摘要:敘述氧氣瓶充裝卡具及其金屬高壓軟管燃爆事故經過,分析了事故原因,著重介紹了氧氣充裝環節中的脫脂問題。
關鍵詞:氣體充裝;卡具;高壓軟管;燃爆;脫脂
氧氣瓶瓶閥及其充裝卡具高壓軟管的燃爆是氧氣廠(站)經常發生的事故。在一般情況下,此類事故人員傷亡不大(或沒有傷亡),經濟損失又很小,往往不容易引起人們的重視。但因為是經常發生的事故,對氣體生產的影響較大。如何避免和預防此類事故的發生,是氧氣廠(站)共同關心的安全問題。
1 事故經過
2006年5月上旬的一天上午,北方某家民營氧氣廠制氧車間內,西組充裝排的氧氣瓶充裝完畢,操作工將氧氣主管道西組的分配閥關閉,開啟東組充裝排的分配閥,開始充裝東組的氧氣瓶。而后操作工開始關閉西組的氧氣瓶閥,卸下充裝卡具,從西往東逐只進行。當關到西組倒數第三只氣瓶時,充裝卡具的金屬軟管瞬間變成了一條紅線接著“嘭”的一聲,在靠近氣瓶的1/3處,高壓金屬軟管燃爆斷裂,隨后一股黑煙中竄出的火星濺到這位操作工胸前的作業服上,在其作業服上留下了許多燃燒后的小黑洞。由于處理得當,沒有人員傷亡,僅是高壓軟管斷裂、報廢。
2 事故原因
從斷裂的金屬軟管處見到大量炭黑,可以初步斷定燃爆事故屬于化學性爆炸范疇,也就是說在瓶閥與卡具連接處存在著類似油脂的可燃物,是本次燃爆事故的主要原因。油脂有兩個來源:
(1)從充裝實踐中,可以得知操作工的手和相關的勞動保護用品、工具沾有的油脂,容易被帶入瓶閥口和卡具軟管中;
(2)瓶閥和充裝卡具高壓軟管等在維修、換件后,沒有進行脫脂處理或者脫脂不徹底,殘存油脂還存在。
燃燒三要素中,該燃爆事故已具備了兩點:可燃物為油脂類;助燃物是氧氣。那么點火源是什么呢?
在已充裝結束的西組多個氣瓶與主管道之間形成了一個密閉的系統。系統中管道內和氣瓶內各處都受到至少11MPa的壓力。據相關資料介紹:各種油脂在與壓力高于3MPa的壓縮氧氣接觸,油脂完全有自燃的可能。這個密閉系統壓力遠高于3MPa,油脂與壓縮氧氣接觸就會發生激烈的氧化反應,放出大量的熱量,達到油脂的自燃點。油脂燃燒產生的高溫使高壓金屬軟管瞬間變紅。燃燒產生的高溫高壓加上關閉瓶閥的機械摩擦,自然超過了充裝卡具金屬軟管的應力極限,于是就發生了軟管爆裂。氧化反應的產物:高溫的水分快速蒸發,炭黑就留在了軟管的內壁和爆裂處。從中可以推斷:燃爆前殘留在瓶閥口和卡具軟管內的油脂量不是很多,因此,燃爆威力有限,沒造成更大的危害,否則,后果不堪設想。
[NextPage]
3 預防措施
在筆者所了解的這類事故中,多數是由于瓶閥和卡具沾有油脂等可燃物而引發的。
脫脂處理是防止充裝卡具高壓軟管燃爆的關鍵,是避免氧氣瓶燃爆事故發生的有力措施,不容
忽視。盡管脫脂問題是氧氣廠(站)老生常談的問題,但是在氧氣充裝的實踐中,“脫脂處理走過場,脫脂處理不徹底或者忽視脫脂處理”的現象還是存在的,這些為充裝安全埋下了事故隱患。
筆者結合目前充裝工作的實際情況,提出以下的脫脂方法:
(1)操作工的手和勞動保護用品要用肥皂和堿洗刷,以清除油脂。油垢太多的手和手套要多次洗滌,確保無油脂時才能接觸禁油的零件和工具。
(2)對于金屬零件(如瓶閥及其附件等,下同)和工具的脫脂,先將零件、工具進行認真的干燥處理,而后用本身無油的D902和D903等清洗劑脫脂。
(3)對充裝卡具及其金屬軟管,至少要每3個月進行1次脫脂處理。一天一宿三班倒四班制的單位,每2個月沖洗1次卡具及其軟管。具體方法是用注灌法灌入清洗劑,脫脂時間不少于10~15分鐘,同時滾動金屬軟管不應少于3~4圈,然后將脫脂后的高壓軟管往白紙上甩,直至白紙上不留油滴的痕跡為止,最后用空氣吹干。若零件、工具油污太多,可清洗2~3次,最后一次清洗一定要用未曾使用過的清洗劑。
(4)以上的脫脂處理應在空氣流通的環境中進行。