潛水員水下用電安全規(guī)程Code of safety for divers use of electricity underwater
目次
前言
1 范圍
2 規(guī)范性引用文件
3 術(shù)語和定義
4 使用環(huán)境
5 技術(shù)要求
6 安裝使用及操作
7 應(yīng)急措施
附錄A(資料性附錄) 人體安全電流
附錄B(資料性附錄) 水下安全距離
前言
本標(biāo)準(zhǔn)的全部技術(shù)內(nèi)容為強(qiáng)制性。
本標(biāo)準(zhǔn)主要參照國際海事承包商協(xié)會(IMCA)的《水下用電安全實用規(guī)程》(AODC 035),對GB 16636-1996《潛水員水下用電安全技術(shù)規(guī)范》和GB 17869-1999《潛水員水下用電安全操作規(guī)程》整合修訂,并按照GB/T 1.1-2000的要求進(jìn)行編輯性的修改。
本標(biāo)準(zhǔn)代替GB 16636-1996《潛水員水下用電安全技術(shù)規(guī)范》和GB 17869-1999《潛水員水下用電安全操作規(guī)程》。本標(biāo)準(zhǔn)將GB 17869-1999的主要內(nèi)容納入GB 16636-1996,并刪除了兩部標(biāo)準(zhǔn)中重疊敘述的文字。
本標(biāo)準(zhǔn)的附錄A和附錄B為資料性附錄。
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國交通部提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由交通部救撈與水下工程標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:上海交通大學(xué)海洋水下工程科學(xué)研究院。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:張國光、董建順、荊巖林、王寶儉、何秀霞。
本標(biāo)準(zhǔn)所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為:
——GB 16636-1996;
——GB 17869-1999。
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了與潛水員水下作業(yè)有關(guān)的各種水下電氣設(shè)備,以及雖與水下作業(yè)無直接關(guān)系,但可能會對作業(yè)潛水員構(gòu)成危害的各種水下電氣結(jié)構(gòu)、設(shè)施在用電安全方面的基本要求,包括使用環(huán)境、技術(shù)要求、安裝操作,及應(yīng)急措施等。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于與潛水員有關(guān)的潛水裝具、設(shè)備、系統(tǒng)、工具、結(jié)構(gòu)設(shè)施,以及水下作業(yè)的用電安全。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB 6722 爆破安全規(guī)程
GB/T 16560 甲板減壓艙
3 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1
水下用電安全 safe use of electricity underwater
避免或防止各種可能由使用水下(或壓力艙)電氣裝置所引起的對潛水員的危害(如:電擊),以及因受熱導(dǎo)致電氣絕緣材料性能下降而產(chǎn)生有毒、易爆產(chǎn)物,或因加熱表面、故障設(shè)備、開關(guān)裝置等產(chǎn)生的電弧、火花點燃某些混合氣體所造成的對潛水員的損害。
3.2
潛水設(shè)備與系統(tǒng) diving equipment and system
能在壓力下輸送潛水員進(jìn)行潛水作業(yè)時所需要的整套裝置與系統(tǒng)(包括:甲板減壓艙、潛水鐘、水下工作艙和人員轉(zhuǎn)運艙等)和各種類型的潛水器,以及潛水員在潛水作業(yè)時應(yīng)穿戴、維系或佩掛的裝具(如:潛水服、水下呼吸器、臍帶和通訊設(shè)備等)。
3.3
潛水員應(yīng)急轉(zhuǎn)運系統(tǒng) diver's emergency transfer system
一種在緊急情況下轉(zhuǎn)運潛水員的壓力容器裝置,是潛水系統(tǒng)的主要裝備之一。潛水員應(yīng)急轉(zhuǎn)運系統(tǒng)配備有供氣、電氣和視聽檢測等裝置,可與甲板減壓艙對口相接。亦稱:人員轉(zhuǎn)運艙。
3.4
水下作業(yè)設(shè)備 underwater tool and equipment
潛水員在水下作業(yè)時所使用的各種工具、器械和儀器。
3.5
水下結(jié)構(gòu)設(shè)施 underwater structure and installation
長期在水下工作的大型裝置和結(jié)構(gòu),如:外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)、海底油氣生產(chǎn)系統(tǒng)、海底管道和水下電纜等。
3.6
使用環(huán)境 operational environment
水下電氣設(shè)備正常使用時的周圍環(huán)境,如:所處環(huán)境的壓力、氣體、溫度、濕度,以及潛水員著裝情況等。
3.7
人體安全電流 body safe current
可以允許流過潛水員人體的最大電流。
3.8
水下安全距離 underwater safe distance
當(dāng)水中所出現(xiàn)的電壓梯度不會危害潛水員時,潛水員距帶電體的最小距離。
3.9
水下工作艙 underwater habitat
一種設(shè)置在作業(yè)區(qū)域附近、用來完成水下焊接等工作的艙室結(jié)構(gòu)。在外界海水的壓力下,工作艙室的內(nèi)部有一個干式且氣體適度的環(huán)境。
3.10
電熱潛水服 electrical-heat diving suit
通過電加熱的方式,產(chǎn)生潛水員水下作業(yè)保暖所必需熱量的潛水衣、褲、手套及帽子等。
3.11
手提設(shè)備 hand-held equipment
潛水作業(yè)期間由潛水員攜帶的各種小型裝置,如:攝像機(jī)、水下照明燈具、手持電動工具和無損探傷(NDT)裝置等。
3.12
海底設(shè)備 seabed equipment
在海底通過電力驅(qū)動為各種作業(yè)工具、設(shè)備提供動力的液壓泵或動力源。
3.13
全防電潛水服 fully protective diving suit
采取完全絕緣,或完全導(dǎo)電,或絕緣與導(dǎo)電相結(jié)合等措施,避免因水中電位梯度所致電擊危害的潛水服。
3.14
濕式焊接與切割 wet welding and cutting
在水中濕式環(huán)境條件下所實施的電焊和切割作業(yè)。
3.15
設(shè)閘式潛水器 lock-in-lock-out submersible
一種設(shè)有調(diào)壓艙,并有自航能力的潛水器。必要時,潛水員可經(jīng)調(diào)壓艙調(diào)壓后由水中進(jìn)入潛水器,或由潛水器內(nèi)出外到水中。又稱:調(diào)壓進(jìn)出式潛水器(LILOS)。
4 使用環(huán)境
4.1 甲板減壓艙和應(yīng)急轉(zhuǎn)運系統(tǒng)
4.1.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa,且能以不同的速率變化。
4.1.2 環(huán)境:0 MPa~0.6 MPa的壓縮空氣;或氧分壓不大于0.06 MPa和氧濃度不大于23%的含氧混合氣。
4.1.3 溫度:飽和艙內(nèi)為25℃~35℃,空氣艙內(nèi)為0℃~50℃。
4.1.4 濕度:艙內(nèi)相對濕度為50%~75%,特別情況下可短暫升至100%。
4.1.5 潛水員著裝:穿著較薄的非電氣保護(hù)服裝。
4.2 潛水鐘和設(shè)閘式潛水器
4.2.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa,且變化迅速。
4.2.2 環(huán)境:0 MPa~0.6 MPa的壓縮空氣;或氧分壓不大于0.06 MPa和氧濃度不大于23%的含氧混合氣。
4.2.3 溫度:設(shè)備內(nèi)為25℃~35℃,特殊情況下可降至10℃。外部在0℃~30℃,但通常在5℃~15℃。
4.2.4 濕度:設(shè)備內(nèi)部的相對濕度較高,外部暴露于海水飛濺區(qū),并可被海水淹沒。
4.2.5 潛水員著裝:穿著較薄的非電氣保護(hù)服裝。
4.3 水下工作艙
4.3.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa。
4.3.2 環(huán)境:0 MPa~0.6 MPa的壓縮空氣;或氧分壓不大于0.06 MPa和氧濃度不大于23%的含氧混合氣。
4.3.3 溫度:內(nèi)部溫度5℃~40℃,若在非常狹小的艙室內(nèi),特殊情況溫度可升至60℃。
4.3.4 濕度:可完全浸沒在外界壓力下的海水中。作業(yè)期間,相對濕度將在70%~100%。
4.3.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服、常規(guī)焊接服或耐熱服。
4.4 電熱潛水服
4.4.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0.MPa~3 MPa,不會迅速變化。
4.4.2 環(huán)境:當(dāng)潛水員進(jìn)入或離開潛水鐘時,環(huán)境是0 MPa~0.6 MPa的壓縮空氣;或氧分壓不大于0.06 MPa和氧濃度不大于23%的含氧混合氣。在水面支持潛水的情況下,潛水員進(jìn)入或離開海洋表面時,是常壓環(huán)境。
4.4.3 溫度:取決于所處深度的水溫,通常在5℃~15℃。
4.4.4 濕度:外界環(huán)境通常是海水。
4.4.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.5 載人潛水器
4.5.1 壓力:內(nèi)部壓力保留在常壓環(huán)境,外部壓力取決于作業(yè)的深度。
4.5.2 環(huán)境:氧分壓不大于0.06 MPa和氧濃度不大于23%的含氧混合氣。
4.5.3 溫度:內(nèi)部溫度在10℃~25℃,可短暫降至2℃或升至35℃。外部是所達(dá)深度的海水溫度,即0℃~30℃。
4.5.4 濕度:艙內(nèi),相對濕度較高;艙外,從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.5.5 潛水員著裝:穿著普通服裝或橡膠潛水服。
4.6 遙控潛水器
4.6.1 壓力:一旦完全入水,其外部壓力就是周圍水環(huán)境的壓力。所承受的壓力在潛水器下水或回收時,會迅速地變化。
4.6.2 環(huán)境:設(shè)備被完全浸沒在海水中。
4.6.3 溫度:水溫從0℃~30℃變化。
4.6.4 濕度:外部環(huán)境是海水。
4.6.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.7 臍帶
4.7.1 壓力:取決于所處水深的壓力,其范圍0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa。壓力變化迅速。
4.7.2 環(huán)境:大氣、飛濺霧氣或海水。
4.7.3 溫度:浸沒在海水中,溫度為0℃~30℃,特殊情況下可低于0℃或高達(dá)50℃。
4.7.4 濕度:從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.7.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.8 手提設(shè)備
4.8.1 壓力:取決于所處水深的壓力,范圍為0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa。壓力變化迅速。
4.8.2 環(huán)境:大氣、飛濺霧氣或完全浸沒在海水中,還可進(jìn)入0.6 MPa壓縮空氣,或壓力達(dá)6 MPa的氦氧混合氣環(huán)境中。
4.8.3 溫度:浸沒在海水中,溫度為0℃~30℃,但一般是5℃~15℃。
4.8.4 濕度:從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.8.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.9 海底設(shè)備
4.9.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa。
4.9.2 環(huán)境:大氣、飛濺霧氣或海水。
4.9.3 溫度:浸沒在海水中,溫度為0℃~30℃,但一般是5℃~15℃。
4.9.4 濕度:從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.9.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.10 濕式焊接與切割
4.10.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa。
4.10.2 環(huán)境:大氣、飛濺霧氣或海水。
4.10.3 溫度:浸沒在海水中,溫度為0℃~30℃,但一般是5℃~15℃。
4.10.4 濕度:從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.10.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服或重裝潛水服,頭盔包裹薄橡膠或絕緣薄膜,佩戴橡膠手套。
4.11 外加電流裝置
4.11.1 壓力:0 MPa~3 MPa。
4.11.2 環(huán)境:大氣、飛濺霧氣或海水。
4.11.3 溫度:浸沒在海水中,溫度為0℃~30"C,但一般是5℃~15℃。
4.11.4 濕度:從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.11.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.12 大功率設(shè)備
4.12.1 壓力:0 MPa~3 MPa。
4.12.2 環(huán)境:大氣、飛濺霧氣或海水。
4.12.3 溫度:浸沒在海水中,溫度為0℃~30℃,但一般是5℃~15℃。
4.12.4 濕度:從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.12.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.13 水面配電設(shè)備
4.13.1 壓力:常壓環(huán)境。
4.13.2 環(huán)境:從干燥、溫暖的空調(diào)室內(nèi)條件,直至暴露的船舶甲板(風(fēng)、雨、海浪及振動)。
4.13.3 溫度:取決于所處環(huán)境的溫度,一般在0℃~50℃。
4.13.4 濕度:從干燥的大氣直至海水飛濺區(qū)。
4.13.5 潛水員著裝:穿著普通服裝或橡膠潛水服。
4.14 水下爆破裝置
4.14.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa。
4.14.2 環(huán)境:大氣、飛濺霧氣或海水。
4.14.3 溫度:浸沒在海水中,溫度為0℃~30℃,但一般是5℃~15℃。
4.14.4 濕度:從大氣(飛濺或浸沒區(qū))至海水。
4.14.5 潛水員著裝:穿著橡膠潛水服。
4.15 蓄電池
4.15.1 壓力:常壓環(huán)境。
4.15.2 環(huán)境:完全水密。
4.15.3 溫度:取決于所處環(huán)境的溫度,一般是0℃~50℃。
4.15.4 濕度:干燥。
4.15.5 潛水員著裝:穿著普通服裝或橡膠潛水服。
4.16 絕緣材料
4.16.1 壓力:0 MPa~6 MPa,但一般在0 MPa~3 MPa,且能以不同的速率變化。
4.16.2 環(huán)境:從干燥、溫暖的空調(diào)室內(nèi)條件,直至暴露的船舶甲板(風(fēng)、雨、海浪及振動)。
4.16.3 溫度:取決于所處環(huán)境的溫度,一般是0℃~50℃。
4.16.4 濕度:從干燥的大氣直至海水飛濺區(qū)。
4.16.5 潛水員著裝:穿著普通服裝或橡膠潛水服。
5 技術(shù)要求
5.1 水下用電及水面配電設(shè)備的基本要求
5.1.1 水下用電設(shè)備及水面配電設(shè)備的電氣裝置的設(shè)計、建造、安裝和試驗應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)定。
5.1.2 交流電源應(yīng)通過隔離變壓器供電:
a) 如來自無接地次級隔離變壓器,應(yīng)使用具有回路斷路器的線絕緣監(jiān)測器。
b) 如來自有次級接地的隔離變壓器,應(yīng)使用具有自動跳閘的保護(hù)裝置,并有可靠的接地報警裝置,限制其故障電流小于1 A。
5.1.3 自動跳閘裝置的動作響應(yīng)時間不大于20 ms,并應(yīng)能由潛水監(jiān)督在必要的安全檢查之后重新調(diào)整。同時,這些裝置還應(yīng)配備可以在重新調(diào)整后由潛水監(jiān)督操作的過載保護(hù)設(shè)備。
5.1.4 水下設(shè)備的電氣系統(tǒng)不得采用其金屬殼體作回路,電路中應(yīng)設(shè)有能自動跳閘的保護(hù)裝置來進(jìn)行過載及斷路保護(hù)。
5.1.5 水下設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)部件應(yīng)可靠接地,接地電阻值不大于4 Ω,且具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。
5.1.6 對于潛水員水下作業(yè)使用的所有電源,應(yīng)使用隔離變壓器或獨立的發(fā)電機(jī)。
5.2 甲板減壓艙和應(yīng)急轉(zhuǎn)運系統(tǒng)
5.2.1 甲板減壓艙和應(yīng)急轉(zhuǎn)運系統(tǒng)的用電電壓,應(yīng)符合表1的規(guī)定。
表1
5.2.2 每一絕緣的配電系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有漏電檢測或接地斷路報警裝置,絕緣電阻值不小于5 MΩ。
5.2.3 測試設(shè)備的工作電源為交流220 V時,各種傳感器的激勵電壓應(yīng)不高于10 V(典型電流為15 mA)。對與傳感器有關(guān)的儀器應(yīng)有保護(hù)措施。
5.2.4 其他有關(guān)規(guī)定,按照GB/T 16560的有關(guān)規(guī)定。
5.3 潛水鐘和設(shè)閘式潛水器
5.3.1 潛水鐘和設(shè)閘式潛水器的用電電壓,應(yīng)符合表1的規(guī)定。
5.3.2 潛水鐘鐘內(nèi)動力為直流24 V電源,并由安裝在潛水鐘外的、水面耐壓容器的變壓和整流電源所提供。
5.3.3 用于潛水鐘外部照明的交流220 V電源,應(yīng)由具有限制故障電流的隔離變壓器和殘余電流保護(hù)裝置(RCD)所構(gòu)成的主動保護(hù)系統(tǒng)提供供電保護(hù)。
5.4 水下工作艙
5.4.1 水下工作艙的用電電壓,應(yīng)符合表1的規(guī)定。
5.4.2 艙內(nèi)的工作電源(如:預(yù)熱電源和手提工具電源等),應(yīng)通過線絕緣監(jiān)測器進(jìn)行在線監(jiān)測。
5.4.3 艙的臍帶電纜,應(yīng)通過線絕緣監(jiān)視器連續(xù)監(jiān)測其絕緣阻抗情況。線絕緣監(jiān)測器可通過監(jiān)測漏電電阻,且提供連續(xù)讀數(shù),來監(jiān)測電路絕緣的變化情況。
5.5 載人潛水器
5.5.1 載人潛水器設(shè)施中電氣設(shè)備的用電電壓,應(yīng)符合表1的規(guī)定。駕駛艙內(nèi)只供應(yīng)不大于直流24 V的電源用于生命支持和控制電路。
5.5.2 放置變壓器和處理用于潛水器供電整流器及其控制回路的設(shè)備容器,應(yīng)安置在潛水器的外部。
5.6 遙控潛水器
5.6.1 遙控潛水器使用的交流電源,應(yīng)由船舶的380 V(440 V)三相交流供電系統(tǒng)變壓,并通過臍帶電纜經(jīng)隔離變壓器提供。
5.6.2 遙控潛水器與潛水員聯(lián)合作業(yè)時,應(yīng)采取相應(yīng)的安全防護(hù)措施,如:潛水員應(yīng)穿著全防電潛水服進(jìn)行作業(yè)。
5.7 臍帶
5.7.1 臍帶電纜應(yīng)具有足夠的拉伸強(qiáng)度,同時應(yīng)采取措施不使其承受拉伸載荷。
5.7.2 臍帶外部可能被潛水員或有關(guān)人員觸及的電氣設(shè)備的用電電壓,應(yīng)符合表1中給出的規(guī)定。
5.7.3 臍帶中的電纜應(yīng)采取主動保護(hù)措施,并將電源線接入設(shè)在水面上的隔離變壓器。
5.8 手提設(shè)備
5.8.1 潛水員手提設(shè)備應(yīng)堅固耐用,有可靠的絕緣性能。
5.8.2 潛水員手提設(shè)備的用電電壓,應(yīng)符合表1中給出的規(guī)定。
5.9 海底設(shè)備
5.9.1 大功率海底設(shè)備(如:抽吸挖泥泵),電動機(jī)的電源通過臍帶從水面的380 V(440 V)三相交流供電系統(tǒng)提供,應(yīng)確保主臍帶電纜與電動機(jī)連接件的絕緣性能和接地屏蔽性能。
5.9.2 輔助海底設(shè)備作業(yè)的潛水員應(yīng)佩戴絕緣手套,并采取相應(yīng)的安全措施。
5.10 電熱潛水服
5.10.1 電熱潛水服的電阻絲應(yīng)具有較高的抗疲勞強(qiáng)度,且結(jié)構(gòu)牢靠,不易折斷。電熱潛水服的絕緣及導(dǎo)電織物應(yīng)是阻燃、耐高溫、無毒性的材料。
5.10.2 電熱潛水服的用電電壓,應(yīng)符合表2中給出的規(guī)定。
表2
5.10.3 電熱潛水服的頭盔或氣體加熱器,應(yīng)完全封裝在可靠接地的導(dǎo)電屏蔽物內(nèi)。
5.10.4 潛水員穿著電熱潛水服進(jìn)行潛水作業(yè)之前,應(yīng)對電熱潛水服及其電路進(jìn)行嚴(yán)格的外觀檢查和電氣安全性能測試,安全性能測試不合格的不得使用。
5.11 濕式焊接與切割
5.11.1 濕式焊接與切割設(shè)備的用電電壓,應(yīng)符合表3中給出的規(guī)定。
表3
5.11.2 電氧切割裝置應(yīng)滿足以下條件:
a) 電氧割炬應(yīng)設(shè)計有氧氣閥,該閥應(yīng)始終確保與割條絕緣。
b) 割條應(yīng)具有電氣絕緣層;該電氣絕緣層應(yīng)具有較高的抗磨損性,且不會因長期浸泡在海水中而導(dǎo)致絕緣性能惡化。
5.12 外加電流裝置
5.12.1 外加電流裝置應(yīng)該在離其適當(dāng)?shù)木嚯x處設(shè)置隔離遮欄和/或安全標(biāo)志,以避免潛水員誤入潛在危害的區(qū)域。隔離遮欄和/或安全標(biāo)志的安全距離的計算,可參照附錄B。
5.12.2 外加電流裝置的用電電壓,應(yīng)符合表3中給出的規(guī)定。并應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,防止外加電流裝置系統(tǒng)被極化。
5.12.3 外加電流裝置的直流供電電壓不大于30 V,可不設(shè)隔離遮欄和安全標(biāo)志。
5.12.4 潛水員應(yīng)盡可能在切斷外加電流裝置系統(tǒng)供電電源的情況下進(jìn)行水下作業(yè),否則應(yīng)首先檢測附近水域的電場強(qiáng)度,并采取相應(yīng)的防護(hù)措施,方可進(jìn)行水下作業(yè)。
5.13 大功率設(shè)備
5.13.1 大功率設(shè)備應(yīng)該在離其適當(dāng)?shù)木嚯x上設(shè)置隔離遮欄和/或安全標(biāo)志,以避免潛水員誤入潛在危害的區(qū)域。隔離遮欄和/或安全標(biāo)志的安全距離的計算,可參照附錄B。
5.13.2 在潛水作業(yè)開始之前,應(yīng)對大功率設(shè)備的電源情況進(jìn)行詳細(xì)的查詢、調(diào)研和可能的危害評估,并提出必要的安全保護(hù)措施。
5.13.3 在大功率設(shè)備的現(xiàn)有電源供應(yīng)不能中斷情況下作業(yè)時,應(yīng)對作業(yè)潛水員采取必要的防電擊保護(hù),以保護(hù)潛水作業(yè)者的安全。
6 安裝使用及操作
6.1 水下用電安裝要求
6.1.1 從事與潛水員水下作業(yè)有關(guān)的潛水設(shè)備、系統(tǒng)、工具和水下結(jié)構(gòu)設(shè)施之電氣設(shè)施安裝、改造和維修的人員,應(yīng)是精通電氣操作程序,通曉水下工程實踐的危險及問題,持有國家認(rèn)可資格證書,且熟悉國家有關(guān)規(guī)定和本標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)內(nèi)容的專業(yè)人員。
6.1.2 安裝與潛水員水下作業(yè)有關(guān)的各種電氣設(shè)施、裝置,或臨時性電氣設(shè)備之前,應(yīng)首先檢查、確信這些電氣設(shè)施、裝置或設(shè)備已經(jīng)達(dá)到現(xiàn)行國家有關(guān)規(guī)定和本標(biāo)準(zhǔn)的要求。
6.1.3 與潛水員水下作業(yè)有關(guān)的各種潛水設(shè)備、系統(tǒng)、工具和水下結(jié)構(gòu)設(shè)施之電氣設(shè)施的安裝,應(yīng)遵循如下要點:
a) 所有大于6 V的電氣回路都應(yīng)有相應(yīng)的熔斷器/回路斷路器作短路保護(hù);
b) 電氣導(dǎo)線應(yīng)具有通過全負(fù)荷電流、過載電流,以及保護(hù)裝置動作時間內(nèi)可能通過的故障電流的足夠截面積;
c) 電氣線路中的接頭應(yīng)可靠,并盡量減少其數(shù)量;電氣連接終端應(yīng)結(jié)構(gòu)完整,且具有一定長度的導(dǎo)線尾纜;
d) 導(dǎo)線路徑選擇應(yīng)避開容易出現(xiàn)機(jī)械損壞之處并予以固定,必要時加以某種形式的機(jī)械保護(hù);
e) 電氣線路的布線應(yīng)該隔開,避免交叉回路受到破壞或造成短路;
f) 電氣線路的終端箱應(yīng)密閉,避免潮氣侵入;
g) 不得使用共用反饋回路,每個回路都應(yīng)獨立工作;各個保護(hù)回路都應(yīng)分開,且有醒目標(biāo)志,當(dāng)某一回路發(fā)生故障時,不會影響其他回路的正常工作;
h) 電氣線路的標(biāo)志套應(yīng)安裝在距終端一定距離處,以減少標(biāo)志套受熱可能產(chǎn)生的毒性物質(zhì)對潛水員安全的影響;
i) 應(yīng)使用性能良好的示蹤標(biāo)志材料,并在插頭、插座、接線和印刷電路板的設(shè)計上安排足夠的示蹤距離,確保表面形成鹽垢后仍具有相應(yīng)的間隙;
j) 多股絞合電纜或柔性電纜中不得使用軟焊,必要時應(yīng)對布線采取相應(yīng)的支撐。
6.1.4 著手進(jìn)行潛水及水下作業(yè)之前,應(yīng)首先查詢和掌握作業(yè)水域附近環(huán)境的水下結(jié)構(gòu)設(shè)施、海底裝置或大功率設(shè)備的電氣特征及實驗狀況。必要時,應(yīng)制定相應(yīng)的應(yīng)急防范措施,以確保水下作業(yè)潛水員的安全。
6.1.5 潛水及水下作業(yè)之后,對各種潛水設(shè)備、系統(tǒng)、工具或水下結(jié)構(gòu)設(shè)施之電氣設(shè)施的檢查,應(yīng)滿足下列要求:
a) 檢查電纜的機(jī)械損害及絕緣性能,并注意相關(guān)設(shè)備的電氣安全性能變化;
b) 定期檢查電氣線路中的主動保護(hù)裝置,并將檢查結(jié)果記錄存檔;
c) 對水下電氣設(shè)施、設(shè)備的電氣安全性能進(jìn)行檢測記錄,確保其滿足設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)。同時,對上述電氣設(shè)施、設(shè)備的任何修理,也都應(yīng)記錄存檔。
6.1.6 與潛水員水下作業(yè)有關(guān)的各類便攜式和固定式的電氣設(shè)施或裝置應(yīng)建立相應(yīng)的技術(shù)檔案,由專業(yè)人員定期進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果記錄存檔,以確保這些電氣設(shè)施或裝置的所有保護(hù)結(jié)構(gòu)的完整性和可靠性。
6.2 材料
6.2.1 與潛水員水下作業(yè)有關(guān)、可能會與呼吸氣體回路或一般工作設(shè)備相接觸的電氣絕緣材料,應(yīng)選擇阻燃或滯燃的,且在引起失火、爆炸、電擊時對人員散發(fā)的煙霧和毒性氣體的潛在危害最低的絕緣材料。
6.2.2 有潛在毒性危害的電氣設(shè)備,應(yīng)從含有呼吸氣體的空間中分離開來,以降低可能出現(xiàn)的毒性危害。通過限制密封空間內(nèi)電氣設(shè)備的量,來減少潛在毒性絕緣材料的量。在滿足電氣保護(hù)和電纜長度余量的前提下,選擇毒性最低的絕緣材料厚度,并盡可能地縮短電纜長度。
6.2.3 與潛水員、水或呼吸氣體回路相接觸的艙室內(nèi)部使用的電氣元件,應(yīng)考慮采取專門的密封容器以承受工作壓力,防止任何可能出現(xiàn)的毒性擴(kuò)散。電線、電纜應(yīng)有機(jī)械保護(hù),同時應(yīng)考慮高溫、以及完全被水浸沒,導(dǎo)致絕緣材料毒性蒸發(fā)所產(chǎn)生的危害。
6.2.4 額定電流、電壓和可能承受的故障電流,均應(yīng)選擇使其正常工作溫度在給定絕緣材料所接受的限制內(nèi)。
6.3 絕緣
6.3.1 使用電屏蔽的雙層套管電纜時,應(yīng)結(jié)合密封安排(比如“O”型圈及壓力平衡終端等),以提高雙絕緣性能。
6.3.2 電氣系統(tǒng)的絕緣,應(yīng)通過在電源至負(fù)載之間連接隔離變壓器來實現(xiàn)。
6.3.3 在電氣系統(tǒng)中應(yīng)采取主動保護(hù)裝置,避免因絕緣故障而致使?jié)撍畣T觸電。
6.3.4 定期嚴(yán)格檢測電源及其應(yīng)用設(shè)備的電氣絕緣與密封情況,及時發(fā)現(xiàn)問題予以補(bǔ)救;對于大深度水下作業(yè)用的電纜,尤其應(yīng)保證其絕緣與密封性。
6.3.5 作業(yè)中應(yīng)避免電路中的導(dǎo)線在水面上與起重機(jī)繩索、鋼平臺樁腿,或船舶殼體相接觸,以避免構(gòu)成接地回路所引起的電擊危害。
6.3.6 整個回路(變壓器次級線圈,連接電纜和負(fù)載等)對地應(yīng)具有較高的絕緣阻抗。同時,應(yīng)限制回路對地電容,可通過限制連接變壓器次級線圈至負(fù)載的電纜的最大長度實現(xiàn)對地電容的限制。
6.4 蓄電池
6.4.1 與潛水員水下作業(yè)有關(guān)的蓄電池的選用應(yīng)符合國家有關(guān)規(guī)定。
6.4.2 蓄電池使用之前,應(yīng)檢查蓄電池的狀況,并提供足夠的短路保護(hù)。
6.4.3 蓄電池在充電、放電期間可能產(chǎn)生易爆氫氣的危害。因此,次級電池應(yīng)在水面上適當(dāng)?shù)耐L(fēng)區(qū)域進(jìn)行充電。
6.4.4 在固定設(shè)施上,需要水下充電時,充電電壓應(yīng)限制在不大于起泡電壓的等級之下。否則,應(yīng)通過增加額外蓄電池的數(shù)量來達(dá)到所要求的工作電壓。
6.4.5 除了提供無氫氣與氧氣復(fù)合的裝置之外,應(yīng)避免充電過量,避免過充電而導(dǎo)致電解質(zhì)的轉(zhuǎn)移及裝置的失靈。
6.4.6 為防止因水進(jìn)入蓄電池空間而產(chǎn)生爆炸或毒性氣體混合物,蓄電池艙應(yīng)完全水密,并進(jìn)行必要的氣密試驗。
6.4.7 熔斷器應(yīng)盡可能地接近蓄電池,并固定、密封在蓄電池的隔層中,以避免因點燃隔層中可能存在的含氫氣體而燒斷熔斷器。
6.4.8 蓄電池之間如可能存在相對移動,則應(yīng)該使用柔性電接插件。
6.4.9 裝卸蓄電池時應(yīng)避免因意外的金屬工具短路、電解質(zhì)泄漏或溢出等而導(dǎo)致的電擊、燃燒或漏電風(fēng)險及危害。
6.5 濕式焊接與切割作業(yè)
6.5.1 實施濕式焊接與切割之前,應(yīng)仔細(xì)檢查焊接設(shè)備及其布置、接線、接地等是否完全符合國家有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范等要求。
6.5.2 為保護(hù)作業(yè)潛水員,焊接回路中應(yīng)設(shè)有可靠的用于切斷電源的專用刀式開關(guān)或接觸器,并可以隨時強(qiáng)制切斷電源。該開關(guān)應(yīng)由專人掌管、操作,而且符合以下要求:
a) 能讓操作者看清其開啟時的接觸狀態(tài);
b) 開關(guān)應(yīng)可靠穩(wěn)固且便于操作;
c) 開關(guān)應(yīng)配有開槽的罩,確保不會因震動而自動開啟;非工作狀態(tài)應(yīng)關(guān)閉。
6.5.3 所有焊接或切割用的電纜,應(yīng)滿足以下條件:
a) 如果需要并行連接,應(yīng)使用具有足夠橫截面的多芯軟線橡膠電纜;尤其是具有較大長度的電纜,應(yīng)避免電纜上的壓降過大;
b) 電纜的長度應(yīng)在符合作業(yè)要求的前提下保持最短;
c) 電纜應(yīng)該間隔捆扎排列,不要緊靠在一起;
d) 并行連接的電纜應(yīng)該以同樣的導(dǎo)程,極性對角反相排列;
e) 電纜在進(jìn)入接插件處應(yīng)該具有相應(yīng)的保護(hù)套,減輕電纜彎曲,避免損壞;
f) 電纜應(yīng)由兩根完全絕緣的導(dǎo)線所構(gòu)成,一根導(dǎo)線連接焊接(或切割)裝置的負(fù)極終端至焊炬(或割炬),另一根導(dǎo)線連接在裝置的正極終端搭接至工件上;應(yīng)盡量避免電纜中間出現(xiàn)接頭,所有接頭都應(yīng)完全可靠絕緣。
6.5.4 作業(yè)潛水員應(yīng)嚴(yán)格遵守安全作業(yè)程序,其中包括:
a) 焊炬、割炬、電纜等應(yīng)絕緣;潛水頭盔及領(lǐng)盤的外部應(yīng)涂抹絕緣漆或包裹絕緣膠;
b) 潛水員應(yīng)自始至終戴絕緣手套,以提供附加安全保護(hù);
c) 焊(或割)端部距離潛水員的手,應(yīng)有一定的安全距離;使用時,焊條(或割條)不得消耗到小于最小安全長度,潛水員手到焊炬(或割炬)端部的安全距離應(yīng)不小于100 mm;
d) 所有焊接或切割設(shè)備(包括電纜、接插件和斷路控制裝置)使用之前應(yīng)由專業(yè)人員檢查,以確定其是否處于安全工作狀態(tài);
e) 應(yīng)使用具有檢驗合格證書的斷路控制裝置,使用前應(yīng)確認(rèn)該裝置處于開關(guān)供電和斷開狀態(tài);
f) 工件放下或吊起之前,應(yīng)對焊炬(或割炬)進(jìn)行檢查,確保此時焊接回路是斷開的,而且焊炬(或割炬)上沒有焊條(或割條);
g) 應(yīng)使用具有良好絕緣涂層的焊條(或割條),對長時間浸在水中的焊條(或割條),若涂層碎裂,應(yīng)報廢;
h) 焊接或切割開始之前,應(yīng)檢查并清除工件內(nèi)外或附近的易燃物,包括固體、液體或氣體;
i) 應(yīng)檢查工作區(qū)域上方不得有氣體聚集空間,嚴(yán)禁在潛水鐘的下方進(jìn)行焊接(或切割)作業(yè);
j) 潛水員所攜帶的易導(dǎo)電工具、物品(如:扳手和背包等),使用時應(yīng)小心,避免與帶電電極接觸而引起觸電;
k) 電源開關(guān)合上后,不得更換或固定焊條(或割條),不得將帶電的焊炬(或割炬)放下或攜帶;
l) 焊接(或切割)設(shè)備不得拿到潛水鐘或設(shè)閘式潛水器中;一旦焊炬(或割炬)發(fā)生問題,應(yīng)送回水面上檢查;
m) 應(yīng)使用正確設(shè)計和維護(hù)的焊炬(或割炬);焊條(或割條)應(yīng)插入焊炬(或割炬)的頭中,以便其能牢固地安置在焊炬(或割炬)頭內(nèi)的橡膠密封中;任何情況下,都不得將焊炬(或割炬)對準(zhǔn)自己;
n) 無論是潛水照料員,還是潛水監(jiān)督,都應(yīng)能夠直接或借助于水下電視,或通過潛水電話,隨時了解潛水員所進(jìn)行的焊接(或切割)作業(yè);
o) 在水下工作艙內(nèi)焊接(或切割)時,焊條(或割條)上應(yīng)無附加蠟層或膠帶,避免上述材料產(chǎn)生毒性或易燃?xì)怏w。
6.5.5 只有在下述情況下才能接水下通焊接電路:
a) 潛水員已站在開始焊接(或切割)的位置上,而且站位穩(wěn)定;
b) 連接工件的夾鉗確實已夾緊;
c) 焊條(或割條)確實安裝在焊炬(或割炬)上,而且沒有指向其他潛水員,并盡可能地在工件附近;
d) 焊炬和工件之間,不得有潛水員或任何潛水裝具裝備,避免電場擊傷;
e) 接地線應(yīng)固定在盡可能靠近工件的位置上,潛水員及其所有潛水裝具不得位于地線與工件之間;
f) 潛水員確信自己已經(jīng)準(zhǔn)備好了,并再次通知水面人員。
6.6 水下爆破裝置
6.6.1 水下爆破使用的電氣雷管,應(yīng)能夠避免外來無線電頻率發(fā)射裝置的干擾,不致于被誤引爆。
6.6.2 應(yīng)能防止施工環(huán)境中“雜散電流”使電雷管自動起爆的危險。
6.6.3 水下爆破作業(yè)除滿足GB 6722的有關(guān)規(guī)定外,還應(yīng)遵循如下要求:
a) 嚴(yán)禁在水下爆破作業(yè)的同時進(jìn)行電焊、電氧切割或其他與水下爆破無關(guān)的水下作業(yè)。
b) 水下爆破之前,潛水員應(yīng)撤離進(jìn)行水下爆破的水域。水面人員和船舶也應(yīng)撤離到安全水域。
7 應(yīng)急措施
7.1 當(dāng)潛水員受到電擊時,潛水員應(yīng)立即中止水下作業(yè),并通知水面潛水監(jiān)督要求出水。
7.2 當(dāng)潛水員受到電擊時,水面潛水監(jiān)督人員應(yīng)迅速采取如下措施:
a) 關(guān)閉與水下作業(yè)工具、設(shè)備有關(guān)的動力電源,中止水下作業(yè),并通知潛水員出水;
b) 查詢潛水員遭受電擊的詳細(xì)情況,并視危害程度采取相應(yīng)的救護(hù)措施;
c) 檢查所有與本次水下作業(yè)有關(guān)的電纜、線路及工具、設(shè)備的絕緣及安全性;
d) 檢查潛水員的著裝、站位及操作程序是否正確;
e) 判斷出現(xiàn)電擊的原因,并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。
7.3 當(dāng)潛水員受到嚴(yán)重電擊時,水面潛水監(jiān)督人員應(yīng)立刻采取如下措施:
a) 關(guān)閉所有水下作業(yè)電源(生命支持系統(tǒng)除外),中止水下作業(yè),并通知潛水員出水;
b) 令現(xiàn)場預(yù)備潛水員,作好隨時入水救援準(zhǔn)備,若潛水員失去控制能力,則立即救援;
c) 組織對遭受電擊潛水員的緊急搶救(若需減壓,則應(yīng)邊搶救邊減壓),并轉(zhuǎn)送有關(guān)醫(yī)療機(jī)構(gòu);
d) 檢查所有與本次水下作業(yè)有關(guān)的電纜、線路及工具、設(shè)備的絕緣及安全性;
e) 調(diào)查導(dǎo)致電擊事故的原因,并提交書面調(diào)查報告。
7.4 發(fā)生潛水員電擊事故后,只有在排除了任何可能的電擊危險,并采取了相應(yīng)的防護(hù)措施后,方可重新繼續(xù)水下作業(yè)。
附錄A
(資料性附錄)
人體安全電流
A.1 電擊電流
A.1.1 感知閾值IGZ
IGZ (50 Hz/60 Hz交流)0.5 mA;IGZ (直流)為2 mA。
A.1.2 擺脫閾值IBT
IBT (f<50 Hz交流)9+31×10-0.07f mA;
I BT (50 Hz交流)9 mA;
I BT (f>50 Hz交流)8×9+10-3×f×logf mA;
I BT (直流)=40 mA。
A.1.3 最大電擊電流IAC (交流電)、IDC (直流電)
A.1.3.1 電擊持續(xù)時間t為:3.5 ms<t<10 ms和25 ms<t<10 s時
IAC (t)=9(1+1×100/t)mA
IDC (t)=IAC(t)×logt mA
A.1.3.2 電擊持續(xù)時間t為:10 ms<t<25 ms時
IAC (t)=IAC=400 mA
IDC (t)=IDC=570 mA
A.1.3.3 電擊持續(xù)時間t為:t<3.5 ms時
(上述數(shù)值,對于女性應(yīng)降低30%)
A.2 安全電流
A.2.1 安全電流曲線
圖A.1給出的是電擊持續(xù)時間與允許通過人體的電流之間的關(guān)系。
圖A.1 人體允許安全電流曲線
A.2.2 電擊持續(xù)時間
如果電擊持續(xù)時間超過10 s,則應(yīng)符合:
a) 使用外部設(shè)備時(即在潛水服之外的設(shè)備,如:潛水員在水下作業(yè)時所使用的各種工具、設(shè)備和儀器等),電擊電流應(yīng)低于閾值IBT;
b) 使用內(nèi)部設(shè)備時(即在潛水服內(nèi)的設(shè)備,如:潛水員電熱服或其他型式的電加熱器、呼吸氣加熱,以及生理、醫(yī)學(xué)監(jiān)測設(shè)備和儀器等),電擊電流應(yīng)低于閾值IGZ。
附錄B
(資料性附錄)
水下安全距離
水下安全距離是指當(dāng)水中所出現(xiàn)的電壓梯度不會危及潛水員時,潛水員距帶電體的最小距離。水下安全距離的數(shù)值大小,取決于故障電流(I0)對人體安全電流(Ib)的比值。
對于海水環(huán)境,水下安全距離公式如下,單位為米(m):
RD=[1+(10-4?I0)/Ib] 1/2-1
對于淡水環(huán)境,水下安全距離公式如下,單位為米(m):
RD=[1+I0/(10?Ib)] 1/2-1
具有電壓限制的無脈動直流電源將會降低安全距離。如果水下電氣設(shè)備由直流電源供電,且電壓不超過30 V,此時安全距離可視為零。