氧气与乙炔胶管及管道安全

　　一、胶管爆炸着火事故的原因

　　胶管的作用是向焊割炬输送氧气和乙炔气。它是由优质橡胶内、外胶层和中间棉织纤维层组成，整个胶管需经过特殊的化学加工处理，以增强其阻燃性。胶管是气割和气焊中的重要工具。胶管发生爆炸着火的原因如下。

　　(1)由于回火而引起着火爆炸。

　　(2)胶管里形成乙炔与氧气或乙炔与空气的混合气。

　　(3)由于磨损、挤压、腐蚀或保管维护不善，使胶管老化变质、强度降低或漏气。

　　(4)胶管的制造质量不符合安全要求。

　　(5)氧气胶管上有油脂或高速气流产生的静电火花等。

　　二、胶管的使用安全

　　(1)应分别按照GB／T2550—91《氧气胶管》国家标准和GB／T2551—92《乙炔胶管》国家标准的规定保证制

　　造质量。胶管应具有足够的抗压强度和阻燃特性。

　　根据国家标准规定，氧气胶管为红色，工作压力容器为1．5MPa，胶管内径8mm，外径18mm；乙炔胶管为黑色，工作压力容器为0．3MPa，胶管内径8mm，外径16mm。

　　(2)保存和使用胶管时必须注意维护，保持胶管的清洁和不受损坏。例如，避免阳光照射，雨雪浸淋，防止与酸、碱、油类及其他有机溶剂等能使胶管损坏的物质接触。存放温度为－15～40℃，距离热源应不少于1m。

　　(3)新胶管在使用时，必须先把胶管内壁的滑石粉吹除干净，防止焊割炬的通道被堵塞。在使用中应避免受外界挤压和机械损伤，不得将管身折叠。

　　(4)氧气与乙炔胶管不得相互混用和代用，不得用氧气和胶管吹除乙炔胶管的堵塞物。同时应随时检查和消除焊割炬的漏气、堵塞等缺陷，防止在胶管内形成氧气与乙炔混合气。应该指出，国家标准规定的胶管颜色与国际标准(ISO)的规定(氧气胶管为黑色，乙炔胶管为红色)正好相反。同时与我国原部颁标准(HG4-605—66)氧气胶管为红色，乙炔胶管为绿色的规定也不同，而且1966年以前国产氧气胶管为黑色或绿色，乙炔胶管为红色。由此引起供应部门和使用人员的认识和习惯不一致，有关的

　　安全教材也说法不一，容易发生胶管的混用和代用而造成事故。目前应强调按照国家标准的规定统一认识和使用，在使用进口设备的胶管时，应注意加以区别。

　　(5)如果发生回火倒燃进入氧气胶管时，则该胶管不可继续使用，必须换新胶管。因为回火常常将胶管的内胶层烧坏，压缩纯氧又是强氧化剂，若再继续使用，必将失去原来正常的安全性。

　　(6)气割操作需要较大的氧气输出量，因此与氧气表高压端连接的气瓶(或氧气管道)阀门应全打开，以便保证提供足够的流量和稳定的压力。防止低压表虽已表示工作压力，但使用氧气时压力突然下降，此时容易发生回火，并可能倒燃进入氧气胶管而引起爆炸。

　　三、管道发生着火爆炸事故的原因

　　由乙炔站集中供应焊接或气割用气体时，乙炔和氧气是采用管路输送的。乙炔和氧气管道同属于可燃易爆介质和助燃管道，因此应该采取管道工程的防爆设施。氧气与乙炔管道发生燃爆的原因如下。

　　(1)气体在管道内流动时，夹杂于气流中的锈皮、水珠等与管道产生摩擦热和碰撞热(尤其在管道拐弯处)，是管道发生着火爆炸的一个因素。 

　　(2)由于漏气，在管道外围形成爆炸性气体滞留的空间，遇明火而发生着火和爆炸。

　　(3)外部明火导人管道内部，这里包括管道附近明火的导人，以及与管路相连接的焊接工具，由于回火而导人管道中。

　　(4)管道过分靠近热源，管内气体过热而引起的着火爆炸。

　　(5)氧气管道阀门沾有油脂。

　　(6)带有水分或其他杂质的气体在管道内流动时，当超过一定的流速就会因摩擦产生静电积聚而放电。此外，由于雷击产生巨大的电磁、热机械效应和静电作用等，也会使管道及构筑物遭到破坏或引起火灾爆炸事故。

　　四、管道安全措施

　　(1)限定气体流速，乙炔在管道中的最大流速，不应超过下列规定。

　　①厂区和车间的乙炔管道工作压力为0．007～0．15MPa时，其最大流速为8m／s。

　　②乙炔站内的乙炔管道，工作压力为2．5MPa及其以下者，其最大流速为4m／s。

　　③氧气在碳素钢管中的最大流速，不应超过表2-25的规定。

 

　　(2)限制管径和管材的选择

　　①乙炔管道的管材、管径和管壁厚度，应符合下列要求。

　　a．工作压力在0．007MPa以下的低压乙炔管道，宜采用无缝钢管。

　　b．工作压力容器在0．007～0．15MPa的中压乙炔管道，应采用无缝钢管，其内径不应超过80mm，管壁厚度不应小于表2-26的规定。加0．5mm或以上。

 

　　巴工作压力在0．15～2．5MPa的高压乙炔管道，应采用无缝钢管，其内径不应超过20mm，管壁厚度不应小于表2-27的规定。

 

　　乙炔管道的连接应采用焊接，但与设备、阀门和附件的连接处，可采用法兰或螺纹连接。乙炔管道在厂区的布设，应考虑到由于压力和温度的变化而产生局部应力时，管道应有伸缩余地。

　　②氧气管道的管材选用，应根据其敷设方式、工作压力以及气体流量进行综合选定。

　　氧气管道应尽量减少拐弯。拐弯时宜采用弯曲半径较大或内壁光滑的弯头，不应采用折皱或焊接弯头。

　　(3)防止静电放电的接地措施。乙炔和氧气管道在室内外架空或埋地敷设时，都必须可靠接地。

　　室外管道埋地敷设时，在管线每隔200～300m设一接地极。室内管道不论架空或埋地敷设(不宜采用埋地敷设)，每隔30～50m设一接地极。但不论长短如何，在管道的起端和终端及管道进入建筑物的人口处，都必须设接地极。接地装置的接地电阻应不小于20Ω。

　　对离地面5m以上架空敷设的氧气和乙炔管道，为防止雷击放电产生的静电或电磁感应对管道的作用，要求缩短管道两接地极的距离，一般不超过50m。

　　(4)防止外部明火导人管道内部。可采用水封法或火焰消除器，防止火焰导入管道内部和阻止火焰在管道里蔓延。

　　火焰消除器又称阻火器，可用粉末冶金片，或是用多层细孔铜网(也可用不锈钢或铝网)重叠起来制成。

　　(5)防止在管道外围形成爆炸气体滞留的空间。乙炔管道通过厂房车间时，应保证室内通风良好，并应定期监测乙炔气体浓度，以便及时采取措施排除爆炸性混合气。还应检查管道是否漏气，防止着火爆炸事故。

　　地沟敷设乙炔管道时，在沟里应填满不含杂质的砂子，埋地敷设时，应在管道下部先铺一层厚度约100mm的砂子。如沟底有坚硬石块，以及考虑到局部有不均匀下沉的可能性时，砂层的厚度还应大些，然后再在管子两侧和上部填以厚度不少于200mm的砂子。填充砂子的目的是保证管道周围回填密实，没有大的缝隙；当管道一旦发生不均匀下沉时，由于砂子有一定的流动性，也随之下沉，不致在管道附近范围内形成过大的缝隙，而造成爆炸性气体聚集停留的较大空间。

　　(6)管道的脱脂。氧气和乙炔管道在安装使用前都应进行脱脂。常用脱脂剂二氧乙烷和酒精为易燃液体；四氯化碳和三氯乙烯虽是不燃液体，但在明火和灼热物体存在的条件下，易分解成剧毒气体——光气。所以，脱脂现场必须严禁烟火。

　　(7)气密性和泄漏性试验。氧气和乙炔管道除与一般受压管道同样要求作强度试验外，还应作气密性试验和泄漏量试验。

　　在强度试验合格并用热风吹干后，才能进行气密性试验。试验压力一般为工作压力的1．05倍，对于工作压力

　　小于或等于0．007MPa的乙炔管道，其试验压力为工作压力加0．1MPa。试验介质为空气或惰性气体，用涂肥皂水等方法进行检查。达到试验压力后保压1h，如压力不变，则气密性试验合格。

　　泄漏量的试验压力为工作压力的1．5倍，但不得小于0．1MPa，试验介质为空气或氮气。其泄漏标准为：试验12h后，泄漏量以不超过原气体容积的0．5％为合格。泄漏量可按下式计算，即

 

　　式中  V——泄漏量，％；

　　p1、p2——试验开始和终结时管道内介质的绝对压力，MPa；

　　t1、t2——试验开始和终结时管道内介质的温度，℃。

　　(8)埋设乙炔管道不应敷设的地点

　　①烟道、通气地沟和直接靠近高于50℃的热表面。

　　②建筑物、构筑物和露天堆场的下面。

　　(9)架空乙炔管道靠近热源敷设时，宜采取隔热措施，管壁温度严禁超过70℃。

　　(10)乙炔管道可与供同一使用目的的氧气管道共同敷设在非燃烧体盖板的不通行地沟内，地沟内必须全部填满砂子，并严禁与其他沟道相通。

　　(11)乙炔管道严禁穿过生活间、办公室。厂区和车间的乙炔管道，不应穿过不使用乙炔的建筑物和房间。

　　(12)氧气管道严禁与燃油管道共沟敷设。架空敷设的氧气管道不宜与燃油管道共架敷设，如确需共架敷设时，氧气管道宜布置在燃油管道的上面，且净距不宜小于0．5m。

　　(13)乙炔管道使用前，应当用氮气吹扫全部管道，取样合格后方能使用。