可燃气体的选择与使用安全

一、可燃气体选用不当会引发爆炸事故
    2005年6月16日6时许，浙江温岭市某造船厂—艘正在建造的船突然发生爆炸，造成3人死亡、3人轻伤。当地报纸《台州商报)2005年6月17日*版报道，“突如其来的爆炸致使这艘1．25万吨的船上一块钢板突然弹出，落下时压住了船下正在作业的6名工人……。经初步调查，爆炸可能是乙炔与空气混合燃烧导致，具体爆炸原因目前正在进一步调查之中。”因事故发生其间我在外公干，故没能到现场参加调查，但爆炸原因若要说是“乙炔与空气混合燃烧导致”，我认为是不客观的，也是不科学的。
    2004年11月7日7时许，沮岭市滨海镇一船厂也发生了一起4死、3伤的气体爆炸事故(详见《气体爆炸与预防对策)一文L但在这短短不到一年的时期里，在我国大大小小的气体爆炸事故发生了数起，死亡3人以上的就两起。这不能不引起我们的高度重视。
    其实，当去年温岭市某船厂爆炸事故发生后，温岭市政府就下发了有关专门文件，要求船舶修造业必须选择比空气轻的焊割气体使用，但这并没有引起有关人士的注意。这次爆炸事故发生后，因为是同类型事故在不到一年的时间里连续发生，引起了台州地区和温岭市政府的高度重视。7月中旬，沮岭市专门进行了船舷行业整治安全培训，台州地区安全生产委员会还专门下文明确规定，“严禁各船台私自购买不合格气体，禁止使用煤气等城市燃气。禁止在船舱内放置任何气瓶。严禁在通风不良的封闭或半封闭船舱或容器内，使用密度大于空气的气体进行焊割作业”等等。
    从这些政府下发的文件中我们可以清楚地看出，“6．16”这起爆炸事故不可能是“乙炔与空气混合”导致，因为乙炔密度比空气轻，不在禁用之列。在类似半封闭的船舱里，乙炔是不会*沉积在舱内的，因为一旦乙炔有逸出或泄漏现象发生，也会很快上升、逸散到大气中。所以，要求在船舶修造行业选用乙炔等比空气轻的焊割气体是正确的。应该说，乙炔的各项性能都很适合在造船行业做焊割气体使用，应是的焊割气体之一。
    再者，就混合气体本身而盲，燃烧和爆炸两种现象基本不会同时发生，不可能先燃烧、后爆炸，因为混合气体的含量如果不在焊炸范围内，就不会发生爆炸。例如，乙炔浓度在空气中如超过了81％，此时遇火它会引起燃烧。在燃烧过程中，乙炔已经变成了其他物质(水和二氧化碳)，又岂能再爆炸。当然，如果因火焰的高温引起其他可燃液体的挥发，迅速产生大量易焊气体，然后爆炸，这类情况是会有的，但这并不在我们的讨论范围之内。
    综上所述，(台州商报)2005年6月7日的事故报导剧艮不科学，极易给人产生误导。

二、保证可燃气体安全使用的基本条件
    选择了合适的可燃气体并不等于就“万事大吉”了。在使用任何物质前，要确保它的使用安全，都必须先掌握它的性质、特点和安全知识。如乙炔，因它燃烧速度快、爆炸范围广、燃烧温度高(相但在造船及工业结构复杂的环境里，就如同—个新兵到了环境恶劣、情况复杂又含*设备的战场上，又没人帮助，岂不是“坐以待毙”!
    我曾经到过许多大型的民营企业(相对而讲，国家大型企业或地方国营企业要好很多)，普遍御存在人员多、但新手也多等不利情况。老师傅本来就少，再受“教会徒弟、饿死师傅”等老观念的影响，当新手有问题需要问他时，对各方面的技术问题他们大多都问而不答、视而不见。久而久之，会给安全生产埋下许多事故隐患。我认为，倘若不尽快改变该局面，将后患无穷。也就是说，安全知识苷及是必要的，也是必须的，否则各种不应诙发生的事故就会发生，这是对人民的不负责、对社会的不负责!耍保证安全生产，各级地方政府及企业都必须加大这方面的投入。这是—本万利的投资，是重中之重!

    举一简单实例。某造船厂投诉，在使用乙炔时，整条氧气管被“回火”炸掉了!我们到现场一检查，确实是—条崭新的氧气管(4余米)全部被炸成破烂，当时，我们先检查了乙炔管道，它是完好无损的，但乙炔减压器上低压压力显示为近0．1MPa，也就是说，焊工用中压乙炔作业。而我们通常普及使用的射吸式乙炔—氧气切割炬是用低压乙炔(即工作压力在0．02 MPa以下)，它主要靠 0．5MPa左右的氧气压力高速喷射通过混合室，使其对乙炔导管产生吸力(负压)。所以，只要乙炔处子正压状态，就足够割、焊炬的工作使用。现在，焊工把乙炔工作压力开那么大(这在一些地方很普遭)，本身就不符合焊工操作的基本要求。而且，乙炔大了火焰也很大、温度又高，这对切割、焊接技术不高的人员采讲的确很难掌握。实际上，这样做既浪费资源，又降低了切割、焊接质量，还不安全，有百害而无一利!

三、氧气胶管发生爆炸的原因分析
    上面所提的·氧气胶管发生爆炸’，主要有原因有：在焊、割工作中，氧气瓶内氧气已使用完，需要换氧气。在此时，要先关掉氧气瓶阀，卸下氧气胶管，再卸下氧气减压器(俗称氧气表L焊工在这个操作过程中，必定需要一定的时间，在这段时间内，其所使用的氧气胶管内是无压力的，而乙炔仍处在当时的工作压力(近0．1MPa)。也就是说，在这种特殊的工作条件下，乙炔胶管内的压力要大于氧气胶管内的压力(乙炔的压力小于等于0．02 MPa也—样)。如果在这种特殊的情况下，焊工没有关闭乙炔进气阀和氧气火焰词节阀，乙炔就会通过混合室回流到氧气胶管内，乙炔压力大、回流速度快、时间短，反之，乙炔压力小、回流速度慢、时间长。大家知道，乙炔与氧气混合遇火能爆炸，尤以含量在7％-13％时威力zui大。焊工此时点火(想恢复操作)，岂有不爆之理!
    这里还需要说明的一点是，如果焊工开启的乙炔工作压力在0．02MPa以下，在同样条件下，其回流到氧气胶管内的气量要少得多、速度要慢许多；加之其大量气体主要是通过割咀散逸到大气中的，所以尽管仍有回流现象，但发生事故的概率却会大大降低。

四、“回火”把整条乙炔胶管炸掉的原因分析
    乙炔气使用现场还经常会发现另外一种现象，即有时“回火”会把整条乙炔胶管炸掉。这是什么原因造成的?在这里，也想详细说明一下。
    之所以称之为“回火”，是因为火焰不在焊、割炬嘴头处燃烧，而是在焊、割炬的混合室(即焊，割炬混合气管较粗的那一段)燃烧。这种情况的发生，大多是在焊、割咀火焰碰到阻力(如氧化铁皮崩溅或乙炔胶管突然受压导致瞬间流速降低)等情况下发生的。其基本原理是，燃烧速度高于气体的流速。因为乙炔的燃烧速度快，而丙烷、丙烯的燃烧速度慢，所以就不易产生“回火”。
    “回火”现象一般只在混合室发生。如果及时关闭混合室手轮，“回火”现象就会终止。如果任凭其燃烧，到一定时间，混合室管子就会被烧熔断，“回火”也会自动停止。
    这是射吸式焊、割炬的—项安全措施，其目的就是防止回火波及乙炔胶管和气瓶。这也是其采取射吸式的目的(过去有采用等压式割炬的，因不安全已被淘汰〕。也就是所说，射吸式焊、割炬的混合室是一个阻火器，它能阻止火焰向后传播。
    那么，乙炔胶管为何整个被炸，有的甚至连同乙炔减压器(俗称乙炔表)也—起被炸飞?这肯定不是“回火”，究竟是什么呢?
    前面，我们已经对氧气胶管爆炸案例进行了分析，已经弄清楚氧气胶管爆炸是因乙炔回流到氧气胶管内而引发的。而该乙炔胶管的爆炸原因则恰恰相反，是氧气回流到乙炔胶管引发。同样道理，氧气与乙炔混合达到一定的比例时，遇火必定爆炸，但此时绝不是“回火’，而是混合气体爆炸。
    引起氧气回流到乙炔胶管内的原因主要有两个：
    (1)焊、割炬的咀头受阻，致使混合气体不能顺畅喷出。此类问题大多都发生在野外施工现场，焊、割炬咀落地陷入泥土，焊工本人又未及时发现和采取疏通措施。在这种情况下，打开乙炔和混合气调节手轮，因混合气受阻，而氧气压力又大大高于乙炔压力，氧气就会很快逆回到乙炔胶管内，遇火引发乙炔胶管爆炸；
    (2)射吸式焊、割炬在使用一个阶段后，茸混合室喷射管有堵塞现象(因其喷射管极细，一般直径小于∮2mm，没有相当经验的人用肉眼很难判断是否堵塞，而氧气压力又开得较大，因此产生“倒氧”现象。
    此类事故，一般发生在工作刚开始时。其实，要解决这个问题也很简单，只需把乙炔管从焊、割炬上拨下来，再打开乙炔阀手乾和混合气阀手轮，然后用手在乙炔管口试一下，如果是往里吸抽，证明此焊、割炬是正常好用的(混合气阀手轮要大、小开启调整一下，有的开小是吸的、开大却倒流了，这就必须检修焊，割炬)。反之，若开启混合气阀手轮和乙炔阀手轮后，有氧气往外喷出，即呈“倒氧”现象，那就不能点火作业，应立即把焊、割炬拆开检修，直至呈正常“射吸”状态为止。
    每天动火苗，“检查工、器具是否完好”是焊工必做的准备工作之一(这仅需要一点点的时间就可以)。如果焊工认真去做了，以上事故是不会发生的。
    如果已经发现氧气或乙炔胶管内可能混进了乙炔或氧气，采取的防范措施是；
    首先，严禁点火；其次，选择较空旷通风的室外(周围无火源)，将氧气或乙炔胶管内的混合气体捧放到大气中，排放时间要根据胶管的长短而定，胶管长则时间相对长些。在100％确定胶管内已无混合气体且焊、割工具也都完好后，方可重新点火作业。
    此类事故并非只有使用氧一乙炔焰时才会发生，使用氧一丙烷、氧—丙烯、氧—民用液化气焰等等其他可燃气体都可能发生，只是因为各种气体的性质及爆炸极限不同，故发生爆炸的概率也不同，区别*而巳。

五、火焰温度要求相对较低作业的可燃气体选择
    受一些地方安全管理干部的邀请，我也到过一些使用其他可燃气体的企业。这些厂大多场地小、厂房简易，但人员却很密集，他们基本都使用50kg装的民用液化气(配氧气L如电子灯饰厂，该厂在制造电子灯饰时每天要消牦许多可燃气体。因受船舶厂爆炸的影响，他们也产生了想改用乙炔的念头。我认为，这类企业对火焰温度的要求相对较低，选用民用液化气是合适的。与乙炔相比，民用液化气的燃烧速度较慢、爆炸范围窄、使用安全系数较高、成本也低。但是，各方面的安全措施必须得跟上去：
    由于民用液化气密度比空气重，所以首先要考虑的是作业场所下部要有良好的通风条件；再者，堵如民用液化气瓶与用火场所的安全距离、与氧气瓶的安全距离，气瓶库的通风条件，周围环境(如无易燃物，无重要建筑、高压线)等都应该符合安全要求．并要严禁烟火等等。哪些地方做得不够，虚马上采取措施整改，不能敷衍了事、掉以轻心，更不能有侥幸心理