周全

（洛陽(yáng)中重成套工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 河南省 洛陽(yáng)市 471039）

機(jī)械行業(yè)使用的焊割氣乙炔和丙烷的危險(xiǎn)分析

周全

（洛陽(yáng)中重成套工程設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 河南省 洛陽(yáng)市 471039）

機(jī)械行業(yè)使用的焊割氣乙炔和丙烷存在一定的危險(xiǎn)性，這些危險(xiǎn)因素對(duì)機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)制造造成很大的影響，本文對(duì)機(jī)械行業(yè)使用的焊割氣乙炔和丙烷存在的危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，相對(duì)應(yīng)的提出一些對(duì)策措施，以供參考。

焊割；乙炔；丙烷；危險(xiǎn)分析

在加工制造行業(yè)中廣泛使用氣焊與氣割，氣焊是利用可燃?xì)怏w與純氧以適當(dāng)?shù)谋壤旌虾筮M(jìn)行燃燒，使焊絲和母材接頭處在3000℃以上的高溫中熔化，從而形成焊縫的一種焊接方法。氣割是利用可燃?xì)怏w在純氧中燃燒，使金屬在高溫下達(dá)到燃點(diǎn)，然后借助氧氣流劇烈燃燒，并在氣流作用下吹出熔渣，從而將金屬分離開(kāi)的一種加工方法。由于焊接于切割均屬于明火作業(yè)，具有高溫、高壓、易燃易爆的特點(diǎn)，又與可燃、易燃物質(zhì)以及壓力容器打交道，存在著較大的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性。這些焊割氣體乙炔、丙烷、氧氣屬于易燃易爆氣體，這些氣體一般是用氣瓶存放，氣瓶又屬于壓力容器，使用不當(dāng)，會(huì)發(fā)生爆炸和火災(zāi)事故。氧氣、乙炔和丙烷氣體是氣焊與氣割最主要的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是最容易產(chǎn)生安全事故的危險(xiǎn)氣體。丙烷和乙炔廣泛地應(yīng)用于焊接和切割中。

1　危險(xiǎn)因素分析

1.1氣體的危險(xiǎn)特性

氧氣在常溫常壓下是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的氣體，氧氣本身不能自燃，但它是一種化學(xué)性質(zhì)極為活潑的助燃?xì)怏w，屬于強(qiáng)氧化劑。它幾乎能與所用的可燃?xì)怏w和液體燃料的蒸汽混合，發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，構(gòu)成爆炸性混合物。這類混合物具有很寬的爆炸極限范圍，遇明火或高溫條件即發(fā)生爆炸。

乙炔是一種非飽和的碳?xì)浠衔?，在?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為1.17kg/m3。爆炸上下限2.1～80%，最小點(diǎn)火能0.02mJ。與氧化劑接觸會(huì)猛烈反應(yīng)。當(dāng)溫度超過(guò)200～300℃，乙炔會(huì)發(fā)生聚合，聚合反應(yīng)是放熱的，如果沒(méi)有有效的冷卻，溫度會(huì)越來(lái)越高，反應(yīng)越來(lái)越快，最后引起乙炔爆炸。

丙烷氣也是液化石油氣。易燃，閃點(diǎn)-104℃，爆炸上下限2.1～9.50%，最小點(diǎn)火能0.31mJ，最大爆炸壓力0.843MPa。遇明火、熱源有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。

丙酮是具有醚的氣味的無(wú)色透明可燃液體，其蒸氣與空氣混合可形成爆炸性混合氣體。遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

1.2容器的危險(xiǎn)性

氣瓶是指在正常環(huán)境下-40～60℃可重復(fù)使用的公稱壓力為1.0～30MPa（表壓），工程容積為0.4～1000L的盛裝永久氣體、液化氣體或溶解氣體的移動(dòng)式壓力容器。

（1）氣瓶的結(jié)構(gòu)雖較為簡(jiǎn)單，但其部件的受力情況相當(dāng)復(fù)雜，發(fā)生破壞事故的設(shè)備技術(shù)狀況相應(yīng)也較復(fù)雜。

（2）氣瓶的使用條件比較苛刻，它不但承受內(nèi)壓力，而且還受到作業(yè)環(huán)境與溫度條件的限制。

（3）大容積氣瓶多采用焊接結(jié)構(gòu)，其它采用無(wú)縫鋼管。如果氣瓶采用焊接結(jié)構(gòu)，如果焊縫中留下微小缺陷，壓縮氣體或液化氣體在使用中遇到合適條件，就會(huì)迅速擴(kuò)展而發(fā)生破壞。

（4）與其他設(shè)備比較，氣瓶容易發(fā)生超載而導(dǎo)致爆炸。

2　危險(xiǎn)性分析

2.1物質(zhì)的爆炸性分析

乙炔、丙烷都屬于第2.1類易燃?xì)怏w。能與空氣（氧）混合形成爆炸性混合氣體，其爆炸上下限分別是2.1～81%、2.1～9.5%。存在著發(fā)生化學(xué)爆炸的危險(xiǎn)。

由于乙炔的爆炸上下限很寬，從2.1～80%，乙炔最小引爆能量為0.019mJ，乙炔分子結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)三價(jià)鍵（H-C≡C-H），三價(jià)鍵是極不穩(wěn)定的，很容易斷裂。乙炔也易聚合生成乙烯基乙炔，發(fā)生爆炸，能溶解于丙酮。目前許多機(jī)械行業(yè)用丙烷代替乙炔氣，降低焊接與切割過(guò)程中的危險(xiǎn)程度。

2.2氣瓶的危險(xiǎn)性分析

在焊接和切割中使用的乙炔和丙烷存儲(chǔ)于氣瓶中。屬于移動(dòng)式的壓力容器。

乙炔氣瓶屬于溶解乙炔氣瓶。丙烷的臨界溫度96.8℃，丙烷氣瓶屬于低壓液化氣瓶。

氣瓶的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)制造質(zhì)量不符合要求，在有一定的壓力時(shí)，會(huì)發(fā)生氣瓶爆炸事故。

或由于保管不善，瓶體嚴(yán)重腐蝕或瓶溫，壓力劇增，直到超過(guò)瓶體材料強(qiáng)度極限，發(fā)生爆炸。

在充裝過(guò)程計(jì)量不準(zhǔn)確等，造成超量，或氣瓶有缺陷，易引發(fā)爆炸事故。

由于使用的物質(zhì)丙烷和乙炔是易燃易爆化學(xué)品，氣體泄漏后達(dá)到一定的濃度，會(huì)發(fā)生化學(xué)爆炸。

瓶閥處容易產(chǎn)生乙炔、丙烷泄漏，泄漏出的氣體與空氣混合，達(dá)到爆炸濃度時(shí)遇明火可產(chǎn)生爆炸。

氣瓶碰撞、振動(dòng)、滾動(dòng)使氣體發(fā)生摩擦產(chǎn)生靜電，或放氣速度過(guò)快產(chǎn)生靜電，如果靜電不能及時(shí)導(dǎo)出，靜電聚積到一定程度產(chǎn)生靜電火花，引發(fā)爆炸事故。

2.3丙烷管道

根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定公稱直徑大于25mm的管道屬于壓力管道。壓力管道超溫、超壓會(huì)發(fā)生爆炸。管道法蘭、閥門(mén)、管件等發(fā)生意外泄漏，遇到引火源，發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。

首先丙烷管道設(shè)計(jì)是否合理是壓力管道安全運(yùn)行的基本保證。壓力管道元件、承壓不符合要求，會(huì)造成管道爆裂。管道內(nèi)流動(dòng)的丙烷會(huì)產(chǎn)生靜電，如果靜電不及時(shí)導(dǎo)出，會(huì)發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故。

3　事故案例

某公司，兩名工人卸運(yùn)剛剛充氣拉回公司的乙炔氣瓶，乙炔氣瓶被工人用腳蹬著在地面上滾動(dòng)時(shí)發(fā)生爆炸。強(qiáng)烈的沖擊波使附近車間的窗戶玻璃瞬間粉碎紛飛，停放在一旁的拉運(yùn)乙炔氣瓶的小型貨車的前擋風(fēng)玻璃蕩然無(wú)存，附近車間的墻壁磚塊被震脫落。兩名受傷工人被緊急送往醫(yī)院，但因傷勢(shì)過(guò)重，經(jīng)搶救無(wú)效于當(dāng)天上午身亡。

4　對(duì)策措施

4.1規(guī)范相關(guān)部件

所有與乙炔相接觸的部件（包括：儀表、管路、附件等）不得由銅、銀以及銅（或銀）含量超過(guò)70%的合金制成。用于焊接與切割輸送氣體的軟管，如氧氣軟管和乙炔軟管，其結(jié)構(gòu)、尺寸、工作壓力、機(jī)械性能、顏色必須符合GB/T2550、GB/T2551的要求。

4.2減壓器

只有經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格的減壓器才允許使用。減壓器的使用必須嚴(yán)格遵守JB7496的有關(guān)規(guī)定。

4.3氣瓶

用于焊接與切割的氣瓶都必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程如《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》、《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》等制造、管理、維護(hù)并使用。

4.3.1氣瓶的充氣

氣瓶的充氣必須按規(guī)定程序由專業(yè)部門(mén)承擔(dān)，其他人不得向氣瓶?jī)?nèi)充氣。

4.3.2氣瓶的儲(chǔ)存

氣瓶必須儲(chǔ)存在不會(huì)遭受物理?yè)p壞或使氣瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)存物的溫度超過(guò)40℃的地方。氣瓶必須儲(chǔ)放在遠(yuǎn)離電梯、樓梯或過(guò)道，不會(huì)被經(jīng)過(guò)或傾倒的物體碰翻或損壞的指定地點(diǎn)。在儲(chǔ)存時(shí)，氣瓶必須穩(wěn)固以免翻倒。氣瓶?jī)?chǔ)存時(shí)必須與可燃物、易燃液體隔離，并且遠(yuǎn)離容易引燃的材料至少6m以上，或用至少1.6m高的不可燃隔板隔離。

4.3.3氣瓶在現(xiàn)場(chǎng)的安放、搬運(yùn)及使用

氣瓶在使用時(shí)必須穩(wěn)固豎立或裝在專用車（架）或固定裝置上。

氣瓶不得置于受陽(yáng)光暴曬、熱源輻射及可能受到電擊的地方。氣瓶必須距離實(shí)際焊接或切割作業(yè)點(diǎn)足夠遠(yuǎn)（一般為5m以上），以免接觸火花、熱渣或火焰，否則必須提供耐火屏障。

氣瓶不得置于可能使其本身成為電路一部分的區(qū)域。

4.3.4氣瓶的故障處理

如果發(fā)現(xiàn)燃?xì)鈿馄康钠块y周圍有泄漏，應(yīng)關(guān)閉氣瓶閥擰緊密封螺帽。

當(dāng)氣瓶泄漏無(wú)法阻止時(shí)，應(yīng)將燃?xì)馄恳浦潦彝?，遠(yuǎn)離所有起火源，并做相應(yīng)的警告通知。緩緩打開(kāi)氣瓶閥，逐漸釋放內(nèi)存的氣體。

氣瓶泄漏導(dǎo)致的起火可通過(guò)關(guān)閉瓶閥，采用水、濕布、滅火器等手段予以熄滅。

4.4匯流排及管道

在氣體用量集中的場(chǎng)合可以采用匯流排供氣。匯流排的設(shè)計(jì)、安裝必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程的要求。匯流排系統(tǒng)必須合理地設(shè)置回火保險(xiǎn)器、氣閥、逆止閥、減壓器、濾清器、事故排放管等。安裝在匯流排系統(tǒng)的這些部件均應(yīng)經(jīng)過(guò)單件或組合件的檢驗(yàn)認(rèn)可，并證明符合匯流排系統(tǒng)的安全要求。

氣瓶匯流排的安裝必須在對(duì)其結(jié)構(gòu)和使用熟悉的人員監(jiān)督下進(jìn)行。

乙炔氣瓶和丙烷氣瓶必須在直立位置上匯流。與匯流排連接并供氣的氣瓶，其瓶?jī)?nèi)的壓力應(yīng)基本相等。

管道如果管徑大于25mm屬于壓力管道，應(yīng)遵守《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的規(guī)定。

5　結(jié)語(yǔ)

在焊接與切割中使用乙炔和丙烷盡管存在諸多危險(xiǎn)性，但只要加強(qiáng)人們的安全意識(shí)，建立并完善行之有效的安全管理體系，執(zhí)行嚴(yán)格的安全操作規(guī)程，完全能夠杜絕事故的發(fā)生。

[1]《焊接與切割安全》（GB9448-1999）[S].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1999.

[2]李耀武.氧氣瓶的安全使用[J].勞動(dòng)保護(hù)，2002（11）.

[3]張愛(ài)文.溶解乙炔氣瓶的安全使用[J].勞動(dòng)保護(hù)，2000（11）.

[4]《安全評(píng)價(jià)通則》（AQ8001-2007）[S].煤炭工業(yè)出版社，2007.

[5]劉詩(shī)飛，詹予忠，主編.重大危險(xiǎn)源辨識(shí)及危害后果分析[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

TG48

A

1673-0038（2015）34-0262-02

2015-8-3

周全（1964-），女，廣西灌陽(yáng)人，工程師，本科，從事公用設(shè)計(jì)工作。