易燃易爆场所和设备检修中的动火安全

易燃易爆场所和设备检修中的动火易燃易爆场所和设备检修中的动火 安全安全 摘要摘要 针对易燃易爆场所 设备检修焊接动火可能发生的 火灾 爆炸事故的因素 结合典型事故案例 分析诱发事故的 主要原因 着重从动火安全管理 动火安全技术 动火安全教 育三个环节 详细论述了应该采取的安全措施和对策 关键词关键词 易燃易爆场所 设备检修 动火安全 1 前言前言 现代石油 化工 冶金 医药等工业生产和危险化学品储存 运输 使用及城市燃气 制冷 装 潢 装修等行业 普遍存在高度连续性生产和易燃易爆 高温高压 深冷负压的特点 并广泛使用电源 火源 热源 稍有不慎 就会发生火灾 爆炸事故 2 危险动火发生火灾爆炸事故的原因危险动火发生火灾爆炸事故的原因 在危险化学品生产 储存 运输 使用过程中 设备 管道受到内外介质的压力 温度 化学与 电化学腐蚀的作用 以及结构 材料 制造的缺陷所引起的穿孔 裂缝等局部锈蚀 需要频繁动火检修 随着交通运输 建筑安装 机电轻纺 装潢装修等行业的发展 一些可燃物场所进行明火施工作 业同样面临着安全动火的问题 不少地方还引发了重大火灾爆炸事故 发生这些事故的主要原因 或是管 理松懈 制度不严 或是违章指挥 冒险作业 或是不懂科学 盲目蛮干 或是违章操作 抢工抢时 或 是思想麻痹 疏忽大意 或是侥幸心理 贪图省事所造成的 对易燃易爆场所和设备检修中的动火 研究和采取切实可靠的安全措施 严格审查把关 才能有 效地避免和减少火灾爆炸事故 危险场所动火作业的安全对策 关键是抓好动火安全管理制度 动火安全 技术措施和动火安全教育三大环节 3 动火安全管理制度动火安全管理制度 为确保危险场所的安全动火 首先应建立和健全一系列的动火安全管理制度 使领导和从业人员 有章可循 违章必纠 层层负责 人人把关 是搞好安全动火的前提和组织保障 也是企业管理的一项基 础工作 3 1 划定禁火区 根据有关法律 法规 国家标准规定和具体情况 划定禁火区 生产 储存运输 使用危险化学 品和存在易燃可燃物的场所 设备 管道 均应列为禁火区 凡在禁火区域动火或进行易发生火花的工作 如电焊 气焊 切割 使用电器工具 喷灯 明火熬炼 金属锤击 起重设备和易发生火花的装置及抬拿 高温物料进入禁火区等 必须办理动火许可证 3 2 动火三级审批制 在禁火区内按生产特性 原料 半成品 成品的火灾爆炸性 要害场所 设备的布局 明确划定 三级动火范围 实行三级审批制 特殊动火 指爆炸 危险因素较大的场所和设备上的动火 如 盛装易燃物料的大型容器 油罐 车 槽车 管道及相联接的辅助设备等 必须由要求进行焊接 切割作业的车间或部门负责人申请填写动 火许可证 报安技 保卫 防火 部门审批 特别危险和要害部位的动火 要由主要负责人召集分管安全的 领导 总工和安技 保卫 生产 技术 设备等部门研究制定动火方案和安全措施 由主要负责人或总工 和安技 保卫部门共同审批签字 一级动火 指有一定火灾 爆炸危险性的场所和设备上的动火 如介质为可燃物料的小型容器 油箱 禁火区内的登高焊割和周围具有可燃物的场所 如商场 仓库 娱乐场所等 由要求进行动火的车 间 部门申请填写动火许可证 提出安全措施 报安技 保卫 防火 部门审批签字 二级动火 指没有明显火灾危险性因素场所和设备上的动火 如属于禁火区域的一般场所和设备 由申请动火部门主管人员填写动火许可证 制定安至措施 经本部门负责人审批签字 并向单位主管防火 工作的保卫部门登记备案即可 3 3 动火许可证的内容和要求 1 动火许可证的内容要有动火的有效时间 地点 场所 设备名称 安全措施 动火分析数据 动火项目负责人 动火审批人 动火执行人签字 一式三份 动火审批部门 动火项目负责人 保卫部门 消防 各执一份 2 动火安全措施一般由动火申请部门和所在部门共同提出 属施工方面的由申请部门和项目负责 人落实解决 属生产经营方面的由所在部门落实解决 3 动火分析人员按规定做好气体取样和分析工作 取样要有代表性 将结果填在动火证上并签字 4 动火审批人必须亲临现场 确切了解动火场所容器 设备及周边环境的实际情况 逐项检查安 全措施是否落实 并补充完善安全措施 要坚持原则 采取严肃 科学的态度 以数据为依据 5 动火执行人 金属焊接 切割工要有 ic 卡操作证 必须严格遵守安全操作规程 详细核对动火批 准时间 地点 设备 范围 安全措施 才能在动火证上签字执行 遇有未经批准 无动火证或超越动火 范围 时间要求和安全措施未落实的 应拒绝动火 动火时发现情况有变或不符合安全要求的 有权暂停 动火 及时报告 3 4 动火监护制度 在容器内动火应指派监护人 特殊环境情况下需消防部门派员携带灭火器材监护 动火完毕应及 时清理现场 不留火种 3 5 动火证有效期 动火证有效期时间一般不得超过一天 基建 大修等较长时间的动火 可在内外部条件不变的情 况下适当延长 情况易变的要经常分析和记录 需每隔半小时分析一次或连续检测 3 6 动火安全与生产经营的关系 各级领导应在安全生产职责范围内 严格执行动火安全管理制度 杜绝违章指挥和违章作业的现 象 当安全与生产经营发生矛盾时 生产经营要服从安全 创造安全施工条件 支持安技人员和焊工规范 施工 4 动火安全技术措施动火安全技术措施 易燃易爆场所和设备上的动火所引起的爆炸 绝大多数为爆炸性混合物的爆炸 爆炸性混合物发 生爆炸必须同时具备下列条件 存在可燃气体 可燃液体的蒸气 可燃粉尘等易燃易爆物 易燃易爆 物与助燃气体均匀混合达到爆炸极限 形成爆炸性混合物 爆炸性混合物处在火源及高温能量的作用下 避免这类爆炸 就是要想方设法采取安全技术措施 消除上述三个条件的其中之一以上 这既是危险场所 安全动火防爆技术的理论依据 也是危险场所安全动火的必要条件和技术保障 4 1 固定动火区动火 固定动火区可设在禁火区外符合安全条件的地域或车间保全检修的厂房或空旷地带上 且必须符 合下列要求 1 距可燃 易爆物质仓库 堆场 储罐等设备管道的距离符合防火规范的规定 并不得有门窗 地沟等与之沟通 2 在任何气象条件下 可燃气的含量都在安全范围以内 生产经营装置正常运行和防爆场所正常 放空时 可燃气体不能扩散到动火区 一旦装置出现异常情况可能危及动火区时 应立即暂停一切动火 3 禁止使用和存放可燃易爆物 如汽油 煤油 油漆等 4 乙炔发生器或乙炔气瓶与氧气瓶相距 7m 以上 两者与明火相距 10m 以上 不得过多存放乙炔 丙烯 氧气瓶等 5 动火区要适当开设向外开的门窗 保证有足够的泄爆面积 注意通风和通道畅通 6 常备适用足量的灭火设施和工具 7 周围划定界线 设有 动火区 字样的标志 凡是能用扳手 工具拆卸转移到固定动火区检修的 如泵 阀 接管 小型设备及部件等 应尽 量拆迁到固定动火区动火焊割 原则上不在禁火区和防火防爆场所 设备上动火检修 4 2 置换动火法 置换动火是通过一系列的隔离 排料 清洗 置换技术措施 使容器 设备可燃气体含量控制在 爆炸下限以下相当的安全范围之内 从而将爆炸的条件减少到最低 此法安全保险 故广泛采用 4 2 1 环境安全 动火场所 设备周围最少 10m 以内 包括阴井 地沟中不能有任何可燃物 如易燃气体 液体 溶剂 油漆 可燃粉尘 纸张 服装 家具 高空高楼动火前要仔细检查下面 楼下有无可燃物 作业时 注意防止火花 铁渣四处飞溅 4 2 2 隔离封闭 危险化学品生产 储存 使用经营过程中 车间 库房 装置 设备之间均有管道相连通 若是 一面生产 一面动火 或是一设备动火 另一连通设备仍有可燃气体的情况下 均应采取可靠的隔离措施 对设备管道之间 主要采用盲板封堵法 即将与动火检修设备相连的管道用盲板隔寓封堵 检修完毕再将 盲板抽掉 有的人怕麻烦不愿抽堵盲板 依赖关闭原有闸阀 代替盲板封堵 往往铸成大错 是禁止的违 章行为 因为闸阀经过长期的介质腐蚀 结垢 磨损 难保严密性 或者他人无意拧开阀门 一旦易燃易 爆的介质泄漏进入动火容器 设备 极易造成事故 抽堵盲板作业的要求 由熟悉生产工艺和设备装置的人员负责作业和现场监护 对抽堵盲板操 作人和监护人要进行安全教育 作业前要检查设备管道是否降压 根据管道口径 系统压力及介质特性 加工成有足够强度的盲板 盲板可留有手柄或拉环 便于抽堵操作 安放盲板的位置应在有物料来源的 阀门后部法兰处 最好先将阀门关闭再插盲板 盲板两侧应有垫片 并用螺栓压紧 动火检修完毕 要 记住抽掉盲板 4 2 3 排料清洗 首先将残存于容器 设备 管道中的易燃易爆物料彻底抽空排净 然后进行清洗 一般反复用水 灌洗 有些易燃易爆介质 会吸附在容器管道内表面 形成积垢或沉淀物 当动火高温加热时会使其加速 挥发 导致气体成分发生变化而引起火灾爆炸事故 清洗的方法和要求 清水灌洗 它适用于对水溶性介质的清洗 可将容器 设备 管道内灌满 水并浸润一段时间后排水 难洗的可进行搅拌并反复灌洗 加热水煮 它适用于对冷水难溶介质的清洗 可在灌满水之后通入蒸汽加热 有的放入适量碱或洗涤剂 浸润和搅拌一段时间后排水 禁止用明火 高 温烘烤加热 蒸汽冲洗 它适用于难溶于水 常温下不易挥发的粘稠介质 可直接用蒸汽冲洗 须注意 蒸汽压力不宜太高 避免蒸汽高速冲击摩擦产生静电 化学清洗 它适用于不溶于水的油垢 积垢 沉 积物 可用碱洗法 如氢氧化钠 磷酸氢钠 碳酸氢钠稀溶液等 酸洗法 如盐酸加缓蚀剂 不锈钢及合金 钢用柠檬酸等有机酸 溶剂法 如乙醇 甲醇 香蕉水等 化学清洗之后用清水灌洗一遍 4 2 4 置换合格 用惰性气体 如氮气 二氧化碳 水蒸汽 烟道气等 对欲动火的容器 管道置换或者加压吹扫 或者用泵持续抽空 将原有可燃性和有毒性气态介质彻底置换和赶出 1 使用惰性气体的要求 见表 1 表表 1 名称 纯度 体积 含氧量 体积 含氢量 体积 含 co 量 体积 氮气 n2 98 2 0 二氧化 碳 co2 96 0 20 0 20 烟道气 3 0 0 20 0 20 2 置换方法要视被置换介质与置换介质比重大小而定 当置换介质比被置换介质比重大时 由低 点进入 从高点扩散 反之 由上部进入 从下部排出 置换介质是气体 用量为被置换介质容积的三倍 以上 对有滞留性质或同置换气体比重相差不大的可燃气体 应注意置换的不彻底性或两相混合的可能 对容器 设备中无法排净的易燃有毒介质 可用蒸汽或惰性气体进行加压吹扫 注意选择好吹扫压力 进 气点 排放点等 对蒸汽 惰性气体条件不太具备的场所和设备 可在排料清洗干净之后 使用空气反复 吹扫 对有动力泵装置的容器 设备 管道 可切断进料渠道 关闭阀门孔洞 开泵抽空半小时至若干小 时 3 对难溶于水的可燃物 如氢气 一氧化碳等 可以水为置换介质 采用满水法 将设备 管道 灌满 确认没有死角即可 对易溶于水的残留可燃物 如氨 硫化氢 醇类等 则用排水法 一边进水 一边排水 或满水后再放掉 连续数次 使可燃气体被水吸收 排掉 4 置换合格的要求 容器 设备中混合可燃气总浓度小于 0 20 如进入容器内作业 还要检 测氧气和有毒物含量 保证氧含量大于 18 和有毒物含量符合安全卫生要求 4 2 5 敞开孔洞 泄压通风 俗话说 不怕一万 就怕万一 因此 要将周围无易燃易爆物的动火场所的门窗打开 容器 设 备 管道上的人孔 手孔 视镜孔 放空管 进出管 有一定的泄压面积或三个以上 应尽量敞开 彻底泄 压通风 这样做的益处 一是防止可燃气体重新聚集 二是万一出事 敞开部位成为泄爆口 有足够的泄 压面积 不至于 一锅端 严禁在未开孔洞和有压力的密封容器 管道上动火 补焊 切割作业 4 2 6 动火分析 动火前半小时以内要对动火场所的环境 设备 管道的易燃气体进行检测或化学分析 如果动火 作业间断半小时以上 情况可能有变时应重新分析 取样要有代表性和防止死角 并考虑可燃气体与空气 的比重 一般在上 中 下部位和进出管口各取一个样 周围环境取一至三个样 取样管应插入一定的深 度 分析方法有燃烧法 爆炸法和仪器法 对一类 二类动火作业 必须要有准确的分析数据 有些特别 危险和影响较大的要害场所和设备 哪怕是清洗 置换后 明明感觉很难检测到可燃气体含量 也应作例 行检测分析 执行可燃气含量 0 报告制度 作为动火的科学依据 因为 危险场所可燃气含量 0 报 告就意味着动火检修 0 事故 关于动火合格标准 理论上控制可燃物浓度在爆炸极限以下 动火就是安全的 实际操作上考虑 到取样的代表性 检测仪器 分析操作的误差等因素 应该留有相当的余地和足够的保险系数 化工企业 动火分析合格标准为 原则上可燃物含量小于其爆炸极限的 1 10 即动火安全保险系数必须大于 10 具体规定是 如爆炸下限 4 体积百分比 的可燃气合量 0 2 为合格 爆炸下限 4 的可燃气含量 0 5 为合格 若有人进入容器设备内动火作业 氧含量在 18 22 为合格 氧含量不能太低 也 不能富氧 毒物浓度应在国家规定的最高容许浓度以下 4 2 7 其他要求 1 动火检修之前应制定施工计划和作业程序 明确监护人 准备适当的灭火器材 2 金属焊割作业动火执行人必须由经过专门的安全技术培训 考核 持有特种作业人员操作合格 证的电焊工担任 3 进入容器 设备内作业需要照明时 使用独立电源或安全隔离变压器电源 24v 以下的安全电压 的照明灯 4 点燃和熄灭焊 割炬均应在容器外面进行 在容器 设备内动火作业中途休息或间断作业时 应把熄灭的焊割炬放在容器外面 防止过多和泄漏的乙炔 氧气聚集在容器内 4 3 带压不置换动火 带压不置换动火俗称正压动火 指在未经排料置换而带有一定压力 甚至是不停车的可燃性介质 的容器 设备 管道上的动火补焊 其基本原理是在检修补焊之前 采取一定措施 严格控制氧含量 或 其他助燃气体含量 不超过 1 使容器管道内可燃气体浓度大大超过爆炸上限而使之严重缺氧 无法形成 爆炸性混合物 并且在正压条件下让可燃气以比较稳定的流速 从容器 管道的破漏孔洞 裂缝处逸出 经点燃后与容器外部空气形成一个局部的燃烧系统 从而为焊工提供一个稳定施焊的条件 这在理论上是 允许的 技术上是可行的 实际操作上是可为的 并具有不停产 耗时短 费用低的优点 但由于其变化 的因素比置换动火多 稍有疏忽就会带来严重后果 因此 只能在企业管理水平高 安全工作好 技术力 量强的单位推行 审批和实施均按高于一级动火的要求进行 分管安全工作的领导和总工 安全 保卫有 关职能部门 均要到现场组织和监督 然而 对易聚合和会发生分解爆炸的气体 不能采用此法 而且 带压不置动火只能用于补焊 禁止用于切割 4 3 1 环境安全 在系统外面的动火场所 应无可燃易爆物 空间分析可燃气含量符合动火分析合格标准 4 3 2 控制可燃气体的高纯浓度和氧含量 爆炸性混合物在不同管径 压力和温度条件下 会影响其爆炸极限的范围 不能将特定温度和压 力下测得的数据与理论计算的数据照套 同时也要考虑检测分析的误差 故对氢气 乙炔 一氧化碳 煤 气 天然气等容器设备 管道中的可燃气的氧含量规定 1 为合格 并以可燃气的浓度 95 为参考 浓度 越高越安全 因此 在焊补前和整个操作过程中 要求生产负荷平衡 前后工序协调统一 关键岗位专人 把关 尤其要加强容器内气体含量分析 采用氧气自动分析仪等连续检测 一旦氧含量增高 尽快找出原 因 及时排除 若超过 1 立即暂停补焊 4 3 3 正压操作 容器 设备管道内保持连续稳定的正压 是此类动火安全程度的关键 若有负压 空气进入容器 管道 达到一定浓度难免会爆炸 故要在被焊补的容器取样管上 装设 u 型水柱压力计或 0 01mpa 以下 的压力表 以随时监测系统中的压力 一般控制微正压在 150 500mm 水柱之间 以保证正压而又不猛烈 喷火为原则 动火以前必须在破漏处引燃可燃气体 形成拉长形柱状火焰的稳定燃烧 正压的大小以不猛烈喷 火为宜 火焰过猛 焊条熔滴容易被快速气流冲走 且穿孔部位的钢板在火焰高温作用下易变形或裂成更 大的孔缝 给焊接操作带来困难 压力太小 波动频繁 使空气乘隙而入 可能形成爆炸性混合物 对压 力的要求是保持连续不断的低压稳定气流 穿孔裂缝越小 压力调节的范围越大 选用的压力也可较大 反之 应考虑较小的压力 笔者曾经组织对氨冷系统的管道实施带压不置换焊补 采用的压力为 150mm 水柱左右 焊补作业的时间很短 4 3 4 电焊工的安全操作要求 1 引燃和动火补焊操作时 焊工身体不可正对动火点 防止出现压力突增 火焰急剧喷出 烧伤 作业人员的意外情况 2 作业中万一猛烈喷火 不能惊慌失措 应注意躲避和立即灭火 在火未熄灭前 不得为了灭火 而切断容器设备中可燃气的总来源和降压 防止倒吸空气 造成更大危险 3 焊工技术水平要高 焊条的选择要适宜 焊机电流的大小应预先调节好 压力超过 0 1mpa 和 钢板较薄的设备 焊接电流过大容易熔扩穿孔 在介质的压力下将会产生更大的孔和裂缝 容易造成事故 因此 补焊操作要均匀 准确 迅速 焊工需要预先经过专门培养和训练 不允许技术差 经验少的焊工 带压补焊 4 焊补前应弄清补焊孔缝