아르곤 아크 용접 다공성 방지: 원인 및 해결 방법
아르곤 아크 용접에서 때때로 기공이 발생하는 이유는 무엇이며 어떻게 해결할 수 있을까요? 불순물, 부적절한 가스 흐름 또는 잘못된 기술로 인해 종종 발생하는 용접 다공성은 용접을 약화시키고 ...
용접 불꽃 뒤에 숨어 있는 숨겨진 위험에 대해 생각해 본 적이 있나요? 용접은 필수적인 작업이지만 전기 사고, 화재, 유독가스, 신체적 부상 등 수많은 위험을 초래할 수 있습니다. 이 글에서는 용접 시 발생할 수 있는 다양한 위험을 살펴보고 용접 작업자를 보호하기 위한 중요한 안전 조치를 소개합니다. 이러한 위험을 이해하고 예방 전략을 실행하면 보다 안전한 작업 환경을 보장하고 잠재적인 사고를 예방할 수 있습니다. 용접 작업을 안전하게 보호하고 자신과 동료를 위험으로부터 보호하는 방법을 자세히 알아보세요.
아크 용접이라고도 하는 용접은 용접 장비의 열 효과를 사용하여 용접 금속의 단면을 가열하고 녹여 원래 분리된 금속을 서로 결합하여 강력하고 제거할 수 없는 접합부를 형성하는 프로세스입니다.
용접 공정에 따라 아크 용접은 자동 용접, 반자동 용접, 수동 용접으로 나눌 수 있습니다. 자동 및 반자동 용접은 주로 공장과 비교적 고정된 작업 공간에 장비가 설치된 대규모 기계 및 장비 제조에 사용됩니다.
반면 수동 용접은 보다 유연하며 실외 공사에서도 사용할 수 있습니다. 작업 공간의 차이로 인해 용접 작업에는 전기, 광학, 열 및 화염 위험을 포함한 다양한 위험이 수반됩니다.
a) 기간 동안 용접 프로세스용접기는 종종 용접봉을 교체하고 용접 전류를 조정해야 하므로 전극 및 전극판과 직접 접촉해야 합니다.
그리고 용접력 공급은 일반적으로 220V/380V이며, 전기 안전 장치에 결함이 있거나 작업자 보호 장비가 표준에 미치지 못하거나 작업자가 무단으로 작업할 경우 전기 사고가 발생할 수 있습니다. 금속 용기, 파이프 라인 또는 습기가 많은 곳에서 용접할 경우 전기 사고의 위험은 더욱 커집니다.
b) 용접기가 유휴 상태일 때 2차 권선 전압은 일반적으로 60-90V 사이입니다. 전압이 높지는 않지만 규정된 안전 전압인 36V를 초과하기 때문에 여전히 특정 위험을 초래할 수 있습니다.
예를 들어 용접기의 유휴 전압이 70V이고 사람이 고온 다습한 환경에서 신체 저항이 약 1600Ω인 상태에서 작업하는 경우, 사람의 몸을 통과하는 전류는 다음과 같습니다: I=V/R=70/1600=44mA. 이 전류에서 용접공의 손은 경련을 일으켜 전기 사고의 위험이 발생할 수 있습니다.
c) 대부분의 용접 작업은 실외에서 이루어지기 때문에 용접기, 용접 케이블, 전원 케이블은 고온, 습도(건설 현장), 먼지에 노출되는 경우가 많습니다.
또한 용접기는 과부하 상태에서 작동하는 경우가 많아 절연 노후화와 전력 및 전기선의 절연 성능 저하로 이어져 누전 사고의 위험이 높아질 수 있습니다.
용접 과정에서 발생하는 아크나 화염은 가연성 물질이 있는 장소에서 작업할 때 쉽게 화재를 일으킬 수 있습니다. 인화성 및 폭발성 장치(구덩이, 도랑 등)가 있는 공간에서 용접하거나 인화성 및 폭발성 물질이 포함된 컨테이너, 타워, 탱크, 파이프라인에서 용접할 경우 이러한 위험은 더욱 커집니다.
2000년 뤄양에서 발생한 '12.25' 대형 화재 사고는 쇼핑몰 내 불법 용접 작업과 관리 부실로 인해 주변 가연성 물질에 불이 붙어 309명이 사망하는 등 이와 관련된 사고 사례가 다수 발생하고 있습니다.
2003년 5월 26일 베이징 오리엔탈 화학 공장에서 메틸 메타크릴레이트가 들어 있는 열차 탱크카의 액슬 너트 용접 작업 중 탱크카의 청소 및 교체가 미흡하고 탱크카 내부의 가연성 가스를 분석하지 않아 폭발 사고가 발생했습니다. 폭발로 맨홀 뚜껑이 날아가 용접공이 맞아 사망하는 사고가 발생했습니다.
용접 과정에서 아크와 용융 금속 슬래그가 발생합니다. 특히 용접 불꽃이 날 수 있는 높은 곳에서 용접할 때 용접자가 특수 보호복, 장갑, 신발을 착용하지 않으면 작업 표면 아래에서 용접자나 작업자에게 화상을 입힐 수 있습니다.
용접 중에는 강한 가시광선과 눈에 보이지 않는 자외선이 발생하여 눈에 강한 자극과 손상을 일으킬 수 있습니다.
장시간 직접 노출되면 눈의 통증, 광 공포증, 눈물, 바람에 대한 민감성을 유발하여 결막염과 각막염(흔히 용접 플래시 화상으로 알려진)을 유발할 수 있습니다.
용접 아크는 적외선, 자외선 및 가시광선을 방출하여 인체에 방사 효과를 줄 수 있습니다.
적외선은 열 복사 효과가 있어 용접 중 고온 환경에서 열사병을 유발할 수 있습니다.
자외선은 광화학적인 영향을 미치며 피부에 해를 끼칠 수 있습니다. 가시광선에 장시간 노출되면 시력이 저하될 수 있습니다.
용접 중 아크 온도는 4200℃ 이상에 도달할 수 있으므로 용접봉 코어, 플럭스 및 금속이 가스화, 증발 및 응축되어 다량의 산화망간 크롬과 유해한 연기 분진이 생성됩니다.
또한 아크 라이트의 높은 온도와 강렬한 방사선으로 인해 주변 공기가 오존 및 질소 산화물과 같은 독성 가스를 생성할 수 있습니다.
환기가 잘 되지 않는 환경에서 장시간 용접 작업을 하면 이러한 유독 가스와 연기 분진을 흡입하게 되어 건강에 영향을 미칠 수 있습니다.
건설 요구 사항으로 인해 용접공은 종종 높은 곳에서 용접 작업을 수행해야 합니다.
추락 방지 조치를 제대로 이행하지 않거나 비계를 제대로 세우고 사용 전 점검을 하지 않거나 높은 곳에서 작업할 때 안전모, 안전대 등 개인 보호구를 착용하지 않으면 고소 작업 시 추락 등의 사고가 발생할 수 있습니다.
용접사는 용접을 위해 금속 용기, 장비, 파이프라인, 타워, 탱크 등 밀폐된 장소나 반밀폐된 장소에 들어가야 하는 경우가 많습니다.
특히 정유 및 화학 기업에서 독성 및 유해 물질이나 불활성 가스를 운송 중에 저장하거나 생성하는 경우 부적절한 작업 관리와 부적절한 보호 조치로 인해 근로자가 중독되거나 질식할 수 있습니다.
전기 사고를 예방하려면 절연, 차폐, 절연, 누전 방지 및 개인 보호 조치를 취하여 전류가 흐르는 부품과 직접 접촉하지 않도록 해야 합니다. 구체적인 방법은 다음과 같습니다:
a) 용접 장비 및 회로의 절연 성능을 개선하세요. 사용되는 용접 장비와 전원 케이블은 반드시 인증된 제품이어야 하며, 전기 절연 성능이 전압 수준, 주변 환경 및 작동 조건에 적합해야 합니다. 용접기는 전기 절연 성능 저하를 방지하기 위해 정기적으로 유지보수하고 햇빛과 비에 노출되지 않도록 보호해야 합니다.
b) 용접기가 오작동하거나 수리가 필요하거나 작업 위치를 변경해야 하거나 조인트를 교체하거나 퓨즈를 교체해야 하는 경우, 작동 전에 전원 공급 장치를 분리해야 합니다.
c) 용접기의 전원 공급 장치를 설치할 때 사람이 살아있는 부품에 접촉할 경우 전원이 자동으로 차단되도록 잔류 전류 장치를 설치하는 것을 잊지 마세요. 습기가 있거나 금속성 용기, 장비 또는 부품에 용접할 때는 정격 작동 전류가 15mA를 초과하지 않고 정격 작동 시간이 0.1초 미만인 잔류 전류 장치를 사용해야 합니다.
d) 용접기의 케이스와 2차 권선의 리드에 대해 양호한 보호 접지 또는 제로 접지 조치를 취해야 합니다. 전원 공급 장치가 3상 3선식 시스템 또는 단상 시스템인 경우 저항값이 4Ω을 초과하지 않는 보호 접지선을 설치해야 합니다. 전원 공급 장치가 접지된 중성점이 있는 3상 4선식 시스템인 경우 보호 중성선을 설치해야 합니다.
e) 전기 안전 지식과 자기 보호 의식에 대한 근로자 교육을 강화합니다. 용접 작업자는 작업 중 절연 신발과 특수 절연 장갑을 착용해야 합니다. 빗속에서의 용접은 금지됩니다. 특히 습한 환경에서 용접할 때는 마른 나무판이나 고무 절연 패드 위에 서서 작업해야 합니다.
f) 금속 구조물, 파이프 라인, 선로 및 기타 금속 연결부를 전도체로 사용하는 것은 금지되어 있습니다. 금속 용기 또는 특히 습한 장소에서 용접할 때는 조명 기구의 전원 공급 장치를 12V 미만의 안전한 전압으로 사용해야 합니다.
a) 가연성 및 폭발 위험이 있는 장소에서 용접할 경우, 용접 전에 규정에 따라 화기 작업 허가를 받아야 합니다. 작업을 시작하기 전에 관련 부서의 승인이 필요하며, '화재 금지' 원칙을 엄격히 준수해야 합니다.
b) 용접하기 전에 작업장 아래와 주변에 인화성 및 폭발성 물질이 있는지 확인하고, 인화성 페인트나 부식 방지 물질이 있는 경우 적절히 취급하세요. 가동 중인 생산 장치 및 오일 탱크 구역 근처에서 용접 작업을 할 경우 방화벽을 설치해야 합니다. 높은 곳에서 용접 작업을 하는 경우 석면 보드나 철판을 사용하여 불꽃이 날리지 않도록 격리해야 합니다.
다) 인화성 및 폭발성 물질의 생산 및 운송에 사용되는 용기, 장비 또는 배관에 용접을 할 경우 연결된 장비 및 배관이 막혀 있거나 블라인드 플레이트로 막혀 있는지 확인하고 규정에 따라 분석을 위한 송풍, 청소, 교체 및 샘플링을 수행해야 합니다. 용접은 분석 결과가 적격 판정을 받은 후에만 실시할 수 있습니다.
a) 용접 작업자는 용접 시 적절한 보호복, 절연 장갑, 절연 신발을 착용해야 합니다. 용접에 고전류를 사용할 때는 용접 집게에 보호 커버를 장착해야 합니다.
b) 새로 용접한 부위는 발과 신체에 직접 닿거나 화상을 입지 않도록 적시에 석면 보드 또는 기타 재료로 덮어야 합니다.
c) 고층 용접 시 교체되는 용접봉 헤드는 아래 작업자가 화상을 입지 않도록 중앙 집중식으로 쌓아야 합니다.
d) 용접 슬래그를 청소할 때는 보호 고글을 착용해야 합니다. 높은 곳에서 오버헤드 또는 수평 용접을 할 때는 과도한 스파크가 발생할 수 있으므로 격리 조치를 취해야 합니다.
용접 전류의 강도에 따라 특수 보호 렌즈가 있는 적절한 안면 보호구와 컬러 보호 안경을 사용해야 합니다.
용접 보조에 관여하는 다른 직원과 용접 현장 근처의 직원도 보호 조치를 취하고 적절한 보호 안경을 착용해야 합니다.
용접공과 주변 작업자는 적절한 개인 보호 장비를 착용해야 합니다. 용접 마스크와 착색 고글을 착용하지 않고 아크 라이트를 직접 관찰하는 것은 금지되어 있습니다.
피부 노출을 최소화해야 하며, 여름에는 반바지와 반팔 셔츠를 입고 용접 작업을 해서는 안 됩니다. 가능하면 노출된 피부에는 자외선 차단 크림을 발라야 합니다.
a) 용접 공정을 합리적으로 설계하고 단면 용접 및 양면 성형 공정을 사용하여 금속 용기 내부의 용접량을 줄이도록 노력하세요.
b) 협소하거나 밀폐된 공간에서 용접 작업을 하는 경우, 작업 공간의 유해 가스 및 먼지 농도를 줄이기 위해 강제 환기 조치를 취해야 합니다.
c) 가능하면 수동 용접 대신 자동 또는 반자동 용접을 사용하여 용접 작업자가 유해 가스 및 분진에 노출되는 것을 줄여야 합니다.
d) 저분진 및 저독성 용접 전극을 사용하여 작업 공간의 유해 연기 및 먼지 함량을 줄이세요.
e) 용접하는 동안 용접공과 주변에 있는 다른 작업자는 연기와 먼지 흡입을 최소화하기 위해 방진 및 독성 가스 마스크를 착용해야 합니다.
용접공은 정기적인 건강검진을 받아야 합니다. 고혈압, 심장병, 간질 등의 병력이 있는 사람은 고공 용접 작업을 할 수 없습니다. 높은 곳에서 작업할 때는 안전벨트를 올바르게 매고 안전모를 착용해야 합니다.
용접 전에 작업 공간과 그 주변을 검사하여 발판의 안정성과 무결성을 확인하고 비계 및 기타 안전 보호 시설의 안전 요건 준수 여부를 확인해야 합니다.
필요한 경우 작업장 아래 및 주변에 안전망을 설치해야 합니다. 상하 이동이 수반되는 작업의 경우 격리 조치를 취해야 합니다.
a) 독성 또는 유해 물질이 포함된 용기, 장비, 파이프라인, 타워, 탱크 등 밀폐 또는 반밀폐 구역에서 용접하기 전에 연결된 모든 공정 장비의 전원을 차단해야 합니다.
청소, 퍼지 및 교체를 수행해야 하며 규정에 따라 장비 출입을 위한 작업 허가를 받아야 합니다. 샘플링 및 분석을 수행해야 하며 검사를 통과한 후에만 작업을 시작할 수 있습니다.
b) 정상적인 상황에서는 4시간마다 샘플링 및 분석을 수행해야 하며, 상황이 변하면 즉시 샘플링 및 분석을 수행해야 합니다. 또한 비상 시 사용할 수 있도록 충분한 양의 호흡기 장비(산소)를 현장에 준비해야 합니다.
c) 작업 중에는 지정된 담당자가 안전 모니터링을 수행해야 하며, 용접 작업자는 정기적으로 교대 근무를 해야 합니다.
밀폐성이 강하고 산소 결핍이 발생하기 쉬운 장비의 경우 산소 결핍으로 인한 질식을 방지하기 위해 강제 환기(직접 산소 공급 금지)를 통해 산소를 보충해야 합니다.
특수 작업인 용접은 먼지, 독성 가스, 고온, 아크 광선, 고주파 전자기장 등 심각한 직업적 위험을 수반합니다. 사회가 빠르게 발전함에 따라 용접은 거의 모든 산업 분야에서 점점 더 필수적인 요소가 되고 있습니다.
용접공의 수가 급증함에 따라 용접과 관련된 직업적 위험도 증가하고 있습니다.
용접 작업의 다양성과 위험의 규모를 고려할 때 용접공의 직업적 위험을 줄이기 위해 일련의 효과적인 보호 조치를 시행해야 합니다.
개선 용접 기술, 프로세스 및 자료:
용접 기술을 개선하여 작업을 기계화 및 자동화하면 용접으로 인한 인체 건강 위험을 근본적으로 제거할 수 있습니다.
용접용 컨테이너를 합리적으로 설계하고 단면 용접 및 양면 성형과 같은 새로운 기술을 채택하는 등 용접 공정을 개선하면 용접공이 통풍이 잘 되지 않는 컨테이너에서 작업하는 것을 방지하여 작업 환경을 크게 개선할 수 있습니다.
용접봉의 재질을 개선하여 무독성 또는 저독성 용접봉을 선택하는 것도 용접 위험을 줄이는 효과적인 방법입니다.
직장의 환기 환경을 개선하세요:
환기는 자연 환기 또는 기계 환기가 가능하며, 후자의 경우 팬을 사용하여 공기 교환, 먼지 제거 및 해독을 할 수 있습니다. 자연 환기가 잘 되지 않는 밀폐된 공간에서는 기계적 환기 조치가 필요합니다.
개인 보호 조치를 강화하세요:
개인 보호 조치를 취하면 용접 시 발생하는 유독 가스와 먼지로 인한 피해를 예방할 수 있습니다. 작업자는 적절한 보호 안경, 안면 보호대, 마스크, 장갑을 사용하고 흰색 보호복과 단열 신발을 착용해야 합니다.
맨팔은 허용되지 않습니다. 통풍이 잘 되지 않는 밀폐된 컨테이너에서 작업하는 경우 통풍이 잘 되는 보호 헬멧을 착용해야 합니다.
노동 보호 홍보, 교육 및 현장 모니터링을 강화합니다:
근로자는 자기 보호 의식을 높이고 직업병 발생률을 줄이기 위해 필요한 산업 안전 및 보건 지식 교육을 받아야 합니다.
또한 용접 현장의 먼지 및 독성 위험에 대한 모니터링을 강화하고 용접공에 대한 정기적인 신체 검사를 실시하여 문제를 즉시 감지하고 해결하는 것이 중요합니다.
용접 작업 시 개인 보호 조치에는 주로 머리, 얼굴, 눈, 귀, 호흡기, 손, 신체를 보호하는 것이 포함됩니다.
이러한 조치에는 주로 먼지 보호, 독극물 방지, 소음 감소, 고온 방사선 차폐, 방사능 보호, 기계적 부상 방지 및 일반 청결이 포함됩니다.
작업복, 장갑, 안경, 마스크 등 표준 보호 장비를 착용하는 것 외에도 밀폐된 컨테이너에서 용접을 하거나 환기가 어려운 상황과 같은 특정 작업 환경에서는 연기 및 먼지의 피해를 방지하기 위해 공기호흡기를 착용할 수 있습니다.
독성이 강한 환경에서 긴급 용접 수리를 하는 경우, 급성 직업 중독을 예방하기 위해 격리된 산소 호흡기를 착용할 수 있습니다.
아크 광선 손상으로부터 용접자의 눈을 보호하려면 용접 중에는 특수 보호 렌즈가 있는 안면 보호구를 사용해야 합니다. 렌즈는 용접 전류의 강도에 따라 선택해야 하지만 용접자의 시야와 작업 환경의 밝기도 고려해야 합니다.
전기 아크로 인한 피부 손상을 방지하기 위해 용접공은 밝은색 또는 흰색 캔버스 작업복을 착용해야 합니다. 소매를 단단히 여미고 옷깃 단추를 잠그며 피부가 노출되지 않도록 해야 합니다.
용접 보조자 및 용접 현장 근처에 있는 다른 직원들은 아크 라이트 손상을 방지하기 위해 서로 협력해야 합니다. 보조자는 적절히 어두운 필터 안경을 착용해야 합니다.
여러 사람이 작업하거나 교차 작업 공간에서는 아크 라이트로 인해 용접사 및 다른 작업자의 눈이 다치지 않도록 보호막을 설치하는 등 보호 조치를 취해야 합니다.
또한 토륨 텅스텐 막대를 취급한 후에는 흐르는 물과 비누로 손을 씻어야 하며, 작업복과 장갑을 정기적으로 세척하는 데 주의를 기울여야 합니다. 소음 차단 귀마개나 귀마개를 착용하면 소음 위험으로부터 보호할 수 있습니다. 이 모든 것이 효과적인 개인 보호 조치입니다.
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
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