船廠手工割炬系統(tǒng)氣體泄漏對(duì)策

周 楠，吳 韓，趙德斌

(上海船舶工藝研究所，上海 200032)

0 引 言

火災(zāi)燃爆屬于造船業(yè)多發(fā)事故類型，這類事故中有相當(dāng)一部分是由于手工割炬系統(tǒng)氣體泄漏造成的。由于船廠作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，易燃易爆危險(xiǎn)物質(zhì)多、密閉艙室作業(yè)多、明火作業(yè)多，且一線作業(yè)人員安全素質(zhì)參差不齊，手工割炬系統(tǒng)一旦存在選用或使用不當(dāng)就有可能造成安全事故。為厘清事故的內(nèi)在原因，避免和減少此類事故的發(fā)生，對(duì)多家船廠及割炬生產(chǎn)廠家進(jìn)行調(diào)研，分析典型事故原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出有針對(duì)性的對(duì)策措施。

1 典型事故案例分析

1.1 典型事故案例

(1) 20××年×月富氧燃燒事故

作業(yè)人員在進(jìn)行油漆烘除作業(yè)時(shí)，割炬的預(yù)熱氧氣閥門和割刀氧氣接口處嚴(yán)重泄漏，且作業(yè)區(qū)域空間狹小，導(dǎo)致該艙室在短時(shí)間內(nèi)呈富氧狀態(tài)。作業(yè)人員點(diǎn)燃割炬時(shí)不慎點(diǎn)燃身上衣物引起快速燃燒，造成全身大面積燒傷，終因傷勢過重，搶救無效死亡。

(2) 20××年×月富氧燃燒事故

作業(yè)人員在氣焊切割作業(yè)后,休息時(shí)未按要求將氣管拖出艙，且氣焊槍氧氣閥門未關(guān)閉，致使大量氧氣泄漏艙內(nèi)形成富氧，在點(diǎn)焊作業(yè)時(shí)電焊熔珠濺到含有富氧的褲子(衣服)引發(fā)燃燒，造成人員燒傷，經(jīng)搶救無效死亡。

(3) 20××年×月爆炸事故

作業(yè)人員在火工校正作業(yè)中斷后，未遵照安全操作規(guī)程將火工烘槍和氣體皮管拉出艙室，且火工烘槍和皮管發(fā)生氣體泄漏，天然氣與空氣的混合氣體達(dá)到爆炸濃度極限，遇明火發(fā)生爆炸，造成1人死亡1人重傷。

1.2 事故綜合原因分析

(1) 船廠割炬系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)不到位

用紅茶對(duì)海螺肉進(jìn)行浸泡，在其他條件一定的情況下，考察紅茶濃度、浸泡時(shí)間、浸泡溫度對(duì)海螺肉腥味的影響。各因素試驗(yàn)范圍為紅茶濃度0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 g/L；浸泡時(shí)間10，20，30，40，50 min；浸泡溫度25，30，35，40，45 ℃。采用Box-Behnken 法以紅茶濃度(A)、浸泡時(shí)間(B)、浸泡溫度(C)為自變量，綜合感官分值(Y)為響應(yīng)值進(jìn)行3因素3水平的中心組合試驗(yàn)，見表1。

目前船廠使用的手工射吸式割炬在使用一段時(shí)間后普遍存在閥門、接頭和氣管接口氣體泄漏問題。上述3起典型事故中，有2起是由于割炬系統(tǒng)自身氣體泄漏造成的。

(2) 作業(yè)人員安全意識(shí)薄弱

船廠作業(yè)規(guī)范中雖然含有相關(guān)安全作業(yè)規(guī)定，但在生產(chǎn)一線，作業(yè)人員安全生產(chǎn)意識(shí)薄弱，對(duì)氣體泄漏的后果認(rèn)識(shí)不夠，無視相關(guān)的規(guī)章進(jìn)行作業(yè)，最終成為事故受害者。

(3) 缺乏對(duì)作業(yè)環(huán)境易燃易爆氣體的監(jiān)測

從事故現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)的問題來看，目前在相對(duì)封閉的空間進(jìn)行切割等作業(yè)時(shí)，缺乏有效的技術(shù)手段對(duì)割炬和皮管的氣體泄漏進(jìn)行監(jiān)測，無法進(jìn)行及時(shí)的識(shí)別、報(bào)警。

2 船廠割炬使用存在的突出問題

(1) 目前船廠使用的手工割炬普遍質(zhì)量不好，強(qiáng)度不高、易損壞，且閥門密封性能差、易漏氣。

(2) 作業(yè)人員在割炬系統(tǒng)使用過程中存在不規(guī)范行為，造成割炬、皮管人為損壞。

(3) 船廠施工環(huán)境復(fù)雜，容易造成皮管損傷。

(4) 割炬和皮管的泄漏缺乏有效的技術(shù)監(jiān)測手段，不能及時(shí)報(bào)警。

(5) 手工射吸式割炬在實(shí)際使用過程中發(fā)生回火情況的概率較高，易導(dǎo)致氣管開裂。

3 預(yù)防對(duì)策

(1) 選擇適用于船廠的手工割炬

常見的手工割炬有射吸式和等壓式兩種。射吸式的特點(diǎn)是火力較大，但易發(fā)生回火，造成割嘴變形、割炬燒斷甚至皮管爆炸[1]；等壓式的特點(diǎn)是火力較小，但回火概率小，一般回火也只會(huì)在割嘴內(nèi)部。目前，我國船廠使用較多的是射吸式割炬，先進(jìn)造船國家采用等壓式割炬較多。在嚴(yán)格按照操作規(guī)范使用的前提下，射吸式割炬與等壓式割炬均可用于船舶行業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)，但等壓式割炬自身本質(zhì)安全度較高，考慮國內(nèi)船廠割炬系統(tǒng)管理使用現(xiàn)狀、操作工人素質(zhì)及專業(yè)培訓(xùn)普及率等情況，推薦使用等壓式割炬。

(2) 割炬系統(tǒng)進(jìn)行集中管理

船廠應(yīng)結(jié)合廠區(qū)分布及生產(chǎn)運(yùn)行的實(shí)際情況，設(shè)立廠內(nèi)集中管理點(diǎn)，明確維保責(zé)任和使用責(zé)任，并分區(qū)域?qū)Ω罹嫦到y(tǒng)進(jìn)行管理。首先，由集中管理點(diǎn)統(tǒng)一對(duì)割炬、皮管進(jìn)行倉儲(chǔ)、發(fā)放、回收、檢測、修理，做到管理與使用分離；其次，集中管理點(diǎn)應(yīng)對(duì)割炬系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)域化實(shí)名制管理，規(guī)定船臺(tái)、港池及碼頭有專用標(biāo)簽，不允許帶出規(guī)定區(qū)域使用，借出的割炬、皮管需粘貼相應(yīng)的實(shí)名標(biāo)簽；再則，各廠應(yīng)根據(jù)使用實(shí)際情況確定割炬系統(tǒng)強(qiáng)制報(bào)廢期限，建議割炬報(bào)廢期限不超過2 a，氣體皮管報(bào)廢期限不超過1 a。

(3) 加強(qiáng)培訓(xùn)的有效性

設(shè)計(jì)有針對(duì)性的課程，根據(jù)不同的重點(diǎn)制訂專項(xiàng)培訓(xùn)方案，分別對(duì)操作工人、班組長、動(dòng)火監(jiān)護(hù)、動(dòng)火審批、安全管理等作業(yè)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，并組織專家對(duì)培訓(xùn)效果進(jìn)行考核，編制培訓(xùn)效果跟蹤表，并對(duì)培訓(xùn)效果進(jìn)行反饋評(píng)估。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)包括設(shè)備安全操作、工藝安全執(zhí)行、應(yīng)急措施及典型事故案例等[2]。通過系統(tǒng)培訓(xùn)提升作業(yè)人員的安全操作技能，提高管理人員安全管理水平。

(4) 加強(qiáng)工作環(huán)境的管控

作業(yè)場所應(yīng)確保有限空間通風(fēng)良好，作業(yè)過程中應(yīng)配備專門檢測人員每2 h進(jìn)行1次檢測[3]。由于割炬系統(tǒng)氣體泄漏引發(fā)事故往往會(huì)有一個(gè)積累時(shí)間，如果可以對(duì)氣體濃度變化實(shí)時(shí)檢測、迅速反應(yīng)，則氣體濃度一旦超標(biāo)員工就可以采取措施，避免火災(zāi)、燃爆等情況發(fā)生。因此，建議作業(yè)人員應(yīng)配備便攜式氧、燃?xì)鈱?shí)時(shí)檢測設(shè)備。

(5) 改進(jìn)割炬閥門

割炬使用一段時(shí)間后閥門壓緊螺栓因頻繁開關(guān)松動(dòng)導(dǎo)致漏氣是一個(gè)普遍存在的現(xiàn)象，除此之外，不當(dāng)使用、拖拉割炬皮管使割炬閥門與地面摩擦，造成閥門誤開啟，也是船廠經(jīng)常發(fā)生的問題。建議船廠與割炬生產(chǎn)廠家合作，換裝具有防止誤開啟、防泄漏等功能性閥門，解決閥門漏氣問題。

(6) 配備割炬專用維保工裝

割嘴堵塞造成回火及割嘴與割槍密封不嚴(yán)造成漏氣，是割炬在使用過程中經(jīng)常發(fā)生的問題[4]。船廠工人現(xiàn)場使用時(shí)，會(huì)用割嘴頭摩擦鋼板處理割嘴頭堵塞，會(huì)用具有破壞性的方法去緊固割嘴和割槍。因此，建議作業(yè)人員按一定比例配備專用維保工具，如專用通針、專用割嘴頭部絞刀等，避免割炬日常維保不當(dāng)造成的泄漏。

(7) 編制針對(duì)割炬、皮管的船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前船舶行業(yè)內(nèi)缺乏手工割炬系統(tǒng)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，特別是對(duì)皮管的色標(biāo)要求、割炬皮管接口標(biāo)準(zhǔn)要求及各氣體皮管接口差異性要求等，應(yīng)盡快編制相關(guān)割炬、皮管安全使用的船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

(8) 使用天然氣或丙烷替代乙炔

天然氣、丙烷在空氣中的爆炸極限范圍均遠(yuǎn)小于乙炔，氧氣中燃燒速度也均慢于乙炔，發(fā)生爆炸、回火的可能性低于乙炔[5-7]。使用天然氣或丙烷安全性明顯比使用乙炔高。3種氣體的具體物理性質(zhì)如表1所示。

4 結(jié) 語

研究國內(nèi)船廠手工割炬氣體泄漏造成的事故，分析船廠手工割炬系統(tǒng)管理使用中存在的問題，提出技術(shù)改進(jìn)措施和事故防范建議。未來可進(jìn)一步對(duì)工裝器具的密封、狹小艙室的換氣量測算、員工安全潛意識(shí)培養(yǎng)等方面進(jìn)行深入研究，提升本質(zhì)安全能力，杜絕割炬系統(tǒng)氣體泄漏導(dǎo)致的事故發(fā)生。

表1 3種氣體的物理性質(zhì)