燃料容器焊割爆燃事故的预防

    摘要：  燃料容器应定期检修，对于因生产需要而需进行的紧急焊割，必须采取严格的管理措施和切实可
靠的防火、防爆和防中毒措施。从编制安全措施、办理《动火许可证》，做好安全技术交流和工器具准备工作、隔离置换、施工前气体分析确认、施工过程监护、清理现场等方面阐述了燃料容器焊割爆燃事故的预防，为业内同行提供参考。
    关键词  燃料；容器；焊割；防火防爆；动火；安全措施
    燃料容器(管道、桶、箱、槽、柜、罐和塔等)在工业生产和生活中极为常见，如煤气发生炉、煤气管道、生产乙炔的发生器、重油罐、液化石油气罐、天然气管道、汽油罐、化肥行业的碳化塔等，这些容器在使用中因受内部介质的压力、温度、腐蚀的长时间作用或因结构、材料、焊接工艺的缺陷时常出现裂缝和穿孔，所以要定期检修。有时因生产需要，要在高温、高压、易燃、易爆、易中毒的情况下进行紧急焊割，动火抢修，稍有疏忽，就会发生爆炸、火灾和中毒事故，甚至引起整座厂房或生产系统爆炸、着火，造成灾难性后果。所以焊割燃料容器与管道时，必须采取严格的安全管理措施和切实可靠的防火、防爆和防中毒措施。
1  发生燃料容器焊割爆燃事故的一般原因
    在工业生产和现实生活中，燃料容器在焊割作业过程中发生的爆燃事故特别多，究其原因，主要有以下几个方面。
1．1  容器与管道内或作业场所周围存在爆炸性混合物
    这类情况引发的事故最为常见。如2000年5月9日，浙江温岭市亨利物资有限公司对一已严重腐蚀的油罐进行动火检修，由于未对油罐进行置换和清洗，油罐内的残油和空气形成爆炸性的混昆合气体，在焊接过程中焊接火花引发油罐爆炸，造成6人死亡，2人受伤。
1．2  在焊割过程中，发生了化学反应，产生了可燃物质，周围条件发生变化
    如1995年山西河津某化肥厂有一个酸罐底部出现一个孔洞需要补焊，电焊起弧不久，酸罐即发生爆炸，焊工被炸死亡。经调查，发现酸罐所用材料为非耐酸钢，它与稀硫酸作用生成氢气，故在罐内充满了氢气与空气的爆炸性混合物，遇电焊高温立即爆炸。
1．3  正在检修的容器与正在生产的系统未隔离好，发生易燃气体互相串通，进入焊割区域，或是正在生产系统放料排气遇到火花
    如1986年5月22日，山东青岛市平度化肥厂合成车间铜洗再生器需更换盘管，铜洗副工序长在再生器动火作业未结束的情况下，带领一名工人把加堵的盲板撤掉，在半水煤气气柜放水封开车时，煤气顺回水管线倒人再生器，与空气混合达爆炸极限，遇到电焊火花发生爆炸，当场死亡4人。
2  预防燃料容器焊割爆燃事故的措施
    一般情况下，燃料容器焊割的组织管理应按以下程序进行：
    现场察看→讨论策划→编制安措→动火审批→安措交底→隔离清洗→分析确认→动火施工→监测监护→完工清理
    为预防燃料容器焊割爆燃事故，必须做好以下具体工作。
2．1  周密严谨，认真编制好安全措施
    燃料容器动火作业是一项牵涉到多部门、多单位的系统工作，动火项目管理部门在动火前应组织消防部门、安全部门、动火施工单位、动火部位所在生产单位有关人员到动火区域进行查看，认真分析工艺流程、与容器相接的管道、气体或液体物理化学性质，容器本体情况及周围环境。在对现场情况充分了解之后，进行讨论策划，找出动火作业存在的危险，所面临的困难及解决的办法，并选择最佳方案。最后由动火施工单位编制出严密的、切实可行的安全措施。主要内容包括：组织机构、动火作业存在的危险、停电和隔离措施、清洗置换措施和通风措施、动火前的气体分析和确认、施工过程中的监测和人员监护、焊割作业程序、施工示意图、消防措施，急救措施等。
2．2  严格办理《动火许可证》手续
    《动火许可证》是规范动火管理的一项重要措施，绝不能有任何马虎。《动火许可证》后应附安全措施，《动火许可证》必须经过有关专业部门和动火所在生产单位的审批。动火作业审查批准人应该亲自到现场，了解现场情况，确定是否需做动火分析，明确动火等级和审批等级，审核和完善安全措施，审查办理手续是否符合要求，在确认无误后，方可签字批准动火作业。
2．3  认真做好安全技术措施交底和工器具准备工作
    施工前施工单位要对施工人员交待作业任务，进行安全措施交底。动火部位所在的生产单位应积极配合施工单位，对施工单位作业人员进行生产系统安全注意事项的交底。施工单位应根据施工需要准备好电气焊设备、工器具及各种劳动防护用品。
2．4  严密做好隔离置换
    这是动火前极其重要的工作。首先做好隔离，动火前先要停止需动火容器的工作，生产单位和施工单位共同做好断电停机、关闭阀门等措施，将其与整个生产系统前后环节隔离好，最好拆除一节管路，用盲板将连接管口封死，使其完全隔离。避免其他设备中的介质进入动火容器内。盲板必须保证足够的强度，严密不漏气，不破裂。
    其次要做好容器内残留物料的置换和清洗。置换就是在焊割前用惰性介质将原有的可燃物彻底排出，使容器内的可燃物含量降低到不能形成爆炸性混合物的条件，以保证焊接的操作安全。
    置换方法通常为：先采用蒸汽蒸煮，接着用置换介质(常用介质有氮气、二氧化碳气、水蒸气或水等)吹净等方法将容器内部的可燃物质和有毒物质排除。未经置换处理或虽处理但未取样分析的可燃容器，均不能动手焊割。由于在容器内表面的积垢里或外表面的保温材料中吸附和潜存着可燃气体，它们难以被彻底置换，这样在焊割过程中，受热陆续散发出来，容易导致爆炸着火事故，所以燃料容器在置换后，还要仔细地清洗容器的里里外外。
    清洗一般采用氢氧化钠(火碱)水溶液，方法是先在容器中加入所需数量的清水，然后逐渐加入碱片，同时缓慢搅动，待碱片全部溶解后，才可通入蒸汽煮沸。通人蒸汽的管道末端要伸至容器的底部，不可先放碱后加水，因为碱溶解时要放出大量的热量，这样会发生危险。
    不用碱水清洗而是在容器里灌满清水也可保证安全，但要尽量多灌水，以缩小容器内可能形成爆炸性混合物的空间，容器顶部应留出与大气相通的孔口，减少可燃气体和空气的混合物的积聚。
2．5  严格进行施工前的气体分析确认和施工过程中的监测
    焊割防爆的关键是严格控制容器内部的可燃物含量；使其达到合格，才能保证安全。这个含量不得超过该可燃物爆炸下限的四分之一，当操作者在容器内部焊割时，尚需保证容器内的含氧量为18％-21％，若罐内介质是有毒的，还须测量毒物浓度，确保其含量符合《工业企业设计卫生标准》的规定。经过置换清洗之后，为了确保焊割作业万无一失，还可以在焊割前和焊割过程中对容器进行机械通风，以便容器内气体成分符合安全要求。
    在焊割前必须用气体浓度测量仪对容器内气体成分、有毒介质进行分析，确保易燃气体浓度和有毒介质浓度在安全范围内，动火项目管理部门、施工单位、施工部位所在生产单位、安全部门和消防部门应共同对测量结果进行确认，只有测量结果符合国家标准，经检查各种监护措施和急救措施全部到位、工器具安全可靠后，方可动火。进行动火作业的焊工必须是经考核合格持有特殊工种作业资格证书并且有实际工作经验的焊工。
    在焊割过程中还要一直用仪表监视容器内外的气体成分，一旦发现可燃气体含量上升，应立即寻找原因，加以排除，浓度上升到危险浓度时，要立刻停止焊割，再次清洗至合格。一般情况下，这些可燃气体是从容器的卷缝中、底脚泥中及保温材料中逸出的。
2．6  现场监护要到位
    在容器内动火，应指派2人以上进行容器外现场监护，监护人应了解管内介质的理化性能、火灾及爆炸性、毒性、中毒症状等。在现场应备好足够的消防器材，消防车也应跟班监护。同时备好急救防护用具，如氧气呼吸器、防毒面具、安全带和救生器等，以便在缺氧及有毒的环境中使用。
2．7  及时清理现场
    作业完成后应清理现场，把所有材料、工具等拿出容器外，防止遗漏在容器内，并组织检查现场，确认无遗留火种，方可离开现场。

(摘自：《化工安全与环境》2004.16)