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潛水員 水下作業 操作過程
日期:2015-05-06 10:33 編輯:admin 點擊數:
本標準根據我國潛水及水下工程技術的具體實際情況,並參考國際近海工程潛水承包商協會(英文縮寫;AODC,現更名為:國際海洋承包商協會,英文縮寫:IMCA)《水下用電安全實用規程》第2部分“設備的安裝和使用”的有關內容製訂。
  本標準對甲板減壓艙(DDC)、應急轉運係統、潛水鍾、設閘式潛水器、水下工作艙、載人潛水器、遙控潛水器、臍帶、蓄電池,以及水麵配電設備等所用電氣裝置的安裝、操作和使用的規定,與現行國家船舶檢驗機構的有關規定相一致。
  本標準係GB 16636—1996《潛水員水下用電安全技術規範》的配套標準。
  本標準由中華人民共和國交通部提出。
  本標準由交通部救撈與水下工程標準化技術委員會歸口。
  本標準起草單位:交通部、石油部海洋水下工程科學研究院。
  本標準主要起草人:張國光、陸蓮芳、謝長江、荊岩林、董建順、高建東、林文忠。
 
  1 範圍
  本標準規定了與潛水員水下作業有關的各種水下電氣設備,以及可能對水下作業潛水員構成危害的各種水下電氣結構、設施在用電安全方麵的基本操作和使用要求。
  本標準適用於與潛水員水下作業有關的各類潛水係統、裝備,水下作業設備和水下結構設施的用電安全操作管理。
  2 引用標準
  下列標準所包含的條文,通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時,所示版本均為有效。所有標準都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。
  GB 6722—1986 爆破安全規程
  GB 16560—1996 甲板減壓艙
  GB 16636—1996 潛水員水下用電安全技術規範
  3 定義
  本標準采用下列定義。
  3.1 主動保護active protection
  利用能檢測實際或潛在的電擊情況並采取相應動作響應保護裝置的防電擊措施,如:殘餘電流保護裝置、線絕緣監測保護裝置等。
  3.2 被動保護passive protection
  由內在方式降低電擊可能性的防電擊措施,如:絕緣、屏蔽和接地等。
  3.3 全防電潛水服fully-protective diving suit
  采取完全絕緣,或完全導電,或絕緣與導電結合等措施,避免因水中電位梯度所致電擊危害的潛水服。
  3.4 隔離變壓器isolating transformer
  輸入與輸出繞組呈電氣隔離,以避免因偶然同時與大地和帶電部件(或因絕緣損壞致使帶電的金屬部件)接觸而造成危害的變壓裝置。
  3.5 線絕緣監測器line-insulation monitor
  連續監測帶電導線和接地回路之間絕緣完整性,並在所測量的絕緣阻抗降至預定值以下時觸發報警器或斷路跳閘裝置的主動保護裝置。如果電路斷路器中含有線絕緣監測器,則稱為:線絕緣電路斷路器(line-insulation circuit breaker,LICB)。
  3.6 殘餘電流裝置residual current device,RCD
  當電源與負載之間的電流不同時,能確定漏電電流並通過切斷電源的電路斷路器跳閘裝置做出響應的主動保護裝置,也稱為:接地泄漏電路斷路器(earth leakage circuit breaker)。
  3.7 自動跳閘裝置trip device
  能在故障確定時立即自動切斷電源的保護裝置,如:殘餘電流裝置,具有自動跳閘機構的線絕緣監視器等。
  3.8 故障電流fault current
  由絕緣損壞或絕緣被短接而造成的電流。
  3.9 濕式焊接與切割wet welding and cutting
  在水中濕式環境條件下所實施的電焊和切割作業。
  4 基本要求
  4.1 從事與潛水員水下作業安全有關的潛水係統、裝備,水下作業設備和水下結構設施的電氣設施安裝、改造和維修的人員,應該是精通電氣安裝作業程序,通曉水下工程實踐的危險及問題,持有國家認可資格證書,且熟悉現行國家船舶檢驗機構有關規定、GB 16636和本標準有關內容的專業人員。
  4.2 與潛水員水下作業安全有關的各類便攜式和固定式的電氣設施或裝置,都必須建立相應的技術檔案,由專業人員定期進行檢測,並將檢測結果記錄存檔,以確保這些電氣設施或裝置的所有保護結構的完整性和可靠性。
  4.3 使用與潛水員水下作業安全有關的各種電氣設施、裝置,或臨時性電氣設備之前,必須首先檢查、確信這些電氣設施、裝置或設備已達到現行國家船舶檢驗機構的有關規定、GB 16636和本標準的要求。
  4.4 著手進行潛水及水下作業之前,必須首先查詢和掌握作業水域附近環境的水下結構設施、海底裝置或大功率設備的電氣特征及實驗狀況。必要時,應製定相應的應急防範措施,以確保水下作業潛水員的安全。
  4.5 與潛水員水下作業安全有關的各種潛水係統、裝備裝具、水下作業設備和水下結構設施之電氣設施的安裝、改造和維修,必須遵循如下要點:
  a) 所有大於6V的電氣回路都應該有相應的熔斷器/回路斷路器作短路保護;
  b) 電氣導線應具有通過全負載電流、過載電流,以及保護裝置動作時間內可能通過的故障電流的足夠的截麵積;
  c) 電氣線路中的接頭必須可靠,並盡量減少其數量;
  d) 所用電氣連續終端必須結構完整,且具有一定長度的導線尾纜;
  e) 導線路徑選擇應避開容易出現機械損壞之處並予以固定,必要時加以某種形式的機械保護;
  f) 電氣線路的布線應該隔開,避免交叉回路受到破壞或造成短路;
  g) 電氣線路的終端箱必須密閉,避免潮氣侵入;
  h) 不得使用共用反饋回路,每個回路都應該獨立工作;各個保護回路都應分開,且有醒目的標誌,當某一回路發生故障時,不會影響其他回路的正常工作;
  i) 電氣線路的標誌套應安裝在距終端一定距離處,以減少標誌套受熱可能產生的毒性物質對潛水員安全的影響;
  j) 應該使用性能良好的示蹤標誌材料,並在插頭、插座、接線和印刷電路板的設計上安排足夠的示蹤距離,確保表麵形成鹽垢後仍具有相應的間隙;
  k) 股絞合電纜或柔性電纜中不得使用軟焊,必要時對布線采取相應的支撐;
  l) 經常檢查電纜的機械損害及絕緣性能,並注意相關設備的電氣安全性能變化;
  m) 電氣線路中的主動保護裝置必須定期檢驗,並將檢驗結果記錄存檔;
  n) 堅持對水下電氣設施、設備的電氣安全性能進行檢測記錄,確保其滿足設計安全標準。同時,對上述電氣設施、設備的任何修理,也都必須記錄存檔。
  4.6 凡與潛水員水下作業安全有關的各種潛水係統、裝備裝具、水下作業設備和水下結構設施的電氣設施的絕緣,必須遵循如下要求:
  a) 與潛水員水下作業有關的電氣絕緣必須滿足GB 16636中的有關規定;
  b) 使用電屏蔽的雙層護套時應結合密封安排(比如“O”型圈及壓力平衡終端等),以提高雙絕緣性能;
  c) 電氣係統的絕緣可通過在電源至負載之間連接隔離變壓器來改善,使整個電氣係統(包括變壓器次級線圈和所有裝置)接地絕緣;
  d) 在電氣係統中應采用主動保護裝置,避免因絕緣故障而致使潛水員觸電;
  e) 定期嚴格檢測電源及其應用設備的電氣絕緣與密封情況,及時發現問題予以補救;對於大深度水下作業用的電纜,尤其應保證其絕緣與密封性;
  f) 作業時應避免電路中的導線在水麵上與起重機繩索、鋼平台腿,或船舶殼體相接觸,以避免構成接地回路所引起的電擊危害;
  g) 整個回路(變壓器次級線圈,連接電纜和負載等)對地應具有較高的絕緣阻抗。同時,必須限製回路對地電容,使用中可通過限製連接變壓器次級線圈至負載的電纜的最大長度來實現對地電容的限製。
  5 操作規程
  5.1 甲板減壓艙(DDC)和應急轉運係統
  5.1.1 在甲板減壓艙(DDC)和應急轉運係統設施中(包括各種艙室設備),如未安裝自動跳閘保護裝置,則艙內隻允許使用額定電壓不超過交流6V或直流24V的電源。
  5.1.2 初級動力若取自380V(440V)三相交流電源,應經過降壓、絕緣和整流,以給予艙室使用安全的交流6V電源或直流24V電源。
  5.1.3 測試設備的工作電源為交流220V,各種傳感器的激勵電壓,應不高於直流10V(典型電流為15mA)。對與傳感器有關的儀器應有保護措施。
  5.1.4 其他有關規定,按照GB 16560規定。
  5.2 潛水鍾和設閘式潛水器
  5.2.1 所有初級動力均由水麵主隔離變壓器供應。變壓器應采取接地保護,通過相應的接地電阻限製故障電流最大不超過1A。電路中還應安裝具有動作響應時間不大於20ms 主動保護裝置。
  5.2.2 潛水鍾鍾內動力為直流24V電源,並由安裝在潛水鍾外的、水麵耐壓容器的變壓和整流電源所提供。
  5.2.3 用於潛水鍾外部照明的交流220V電源,應由具有限製故障電流的隔離變壓器和由殘餘電流保護裝置(RCD)所構成的主動保護係統提供供電保護。
  5.3 水下工作艙
  5.3.1 所有初級動力都是通過水麵主隔離變壓器提供的。水下工作艙內的所有電力,均應取自水下工作艙上的附加隔離變壓器。
  5.3.2 臍帶電纜應通過線絕緣監視器連續監測其絕緣擊穿情況。線絕緣監視器通過監測漏電電阻,且提供連續讀數,來監測電路絕緣的變化情況。
  5.3.3 水下工作艙內的危險電源(如:預熱電源和手提工具電源等),也應通過線絕緣監視器進行連續監測。
  5.4 電熱潛水服
  5.4.1 電熱潛水服的最高電壓不得超過GB 16636所規定的安全值,電熱潛水服的絕緣及導電織物必須是阻燃、耐高溫、無毒性的材料。
  5.4.2 潛水員在穿著使用電熱潛水服進行潛水作業之前,應對電熱潛水服及其電路進行嚴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。
  5.5 載人潛水器
  5.5.1 在載人潛水設施中,駕駛艙內隻供應不大於直流24V的電源用於生命支持和控製電路。
  5.5.2 載人潛水器的初級電源,來自船舶380V(440V)三相交流供電係統,應通過隔離變壓器向臍帶提供高壓電源。該電源應由線絕緣監視器監測,並建立故障自動跳閘動作響應。
  5.5.3 放置變壓器和處理用於潛水器供電的整流器及其控製回路的設備容器,應安置在潛水器的外部。
  5.6 遙控潛水器
  5.6.1 初級電源由船舶的380V(440V)三相交流供電係統變壓,並通過臍帶電纜經隔離變壓器向安裝在潛水器上的動力裝置提供所需的電源。該電源應由連接報警器的線絕緣監視器進行監測。
  5.6.2 照明和控製線路,也應通過上述方式安裝,並由第二個線絕緣監測器進行監測。
  5.6.3 潛水員與遙控潛水器聯合作業時,必須采取相應的安全防護措施,如:潛水員應穿著全防電潛水服進行作業。
  5.7 臍帶
  臍帶中的電纜應采取主動保護措施,並將電源線接入設在水麵上的隔離變壓器。
  5.8 手提設備
  5.8.1 潛水員用手提設備(如:無損探傷設備等)的電氣裝置,如果初級動力取自380V(440V)三相交流電源係統,則應通過隔離變壓器降至所需電壓。
  5.8.2 隔離變壓器的次級繞組應通過一個限製故障電流為1A的電阻接地,而且電路中須安裝動作響應時間不大於20ms的自動跳閘裝置(如:殘餘電流保護裝置等)。
  5.9 海底設備
  5.9.1 在大功率海底設備(如:抽吸挖泥泵)的電氣設施中,接至電動機的電源應通過臍帶從水麵的380V(440V)三相交流供電係統提供,應確保主臍帶電纜與電動機連接件的絕緣性能和接地屏蔽性能。
  5.9.2 動力電源是通過安裝在水麵上的隔離變壓器供應的,應使用線絕緣監視器連續監測次級繞組漏到接地線中的電流。若漏電阻抗下降至預定值,應能自動切斷電源。
  5.9.3 輔助海底設備作業的潛水員應佩戴絕緣手套,並采取相應的安全防護措施。
  5.10 濕式焊接與切割
  實施濕式焊接與切割作業之前,必須仔細檢查焊接設備及其布置、接線、接地等是否完全符合國家有關安全技術規範等要求。
  5.10.1 為了保護作業潛水員,焊接回路中應設有可靠的用於切斷電源的專用刀式開關或接觸器,可以隨時強製切斷電源。該開關應由專人掌管、操作,而且必須符合以下要求:
  a) 應該能夠讓操作者看清其開啟時的接觸狀態;
  b) 開關應該可靠穩固且便於操作;
  c) 開關應配有開槽的罩,確保不會因震動而自動開啟;非工作狀態,必須關閉。
  5.10.2 所有焊接或切割用的電纜,必須滿足以下條件:
  a) 如果需要並行連接,應該使用具有足夠橫截麵的多芯軟線橡膠電纜;尤其是具有較大長度的電纜,應避免電纜上的壓降過大;
  b) 電纜的長度應在符合作業要求的前提下保持最短;
  c) 電纜應間隔捆紮排列,不要緊靠在一起;
  d) 並行連接的電纜應該以同樣的導程,極性對角反相排列;
  e) 電纜在進入接插件處應該具有相應的保護套,減輕電纜彎曲,避免損壞;
  f) 電纜應該由兩根完全絕緣的導線所構成,一根導線連接焊接(或切割)裝置的負極終端至焊炬(或割炬),另一根導線連接在裝置的正極終端搭接至工件上;應盡量避免電纜中間出現接頭,所有接頭都應完全可靠絕緣。
  5.10.3 電氧切割裝置必須滿足以下條件:
  a) 電氧割炬應設計有氧氣閥,該閥必須始終確保與割條絕緣;
  b) 割條應具有電氣絕緣套;該電氣絕緣套應具有較高的抗磨損性,且不會因長期浸泡在海水中而導致絕緣性能惡化。
  5.10.4 作業潛水員必須嚴格遵守安全作業程序,其中包括:
  a) 焊炬、割炬、電纜等必須絕緣;潛水頭盔及領盤的外部應塗抹絕緣漆或包裹絕緣橡膠;
  b) 潛水員必須自始至終戴絕緣手套,以提供附加安全保護;
  c) 由於焊炬(或割炬)的端部不能與水絕緣,其距離潛水員的手應該有一定的安全距離;使用時,焊條(或割條)不得消耗到小於最小安全長度,手到焊炬(或割炬)端部的安全距離應不小於100mm;
  d) 所有焊接或切割設備(包括電纜和接插件)使用之前應該由專業人員檢查,以確定其是否處於安全工作狀態;
  e) 應使用具有檢驗合格證書的斷路控製裝置;使用前,應確認該裝置處於開關供電和斷開狀態;
  f) 工件放下或吊起之前,應對焊炬(或割炬)進行檢查,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) 應使用具有良好絕緣塗層的焊條(或割條),對長時間浸在水中的焊條(或割條),若塗層吸水,必須報廢;
  h) 焊接或切割開始之前,必須檢查並清除工件內外或附近的易燃固體、液體或氣體;
  i) 必須檢查工作區域上方不得有氣體聚集空間,嚴禁在潛水鍾的下方進行焊接(或切割)作業;
  j) 潛水員所攜帶的易導電工具、物品(如:扳手和背包等),使用時應小心,避免與帶電電極接觸而引起觸電;
  k) 電源開關合上時,不得更換或固定焊條(或割條);帶電的焊炬(或割炬)不得放下或攜帶;
  l) 連接(或切割)設備決不能拿到潛水鍾或設閘式潛水器之中;一旦焊炬(或割炬)發生問題,必須送回水麵上檢查;
  m) 必須使用正確設計和維護的焊炬(或割炬);焊條(或割條)必須插入焊炬(或割條)的頭中,以便其能牢固地安置在焊炬(或割炬)頭內的橡膠密封中;任何情況下,都不要將焊炬(或割炬)對準自己;
  n) 無論是潛水照料員,還是潛水指揮人員,都應該能夠直接或借助於水下電視,或通過潛水電話,隨時了解潛水員所進行的焊接(或切割)作業;
  o) 在水下工作艙內焊接(或切割)時,焊條(或割條)上不應帶有附加蠟層或膠帶,避免上述材料產生毒性或易燃氣體。
  5.10.5 隻有在下述情況下才能接通焊接電路:
  a) 潛水員已站在開始焊接(或切割)的位置上,而且這個位置必須穩定;
  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,而且指向背離潛水員,並盡可能是在工作附近;
  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) 潛水員確信自己已經準備好了,並再次通知水麵人員。
  5.11 外加電流裝置
  5.11.1 外加電流裝置的陽極電壓必須在安全範圍之內,並采取相應的被動保護措施。
  5.11.2 應采取相應的防護措施,防止外加電流裝置係統被極化。
  5.11.3 潛水員應盡可能在切斷外加電流裝置係統供電電源的情況下進行水下作業,否則必須首先檢測附近水域的電場強度,並采取相應的防護措施,方可進行水下作業。
  5.12 大功率設備
  5.12.1 大功率設備的電源通常不能隨意中斷,在潛水作業開始之前,應該進行詳細的查詢、調研和可能的危害評估,並提出必要的安全保護措施。
  5.12.2 在大功率設備不能確保安全(即使使用了有形防護柵欄)的情況下,潛水作業開始之前,作業者應對該設備的絕緣等級提出相應要求。
  5.12.3 在大功率設備的現有電源供應不能中斷的情況下,必須對作業潛水員采取必要的防電擊保護,以保護潛水作業者的安全。
  5.13 水麵配電設備
  與水下電氣有關的維護或改裝人員必須切記:對於與潛水員水下作業有關的水麵配電設備的安裝、操作和使用,必須嚴格按照國家有關船舶檢驗規範的規定進行。
  5.14 水下爆破
  本規程僅涉及由電氣方式引爆的水下爆破作業。水下爆破作業除滿足GB 6722和GB 16636的有關規定外,還應遵循如下要求:
  a) 嚴禁在水下爆破作業的同時進行電焊、電氧切割或其他與水下爆破無關的水下作業。
  b) 引爆水下爆破的炸藥之前,作業潛水員必須已經撤離將要進行水下爆破的水域,任何潛水員均不得留在進行水下爆破的水域。水麵人員和船舶也必須撤離到安全水域。
  5.15 蓄電池
  5.15.1 在使用蓄電池之前,必須檢查蓄電池的狀況,無論是初級電池(非再充電型蓄電池)還是次級電池(可再充電型蓄電池),都應提供足夠的短路保護。
  5.15.2 裝卸蓄電池時應避免因意外地被金屬工具短路、電解質泄漏或溢出等而導致的電擊、燃燒或漏電風險及危害。
  5.15.3 熔斷器的安裝應盡可能接近蓄電池,且應該密封,避免因引燃可能存在的含氫氣體而燒斷熔斷器。
  5.15.4 放置蓄電池的地點應該完全水密。
  5.15.5 蓄電池在充電、放電期間可能產生易爆氫氣的危害。因此,次級電池應該在水麵上適當的通風區域進行充電。
  5.15.6 在固定設施上,需要水下充電,棄電電壓應該限製低於起泡電壓等級;否則應通過增加額外蓄電池的數量來達到所要求的工作電壓。
  5.15.7 除了提供無氫氣與氧氣複合的裝置之外,應避免充電過量,避免過充電而導致電解質的轉移及裝置的失靈。
  5.15.8 蓄電池間如可能存在相對移動,則應該使用柔性電接插件。
  6 應急措施
  6.1 當潛水員受到電擊時,水麵潛水指揮人員應迅速采取如下措施:
  a) 關閉與水下作業工具、設備有關的動力電源;
  b) 查詢潛水員遭受電擊的詳細情況,並視危害程度采取相應的救護措施;
  c) 檢查所有與本次水下作業有關的電纜、線路及工具、設備的絕緣及安全性;
  d) 檢查潛水員的著裝、站位及操作程序等是否正確;
  e) 判斷出現電擊的原因,並采取相應的防護措施。
  6.2 當潛水員受到嚴重電擊時,水麵潛水指揮人員必須立即采取如下措施:
  a) 關閉所有水下作業電源(生命支持係統除外);
  b) 組織對遭受電擊潛水員的緊急搶救,並轉送有關醫療機構;
  c) 檢查所有與本次水下作業有關的電纜、線路及工具、設備的絕緣及安全性;
  d) 調查導致電擊事故的原因,並提交書麵調查報告。
  6.3 發生潛水員電擊事故後,隻有在排除了任何可能的電擊危險,並采取了相應的防護措施後,方可重新繼續水下作業。
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