易燃易爆氣體管道在維護(hù)檢修中的防火安全

韓本書

（中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司安技環(huán)保部，黑龍江 齊齊哈爾 161042）

隨著機(jī)械加工行業(yè)產(chǎn)能的不斷擴(kuò)大，熱加工生產(chǎn)中使用的能源由過去的以煤氣為主逐漸轉(zhuǎn)化為天然氣、丙烷、丙烯等多元并用的格局。這些氣體在燃燒中具有不產(chǎn)生煙塵、不污染環(huán)境、燃燒熱值高、容易點(diǎn)燃、操作簡(jiǎn)便、熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的清潔高效能源。這些能源在給我們帶來高效、清潔的同時(shí)也存在很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，尤其在運(yùn)行狀態(tài)維護(hù)檢修中大多都伴有電、氣焊等明火作業(yè)項(xiàng)目，如操作不慎將引發(fā)火災(zāi)，一旦發(fā)生爆炸則對(duì)作業(yè)人員和設(shè)備造成重大危害。為保證在維護(hù)檢修中的防火安全，需有嚴(yán)密的防控措施。

1 常用可燃?xì)怏w的理化參數(shù)。

1.1 天然氣，主要成份為甲烷（CH4），相對(duì)密度 0.415（－164℃），閃點(diǎn)－190℃，爆炸極限5.3-15%，最易引燃濃度7.5%，產(chǎn)生最大爆炸壓力濃度9.8%，最大爆炸壓力70.3牛/cm2，最小引燃能量0.28毫焦。

1.2 丙烷（C3H8），相對(duì)密度0.5852，閃點(diǎn)－104℃，爆炸極限2.3-9.5%，最易引燃濃度4.1%，產(chǎn)生最大爆炸壓力濃度4.6%，最大爆炸壓力84.1牛/cm2，最小引燃能量0.26毫焦。

1.3 丙烯（CH2=CHCH3），相對(duì)密度0.581（液體 0℃），閃點(diǎn)－104℃，爆炸極限 2-11.1%，最小引燃能量0.28毫焦（濃度4.44%）。

1.4 煤氣，主要成份為烷烴、烯烴、芳烴、氫、一氧化碳，爆炸極限4.5-40%，最易引燃濃度15-21%，最易傳爆濃度18%，產(chǎn)生最大爆炸壓力濃度21%，最大爆炸壓力77.9牛/cm2。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求。

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》中火災(zāi)危險(xiǎn)性分類將閃點(diǎn)小于28℃的液體、爆炸下限小于10%的氣體劃為甲類生產(chǎn)類別。常用的這些氣體均能與空氣混合形成爆炸性混合物，爆炸下限也都小于10%，均有較強(qiáng)的燃燒爆炸危險(xiǎn)性。根據(jù)氣體燃燒的理論我們得知，可燃?xì)怏w與空氣的混合燃燒屬于化學(xué)反應(yīng)。如果擴(kuò)散混合燃燒為正常燃燒，而當(dāng)可燃?xì)怏w與空氣混合達(dá)到爆炸濃度范圍，如遇明火會(huì)使火焰?zhèn)鞑ニ俣燃眲≡黾?，其速度常可達(dá)每秒數(shù)千米，這就是燃燒的爆炸現(xiàn)象，且具有相當(dāng)大的破壞力。因此，在易燃易爆氣體管道維護(hù)檢修中必須以高度重視，防止火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。

2 動(dòng)火作業(yè)的前期準(zhǔn)備工作

大型企業(yè)的可燃?xì)怏w大多以管道輸送至各使用單位，然后再以支線管道輸送至各設(shè)備，輸氣距離長(zhǎng)，關(guān)聯(lián)閥門多，需經(jīng)常維護(hù)檢修。在維護(hù)檢修中有很多部位需電、氣焊明火作業(yè)。因此，做好動(dòng)火作業(yè)的前期準(zhǔn)備工作是保證安全的首要條件，為保證動(dòng)用明火作業(yè)安全應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作：

2.1 確定維護(hù)檢修可燃?xì)怏w的種類、檢修的范圍和明火作業(yè)的部位，針對(duì)不同種類的可燃?xì)怏w制相應(yīng)的火災(zāi)防控措施。

2.2 可燃?xì)怏w管道在動(dòng)火作業(yè)前要嚴(yán)密關(guān)閉動(dòng)火部位上端進(jìn)氣口的閥門，開啟上部放散口的閥門向空中放散，經(jīng)過一段時(shí)間放散再開啟動(dòng)火部位下端和最末端的截止閥放散管道內(nèi)的可燃?xì)怏w，在放散時(shí)盡量減少向地面的排放量。如在廠房?jī)?nèi)放散可燃?xì)怏w，下風(fēng)口方向20米內(nèi)不得有明火作業(yè)。

2.3 用惰性氣體對(duì)管道進(jìn)行吹掃，如無惰性氣體也可用壓縮空氣吹掃。用壓縮空氣進(jìn)行吹掃時(shí)應(yīng)控制其流速，防止管道內(nèi)的雜質(zhì)在高速?zèng)_刷中與金屬壁摩擦產(chǎn)生火花。吹掃可燃?xì)怏w管道嚴(yán)禁使用氧氣，一旦誤用氧氣將使管道內(nèi)的焦油渣發(fā)生劇烈氧化進(jìn)而引發(fā)爆炸。對(duì)相對(duì)密度大于空氣密度1.5-2倍的煤氣、丙烷、丙烯等可燃?xì)怏w管道要徹底吹掃，將末端和“盲腸”部位的氣體置換出來，防止在盲區(qū)內(nèi)存有殘留氣體遇明火或高熱發(fā)生爆燃?？扇?xì)怏w吹掃出口地面如有地坑或凹洼時(shí)，放散前應(yīng)對(duì)地坑采取遮擋措施，防止大量可燃?xì)怏w沉積在坑內(nèi)形成爆炸釋放源。如無法遮擋，在動(dòng)火作業(yè)前應(yīng)用壓縮空氣吹掃，將坑內(nèi)的可燃?xì)怏w擴(kuò)散至爆炸極限下線內(nèi)。

2.4 測(cè)試可燃?xì)怏w濃度，在動(dòng)火作業(yè)前要對(duì)管道內(nèi)的可燃?xì)怏w進(jìn)行測(cè)試，切不可貿(mào)然作業(yè)。測(cè)試時(shí)應(yīng)多點(diǎn)檢測(cè)，并應(yīng)密切關(guān)注進(jìn)氣口上端的截止閥有無氣體滲漏，中端和末端管道內(nèi)的可燃?xì)怏w是否已被置換。經(jīng)測(cè)試可燃?xì)怏w的含量以低于爆炸下限的20%（天然氣≤1.06%、丙烷≤0.46%、丙烯≤0.4%、煤氣≤0.9%）后方可進(jìn)行明火作業(yè)。

3 動(dòng)火作業(yè)

經(jīng)測(cè)試合格后可進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)，在作業(yè)時(shí)應(yīng)做好以下幾點(diǎn)防控工作：

3.1 清除干凈作業(yè)部位的所有可燃物，在高處動(dòng)火作業(yè)時(shí)應(yīng)密切關(guān)注下部的可燃物，如無法遮蓋或移開時(shí)應(yīng)設(shè)專人持滅火器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)，防止高處落下的焊渣引燃下部的可燃物。

3.2 關(guān)閉動(dòng)火部位的放散閥門，盡量減少燃?xì)夤艿纼?nèi)的空氣流動(dòng)量，阻隔可燃物質(zhì)在燃燒時(shí)的助燃條件。

3.3 配備應(yīng)急滅火器或氟蛋白水溶液滅火劑，滅火器以ABC類干粉滅火器為宜（CO2滅火器對(duì)固體類油脂火災(zāi)滅火級(jí)別低），如沒有氟蛋白也可以用高濃度洗衣粉泡沫水溶液，其形成的大量泡沫也有較好的隔絕空氣的作用。有些企業(yè)的煤氣管道已運(yùn)行十幾年或幾十年，管道內(nèi)附著較多的焦油渣和焦油，在氣割和焊接作業(yè)中，管道內(nèi)的糊狀焦油著火很難避免，管道內(nèi)發(fā)生著火時(shí)要及時(shí)撲滅，防止形成長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離燃燒。

3.4 動(dòng)火作業(yè)部位半徑15米內(nèi)不得進(jìn)行噴漆、稀釋劑涂刷清洗作業(yè)。根據(jù)報(bào)導(dǎo)，噴漆作業(yè)時(shí)形成的爆炸霧化氣體可飄散至20米，用輕質(zhì)油類涂刷、清洗工件的油氣帶在下風(fēng)向可飄至15米。因此，在動(dòng)火作業(yè)半徑15米之內(nèi)不得進(jìn)行噴漆、輕質(zhì)油類涂刷、清洗工件作業(yè)，是防止發(fā)生爆炸事故的重要條件。

4 發(fā)生意外事故的處置措施。

在可燃?xì)怏w管道動(dòng)火作業(yè)時(shí)一旦發(fā)生爆炸應(yīng)做好以下幾點(diǎn)工作：

4.1 首先要搶救傷員，將受傷人員轉(zhuǎn)移至安全地帶并迅速撥打“120”急救電話。

4.2 根據(jù)火勢(shì)情況在撥打“119”火警電話的同時(shí)要立即開展前期滅火工作。首先要迅速關(guān)閥斷氣，組織人員檢查進(jìn)口端閥門是否被意外開啟，如處于開啟狀態(tài)要迅速關(guān)閉閥門，截?cái)嗫扇細(xì)怏w輸送通道。

4.3 查明火災(zāi)事故的成因，如確因管道內(nèi)殘存氣體發(fā)生爆燃，就不會(huì)形成大的危害，因管道內(nèi)殘存的氣體量少且沒有氣源補(bǔ)充，在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)燃燒殆盡，明火自然熄滅。如確因閥門破損無法關(guān)閉，在有氣源不斷補(bǔ)充的情況下，不要急于滅火，在人為可控的條件下讓其穩(wěn)定燃燒，同時(shí)迅速組織人員搶修故障點(diǎn)，截?cái)嗫扇細(xì)怏w的輸入通道。此時(shí)一旦將火撲滅，繼續(xù)外泄的氣體極易大量聚集沉積，混合成爆炸性氣體，形成二次爆炸的釋放源衍生更大的次生災(zāi)害。待故障點(diǎn)排除后一次性將管道內(nèi)的明火徹底撲滅。滅火作業(yè)完成后要認(rèn)真檢查著火部位、清除殘留火種。同時(shí)要保護(hù)好火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，以便查清火災(zāi)成因。

5 結(jié)語(yǔ)

易燃易爆氣體管道在維護(hù)檢修時(shí)大多在運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行，開啟放散閥門后成負(fù)壓狀態(tài)，管道內(nèi)的氣體極易與空氣混合形成混合性爆炸氣體，如處于最敏感濃度，很小的引燃能量就可以引爆爆炸性混合氣體。因此，在動(dòng)火作業(yè)前排除管道內(nèi)的可燃?xì)怏w，將氣體濃度降至爆炸極限下限的20%以下，清除引發(fā)爆炸的源頭是維護(hù)檢修作業(yè)中的首要工作。同時(shí)在動(dòng)火作業(yè)期間嚴(yán)格執(zhí)行防控措施的各項(xiàng)工作要求，控制管道內(nèi)糊狀焦油的燃燒，防止地面可燃物發(fā)生火災(zāi)，就可以避免易燃易爆氣體管道在動(dòng)火檢修作業(yè)中的爆炸、爆燃事故的發(fā)生。

[1]《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006

[2]《消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》2011年版