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潜水员 水下作业 操作过程
2015/6/1 阅读次数:[1746]
  本标准根据我国潜水及水下工程技术的具体实际情况,并参考国际近海工程潜水承包商协会(英文缩写;AODC,现更名为:国际海洋承包商协会,英文缩写:IMCA)《水下用电安全实用规程》第2部分“设备的安装和使用”的有关内容制订。
  本标准对甲板减压舱(DDC)、应急转运系统、潜水钟、设闸式潜水器、水下工作舱、载人潜水器、遥控潜水器、脐带、蓄电池,以及水面配电设备等所用电气装置的安装、操作和使用的规定,与现行国家船舶检验机构的有关规定相一致。
  本标准系GB 16636—1996《潜水员水下用电安全技术规范》的配套标准。
  本标准由中华人民共和国交通部提出。
  本标准由交通部救捞与水下工程标准化技术委员会归口。
  本标准起草单位:交通部、石油部海洋水下工程科学研究院。
  本标准主要起草人:张国光、陆莲芳、谢长江、荆岩林、董建顺、高建东、林文忠。
 
  1 范围
  本标准规定了与潜水员水下作业有关的各种水下电气设备,以及可能对水下作业潜水员构成危害的各种水下电气结构、设施在用电安全方面的基本操作和使用要求。
  本标准适用于与潜水员水下作业有关的各类潜水系统、装备,水下作业设备和水下结构设施的用电安全操作管理。
  2 引用标准
  下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
  GB 6722—1986 爆破安全规程
  GB 16560—1996 甲板减压舱
  GB 16636—1996 潜水员水下用电安全技术规范
  3 定义
  本标准采用下列定义。
  3.1 主动保护active protection
  利用能检测实际或潜在的电击情况并采取相应动作响应保护装置的防电击措施,如:残余电流保护装置、线绝缘监测保护装置等。
  3.2 被动保护passive protection
  由内在方式降低电击可能性的防电击措施,如:绝缘、屏蔽和接地等。
  3.3 全防电潜水服fully-protective diving suit
  采取完全绝缘,或完全导电,或绝缘与导电结合等措施,避免因水中电位梯度所致电击危害的潜水服。
  3.4 隔离变压器isolating transformer
  输入与输出绕组呈电气隔离,以避免因偶然同时与大地和带电部件(或因绝缘损坏致使带电的金属部件)接触而造成危害的变压装置。
  3.5 线绝缘监测器line-insulation monitor
  连续监测带电导线和接地回路之间绝缘完整性,并在所测量的绝缘阻抗降至预定值以下时触发报警器或断路跳闸装置的主动保护装置。如果电路断路器中含有线绝缘监测器,则称为:线绝缘电路断路器(line-insulation circuit breaker,LICB)。
  3.6 残余电流装置residual current device,RCD
  当电源与负载之间的电流不同时,能确定漏电电流并通过切断电源的电路断路器跳闸装置做出响应的主动保护装置,也称为:接地泄漏电路断路器(earth leakage circuit breaker)。
  3.7 自动跳闸装置trip device
  能在故障确定时立即自动切断电源的保护装置,如:残余电流装置,具有自动跳闸机构的线绝缘监视器等。
  3.8 故障电流fault current
  由绝缘损坏或绝缘被短接而造成的电流。
  3.9 湿式焊接与切割wet welding and cutting
  在水中湿式环境条件下所实施的电焊和切割作业。
  4 基本要求
  4.1 从事与潜水员水下作业安全有关的潜水系统、装备,水下作业设备和水下结构设施的电气设施安装、改造和维修的人员,应该是精通电气安装作业程序,通晓水下工程实践的危险及问题,持有国家认可资格证书,且熟悉现行国家船舶检验机构有关规定、GB 16636和本标准有关内容的专业人员。
  4.2 与潜水员水下作业安全有关的各类便携式和固定式的电气设施或装置,都必须建立相应的技术档案,由专业人员定期进行检测,并将检测结果记录存档,以确保这些电气设施或装置的所有保护结构的完整性和可靠性。
  4.3 使用与潜水员水下作业安全有关的各种电气设施、装置,或临时性电气设备之前,必须首先检查、确信这些电气设施、装置或设备已达到现行国家船舶检验机构的有关规定、GB 16636和本标准的要求。
  4.4 着手进行潜水及水下作业之前,必须首先查询和掌握作业水域附近环境的水下结构设施、海底装置或大功率设备的电气特征及实验状况。必要时,应制定相应的应急防范措施,以确保水下作业潜水员的安全。
  4.5 与潜水员水下作业安全有关的各种潜水系统、装备装具、水下作业设备和水下结构设施之电气设施的安装、改造和维修,必须遵循如下要点:
  a) 所有大于6V的电气回路都应该有相应的熔断器/回路断路器作短路保护;
  b) 电气导线应具有通过全负载电流、过载电流,以及保护装置动作时间内可能通过的故障电流的足够的截面积;
  c) 电气线路中的接头必须可靠,并尽量减少其数量;
  d) 所用电气连续终端必须结构完整,且具有一定长度的导线尾缆;
  e) 导线路径选择应避开容易出现机械损坏之处并予以固定,必要时加以某种形式的机械保护;
  f) 电气线路的布线应该隔开,避免交叉回路受到破坏或造成短路;
  g) 电气线路的终端箱必须密闭,避免潮气侵入;
  h) 不得使用共用反馈回路,每个回路都应该独立工作;各个保护回路都应分开,且有醒目的标志,当某一回路发生故障时,不会影响其他回路的正常工作;
  i) 电气线路的标志套应安装在距终端一定距离处,以减少标志套受热可能产生的毒性物质对潜水员安全的影响;
  j) 应该使用性能良好的示踪标志材料,并在插头、插座、接线和印刷电路板的设计上安排足够的示踪距离,确保表面形成盐垢后仍具有相应的间隙;
  k) 股绞合电缆或柔性电缆中不得使用软焊,必要时对布线采取相应的支撑;
  l) 经常检查电缆的机械损害及绝缘性能,并注意相关设备的电气安全性能变化;
  m) 电气线路中的主动保护装置必须定期检验,并将检验结果记录存档;
  n) 坚持对水下电气设施、设备的电气安全性能进行检测记录,确保其满足设计安全标准。同时,对上述电气设施、设备的任何修理,也都必须记录存档。
  4.6 凡与潜水员水下作业安全有关的各种潜水系统、装备装具、水下作业设备和水下结构设施的电气设施的绝缘,必须遵循如下要求:
  a) 与潜水员水下作业有关的电气绝缘必须满足GB 16636中的有关规定;
  b) 使用电屏蔽的双层护套时应结合密封安排(比如“O”型圈及压力平衡终端等),以提高双绝缘性能;
  c) 电气系统的绝缘可通过在电源至负载之间连接隔离变压器来改善,使整个电气系统(包括变压器次级线圈和所有装置)接地绝缘;
  d) 在电气系统中应采用主动保护装置,避免因绝缘故障而致使潜水员触电;
  e) 定期严格检测电源及其应用设备的电气绝缘与密封情况,及时发现问题予以补救;对于大深度水下作业用的电缆,尤其应保证其绝缘与密封性;
  f) 作业时应避免电路中的导线在水面上与起重机绳索、钢平台腿,或船舶壳体相接触,以避免构成接地回路所引起的电击危害;
  g) 整个回路(变压器次级线圈,连接电缆和负载等)对地应具有较高的绝缘阻抗。同时,必须限制回路对地电容,使用中可通过限制连接变压器次级线圈至负载的电缆的最大长度来实现对地电容的限制。
  5 操作规程
  5.1 甲板减压舱(DDC)和应急转运系统
  5.1.1 在甲板减压舱(DDC)和应急转运系统设施中(包括各种舱室设备),如未安装自动跳闸保护装置,则舱内只允许使用额定电压不超过交流6V或直流24V的电源。
  5.1.2 初级动力若取自380V(440V)三相交流电源,应经过降压、绝缘和整流,以给予舱室使用安全的交流6V电源或直流24V电源。
  5.1.3 测试设备的工作电源为交流220V,各种传感器的激励电压,应不高于直流10V(典型电流为15mA)。对与传感器有关的仪器应有保护措施。
  5.1.4 其他有关规定,按照GB 16560规定。
  5.2 潜水钟和设闸式潜水器
  5.2.1 所有初级动力均由水面主隔离变压器供应。变压器应采取接地保护,通过相应的接地电阻限制故障电流最大不超过1A。电路中还应安装具有动作响应时间不大于20ms 主动保护装置。
  5.2.2 潜水钟钟内动力为直流24V电源,并由安装在潜水钟外的、水面耐压容器的变压和整流电源所提供。
  5.2.3 用于潜水钟外部照明的交流220V电源,应由具有限制故障电流的隔离变压器和由残余电流保护装置(RCD)所构成的主动保护系统提供供电保护。
  5.3 水下工作舱
  5.3.1 所有初级动力都是通过水面主隔离变压器提供的。水下工作舱内的所有电力,均应取自水下工作舱上的附加隔离变压器。
  5.3.2 脐带电缆应通过线绝缘监视器连续监测其绝缘击穿情况。线绝缘监视器通过监测漏电电阻,且提供连续读数,来监测电路绝缘的变化情况。
  5.3.3 水下工作舱内的危险电源(如:预热电源和手提工具电源等),也应通过线绝缘监视器进行连续监测。
  5.4 电热潜水服
  5.4.1 电热潜水服的最高电压不得超过GB 16636所规定的安全值,电热潜水服的绝缘及导电织物必须是阻燃、耐高温、无毒性的材料。
  5.4.2 潜水员在穿着使用电热潜水服进行潜水作业之前,应对电热潜水服及其电路进行严格的外观检查和电气安全性能测试,安全性能测试不合格的不得使用。
  5.5 载人潜水器
  5.5.1 在载人潜水设施中,驾驶舱内只供应不大于直流24V的电源用于生命支持和控制电路。
  5.5.2 载人潜水器的初级电源,来自船舶380V(440V)三相交流供电系统,应通过隔离变压器向脐带提供高压电源。该电源应由线绝缘监视器监测,并建立故障自动跳闸动作响应。
  5.5.3 放置变压器和处理用于潜水器供电的整流器及其控制回路的设备容器,应安置在潜水器的外部。
  5.6 遥控潜水器
  5.6.1 初级电源由船舶的380V(440V)三相交流供电系统变压,并通过脐带电缆经隔离变压器向安装在潜水器上的动力装置提供所需的电源。该电源应由连接报警器的线绝缘监视器进行监测。
  5.6.2 照明和控制线路,也应通过上述方式安装,并由第二个线绝缘监测器进行监测。
  5.6.3 潜水员与遥控潜水器联合作业时,必须采取相应的安全防护措施,如:潜水员应穿着全防电潜水服进行作业。
  5.7 脐带
  脐带中的电缆应采取主动保护措施,并将电源线接入设在水面上的隔离变压器。
  5.8 手提设备
  5.8.1 潜水员用手提设备(如:无损探伤设备等)的电气装置,如果初级动力取自380V(440V)三相交流电源系统,则应通过隔离变压器降至所需电压。
  5.8.2 隔离变压器的次级绕组应通过一个限制故障电流为1A的电阻接地,而且电路中须安装动作响应时间不大于20ms的自动跳闸装置(如:残余电流保护装置等)。
  5.9 海底设备
  5.9.1 在大功率海底设备(如:抽吸挖泥泵)的电气设施中,接至电动机的电源应通过脐带从水面的380V(440V)三相交流供电系统提供,应确保主脐带电缆与电动机连接件的绝缘性能和接地屏蔽性能。
  5.9.2 动力电源是通过安装在水面上的隔离变压器供应的,应使用线绝缘监视器连续监测次级绕组漏到接地线中的电流。若漏电阻抗下降至预定值,应能自动切断电源。
  5.9.3 辅助海底设备作业的潜水员应佩戴绝缘手套,并采取相应的安全防护措施。
  5.10 湿式焊接与切割
  实施湿式焊接与切割作业之前,必须仔细检查焊接设备及其布置、接线、接地等是否完全符合国家有关安全技术规范等要求。
  5.10.1 为了保护作业潜水员,焊接回路中应设有可靠的用于切断电源的专用刀式开关或接触器,可以随时强制切断电源。该开关应由专人掌管、操作,而且必须符合以下要求:
  a) 应该能够让操作者看清其开启时的接触状态;
  b) 开关应该可靠稳固且便于操作;
  c) 开关应配有开槽的罩,确保不会因震动而自动开启;非工作状态,必须关闭。
  5.10.2 所有焊接或切割用的电缆,必须满足以下条件:
  a) 如果需要并行连接,应该使用具有足够横截面的多芯软线橡胶电缆;尤其是具有较大长度的电缆,应避免电缆上的压降过大;
  b) 电缆的长度应在符合作业要求的前提下保持最短;
  c) 电缆应间隔捆扎排列,不要紧靠在一起;
  d) 并行连接的电缆应该以同样的导程,极性对角反相排列;
  e) 电缆在进入接插件处应该具有相应的保护套,减轻电缆弯曲,避免损坏;
  f) 电缆应该由两根完全绝缘的导线所构成,一根导线连接焊接(或切割)装置的负极终端至焊炬(或割炬),另一根导线连接在装置的正极终端搭接至工件上;应尽量避免电缆中间出现接头,所有接头都应完全可靠绝缘。
  5.10.3 电氧切割装置必须满足以下条件:
  a) 电氧割炬应设计有氧气阀,该阀必须始终确保与割条绝缘;
  b) 割条应具有电气绝缘套;该电气绝缘套应具有较高的抗磨损性,且不会因长期浸泡在海水中而导致绝缘性能恶化。
  5.10.4 作业潜水员必须严格遵守安全作业程序,其中包括:
  a) 焊炬、割炬、电缆等必须绝缘;潜水头盔及领盘的外部应涂抹绝缘漆或包裹绝缘橡胶;
  b) 潜水员必须自始至终戴绝缘手套,以提供附加安全保护;
  c) 由于焊炬(或割炬)的端部不能与水绝缘,其距离潜水员的手应该有一定的安全距离;使用时,焊条(或割条)不得消耗到小于最小安全长度,手到焊炬(或割炬)端部的安全距离应不小于100mm;
  d) 所有焊接或切割设备(包括电缆和接插件)使用之前应该由专业人员检查,以确定其是否处于安全工作状态;
  e) 应使用具有检验合格证书的断路控制装置;使用前,应确认该装置处于开关供电和断开状态;
  f) 工件放下或吊起之前,应对焊炬(或割炬)进行检查,确保此时焊接回路是断开的,而且焊炬(或割炬)上没有焊条(或割条);
  g) 应使用具有良好绝缘涂层的焊条(或割条),对长时间浸在水中的焊条(或割条),若涂层吸水,必须报废;
  h) 焊接或切割开始之前,必须检查并清除工件内外或附近的易燃固体、液体或气体;
  i) 必须检查工作区域上方不得有气体聚集空间,严禁在潜水钟的下方进行焊接(或切割)作业;
  j) 潜水员所携带的易导电工具、物品(如:扳手和背包等),使用时应小心,避免与带电电极接触而引起触电;
  k) 电源开关合上时,不得更换或固定焊条(或割条);带电的焊炬(或割炬)不得放下或携带;
  l) 连接(或切割)设备决不能拿到潜水钟或设闸式潜水器之中;一旦焊炬(或割炬)发生问题,必须送回水面上检查;
  m) 必须使用正确设计和维护的焊炬(或割炬);焊条(或割条)必须插入焊炬(或割条)的头中,以便其能牢固地安置在焊炬(或割炬)头内的橡胶密封中;任何情况下,都不要将焊炬(或割炬)对准自己;
  n) 无论是潜水照料员,还是潜水指挥人员,都应该能够直接或借助于水下电视,或通过潜水电话,随时了解潜水员所进行的焊接(或切割)作业;
  o) 在水下工作舱内焊接(或切割)时,焊条(或割条)上不应带有附加蜡层或胶带,避免上述材料产生毒性或易燃气体。
  5.10.5 只有在下述情况下才能接通焊接电路:
  a) 潜水员已站在开始焊接(或切割)的位置上,而且这个位置必须稳定;
  b) 连接工件的夹钳确实已夹紧;
  c) 焊条(或割条)确实安装在焊炬(或割炬)上,而且指向背离潜水员,并尽可能是在工作附近;
  d) 焊炬和工件之间,不得有潜水员或任何潜水装具装备,避免电场击伤;
  e) 潜水员确信自己已经准备好了,并再次通知水面人员。
  5.11 外加电流装置
  5.11.1 外加电流装置的阳极电压必须在安全范围之内,并采取相应的被动保护措施。
  5.11.2 应采取相应的防护措施,防止外加电流装置系统被极化。
  5.11.3 潜水员应尽可能在切断外加电流装置系统供电电源的情况下进行水下作业,否则必须首先检测附近水域的电场强度,并采取相应的防护措施,方可进行水下作业。
  5.12 大功率设备
  5.12.1 大功率设备的电源通常不能随意中断,在潜水作业开始之前,应该进行详细的查询、调研和可能的危害评估,并提出必要的安全保护措施。
  5.12.2 在大功率设备不能确保安全(即使使用了有形防护栅栏)的情况下,潜水作业开始之前,作业者应对该设备的绝缘等级提出相应要求。
  5.12.3 在大功率设备的现有电源供应不能中断的情况下,必须对作业潜水员采取必要的防电击保护,以保护潜水作业者的安全。
  5.13 水面配电设备
  与水下电气有关的维护或改装人员必须切记:对于与潜水员水下作业有关的水面配电设备的安装、操作和使用,必须严格按照国家有关船舶检验规范的规定进行。
  5.14 水下爆破
  本规程仅涉及由电气方式引爆的水下爆破作业。水下爆破作业除满足GB 6722和GB 16636的有关规定外,还应遵循如下要求:
  a) 严禁在水下爆破作业的同时进行电焊、电氧切割或其他与水下爆破无关的水下作业。
  b) 引爆水下爆破的炸药之前,作业潜水员必须已经撤离将要进行水下爆破的水域,任何潜水员均不得留在进行水下爆破的水域。水面人员和船舶也必须撤离到安全水域。
  5.15 蓄电池
  5.15.1 在使用蓄电池之前,必须检查蓄电池的状况,无论是初级电池(非再充电型蓄电池)还是次级电池(可再充电型蓄电池),都应提供足够的短路保护。
  5.15.2 装卸蓄电池时应避免因意外地被金属工具短路、电解质泄漏或溢出等而导致的电击、燃烧或漏电风险及危害。
  5.15.3 熔断器的安装应尽可能接近蓄电池,且应该密封,避免因引燃可能存在的含氢气体而烧断熔断器。
  5.15.4 放置蓄电池的地点应该完全水密。
  5.15.5 蓄电池在充电、放电期间可能产生易爆氢气的危害。因此,次级电池应该在水面上适当的通风区域进行充电。
  5.15.6 在固定设施上,需要水下充电,弃电电压应该限制低于起泡电压等级;否则应通过增加额外蓄电池的数量来达到所要求的工作电压。
  5.15.7 除了提供无氢气与氧气复合的装置之外,应避免充电过量,避免过充电而导致电解质的转移及装置的失灵。
  5.15.8 蓄电池间如可能存在相对移动,则应该使用柔性电接插件。
  6 应急措施
  6.1 当潜水员受到电击时,水面潜水指挥人员应迅速采取如下措施:
  a) 关闭与水下作业工具、设备有关的动力电源;
  b) 查询潜水员遭受电击的详细情况,并视危害程度采取相应的救护措施;
  c) 检查所有与本次水下作业有关的电缆、线路及工具、设备的绝缘及安全性;
  d) 检查潜水员的着装、站位及操作程序等是否正确;
  e) 判断出现电击的原因,并采取相应的防护措施。
  6.2 当潜水员受到严重电击时,水面潜水指挥人员必须立即采取如下措施:
  a) 关闭所有水下作业电源(生命支持系统除外);
  b) 组织对遭受电击潜水员的紧急抢救,并转送有关医疗机构;
  c) 检查所有与本次水下作业有关的电缆、线路及工具、设备的绝缘及安全性;
  d) 调查导致电击事故的原因,并提交书面调查报告。
  6.3 发生潜水员电击事故后,只有在排除了任何可能的电击危险,并采取了相应的防护措施后,方可重新继续水下作业。
 
 
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