燃料容器焊割燃爆事故的預(yù)防
燃料容器(管道、桶、箱、槽、柜、罐和塔等)在工業(yè)生產(chǎn)和生活中極為常見,如煤氣發(fā)生爐,煤氣管道、生產(chǎn)乙炔的發(fā)生器、重油罐、液化石油氣罐、天然氣管道、汽油罐、化肥行業(yè)的碳化塔等,這些容器在使用中因受內(nèi)部介質(zhì)的壓力、溫度、腐蝕的長(zhǎng)時(shí)間作用或因結(jié)構(gòu)、材料、焊接工藝的缺陷,時(shí)常出現(xiàn)裂縫和穿孔,所以要定期檢修。有時(shí)因生產(chǎn)需要,要在高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒的情況下進(jìn)行緊急焊割,動(dòng)火搶修,稍有疏忽,就會(huì)發(fā)生爆炸、火災(zāi)和中毒事故,甚至引起整座廠房或生產(chǎn)系統(tǒng)爆炸、著火,造成災(zāi)難性后果。所以焊割燃料容器與管道時(shí),必須采取嚴(yán)格的安全管理措施和切實(shí)可靠的防火、防爆和防中毒措施,才能確保安全。
一、 發(fā)生燃料容器焊割燃爆事故的一般原因
在工業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)實(shí)生活中,燃料容器在焊割作業(yè)過程中發(fā)生的燃爆事故特別多,究其原因,主要有以下幾個(gè)方面:
1. 容器與管道內(nèi)或工作場(chǎng)所周圍存在爆炸性混合物。這類情況引發(fā)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(duì)一已嚴(yán)重腐蝕的油罐進(jìn)行動(dòng)火檢修,由于未對(duì)油罐進(jìn)行置換和清洗,油罐內(nèi)的殘油和空氣形成爆炸性混合氣體,在焊接過程中焊接火花引發(fā)油罐爆炸,造成6人死亡,2人受傷。
2. 在焊割過程中,發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生了可燃物質(zhì)。如1995年山西河津某化肥廠有一個(gè)酸罐底部出現(xiàn)孔洞需要補(bǔ)焊,電焊起弧不久,酸罐即發(fā)生爆炸,導(dǎo)致焊工被炸死亡。經(jīng)調(diào)查,發(fā)現(xiàn)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(nèi)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(chǎn)的系統(tǒng)未隔離好,發(fā)生易燃?xì)怏w互相串通,進(jìn)入焊割區(qū)域,或是正在生產(chǎn)的系統(tǒng)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要換盤管,銅洗副工序長(zhǎng)在再生器動(dòng)火作業(yè)未結(jié)束的情況下,帶領(lǐng)一名工人把加堵盲板撤掉。在半水煤氣氣柜放水封開車時(shí),煤氣順回水管線倒入再生器,與空氣混合達(dá)爆炸極限,遇到電焊火花發(fā)生爆炸,當(dāng)場(chǎng)死亡4人。
4. 此外,引起燃爆事故的原因還有:焊割未經(jīng)安全處理或含有可燃、易燃?xì)怏w(液體)的密封容器未開孔洞;焊割未經(jīng)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(nèi)含有揮發(fā)性的殘留氣體)等。
二、 預(yù)防燃料容器 焊割燃爆事故的措施
為預(yù)防燃料容器焊割燃爆事故,必須做好以下具體工作:
1. 認(rèn)真編制好安全措施
燃料容器動(dòng)火作業(yè)是一項(xiàng)牽涉到多部門、多單位的系統(tǒng)工作,動(dòng)火項(xiàng)目管理部門在動(dòng)火前應(yīng)組織消防部門、安全部門、動(dòng)火施工單位、動(dòng)火部位所在生產(chǎn)單位有關(guān)人員到動(dòng)火區(qū)域進(jìn)行察看,認(rèn)真分析工藝流程、與容器相接的管道、氣體或液體物理化學(xué)性質(zhì)、容器本體情況及周圍環(huán)境。在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況充分了解之后,再找出動(dòng)火作業(yè)存在的危險(xiǎn),所面臨的困難及解決的辦法,并選出嚴(yán)密的、切實(shí)可行的安全措施。主要內(nèi)容包括:組織機(jī)構(gòu)、動(dòng)火作業(yè)存在的危險(xiǎn)、停電和隔離措施、清洗置換措施和通風(fēng)措施、動(dòng)火前的氣體分析和確認(rèn)、施工過程中的監(jiān)測(cè)和人員監(jiān)護(hù)、焊割作業(yè)程序、施工示意圖、消防措施、急救措施等。
2. 嚴(yán)格辦理《動(dòng)火許可證》手續(xù)
《動(dòng)火許可證》是規(guī)范動(dòng)火管理的一項(xiàng)重要措施,應(yīng)附安全措施,絕不能有任何馬虎?!秳?dòng)火許可證》必須經(jīng)過有關(guān)專業(yè)部門和動(dòng)火所在生產(chǎn)單位的審批。動(dòng)火作業(yè)審查批準(zhǔn)人應(yīng)該親自到現(xiàn)場(chǎng),了解現(xiàn)場(chǎng)情況,確定是否需作動(dòng)火分析,明確動(dòng)火等級(jí)和審批等級(jí),審核和完善安全措施,審查辦理手續(xù)是否符合要求.在確認(rèn)無(wú)誤后,方可簽字批準(zhǔn)動(dòng)火作業(yè)。
3. 認(rèn)真做好安全技術(shù)措施交底和工器具準(zhǔn)備工作
施工前施工單位要對(duì)施工人員交待作業(yè)任務(wù),進(jìn)行安全措施交底。動(dòng)火部位所在的生產(chǎn)單位應(yīng)積極配合施工單位,對(duì)施工單位作業(yè)人員進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)安全注意事項(xiàng)的交底。施工單位應(yīng)根據(jù)施工需要準(zhǔn)備好電氣焊設(shè)備、工器具及各種勞動(dòng)防護(hù)用品。
4. 做好隔離置換
這是動(dòng)火前極其重要的工作。首先,要做好隔離。動(dòng)火前先要停止需動(dòng)火容器的工作,生產(chǎn)單位和施工單位共同做好斷電停機(jī),關(guān)閉閥門等工作,將其與整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)前后環(huán)節(jié)隔離好。最好拆除一節(jié)管路,用盲板將連接管口封死,使其完全隔離,避免其它設(shè)備中的介質(zhì)進(jìn)行入動(dòng)火容器內(nèi)。盲板必須保證足夠的強(qiáng)度,嚴(yán)密不漏氣、不破裂。其次,要做好容器內(nèi)殘留物料的置換和清洗。置換就是在焊割前用惰性介質(zhì)將原有的可燃物徹底排出,使容器內(nèi)的可燃物含量降低到不能形成爆炸性混合物和條件,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(zhì)(常用介質(zhì)有氮?dú)狻⒍趸細(xì)?、水蒸氣或水等)吹凈等方法將容器?nèi)部的可燃物質(zhì)和有毒物質(zhì)排除。未經(jīng)置換處理或雖處理但未取樣分析的可燃容器,均不能動(dòng)火焊割。由于在容器內(nèi)表面的積垢里或外表面的保溫材料中吸附和潛存著可燃?xì)怏w,它們難以被徹底置換,這樣在焊割過程中,受熱陸續(xù)散發(fā)出來(lái),容易導(dǎo)致爆炸著火事故,所以燃料容器在置換后,還要仔細(xì)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(shù)量的清水,然后逐加入堿片,同時(shí)緩慢攪動(dòng),待堿片全部溶解后,才可通入蒸汽煮沸。進(jìn)蒸汽的管道未端要伸至容器的底部,不可先放堿后加水,因?yàn)閴A溶解時(shí)要放出大量的熱量,這樣會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。
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(nèi)可能形成爆炸性混合物的空間,容器頂部應(yīng)留出與大氣相通的孔口,減少可燃?xì)怏w和空氣的混合物的積聚。
5. 嚴(yán)格進(jìn)行施工前的氣體分析確認(rèn)和施工過程中的監(jiān)測(cè)
焊割防爆的關(guān)鍵是嚴(yán)格控制容器內(nèi)部的可燃物含量,使其達(dá)到合格,才能保證安全。這個(gè)含量不得超過該可燃物爆炸下限的1/4。當(dāng)操作者在容器內(nèi)部焊割時(shí),尚需保證容器內(nèi)的含氧量為18%~21%,若罐內(nèi)介質(zhì)是有毒的,還須測(cè)量毒物濃度,確保其含量符合《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。經(jīng)過置換清洗之后,為了確保焊割作業(yè)萬(wàn)無(wú)一失,還可以在焊割前和焊割過程中對(duì)容器進(jìn)行機(jī)械通風(fēng),以便使容器內(nèi)的氣體成分符合安全要求。
在焊割前必須用氣體濃度測(cè)量?jī)x對(duì)容器內(nèi)的氣體成分、有毒介質(zhì)進(jìn)行分析,確保易燃?xì)怏w濃度和有毒介質(zhì)濃度在安全范圍內(nèi)。動(dòng)火項(xiàng)目管理部門、施工單位、施工單位的安全部門和消防部門應(yīng)共同對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行確認(rèn),只有測(cè)量結(jié)果符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)檢查各種監(jiān)護(hù)措施和急救措施全部到位、工器具安全可靠后,方可動(dòng)火。進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)的焊工必須是經(jīng)考核合格持有特種作業(yè)人員作業(yè)資格證書并且有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的焊工。
在焊割過程中,還要一直用儀表監(jiān)視容器內(nèi)外的氣體成分,一旦發(fā)現(xiàn)可燃?xì)怏w含量上升,應(yīng)立即尋找原因,加以排除。濃度上升到危險(xiǎn)濃度時(shí),要立刻停止焊割,再次清洗到合格。一般情況下,這些可燃?xì)怏w是從容器的卷縫中、底腳泥中及保溫材料中逸出的。
6. 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)要到位
在容器內(nèi)動(dòng)火,應(yīng)指派兩人以上進(jìn)行容器外的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù),監(jiān)護(hù)人應(yīng)了解容器外的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù),監(jiān)護(hù)人應(yīng)了解容器內(nèi)介質(zhì)的理化性能、爆炸性、毒性、中毒癥狀等。重大工程現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)備好足夠的消防器材,消防車也應(yīng)跟班監(jiān)護(hù)。同時(shí),要備好急救防護(hù)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(huán)境中使用。
7. 及時(shí)清理現(xiàn)場(chǎng)
作業(yè)完成后應(yīng)清理現(xiàn)場(chǎng),把所有材料、工具等拿出容器外,防止遺漏在容器內(nèi),并組織檢查現(xiàn)場(chǎng),確認(rèn)無(wú)遺留火種后,方可離開現(xiàn)場(chǎng)。
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