检查
(1)提供潜水作业人员名单。
(2)提供潜水员和潜水监督员有效的资格证书。
(3)提供潜水员近期体检证明(国家认可的潜水专业或潜水医学专业部门出具的潜水员本年度身体健康的证明)。
2、潜水设备检查
(1)提供潜水设备清单(含潜水装具、隔绝式潜水防毒装具、硫化氢气体检测仪、一氧化碳气体检测仪、可燃气体和氧气检测报警仪、通风设备、安全绳、防爆型照明灯具等等)。
(2)提供潜水设备检验证书(在有效期内)和产品合格证书。
3、作业方案
提供潜水作业方案和应急方案。
4、检查施工船舶动力信号系统、消防系统、锚缆系统以及船员资质情况;检查潜水作业人员和设备到位情况。
(二)指挥通讯:
1、建立一套明了的指挥通讯系统,并向每位潜水作业人员进行严格的交底。2、潜水员及待命潜水员,必须始终与潜水监督保持直接的通讯联系
3、必须为潜水监督提供有关的、能够与潜水终端相连的报警及通讯系统
4、现场指挥必须能够听到潜水员和潜水监督之间的所有通讯内容,并能够直接与潜水监督通话
(三)作业区域确定、船舶要求及其就位:
1、管供作业的潜水船只必须配备空压机、储气罐、油水分离器、空气滤清器、安全阀、压力表、潜水专用拉管等设备和仪器。重潜作业船只另需配备潜水电话。
2、划定作业区域后,设置警戒标志或专人巡逻守护,涉及上下交叉作业的(包含桥面人员人员行走),必须设专人进行警戒,防止其他人员往作业区域抛掷物品)。
3、船舶定位必须牢固可靠,避免船舶走锚漂移。
4、潜水船只在作业时,必须在明显处悬挂潜水作业信号旗(a旗)。
(四)潜水探摸:
1、潜水人员必须按照潜水安全规程操作,作业前仔细检查潜具是否存在缺陷,并且仔细了解作业环境和作业内容,针对存在的危险因素确定最佳的潜行线路。
2、下潜过程中,及时将潜进情况向监护员汇报,探摸到较大或有尖刺的不明物体时,停止作业。
3、潜水员必须保持各种管线、绳的顺直,当心缠绕身体或崩断。
(五)水下焊接切割安全技术措施:
1、水下焊接
水下焊接有干法、局部干法和湿法三种。
(1)干法焊接;这是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法,由于是在干燥气相中焊接,其安全性较好。在深度超过空气的潜人范围时,由于增加空气环境中局部氧气的压力,容易产生火星。因此,应在气室内使用惰性或半惰性气体。干法焊接时,焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。
与湿法和局部干法焊接相比,干法焊接安全性最好,但使用局限性很大,应用不普遍。
(2)局部干法焊接。局部干法是焊工在水中施焊,但人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法,其安全措施与湿法相似。
由于局部干法还处于研究之中,因此使用尚不普遍。
(3)湿法焊接。湿法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。电弧在水下燃烧与埋弧焊相似,是在气泡中燃烧的。焊条燃烧时焊条上的涂料形成套筒使气泡稳定存在,因而使电弧稳定,要使焊条在水下稳定燃烧,必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药,并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法,使焊条具有防水性。气泡是由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气体组成。暗褐色的浑浊烟雾系氧化铁和焊接过程中产生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难,其引弧电压要高于大气中的引弧电压,其电流较大气中焊接电流大15%、20%。
水下湿法焊接与干法和局部干法焊接相比,应用最多,但安全性最差。由于水具有导电性,因此防触电成为湿法焊接的主要安全问题之一。
2、水下切割
水下切割主要有水下气割、氧-弧水下切割和金属-电弧水下切割等,这些方法均属热切割方法。
(1)水下气割水下气割又称为水下氧-可燃气切割。水下气割的原理与陆上气割相同。水下气割的火焰是在气泡中燃烧的,水下气割常用的可燃气体有氢气、乙炔和液化石油气。为了将气体压送至水下,需要保持一定的压力。由于乙炔对压力敏感,高压下会发生爆炸,因此,只能在深度小于5m的浅水中使用。水下气割一般采用氧-氢混合气体火焰。在水下进行气割需特别强调安全问题,因为使用易燃易爆的气体本身就具有危险性,而水下条件特殊,危险性更大。
(2)氧-弧水下切 氧-弧水下切割的原理是:首先用管状空心电极与工件之间产生的电弧预热工件,然后从管电极中喷出氧气射流,使工件燃烧,建立氧化放热反应,并将熔渣吹掉。形成割缝使用的特殊管状焊条是由直径6~8mm或8~10mm的钢管制成的,其表面涂药,并与水隔离。用特殊的电极夹钳,把o.15~o.35mpa的氧气通人管中。当电弧加热金属时,氧气像平常的气割一样使金属氧化。由于这种方法简单及经济效果好,在水下切割中应用最普遍。其主要安全问题是防触电、防回火。
(3)金属-电弧切割又叫水下电弧熔割,其原理就是利用电弧热使被割金属熔化而被切割。这种方法的设备、电极与湿法焊接相同。它是靠割炬的缓慢拉锯运动将熔融金属推开,形成割缝。因其电流密度大于湿法焊接,应更加注意绝缘问题。
3.水下焊接与切割的事故原因
水下焊接与切割的致险因素的特点是:电弧或气体火焰在水下使用,它与在大气中焊接或一般的潜水作业相比,具有更大的危险性。水下焊接与切割作业常见事故有:触电、爆炸、烧伤、烫伤、溺水、砸伤、潜水病或窒息伤亡。事故原因大致有以下几点:
(1)沉到水下的船或其他物件中常有弹药、燃料容器和化学危险品,焊割前未查明情况贸然作业,在焊割过程中就会发生爆炸。
(2)由于回火和炽热金属熔滴烧伤、烫伤操作者,或烧坏供气管、潜水服等潜水装具而造成事故。
(3)由于绝缘损坏或操作不当引起触电。
(4)水下构件倒塌发生砸伤、压伤、挤伤甚至死亡事故。
(5)由于供气管、潜水服烧坏,触电或海上风浪等引起溺水事故。
4.水下焊接与切割安全措施
(1)准备工作
水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是,有大量、多方面的准备工作,一般包括下述几个方面:
①调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0.1~o.3m/s时,方可进行作业。
②水下焊割前应查明被焊割件的性质和结构特点,弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒物质。对可坠落、倒塌物体要适当固定,尤其水下切割时应特别注意,防止砸伤或损伤供气管及电缆。
③下潜前,在水上应对焊、割设备及工具、潜水装具、供气管和电缆、通讯联络工具等的绝缘、水、密、工艺性能进行检查试验。氧气胶管要用1.5倍工作压力的蒸汽或热水清洗,胶管内外不得粘附油脂。气管与电缆应每隔o.5m捆扎牢固,以免相互绞缠。人水下潜后,应及时整理好供气管、电缆和信号绳等,使其处于安全位置,以免损坏。
④在作业点上方,半径相当于水深的区域内,不得同时进行其他作业。因水下操作过程中会有未燃尽气体或有毒气体逸出并上浮至水面,水上人员应有防火准备措施,并应将供气泵置于上风处,以防着火或水下人员吸入有毒气体中毒。
⑤操作前,操作人员应对作业地点进行安全处理,移去周围的障碍物;水下焊割不得悬浮在水中作业,应事先安装操作平台,或在物件上选择安全的操作位置,避免使自身、潜水装具、供气管和电缆等处于熔渣喷溅或流动范围内。
⑥潜水焊割人员与水面支持人员之间要有通讯装置,当一切准备工作就绪,在取得支持人员同意后焊割人员方可开始作业。
⑦从事水下焊接与切割工作,必须由经过专门培训并持有此类工作许可证的人员进行。
(2)防火防爆安全措施
①对储油罐、油管、储气罐和密闭容器等进行水下焊割时,必须遵守燃料容器焊补的安全技术要求。其他物件在焊割前也要彻底检查,并清除内部的可燃易爆物质。
②要慎重考虑切割位置和方向,最好先从距离水面最近的部位着手,向下割。这是由于水下切割是利用氧气与氢气或石油气燃烧火焰进行的,在水下很难调整好它们之间的比例。有未完全燃烧的剩余气体逸出水面,遇到阻碍就会在金属构件内积聚形成可燃气穴。凡在水下进行立割,均应从上向下移,避免火灾经过未燃气体聚集处,引起燃爆。
③严禁利用油管、船体、缆索和海水作为电焊机回路的导电体。
④在水下操作时,如焊工不慎跌倒或气瓶用完更换新瓶时,常因供气压力低于割炬所处的水压力而失去平衡,这时极易发生回火。因此,除了在供气总管处安装回火防止器外,还应在割炬柄与供气管之间安装防爆阀;防爆阀由逆止阀与火焰消除器组成,前者阻止可燃气的回流,以免在气管内形成爆炸性混合气,后者能防止火焰流过逆止阀时,引燃气管中的可燃气。
换气瓶时,如不能保证压力不变,应将割炬熄灭,换好后再点燃,或将割炬送出水面,等气瓶换好后再送下水。
⑤使用氢气作为燃气时,应特别注意防爆、防泄漏。
⑥割炬点火可以在水上点燃带入水下,或带点火器在水下点火。前者带火下沉时,特别在越过障碍时,一不留神有被火焰烧伤或烧坏潜水装具的危险,在水下点火易发生回火和未燃气体数量增多,同样有爆炸的危险,应引起注意。
⑦为防止高温熔滴落进潜水服的折迭处或供气管,烧坏潜水服或供气管,尽量避免仰焊和仰割。
⑧不要将气割用软管夹在腋下或两腿之间,防止万一因回火爆炸、击穿或烧坏潜水服,割炬不要放在泥土上,防止堵塞,每日工作完用清水冲洗割炬并晾干。
(3)防触电安全措施
①焊接电源须用直流电,禁用交流电。因为在相同电压下通过潜水员身体的交流电流大于直流电流。并且与直流电相比,交流电稳弧性差,易造成较大飞溅,增加烧损潜水装具的危险。
②所有设备、工具要有良好的绝缘和防水性能,绝缘电阻不得小于特殊焊接与切割作业安全技术
(六)潮汐以及天气的防范:
1、及时与项目沟通获取准确的天气信息和潮汐信息。
2、探明潮流流向(包含暗流情况),制定水下作业的潜水固定措施。
3、当潮流或气候发生变化时,必须立即停止作业。
第2篇 潜水作业及水下焊接切割 安全措施
一、工程概况
杭州湾跨海大桥ⅲ-b 合同施工段位于大桥南通航孔南侧,主要施工内容有观光休闲平台基础以及连接大桥主桥的匝道桥。
需要进行水下作业的项目主要是遗留临时钢管桩(或报废主钢管桩)的探摸切除、水下障碍物探摸和清除。
二、水文气候、现场施工环境情况
(一)水流特征:
1、水深
杭州湾水域的平均水深在10m左右。杭州湾跨海大桥北航道区的最大水深10.1m,最小水深9.41m,平均水深9.87m;南航道区最大水深12.32m,最小水深10.73m,平均水深11.59m。
2、流速大
北航道区最大流速达到2.77m/s,南航道区最大流速达到5.16m/s。
3、流向不稳定
从平面、立面上看,都存在对流、漩涡等现象,情况较复杂。
(二)潮汐特征:
属强潮河口,潮汐类型为不规则半日浅海潮,并有明显的日潮不等现象。
1、潮位
平均高潮位3.33m,平均低潮位-2.02m。最大潮差7.4m,最小潮差2.39m,平均潮差5.32m。平均涨潮历时5小时23分,平均落潮历时6小时59分。
2、波浪状况
根据资料,杭州湾水域波况有以下特征:
(1)全年波高(hs)平均为0.19m,周期(ta)平均为3.79s,4-9月波高(hs)相对较大。
(2)波高(hs)≤0.5m的波浪出现最多占92.3%,波高(hs)>1.5m的波浪很少,仅占0.24%,而且集中出现在ene-ese向上。
(3)波高(hm)≤0.5m的波浪出现最多占85.7%,波高(hm)>1.5m的波浪很少,仅占2.0%,而且相对集中在ene-s向上。
(4)常浪向为ene-ese,强浪向亦为ene-ese。
(5)周期的季节和向分布变化不明显。
(6)最高波高(hm)为3.5m,波向为ene。
(三)气候状况:
本区域常年有大风天气,为台风多发区,04年度受到7次、05年度受到4次台风袭扰。除此之外,龙卷风和大雾天气以及短时雷雨大风天气的影响。
(四)现场施工环境:
1、海床地质
该区段海床表面为淤泥夹沙质,覆盖厚度约2~5m。
2、结构物
主桥和平台下部为多根钢管桩结构,呈蜂窝状排列,全部施工完毕。匝道桥下部为单墩基础(圆形),为进行单墩基础施工沉设的栈桥临时钢管桩(圆形)呈δ形。各结构物之间间隔尺寸不大,施工场地狭小。
3、不明物体
由于该区原为杭州湾深水航道,船舶过往频繁,加上施工作业过程中可能掉落和遗留材料,海床上可能存在沉船、建筑材料等不明物体。
三、本项目作业存在的主要危险因素
1、由于船舶缺陷或船员违章操作可能发生船舶漂移、走锚、碰撞结构物、翻沉等事故。
2、由于潜水装备缺陷或操作人员违章操作(包含在待作业期间不按规定穿戴防护用品)可能引起窒息、淹溺事故。
3、违章水下焊接、切割可能引起烫伤、火灾、爆炸、触电等事故;
4、水下不明物体(包含未知生物)可能引起缠绕、刺(割)、咬伤等事故。
四、职责
1、潜水作业承包方必须遵守国家、地方相关潜水作业安全规定,具有法定操作资格和承接潜水任务资格(经工商行政管理部门注册登记,可以承接潜水作业业务,并取得《企业法人营业执照》)。
2、潜水作业承包方对潜水作业实施方案、作业状况分析界定、联络信号、船舶布位以及潜水人员安排、潜水设备性能状况等等负全部责任。
3、潜水作业承包方必须制定严格的应急措施并落实相关资源设备。
4、总承包人对潜水作业承包方的作业方案和应急预案进行审核备案。
5、总承包人对潜水作业承包方的相关资质进行审查备案。
6、总承包人有向潜水作业承包方讲明作业区域内存在施工风险交底的义务。
7、总承包人有对潜水作业承包方安全技术措施落实情况进行监督管理的义务。
五、过程控制
(一)操作前验证和检查:
1、操作人员资格检查
(1)提供潜水作业人员名单。
(2)提供潜水员和潜水监督员有效的资格证书。
(3)提供潜水员近期体检证明(国家认可的潜水专业或潜水医学专业部门出具的潜水员本年度身体健康的证明)。
2、潜水设备检查
(1)提供潜水设备清单(含潜水装具、隔绝式潜水防毒装具、硫化氢气体检测仪、一氧化碳气体检测仪、可燃气体和氧气检测报警仪、通风设备、安全绳、防爆型照明灯具等等)。
(2)提供潜水设备检验证书(在有效期内)和产品合格证书。
3、作业方案
提供潜水作业方案和应急方案。
4、检查施工船舶动力信号系统、消防系统、锚缆系统以及船员资质情况;检查潜水作业人员和设备到位情况。
(二)指挥通讯:
1、建立一套明了的指挥通讯系统,并向每位潜水作业人员进行严格的交底。2、潜水员及待命潜水员,必须始终与潜水监督保持直接的通讯联系
3、必须为潜水监督提供有关的、能够与潜水终端相连的报警及通讯系统
4、现场指挥必须能够听到潜水员和潜水监督之间的所有通讯内容,并能够直接与潜水监督通话
(三)作业区域确定、船舶要求及其就位:
1、管供作业的潜水船只必须配备空压机、储气罐、油水分离器、空气滤清器、安全阀、压力表、潜水专用拉管等设备和仪器。重潜作业船只另需配备潜水电话。
2、划定作业区域后,设置警戒标志或专人巡逻守护,涉及上下交叉作业的(包含桥面人员人员行走),必须设专人进行警戒,防止其他人员往作业区域抛掷物品)。
3、船舶定位必须牢固可靠,避免船舶走锚漂移。
4、潜水船只在作业时,必须在明显处悬挂潜水作业信号旗(a旗)。
(四)潜水探摸:
1、潜水人员必须按照潜水安全规程操作,作业前仔细检查潜具是否存在缺陷,并且仔细了解作业环境和作业内容,针对存在的危险因素确定最佳的潜行线路。
2、下潜过程中,及时将潜进情况向监护员汇报,探摸到较大或有尖刺的不明物体时,停止作业。
3、潜水员必须保持各种管线、绳的顺直,当心缠绕身体或崩断。
(五)水下焊接切割安全技术措施:
1、水下焊接
水下焊接有干法、局部干法和湿法三种。
(1)干法焊接;这是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法,由于是在干燥气相中焊接,其安全性较好。在深度超过空气的潜人范围时,由于增加空气环境中局部氧气的压力,容易产生火星。因此,应在气室内使用惰性或半惰性气体。干法焊接时,焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。
与湿法和局部干法焊接相比,干法焊接安全性最好,但使用局限性很大,应用不普遍。
(2)局部干法焊接。局部干法是焊工在水中施焊,但人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法,其安全措施与湿法相似。
由于局部干法还处于研究之中,因此使用尚不普遍。
(3)湿法焊接。湿法焊接是焊工在水下直接施焊,而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。电弧在水下燃烧与埋弧焊相似,是在气泡中燃烧的。焊条燃烧时焊条上的涂料形成套筒使气泡稳定存在,因而使电弧稳定,要使焊条在水下稳定燃烧,必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药,并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法,使焊条具有防水性。气泡是由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气体组成。暗褐色的浑浊烟雾系氧化铁和焊接过程中产生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难,其引弧电压要高于大气中的引弧电压,其电流较大气中焊接电流大15%、20%。
水下湿法焊接与干法和局部干法焊接相比,应用最多,但安全性最差。由于水具有导电性,因此防触电成为湿法焊接的主要安全问题之一。
2、水下切割
水下切割主要有水下气割、氧-弧水下切割和金属-电弧水下切割等,这些方法均属热切割方法。
(1)水下气割 水下气割又称为水下氧-可燃气切割。水下气割的原理与陆上气割相同。水下气割的火焰是在气泡中燃烧的,水下气割常用的可燃气体有氢气、乙炔和液化石油气。为了将气体压送至水下,需要保持一定的压力。由于乙炔对压力敏感,高压下会发生爆炸,因此,只能在深度小于5m的浅水中使用。水下气割一般采用氧-氢混合气体火焰。在水下进行气割需特别强调安全问题,因为使用易燃易爆的气体本身就具有危险性,而水下条件特殊,危险性更大。
(2)氧-弧水下切 氧-弧水下切割的原理是:首先用管状空心电极与工件之间产生的电弧预热工件,然后从管电极中喷出氧气射流,使工件燃烧,建立氧化放热反应,并将熔渣吹掉。形成割缝使用的特殊管状焊条是由直径6~8mm或8~10mm的钢管制成的,其表面涂药,并与水隔离。用特殊的电极夹钳,把o.15~o.35mpa的氧气通人管中。当电弧加热金属时,氧气像平常的气割一样使金属氧化。由于这种方法简单及经济效果好,在水下切割中应用最普遍。其主要安全问题是防触电、防回火。
(3)金属-电弧切割 又叫水下电弧熔割,其原理就是利用电弧热使被割金属熔化而被切割。这种方法的设备、电极与湿法焊接相同。它是靠割炬的缓慢拉锯运动将熔融金属推开,形成割缝。因其电流密度大于湿法焊接,应更加注意绝缘问题。
3.水下焊接与切割的事故原因
水下焊接与切割的致险因素的特点是:电弧或气体火焰在水下使用,它与在大气中焊接或一般的潜水作业相比,具有更大的危险性。水下焊接与切割作业常见事故有:触电、爆炸、烧伤、烫伤、溺水、砸伤、潜水病或窒息伤亡。事故原因大致有以下几点:
(1)沉到水下的船或其他物件中常有弹药、燃料容器和化学危险品,焊割前未查明情况贸然作业,在焊割过程中就会发生爆炸。
(2)由于回火和炽热金属熔滴烧伤、烫伤操作者,或烧坏供气管、潜水服等潜水装具而造成事故。
(3)由于绝缘损坏或操作不当引起触电。
(4)水下构件倒塌发生砸伤、压伤、挤伤甚至死亡事故。
(5)由于供气管、潜水服烧坏,触电或海上风浪等引起溺水事故。
4.水下焊接与切割安全措施
(1)准备工作
水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是,有大量、多方面的准备工作,一般包括下述几个方面:
①调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0.1~o.3m/s时,方可进行作业。
②水下焊割前应查明被焊割件的性质和结构特点,弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒物质。对可坠落、倒塌物体要适当固定,尤其水下切割时应特别注意,防止砸伤或损伤供气管及电缆。
③下潜前,在水上应对焊、割设备及工具、潜水装具、供气管和电缆、通讯联络工具等的绝缘、水、密、工艺性能进行检查试验。氧气胶管要用1.5倍工作压力的蒸汽或热水清洗,胶管内外不得粘附油脂。气管与电缆应每隔o.5m捆扎牢固,以免相互绞缠。人水下潜后,应及时整理好供气管、电缆和信号绳等,使其处于安全位置,以免损坏。
④在作业点上方,半径相当于水深的区域内,不得同时进行其他作业。因水下操作过程中会有未燃尽气体或有毒气体逸出并上浮至水面,水上人员应有防火准备措施,并应将供气泵置于上风处,以防着火或水下人员吸入有毒气体中毒。
⑤操作前,操作人员应对作业地点进行安全处理,移去周围的障碍物;水下焊割不得悬浮在水中作业,应事先安装操作平台,或在物件上选择安全的操作位置,避免使自身、潜水装具、供气管和电缆等处于熔渣喷溅或流动范围内。
⑥潜水焊割人员与水面支持人员之间要有通讯装置,当一切准备工作就绪,在取得支持人员同意后焊割人员方可开始作业。
⑦从事水下焊接与切割工作,必须由经过专门培训并持有此类工作许可证的人员进行。
(2)防火防爆安全措施
①对储油罐、油管、储气罐和密闭容器等进行水下焊割时,必须遵守燃料容器焊补的安全技术要求。其他物件在焊割前也要彻底检查,并清除内部的可燃易爆物质。
②要慎重考虑切割位置和方向,最好先从距离水面最近的部位着手,向下割。这是由于水下切割是利用氧气与氢气或石油气燃烧火焰进行的,在水下很难调整好它们之间的比例。有未完全燃烧的剩余气体逸出水面,遇到阻碍就会在金属构件内积聚形成可燃气穴。凡在水下进行立割,均应从上向下移,避免火灾经过未燃气体聚集处,引起燃爆。
③严禁利用油管、船体、缆索和海水作为电焊机回路的导电体。
④在水下操作时,如焊工不慎跌倒或气瓶用完更换新瓶时,常因供气压力低于割炬所处的水压力而失去平衡,这时极易发生回火。因此,除了在供气总管处安装回火防止器外,还应在割炬柄与供气管之间安装防爆阀;防爆阀由逆止阀与火焰消除器组成,前者阻止可燃气的回流,以免在气管内形成爆炸性混合气,后者能防止火焰流过逆止阀时,引燃气管中的可燃气。
换气瓶时,如不能保证压力不变,应将割炬熄灭,换好后再点燃,或将割炬送出水面,等气瓶换好后再送下水。
⑤使用氢气作为燃气时,应特别注意防爆、防泄漏。
⑥割炬点火可以在水上点燃带入水下,或带点火器在水下点火。前者带火下沉时,特别在越过障碍时,一不留神有被火焰烧伤或烧坏潜水装具的危险,在水下点火易发生回火和未燃气体数量增多,同样有爆炸的危险,应引起注意。
⑦为防止高温熔滴落进潜水服的折迭处或供气管,烧坏潜水服或供气管,尽量避免仰焊和仰割。
⑧不要将气割用软管夹在腋下或两腿之间,防止万一因回火爆炸、击穿或烧坏潜水服,割炬不要放在泥土上,防止堵塞,每日工作完用清水冲洗割炬并晾干。
(3)防触电安全措施
①焊接电源须用直流电,禁用交流电。因为在相同电压下通过潜水员身体的交流电流大于直流电流。并且与直流电相比,交流电稳弧性差,易造成较大飞溅,增加烧损潜水装具的危险。
②所有设备、工具要有良好的绝缘和防水性能,绝缘电阻不得小于特殊焊接与切割作业安全技术
(六)潮汐以及天气的防范:
1、及时与项目沟通获取准确的天气信息和潮汐信息。
2、探明潮流流向(包含暗流情况),制定水下作业的潜水固定措施。
3、当潮流或气候发生变化时,必须立即停止作业。
第3篇 潜水作业及水下焊接切割安全措施
一、工程概况
杭州湾跨海大桥ⅲ-b 合同施工段位于大桥南通航孔南侧，主要施工内容有观光休闲平台基础以及连接大桥主桥的匝道桥。
需要进行水下作业的项目主要是遗留临时钢管桩（或报废主钢管桩）的探摸切除、水下障碍物探摸和清除。
二、水文气候、现场施工环境情况
（一）水流特征：
1、水深
杭州湾水域的平均水深在10m左右。杭州湾跨海大桥北航道区的最大水深10.1m，最小水深9.41m，平均水深9.87m；南航道区最大水深12.32m，最小水深10.73m，平均水深11.59m。
2、流速大
北航道区最大流速达到2.77m/s，南航道区最大流速达到5.16m/s。
3、流向不稳定
从平面、立面上看，都存在对流、漩涡等现象，情况较复杂。
（二）潮汐特征：
属强潮河口，潮汐类型为不规则半日浅海潮，并有明显的日潮不等现象。
1、潮位
平均高潮位3.33m，平均低潮位-2.02m。最大潮差7.4m，最小潮差2.39m，平均潮差5.32m。平均涨潮历时5小时23分，平均落潮历时6小时59分。
2、波浪状况
根据资料，杭州湾水域波况有以下特征：
（1）全年波高（hs）平均为0.19m，周期（ta）平均为3.79s，4-9月波高（hs）相对较大。
（2）波高（hs）≤0.5m的波浪出现最多占92.3%，波高（hs）＞1.5m的波浪很少，仅占0.24%，而且集中出现在ene-ese向上。
（3）波高（hm）≤0.5m的波浪出现最多占85.7%，波高（hm）＞1.5m的波浪很少，仅占2.0%，而且相对集中在ene-s向上。
（4）常浪向为ene-ese，强浪向亦为ene-ese。
（5）周期的季节和向分布变化不明显。
（6）最高波高（hm）为3.5m，波向为ene。
（三）气候状况：
本区域常年有大风天气，为台风多发区，04年度受到7次、05年度受到4次台风袭扰。除此之外，龙卷风和大雾天气以及短时雷雨大风天气的影响。
（四）现场施工环境：
1、海床地质
该区段海床表面为淤泥夹沙质，覆盖厚度约2～5m。
2、结构物
主桥和平台下部为多根钢管桩结构，呈蜂窝状排列，全部施工完毕。匝道桥下部为单墩基础（圆形），为进行单墩基础施工沉设的栈桥临时钢管桩（圆形）呈δ形。各结构物之间间隔尺寸不大，施工场地狭小。
3、不明物体
由于该区原为杭州湾深水航道，船舶过往频繁，加上施工作业过程中可能掉落和遗留材料，海床上可能存在沉船、建筑材料等不明物体。
三、本项目作业存在的主要危险因素
1、由于船舶缺陷或船员违章操作可能发生船舶漂移、走锚、碰撞结构物、翻沉等事故。
2、由于潜水装备缺陷或操作人员违章操作（包含在待作业期间不按规定穿戴防护用品）可能引起窒息、淹溺事故。
3、违章水下焊接、切割可能引起烫伤、火灾、爆炸、触电等事故；
4、水下不明物体（包含未知生物）可能引起缠绕、刺（割）、咬伤等事故。
四、职责
1、潜水作业承包方必须遵守国家、地方相关潜水作业安全规定，具有法定操作资格和承接潜水任务资格（经工商行政管理部门注册登记，可以承接潜水作业业务，并取得《企业法人营业执照》）。
2、潜水作业承包方对潜水作业实施方案、作业状况分析界定、联络信号、船舶布位以及潜水人员安排、潜水设备性能状况等等负全部责任。
3、潜水作业承包方必须制定严格的应急措施并落实相关资源设备。
4、总承包人对潜水作业承包方的作业方案和应急预案进行审核备案。
5、总承包人对潜水作业承包方的相关资质进行审查备案。
6、总承包人有向潜水作业承包方讲明作业区域内存在施工风险交底的义务。
7、总承包人有对潜水作业承包方安全技术措施落实情况进行监督管理的义务。
五、过程控制
（一）操作前验证和检查：
1、操作人员资格检查
（1）提供潜水作业人员名单。
（2）提供潜水员和潜水监督员有效的资格证书。
（3）提供潜水员近期体检证明（国家认可的潜水专业或潜水医学专业部门出具的潜水员本年度身体健康的证明）。
2、潜水设备检查
（1）提供潜水设备清单（含潜水装具、隔绝式潜水防毒装具、硫化氢气体检测仪、一氧化碳气体检测仪、可燃气体和氧气检测报警仪、通风设备、安全绳、防爆型照明灯具等等）。
（2）提供潜水设备检验证书（在有效期内）和产品合格证书。
3、作业方案
提供潜水作业方案和应急方案。
4、检查施工船舶动力信号系统、消防系统、锚缆系统以及船员资质情况；检查潜水作业人员和设备到位情况。
（二）指挥通讯：
1、建立一套明了的指挥通讯系统，并向每位潜水作业人员进行严格的交底。2、潜水员及待命潜水员，必须始终与潜水监督保持直接的通讯联系
3、必须为潜水监督提供有关的、能够与潜水终端相连的报警及通讯系统
4、现场指挥必须能够听到潜水员和潜水监督之间的所有通讯内容，并能够直接与潜水监督通话
（三）作业区域确定、船舶要求及其就位：
1、管供作业的潜水船只必须配备空压机、储气罐、油水分离器、空气滤清器、安全阀、压力表、潜水专用拉管等设备和仪器。重潜作业船只另需配备潜水电话。
2、划定作业区域后，设置警戒标志或专人巡逻守护，涉及上下交叉作业的（包含桥面人员人员行走），必须设专人进行警戒，防止其他人员往作业区域抛掷物品）。
3、船舶定位必须牢固可靠，避免船舶走锚漂移。
4、潜水船只在作业时，必须在明显处悬挂潜水作业信号旗(a旗)。
（四）潜水探摸：
1、潜水人员必须按照潜水安全规程操作，作业前仔细检查潜具是否存在缺陷，并且仔细了解作业环境和作业内容，针对存在的危险因素确定最佳的潜行线路。
2、下潜过程中，及时将潜进情况向监护员汇报，探摸到较大或有尖刺的不明物体时，停止作业。
3、潜水员必须保持各种管线、绳的顺直，当心缠绕身体或崩断。
（五）水下焊接切割安全技术措施：
1、水下焊接
水下焊接有干法、局部干法和湿法三种。
（1）干法焊接；这是采用大型气室罩住焊件、焊工在气室内施焊的方法，由于是在干燥气相中焊接，其安全性较好。在深度超过空气的潜人范围时，由于增加空气环境中局部氧气的压力，容易产生火星。因此，应在气室内使用惰性或半惰性气体。干法焊接时，焊工应穿戴特制防火、耐高温的防护服。
与湿法和局部干法焊接相比，干法焊接安全性最好，但使用局限性很大，应用不普遍。
（2）局部干法焊接。局部干法是焊工在水中施焊，但人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，其安全措施与湿法相似。
由于局部干法还处于研究之中，因此使用尚不普遍。
（3）湿法焊接。湿法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法。电弧在水下燃烧与埋弧焊相似，是在气泡中燃烧的。焊条燃烧时焊条上的涂料形成套筒使气泡稳定存在，因而使电弧稳定，要使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸渍的方法，使焊条具有防水性。气泡是由氢、氧、水蒸气和由焊条药皮燃烧产生的气体组成。暗褐色的浑浊烟雾系氧化铁和焊接过程中产生的其他氧化物。为克服水的冷却和压力作用造成的引弧及稳弧困难，其引弧电压要高于大气中的引弧电压，其电流较大气中焊接电流大15％、20％。
水下湿法焊接与干法和局部干法焊接相比，应用最多，但安全性最差。由于水具有导电性，因此防触电成为湿法焊接的主要安全问题之一。
2、水下切割
水下切割主要有水下气割、氧-弧水下切割和金属-电弧水下切割等，这些方法均属热切割方法。
（1）水下气割 水下气割又称为水下氧-可燃气切割。水下气割的原理与陆上气割相同。水下气割的火焰是在气泡中燃烧的，水下气割常用的可燃气体有氢气、乙炔和液化石油气。为了将气体压送至水下，需要保持一定的压力。由于乙炔对压力敏感，高压下会发生爆炸，因此，只能在深度小于5m的浅水中使用。水下气割一般采用氧-氢混合气体火焰。在水下进行气割需特别强调安全问题，因为使用易燃易爆的气体本身就具有危险性，而水下条件特殊，危险性更大。
（2）氧-弧水下切 氧-弧水下切割的原理是：首先用管状空心电极与工件之间产生的电弧预热工件，然后从管电极中喷出氧气射流，使工件燃烧，建立氧化放热反应，并将熔渣吹掉。形成割缝使用的特殊管状焊条是由直径6～8mm或8～10mm的钢管制成的，其表面涂药，并与水隔离。用特殊的电极夹钳，把o.15～o.35mpa的氧气通人管中。当电弧加热金属时，氧气像平常的气割一样使金属氧化。由于这种方法简单及经济效果好，在水下切割中应用最普遍。其主要安全问题是防触电、防回火。
（3）金属-电弧切割 又叫水下电弧熔割，其原理就是利用电弧热使被割金属熔化而被切割。这种方法的设备、电极与湿法焊接相同。它是靠割炬的缓慢拉锯运动将熔融金属推开，形成割缝。因其电流密度大于湿法焊接，应更加注意绝缘问题。
3．水下焊接与切割的事故原因
水下焊接与切割的致险因素的特点是：电弧或气体火焰在水下使用，它与在大气中焊接或一般的潜水作业相比，具有更大的危险性。水下焊接与切割作业常见事故有：触电、爆炸、烧伤、烫伤、溺水、砸伤、潜水病或窒息伤亡。事故原因大致有以下几点：
(1)沉到水下的船或其他物件中常有弹药、燃料容器和化学危险品，焊割前未查明情况贸然作业，在焊割过程中就会发生爆炸。
(2)由于回火和炽热金属熔滴烧伤、烫伤操作者，或烧坏供气管、潜水服等潜水装具而造成事故。
(3)由于绝缘损坏或操作不当引起触电。
(4)水下构件倒塌发生砸伤、压伤、挤伤甚至死亡事故。
(5)由于供气管、潜水服烧坏，触电或海上风浪等引起溺水事故。
4．水下焊接与切割安全措施
(1)准备工作
水下焊接与切割安全工作的一个重要特点是，有大量、多方面的准备工作，一般包括下述几个方面：
①调查作业区气象、水深、水温、流速等环境情况。当水面风力小于6级、作业点水流流速小于0．1～o．3m／s时，方可进行作业。
②水下焊割前应查明被焊割件的性质和结构特点，弄清作业对象内是否存有易燃、易爆和有毒物质。对可坠落、倒塌物体要适当固定，尤其水下切割时应特别注意，防止砸伤或损伤供气管及电缆。
③下潜前，在水上应对焊、割设备及工具、潜水装具、供气管和电缆、通讯联络工具等的绝缘、水、密、工艺性能进行检查试验。氧气胶管要用1．5倍工作压力的蒸汽或热水清洗，胶管内外不得粘附油脂。气管与电缆应每隔o．5m捆扎牢固，以免相互绞缠。人水下潜后，应及时整理好供气管、电缆和信号绳等，使其处于安全位置，以免损坏。
④在作业点上方，半径相当于水深的区域内，不得同时进行其他作业。因水下操作过程中会有未燃尽气体或有毒气体逸出并上浮至水面，水上人员应有防火准备措施，并应将供气泵置于上风处，以防着火或水下人员吸入有毒气体中毒。
⑤操作前，操作人员应对作业地点进行安全处理，移去周围的障碍物；水下焊割不得悬浮在水中作业，应事先安装操作平台，或在物件上选择安全的操作位置，避免使自身、潜水装具、供气管和电缆等处于熔渣喷溅或流动范围内。
⑥潜水焊割人员与水面支持人员之间要有通讯装置，当一切准备工作就绪，在取得支持人员同意后?焊割人员方可开始作业。
⑦从事水下焊接与切割工作，必须由经过专门培训并持有此类工作许可证的人员进行。
(2)防火防爆安全措施
①对储油罐、油管、储气罐和密闭容器等进行水下焊割时，必须遵守燃料容器焊补的安全技术要求。其他物件在焊割前也要彻底检查，并清除内部的可燃易爆物质。
②要慎重考虑切割位置和方向，最好先从距离水面最近的部位着手，向下割。这是由于水下切割是利用氧气与氢气或石油气燃烧火焰进行的，在水下很难调整好它们之间的比例。有未完全燃烧的剩余气体逸出水面，遇到阻碍就会在金属构件内积聚形成可燃气穴。凡在水下进行立割，均应从上向下移，避免火灾经过未燃气体聚集处，引起燃爆。
③严禁利用油管、船体、缆索和海水作为电焊机回路的导电体。
④在水下操作时，如焊工不慎跌倒或气瓶用完更换新瓶时，常因供气压力低于割炬所处的水压力而失去平衡，这时极易发生回火。因此，除了在供气总管处安装回火防止器外，还应在割炬柄与供气管之间安装防爆阀；防爆阀由逆止阀与火焰消除器组成，前者阻止可燃气的回流，以免在气管内形成爆炸性混合气，后者能防止火焰流过逆止阀时，引燃气管中的可燃气。
换气瓶时，如不能保证压力不变，应将割炬熄灭，换好后再点燃，或将割炬送出水面，等气瓶换好后再送下水。
⑤使用氢气作为燃气时，应特别注意防爆、防泄漏。
⑥割炬点火可以在水上点燃带入水下，或带点火器在水下点火。前者带火下沉时，特别在越过障碍时，一不留神有被火焰烧伤或烧坏潜水装具的危险，在水下点火易发生回火和未燃气体数量增多，同样有爆炸的危险，应引起注意。
⑦为防止高温熔滴落进潜水服的折迭处或供气管，烧坏潜水服或供气管，尽量避免仰焊和仰割。
⑧不要将气割用软管夹在腋下或两腿之间，防止万一因回火爆炸、击穿或烧坏潜水服，割炬不要放在泥土上，防止堵塞，每日工作完用清水冲洗割炬并晾干。
(3)防触电安全措施
①焊接电源须用直流电，禁用交流电。因为在相同电压下通过潜水员身体的交流电流大于直流电流。并且与直流电相比，交流电稳弧性差，易造成较大飞溅，增加烧损潜水装具的危险。
②所有设备、工具要有良好的绝缘和防水性能，绝缘电阻不得小于特殊焊接与切割作业安全技术
（六）潮汐以及天气的防范：
1、及时与项目沟通获取准确的天气信息和潮汐信息。
2、探明潮流流向（包含暗流情况），制定水下作业的潜水固定措施。
3、当潮流或气候发生变化时，必须立即停止作业。
