施工條件確認

    1． 1環境條件

　　 新2# 氣柜附近除有運行的3#氣柜外，周圍還有壓縮機、容器及管線，設備分布位置見圖1。新2#氣柜外直徑29m，總高度29.5m，與周圍主要設備的水平距離見表1。

　　 圖1 2#氣柜附近設備分布情況及防爆區域劃分

　　

　　 表1 2#氣柜與周圍主要設備的水平距離

　　

物質	甲烷	乙烷	乙烯	丙烷	丙烯	丁烷	丁烯	氫氣	硫化氫	空氣
含 量	13.17	4.54	0.39	2.86	1.78	1.98	1.07	62.99	2.45	8.77

　　1． 2介質確認

　　 3#氣柜、壓縮機、容器及管線介質均為瓦斯，經采樣分析，瓦斯組分如表2所示。不同時期的采樣，組分基本相同，但含量會有差異。從表2中可以看到，瓦斯的組分主要是由可燃氣體、有毒氣體及少量空氣組成。
 
危險分析

    1． 1火災危險分析

　　 按照《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-92）的要求，現場在用的3#氣柜、瓦斯罐、壓縮機的防火距離分別為30m、30m、15m。它們與2#氣柜施工動火點的最近距離如表3所示。從表3對比中可看出，2#氣柜施工動火時，只與壓縮機的防火距離是足夠的，而與3#氣柜及瓦斯罐容-1、容-3的防火距離則不夠。

　　 表2 瓦斯組分及含量

　　

物質	甲烷	乙烷	乙烯	丙烷	丙烯	丁烷	丁烯	氫氣	硫化氫	空氣
含 量	13.17	4.54	0.39	2.86	1.78	1.98	1.07	62.99	2.45	8.77

　　 表3 2#氣柜施工動火時與周圍設備防火距離對照表

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　　 表4 瓦斯組分的爆炸極限及摩爾分數

　　

	甲烷	乙烷	乙烯	丙烷	丙烯	丁烷	丁烯	氫氣	硫化氫
摩爾分數，Yi	0.144	0.05	0.004	0.03	0.02	0.02	0.01	0.69	0.03
LEL%	5.0	3.0	2.7	2.1	2.0	1.9	1.7	4.1	4.3
VEL%	15.0	36	9.5	9.5	11.1	8.5	9.5	75	45.5

　　1． 2瓦斯爆炸危險計算

　　 由表2，求出瓦斯中可燃氣體的摩爾分數，并根據有關資料查得各組分的爆炸極限，見表4。

　　根據表4，用Le chatelier 公式

　　

　　 計算瓦斯氣的爆炸下限L下和爆炸上限L上，求得L下為3.81%，同樣求得L上為16.9%。瓦斯中可燃氣組分為91.23%，經計算瓦斯的爆炸下限和爆炸上限分別為3.81%和16.9%，這表明瓦期可燃組分不在爆炸極限范圍內，如果瓦斯沒有再混入空氣是沒有爆炸危險性的，但卻具有火災危險性。也就是說，3#氣柜、容-1、容-3瓦斯罐或管線內的瓦斯剛一泄漏出來，在泄漏口還未來得及與環境空氣充分混合，馬上就遇火星，此時只會點燃瓦斯，瓦斯穩定燃燒，不會產生爆炸。但此種情形是不可能的，因為動火點不在這些設備上，所以瓦斯不會剛一泄漏出來就遇上火。從3#氣柜或其它容器設備泄漏出來的瓦斯，必定是在容器外擴散，與空氣相混合，并在外界空間環境中形成爆炸性氣體混合物后，才能到達2#氣柜動火點。所以2#氣柜施工主要具有爆炸危險性。

　　1． 3爆炸危險區域分析

　　 3#氣柜或其它容器設備泄漏出來的瓦斯，與外界空氣相混合會形成爆炸性氣體混合物，那么爆炸危險區域有多大呢？爆炸危險區域可劃分為0區、1區、2區、附加2區四個區。0區表示連續出現或長期出現爆炸性氣體混合物的環境，1區表示在正常運行時可能出現爆炸性氣體混合物的環境，2區表示在正常運行時不可能出現爆炸性氣體混合物的環境。當易燃物可能大量釋放并可能擴散到15m以外時，要劃分出附加2區。2003年1月滄州煉油廠就曾發生氣柜瓦斯沖水封，大量瓦斯泄漏的事故，我公司3#氣柜是與之同一形式的氣柜，不排除有這種情況的可能性，在劃分防爆區域時必須考慮附加2區。在圖1中畫出爆炸危險區域2區分范圍平面圖（圖中虛線包圍的部分）。從圖1中可看出，2#氣柜施工動火時，有一部分處在爆炸危險區域2區內或附加2區內，如果不采取相應措施，施工動火有爆炸危險性。

　　1． 4中毒危險性分析

　　 表2中瓦斯硫化氫含量2.45%，不同時期的采樣會有所不同，但一般都在1%～3%之間。硫化氫的毒性非常大，1000ppm以上濃度，瞬間就可致人昏迷死亡。而氣柜區瓦斯硫化氫濃度遠遠高于致死濃度，氣柜區只要有瓦斯泄漏，就有火災爆炸和中毒危險。所以在氣柜區施工，既要防火災爆炸事故，又要防硫化氫中毒事故。

　　1．5 其它危險分析

　　 2#氣柜高29.5m，有高處作業，人員有高處墜落危險，以及高處墜物傷人危險。柜壁和柜頂安裝需要大型吊車起吊作業，起重吊裝作業有傷人和損壞設備的危險。柜內防腐涂裝作業，防腐涂料易揮發，易在柜內聚集形成爆炸性氣體，易發生火災或爆炸事故。這些作業都需要在施工過程中采取相應的安全措施。
 
安全對策

    安全對策可從組織措施和技術措施兩個方面來考慮，組織措施主要是指施工安全管理網絡，相應的規定和要求；技術措施主要是從安全技術角度采取措施，減少風險，確保現場施工安全。

　　1． 1組織措施

　　1．1． 1成立現場安全管理網絡

　　

　　 圖2 2#氣柜施工安全網絡

　　　　2#氣柜施工建設安全管理網絡見圖2，明確了各負責人的職責。

　　1．1． 2安全措施

　　　　要求建設單位和生產車間均針對2#氣柜的施工特點制定了詳細的施工安全措施。施工單位制定的措施重點是一項施工中的安全措施的制定，如電焊機、電源開關箱的擺放位置，高處作業的保護措施，吊裝作業的安全措施，防腐作業的防火防爆措施等。生產單位制定安全措施重點是從確保一個安全施工環境及應急處理來考慮，如嚴格控制3#氣柜的操作高度，在動火期間，氣柜區不能排凝。動火監護人身上配備硫化氫報警儀及可燃氣報警儀，隨時撐握氣柜區瓦斯泄漏情況。操作室預備空氣呼吸器，操作人員隨時可佩戴進行應急處理。另外，生產單位制定一套事故應急處理預案，萬一有瓦斯大量泄漏，能及時指揮停火作業，及時報警，組織人員疏散，采取防毒措施進行操作處理等。

　　1． 2技術措施

　　1．2． 1封堵

　　　　對2#氣柜周圍15m范圍內的排水溝及5個下水井，先用石棉布覆蓋，再用泥沙封嚴實，有效防止了電焊火星掉入溝、井內，同時還防止可燃氣從溝井內排出。

　　1．3． 2搭防火墻

　　

　　圖3 防火墻、防火罩示意圖

　　　　依據現場環境，在距2#氣柜10m處 ,在 2#、3#氣柜之間搭設一堵高17m，寬35m的鍍鋅板防火墻，如圖3所示。防火墻不必與2#氣柜（29.5m）一樣高，否則容易被風吹倒，成本會相應增加。在施工期間，車間措施規定，在操作上3#氣柜控制在8m以下，3#氣柜總高度不會超過17m。搭設防火墻后，可以在圖3中防火墻的左側形成一個非防爆區，2#氣柜 17m以下的動火，火星不會飛到防火墻的右側，動火的安全的。

　　1．2．3 搭防火罩

　　 由于防火墻只有17m高，2#氣柜超過17m高空的動火會受風向的影響，火星能夠飛越防火墻進入圖3右側的防爆區內引起火災爆炸事故。為解決2#氣柜高處動火難題，專門設計一種能夠懸掛在2#氣柜罐壁的一種防火罩（3×3m），如圖3所示。2#氣柜超過17m高空面臨3#氣柜一側的動火，火星則被防火罩兜住，而在另一側則不需要使用防火罩，這樣既確保了安全又盡可能地不降低工作效率。