一、膠管爆炸著火事故的原因
膠管的作用是向焊割炬輸送氧氣和乙炔氣。它是由優(yōu)質(zhì)橡膠內(nèi)、外膠層和中間棉織纖維層組成,整個(gè)膠管需經(jīng)過(guò)特殊的化學(xué)加工處理,以增強(qiáng)其阻燃性。膠管是氣割和氣焊中的重要工具。膠管發(fā)生爆炸著火的原因如下。
(1)由于回火而引起著火爆炸。
(2)膠管里形成乙炔與氧氣或乙炔與空氣的混合氣。
(3)由于磨損、擠壓、腐蝕或保管維護(hù)不善,使膠管老化變質(zhì)、強(qiáng)度降低或漏氣。
(4)膠管的制造質(zhì)量不符合安全要求。
(5)氧氣膠管上有油脂或高速氣流產(chǎn)生的靜電火花等。
二、膠管的使用安全
(1)應(yīng)分別按照GB/T2550—91《氧氣膠管》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和GB/T2551—92《乙炔膠管》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定保證制
造質(zhì)量。膠管應(yīng)具有足夠的抗壓強(qiáng)度和阻燃特性。
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,氧氣膠管為紅色,工作壓力容器為1.5MPa,膠管內(nèi)徑8mm,外徑18mm;乙炔膠管為黑色,工作壓力容器為0.3MPa,膠管內(nèi)徑8mm,外徑16mm。
(2)保存和使用膠管時(shí)必須注意維護(hù),保持膠管的清潔和不受損壞。例如,避免陽(yáng)光照射,雨雪浸淋,防止與酸、堿、油類(lèi)及其他有機(jī)溶劑等能使膠管損壞的物質(zhì)接觸。存放溫度為-15~40℃,距離熱源應(yīng)不少于1m。
(3)新膠管在使用時(shí),必須先把膠管內(nèi)壁的滑石粉吹除干凈,防止焊割炬的通道被堵塞。在使用中應(yīng)避免受外界擠壓和機(jī)械損傷,不得將管身折疊。
(4)氧氣與乙炔膠管不得相互混用和代用,不得用氧氣和膠管吹除乙炔膠管的堵塞物。同時(shí)應(yīng)隨時(shí)檢查和消除焊割炬的漏氣、堵塞等缺陷,防止在膠管內(nèi)形成氧氣與乙炔混合氣。應(yīng)該指出,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的膠管顏色與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)的規(guī)定(氧氣膠管為黑色,乙炔膠管為紅色)正好相反。同時(shí)與我國(guó)原部頒標(biāo)準(zhǔn)(HG4-605—66)氧氣膠管為紅色,乙炔膠管為綠色的規(guī)定也不同,而且1966年以前國(guó)產(chǎn)氧氣膠管為黑色或綠色,乙炔膠管為紅色。由此引起供應(yīng)部門(mén)和使用人員的認(rèn)識(shí)和習(xí)慣不一致,有關(guān)的
安全教材也說(shuō)法不一,容易發(fā)生膠管的混用和代用而造成事故。目前應(yīng)強(qiáng)調(diào)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定統(tǒng)一認(rèn)識(shí)和使用,在使用進(jìn)口設(shè)備的膠管時(shí),應(yīng)注意加以區(qū)別。
(5)如果發(fā)生回火倒燃進(jìn)入氧氣膠管時(shí),則該膠管不可繼續(xù)使用,必須換新膠管。因?yàn)榛鼗鸪3⒛z管的內(nèi)膠層燒壞,壓縮純氧又是強(qiáng)氧化劑,若再繼續(xù)使用,必將失去原來(lái)正常的安全性。
(6)氣割操作需要較大的氧氣輸出量,因此與氧氣表高壓端連接的氣瓶(或氧氣管道)閥門(mén)應(yīng)全打開(kāi),以便保證提供足夠的流量和穩(wěn)定的壓力。防止低壓表雖已表示工作壓力,但使用氧氣時(shí)壓力突然下降,此時(shí)容易發(fā)生回火,并可能倒燃進(jìn)入氧氣膠管而引起爆炸。
三、管道發(fā)生著火爆炸事故的原因
由乙炔站集中供應(yīng)焊接或氣割用氣體時(shí),乙炔和氧氣是采用管路輸送的。乙炔和氧氣管道同屬于可燃易爆介質(zhì)和助燃管道,因此應(yīng)該采取管道工程的防爆設(shè)施。氧氣與乙炔管道發(fā)生燃爆的原因如下。
(1)氣體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí),夾雜于氣流中的銹皮、水珠等與管道產(chǎn)生摩擦熱和碰撞熱(尤其在管道拐彎處),是管道發(fā)生著火爆炸的一個(gè)因素。
(2)由于漏氣,在管道外圍形成爆炸性氣體滯留的空間,遇明火而發(fā)生著火和爆炸。
(3)外部明火導(dǎo)人管道內(nèi)部,這里包括管道附近明火的導(dǎo)人,以及與管路相連接的焊接工具,由于回火而導(dǎo)人管道中。
(4)管道過(guò)分靠近熱源,管內(nèi)氣體過(guò)熱而引起的著火爆炸。
(5)氧氣管道閥門(mén)沾有油脂。
(6)帶有水分或其他雜質(zhì)的氣體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí),當(dāng)超過(guò)一定的流速就會(huì)因摩擦產(chǎn)生靜電積聚而放電。此外,由于雷擊產(chǎn)生巨大的電磁、熱機(jī)械效應(yīng)和靜電作用等,也會(huì)使管道及構(gòu)筑物遭到破壞或引起火災(zāi)爆炸事故。
四、管道安全措施
(1)限定氣體流速,乙炔在管道中的最大流速,不應(yīng)超過(guò)下列規(guī)定。
①?gòu)S區(qū)和車(chē)間的乙炔管道工作壓力為0.007~0.15MPa時(shí),其最大流速為8m/s。
②乙炔站內(nèi)的乙炔管道,工作壓力為2.5MPa及其以下者,其最大流速為4m/s。
③氧氣在碳素鋼管中的最大流速,不應(yīng)超過(guò)表2-25的規(guī)定。
(2)限制管徑和管材的選擇
①乙炔管道的管材、管徑和管壁厚度,應(yīng)符合下列要求。
a.工作壓力在0.007MPa以下的低壓乙炔管道,宜采用無(wú)縫鋼管。
b.工作壓力容器在0.007~0.15MPa的中壓乙炔管道,應(yīng)采用無(wú)縫鋼管,其內(nèi)徑不應(yīng)超過(guò)80mm,管壁厚度不應(yīng)小于表2-26的規(guī)定。加0.5mm或以上。
巴工作壓力在0.15~2.5MPa的高壓乙炔管道,應(yīng)采用無(wú)縫鋼管,其內(nèi)徑不應(yīng)超過(guò)20mm,管壁厚度不應(yīng)小于表2-27的規(guī)定。
乙炔管道的連接應(yīng)采用焊接,但與設(shè)備、閥門(mén)和附件的連接處,可采用法蘭或螺紋連接。乙炔管道在廠(chǎng)區(qū)的布設(shè),應(yīng)考慮到由于壓力和溫度的變化而產(chǎn)生局部應(yīng)力時(shí),管道應(yīng)有伸縮余地。
②氧氣管道的管材選用,應(yīng)根據(jù)其敷設(shè)方式、工作壓力以及氣體流量進(jìn)行綜合選定。
氧氣管道應(yīng)盡量減少拐彎。拐彎時(shí)宜采用彎曲半徑較大或內(nèi)壁光滑的彎頭,不應(yīng)采用折皺或焊接彎頭。
(3)防止靜電放電的接地措施。乙炔和氧氣管道在室內(nèi)外架空或埋地敷設(shè)時(shí),都必須可靠接地。
室外管道埋地敷設(shè)時(shí),在管線(xiàn)每隔200~300m設(shè)一接地極。室內(nèi)管道不論架空或埋地敷設(shè)(不宜采用埋地敷設(shè)),每隔30~50m設(shè)一接地極。但不論長(zhǎng)短如何,在管道的起端和終端及管道進(jìn)入建筑物的人口處,都必須設(shè)接地極。接地裝置的接地電阻應(yīng)不小于20Ω。
對(duì)離地面5m以上架空敷設(shè)的氧氣和乙炔管道,為防止雷擊放電產(chǎn)生的靜電或電磁感應(yīng)對(duì)管道的作用,要求縮短管道兩接地極的距離,一般不超過(guò)50m。
(4)防止外部明火導(dǎo)人管道內(nèi)部。可采用水封法或火焰消除器,防止火焰導(dǎo)入管道內(nèi)部和阻止火焰在管道里蔓延。
火焰消除器又稱(chēng)阻火器,可用粉末冶金片,或是用多層細(xì)孔銅網(wǎng)(也可用不銹鋼或鋁網(wǎng))重疊起來(lái)制成。
(5)防止在管道外圍形成爆炸氣體滯留的空間。乙炔管道通過(guò)廠(chǎng)房車(chē)間時(shí),應(yīng)保證室內(nèi)通風(fēng)良好,并應(yīng)定期監(jiān)測(cè)乙炔氣體濃度,以便及時(shí)采取措施排除爆炸性混合氣。還應(yīng)檢查管道是否漏氣,防止著火爆炸事故。
地溝敷設(shè)乙炔管道時(shí),在溝里應(yīng)填滿(mǎn)不含雜質(zhì)的砂子,埋地敷設(shè)時(shí),應(yīng)在管道下部先鋪一層厚度約100mm的砂子。如溝底有堅(jiān)硬石塊,以及考慮到局部有不均勻下沉的可能性時(shí),砂層的厚度還應(yīng)大些,然后再在管子兩側(cè)和上部填以厚度不少于200mm的砂子。填充砂子的目的是保證管道周?chē)靥蠲軐?shí),沒(méi)有大的縫隙;當(dāng)管道一旦發(fā)生不均勻下沉?xí)r,由于砂子有一定的流動(dòng)性,也隨之下沉,不致在管道附近范圍內(nèi)形成過(guò)大的縫隙,而造成爆炸性氣體聚集停留的較大空間。
(6)管道的脫脂。氧氣和乙炔管道在安裝使用前都應(yīng)進(jìn)行脫脂。常用脫脂劑二氧乙烷和酒精為易燃液體;四氯化碳和三氯乙烯雖是不燃液體,但在明火和灼熱物體存在的條件下,易分解成劇毒氣體——光氣。所以,脫脂現(xiàn)場(chǎng)必須嚴(yán)禁煙火。
(7)氣密性和泄漏性試驗(yàn)。氧氣和乙炔管道除與一般受壓管道同樣要求作強(qiáng)度試驗(yàn)外,還應(yīng)作氣密性試驗(yàn)和泄漏量試驗(yàn)。
在強(qiáng)度試驗(yàn)合格并用熱風(fēng)吹干后,才能進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。試驗(yàn)壓力一般為工作壓力的1.05倍,對(duì)于工作壓力
小于或等于0.007MPa的乙炔管道,其試驗(yàn)壓力為工作壓力加0.1MPa。試驗(yàn)介質(zhì)為空氣或惰性氣體,用涂肥皂水等方法進(jìn)行檢查。達(dá)到試驗(yàn)壓力后保壓1h,如壓力不變,則氣密性試驗(yàn)合格。
泄漏量的試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.5倍,但不得小于0.1MPa,試驗(yàn)介質(zhì)為空氣或氮?dú)狻F湫孤?biāo)準(zhǔn)為:試驗(yàn)12h后,泄漏量以不超過(guò)原氣體容積的0.5%為合格。泄漏量可按下式計(jì)算,即
式中 V——泄漏量,%;
p1、p2——試驗(yàn)開(kāi)始和終結(jié)時(shí)管道內(nèi)介質(zhì)的絕對(duì)壓力,MPa;
t1、t2——試驗(yàn)開(kāi)始和終結(jié)時(shí)管道內(nèi)介質(zhì)的溫度,℃。
(8)埋設(shè)乙炔管道不應(yīng)敷設(shè)的地點(diǎn)
①煙道、通氣地溝和直接靠近高于50℃的熱表面。
②建筑物、構(gòu)筑物和露天堆場(chǎng)的下面。
(9)架空乙炔管道靠近熱源敷設(shè)時(shí),宜采取隔熱措施,管壁溫度嚴(yán)禁超過(guò)70℃。
(10)乙炔管道可與供同一使用目的的氧氣管道共同敷設(shè)在非燃燒體蓋板的不通行地溝內(nèi),地溝內(nèi)必須全部填滿(mǎn)砂子,并嚴(yán)禁與其他溝道相通。
(11)乙炔管道嚴(yán)禁穿過(guò)生活間、辦公室。廠(chǎng)區(qū)和車(chē)間的乙炔管道,不應(yīng)穿過(guò)不使用乙炔的建筑物和房間。
(12)氧氣管道嚴(yán)禁與燃油管道共溝敷設(shè)。架空敷設(shè)的氧氣管道不宜與燃油管道共架敷設(shè),如確需共架敷設(shè)時(shí),氧氣管道宜布置在燃油管道的上面,且凈距不宜小于0.5m。
(13)乙炔管道使用前,應(yīng)當(dāng)用氮?dú)獯祾呷抗艿溃雍细窈蠓侥苁褂谩?/P>
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