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燃料容器焊割燃爆事故的預防
 

燃料容器(管道、桶、箱、槽、柜、罐和塔等)在工業生產和生活中極為常見,如煤氣發生爐、煤氣管道、生產乙炔的發生器、重油罐、液化石油氣罐、天然氣管道、汽油罐、化肥行業的碳化塔等,這些容器在使用中因受內部介質的壓力、溫度、腐蝕的長時間作用或因結構、材料、焊接工藝的缺陷,時常出現裂縫和穿孔,所以要定期檢修。有時因生產需要,要在高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒的情況下進行緊急焊割,動火搶修,稍有疏忽,就會發生爆炸、火災和中毒事故,甚至引起整座廠房或生產系統爆炸、著火,造成災難性后果。所以焊割燃料容器與管道時,必須采取嚴格的安全管理措施和切實可靠的防火、防爆和防中毒措施,才能確保安全。

一、發生燃料容器焊割燃爆事故的一般原因
在工業生產和現實生活中,燃料容器在焊割作業過程中發生的燃爆事故特別多,究其原因,主要有以下幾個方面:
1.容器與管道內或工作場所周圍存在爆炸性混合物。這類情況引發的事故最為常見。如2000年5月9日,浙江溫嶺市亨利物資有限公司對一已嚴重腐蝕的油罐進行動火檢修,由于未對油罐進行置換和清洗,油罐內的殘油和空氣形成爆炸性的混合氣體,在焊接過程中焊接火花引發油罐爆炸,造成6人死亡,2人受傷。

2.在焊割過程中,發生了化學反應,產生了可燃物質。如1995年山西河津某化肥廠有一個酸罐底部出現孔洞需要補焊,電焊起弧不久,酸罐即發生爆炸,導致焊工被炸死亡。經調查,發現酸罐所用材料為非耐酸鋼,它與稀硫酸作用生成氫氣,故在罐內充滿了氫氣與空氣的爆炸性混合物,遇電焊高溫立即爆炸。

3.正在檢修的容器與正在生產的系統未隔離好,發生易燃氣體互相串通,進入焊割區域,或是正在生產的系統放料 排氣遇到火花。如1986年5月22日,山東青島市平度化肥廠合成車間銅洗再生器需更換盤管,銅洗副工序長在再生器動火作業未結束的情況下,帶領一名工人把加堵盲板撤掉。在半水煤氣氣柜放水封開車時,煤氣順回水管線倒入再生器,與空氣混合達爆炸極限,遇到電焊火花發生爆炸,當場死亡4人。

此外,引起燃爆事故的原因還有:焊割未經安全處理或含有可燃、易燃氣體(液體)的密封容器未開孔洞;焊割未經安全處理的曾盛裝過易燃易爆氣體(液體)的已用完的空容器(因其內含有揮發性的殘留氣體)等。

二、 預防燃料容器焊割燃爆事故的措施
一般情況下,燃料容器焊割的組織管理應按以下程序進行:
現場察看→討論策劃→編制安措→動火審批→安措交底→隔離清洗→分析確認→動火施工→監測監護→完工清理
為預防燃料容器焊割燃爆事故,必須做好以下具體工作:
1. 認真編制好安全措施
燃料容器動火作業是一項牽涉到多部門、多單位的系統工作,動火項目管理部門在動火前應組織消防部門、安全部門、動火施工單位、動火部位所在生產單位有關人員到動火區域進行察看,認真分析工藝流程、與容器相接的管道、氣體或液體物理化學性質、容器本體情況及周圍環境。在對現場情況充分了解之后,再找出動火作業存在的危險,所面臨的困難及解決的辦法,并選擇最佳方案。最后由動火施工單位編制出嚴密的、切實可行的安全措施。主要內容包括:組織機構、動火作業存在的危險、停電和隔離措施、清洗置換措施和通風措施、動火前的氣體分析和確認、施工過程中的監測和人員監護、焊割作業程序、施工示意圖、消防措施、急救措施等。

2. 嚴格辦理《動火許可證》手續
《動火許可證》是規范動火管理的一項重要措施,應附安全措施,絕不能有任何馬虎。《動火許可證》必須經過有關專業部門和動火所在生產單位的審批。動火作業審查批準人應該親自到現場,了解現場情況,確定是否需作動火分析,明確動火等級和審批等級,審核和完善安全措施,審查辦理手續是否符合要求。在確認無誤后,方可簽字批準動火作業。

3. 認真做好安全技術措施交底和工器具準備工作
施工前施工單位要對施工人員交待作業任務,進行安全措施交底。動火部位所在的生產單位應積極配合施工單位,對施工單位作業人員進行生產系統安全注意事項的交底。施工單位應根據施工需要準備好電氣焊設備、工器具及各種勞動防護用品。

4. 做好隔離置換
這是動火前極其重要的工作。首先,要做好隔離。動火前先要停止需動火容器的工作,生產單位和施工單位共同做好斷電停機、關閉閥門等工作,將其與整個生產系統前后環節隔離好。最好拆除一節管路,用盲板將連接管口封死,使其完全隔離,避免其它設備中的介質進入動火容器內。盲板必須保證足夠的強度,嚴密不漏氣、不破裂。其次,要做好容器內殘留物料的置換和清洗。置換就是在焊割前用惰性介質將原有的可燃物徹底排出,使容器內的可燃物含量降低到不能形成爆炸性混合物的條件,以保證焊接操作安全。

置換方法通常為:先采用蒸汽蒸煮,接著用置換介質(常用介質有氮氣、二氧化碳氣、水蒸氣或水等)吹凈等方法將容器內部的可燃物質和有毒物質排除。未經置換處理或雖處理但未取樣分析的可燃容器,均不能動火焊割。由于在容器內表面的積垢里或外表面的保溫材料中吸附和潛存著可燃氣體,它們難以被徹底置換,這樣在焊割過程中,受熱陸續散發出來,容易導致爆炸著火事故,所以燃料容器在置換后,還要仔細地清洗容器的里里外外。

清洗一般采用氫氧化鈉(火堿)水溶液,方法是先在容器中加入所需數量的清水,然后逐漸加入堿片,同時緩慢攪動,待堿片全部溶解后,才可通入蒸汽煮沸。進蒸汽的管道末端要伸至容器的底部,不可先放堿后加水,因為堿溶解時要放出大量的熱量,這樣會發生危險。

不用堿水清洗而是在容器里灌滿清水也可保證安全,但要盡量多灌水,以縮小容器內可能形成爆炸性混合物的空間,容器頂部應留出與大氣相通的孔口,減少可燃氣體和空氣的混合物的積聚。

5.嚴格進行施工前的氣體分析確認和施工過程中的監測
焊割防爆的關鍵是嚴格控制容器內部的可燃物含量,使其達到合格,才能保證安全。這個含量不得超過該可燃物爆炸下限的1/4。當操作者在容器內部焊割時,尚需保證容器內的含氧量為18%~21%,若罐內介質是有毒的,還須測量毒物濃度,確保其含量符合《工業企業設計衛生標準》的規定。經過置換清洗之后,為了確保焊割作業萬無一失,還可以在焊割前和焊割過程中對容器進行機械通風,以便使容器內的氣體成分符合安全要求。

在焊割前必須用氣體濃度測量儀對容器內的氣體成分、有毒介質進行分析,確保易燃氣體濃度和有毒介質濃度在安全范圍內。動火項目管理部門、施工單位、施工單位的安全部門和消防部門應共同對測量結果進行確認,只有測量結果符合國家標準,經檢查各種監護措施和急救措施全部到位、工器具安全可靠后,方可動火。進行動火作業的焊工必須是經考核合格持有特種作業人員作業資格證書并且有實際工作經驗的焊工。

在焊割過程中,還要一直用儀表監視容器內外的氣體成分,一旦發現可燃氣體含量上升,應立即尋找原因,加以排除。濃度上升到危險濃度時,要立刻停止焊割,再次清洗到合格。一般情況下,這些可燃氣體是從容器的卷縫中、底腳泥中及保溫材料中逸出的。

6. 現場監護要到位
在容器內動火,應指派兩人以上進行容器外的現場監護,監護人應了解容器內介質的理化性能、爆炸性、毒性、中毒癥狀等。重大工程現場,應備好足夠的消防器材,消防車也應跟班監護。同時,要備好急救防護用具,如氧氣呼吸器、防毒面具、安全帶和救生器等,以便在缺氧及有毒的環境中使用。

7. 及時清理現場
作業完成后應清理現場,把所有材料、工具等拿出容器外,防止遺漏在容器內,并組織檢查現場,確認無遺留火種后,方可離開現場。

添加日期:2006/5/13
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