氣焊與氣割的安全技術

氣焊與氣割的安全技術一、概述〔一〕氣焊與氣割的基本原理和安全特點氣焊是利用可燃氣體與氧氣混合燃燒的火焰，將金屬連接處熔化，使之牢固連接的焊接方法。氣焊所用的可燃氣體主要有乙炔和液化石油氣。氣焊使用的設備包括：氧氣瓶、乙炔發(fā)生器〔或乙炔氣瓶〕。應用的器具有：焊炬、減壓器、橡皮氣管等。這些設備和器具的應用狀況如圖1所示。焊縫的填充材料稱為焊絲，依據不同的焊件分別選擇低碳鋼、鑄鐵、黃銅、青銅等焊絲。焊接鑄鐵、不銹鋼和有色金屬時，還需要加焊粉，其目的是熔解和清除焊件上的氧化膜，并在熔池表面形成熔渣，保護熔池不被氧化，排除熔池中的氣體、氧化物及其它雜質，改善熔池中的氣體、氧化物及其它雜質，改善熔池中液態(tài)的流動性，獲得優(yōu)質接頭。例如焊接鋁材時，采納氯化物〔KCl、NaCl〕和氟化物〔NaF〕等組成的焊粉。氣焊主要應用于薄鋼板、鑄鐵件、刀具和有色金屬的爆件、硬質合金等材料的堆焊以及磨損零件的補焊。氣割是利用可燃氣體與氧氣混合燃燒的預熱火焰，將被切割金屬加熱到燃燒點，并在氧氣射流中劇烈燃燒而將金屬分開的加工方法。可燃氣體與氧氣的混合以及切割氧的噴射是利用割炬來完成的。氣割所用的可燃氣體主要是乙炔。氣割所用的設備和器具，除割炬外均與氣焊相同。氣割在工業(yè)企業(yè)中廣泛應用于各種碳素結構鋼和低合金結構鋼的下料工序。氣焊與氣割過程中都存在著不安全和有害因素，所使用的乙炔、丙烷、氫氣和氧氣等都是易燃易爆氣體；乙炔瓶、氧氣瓶、液化石油氣瓶和乙炔發(fā)生器等，均屬于壓力容器。在焊補燃料容器和管道時，還會碰到其它易燃易爆氣體及各種壓力容器。由于在氣焊和氣割操作中需要與可燃氣體和壓力容器接觸，同時又使用明火，如果焊接設備或安全裝置有缺陷，或者違反安全操作規(guī)程，就有可能造成爆炸和火災事故。在氣焊火焰的作用下，尤其是氣割時氧氣射流的噴射，使火星、熔珠和鐵渣四處飛濺，容易造成灼、燙傷事故。而且熔珠和鐵渣能飛濺到距離操作點5m以外，遇有易燃易爆物品，也會引起火災或爆炸事故。氣焊、氣割時，其火焰溫度高達3000℃以上，被焊接金屬會散發(fā)出金屬蒸氣。如焊接黃銅時產生大量鋅蒸氣；焊接鋁時產生鋁和氧化鋁的蒸氣等有害物質。焊粉也會產生氯鹽和氟鹽的燃燒后產物。在焊接過程中，還會碰到工件等其它方面產生的毒氣和毒物。這些有害物質都有損于焊工的安全和健康，尤其是在密閉容器、管道內的焊接作業(yè)，更可能造成焊工中毒?！捕骋兹家妆瑲怏w的性質1．乙炔它也叫電石氣，是不飽和的碳氫化合物，化學式是C＜sub＞2＜sub＞H＜sub＞2＜sub＞，在常溫下和大氣壓力下是無色氣體。工業(yè)用的乙炔有特別臭味，這是因含有H＜sub＞2＜sub＞S和PH＜sub＞3＜sub＞等雜質。在標準狀態(tài)下，乙炔的密度為1.17kg/m＜sup＞3＜sup＞，比空氣稍輕。乙炔的自燃點為480℃，在空氣中的著火點為428℃。它與空氣混合燃燒時火焰溫度為2350℃，而與氧氣燃燒時火焰溫度為3100~3300℃。乙炔的燃燒火焰在空氣中傳播的最高速度為2.87m/s，在氧氣中傳播的最高速度為13.5m/s。2〕壓力增加壓力也促使和加速乙炔的聚合和分解。溫度和壓力對乙炔的聚合作用與爆炸分解的關系可用圖2的曲線表示。從圖中看出，在溫度等于或低于540℃，壓力小于3××10＜sup＞5＜sup＞Pa，溫度超過580℃時，就開始乙炔的爆炸分解。壓力越高，聚合作用能夠轉化為乙炔爆炸分解所必須的溫度就越低。依據這個特點，乙炔發(fā)生器工作壓力極限不超過15×10＜sup＞5＜sup＞Pa〔表壓〕，溫度達不到580℃，乙炔只是聚合作用，不會引起爆炸分解。3〕觸媒劑觸煤劑能把乙炔分子吸附在自己表面上，使乙炔局部濃縮增高，加速了乙炔分子之間的聚合和爆炸分解。4〕存放容的器形狀和大小器壁有阻力和冷卻作用，容器管徑越小，越不易爆炸。5〕乙炔純度乙炔與空氣、氧氣混合時，增加爆炸的危險性。乙炔與空氣混合的爆炸極限為2.2~81%，自然溫度為305℃。乙炔與氧氣混合的爆炸極限為2.8~93%。含7~13%乙炔的乙炔-空氣混合氣和含有30%乙炔的乙炔-氧氣混合氣，爆炸波傳播速度可達300m/s，爆炸壓力可超過35×10＜sup＞6＜sup＞Pa。6〕乙炔與銅等金屬及其鹽類長期接觸，會生成乙炔銅等爆炸性化合物，當受到摩擦或沖擊時就會發(fā)生爆炸。乙炔和氯、次氯酸鹽等化合，遇光或加熱就會燃燒或爆炸。工業(yè)用乙炔往往含有磷化氫、硫化氫，這是因為電石中含有微量磷化鈣和硫化鈣其與水作用生成的。磷和硫不僅降低焊縫質量，還易自燃。氣態(tài)磷化氫在溫度為100℃時就會自燃。一般規(guī)定乙炔中磷化氫含量低于0.08%，硫化氫含量低于0.15%。當乙炔在空氣中含量達到40%時，因含有磷化氫、硫化氫及一氧化碳等有害氣體，長期接觸會引起中毒，損傷中樞神經系統(tǒng)。2．液化石油氣它的主要成分是丙烷〔C＜sub＞3＜sub＞H＜sub＞8＜sub＞〕，含量為50~80%，還有丁烷〔C＜sub＞4＜sub＞H＜sub＞10＜sub＞〕、丁烯〔C＜sub＞4＜sub＞H＜sub＞8＜sub＞〕等。在常溫柔大氣壓下是氣態(tài)，假設加上〔8~15〕×10＜sup＞5＜sup＞Pa的壓力即成為液態(tài)，裝入瓶內貯存、運輸。液化石油氣的密度為1.8~2.5kg/m＜sup＞3＜sup＞。液化石油氣完全燃燒需氧量大，燃燒不充分會產生一氧化碳，會使人中毒。液化石油氣本身也有一定的毒性，在空氣中濃度＞10%時有中毒的危險。液化石油氣的幾種主要成分均能與空氣、氧氣構成有爆炸性氣體，但爆炸極限范圍小。與空氣混合，丙烷的爆炸極限為2.1~9.5%，丁烷為1.5~8.5%，丁烯為1.7~9.6%。液化石油氣與氧氣混合的爆炸極限范圍為3.2~64%。液化石油氣燃燒火焰溫度低，它比乙炔安全，適用于鋼材切割及有色金屬焊接。3．氫氣氫氣是無色無味的氣體，比重為0.07，是最輕的氣體。它擴散速度快，導熱性高，極易漏泄，點火能量低，是極危險的易燃易爆氣體。氫氧火焰的溫度可達2770℃，應用于水下火焰切割。氫氣與空氣混合可形成爆鳴氣，其爆炸極限范圍為4~80%，氫氣與氧氣混合氣的爆炸極限范圍4.65~93.5%，氫氣與氯氣的混合氣〔1：1〕受光即行爆炸，它的自燃點為240℃。氫與氟化合時能發(fā)生爆炸，甚至在陰暗處也會爆炸，因此它是一種不安全的氣體。4．氧氣氧是一種無色、無味、無毒的氣體。比重為1.1053。它是一種活潑的助燃氣體，是強氧化劑，與可燃氣體混合燃燒的火焰溫度高。有機物在氧氣里的氧化反應，具有放熱性質。增高氧的壓力和溫度，會使氧化反應顯著加快，并增加放出的熱量。當壓縮的氣態(tài)氧與礦物油、油脂細小分散的可燃物質〔炭粉、有機物纖維等〕接觸時，能夠發(fā)生自燃。氧的突然壓縮所放出的熱量、摩擦熱和金屬固體微粒的碰撞熱、高速氣流中的靜電火花放電等，也可以引起火災。因此當使用氧氣時，特別是壓縮狀態(tài)下，必須注意不要使它與易燃物質相接觸。氧氣能與所有可燃氣體和液體燃料的蒸汽混合形成爆炸性的混合氣，這些混合氣體具有很寬的爆炸極限范圍?！?0＜sup＞7＜sup＞Pa，輸送管道內氧氣壓為〔5~15〕×10＜sup＞5＜sup＞Pa。二、電石使用安全〔一〕電石的物理、化學性質電石即碳化鈣，分子式為CaC＜sub＞2＜sub＞。它是堅硬的塊狀體，呈紫褐色或深灰色，密度為2.2g/cm＜sup＞3＜sup＞。一般電石塊大小為2~80mm，小于2mm的很少使用。工業(yè)用的電石含碳化鈣約70%，含雜質氧化鈣約24%，含碳、硅鐵、磷化鈣、硫化鈣等共為6%左右。因有以上雜質，所以有臭味。1．電石與水的化合作用電石屬于遇水燃燒的危險品。它與水化合極為活躍，同時生成乙炔氣和氫氧化鈣，并放出大量的熱。這時電石奪去氫氧化鈣所含水而分解，熟石灰呈密實態(tài)包圍在電石塊外層，阻止電石持續(xù)分解，引起劇烈地過熱，當溫度超過300℃×10＜sup＞5＜sup＞Pa〔1.5表壓〕，就可能引起乙炔的燃燒爆炸。為使電石分解過程正常和防止爆炸，要供給乙炔發(fā)生器足夠的水量，一般1kg電石需要5~15kg水〔其中包括冷卻水〕，并要及時換水。2．電石分解速度電石與水作用的分解速度〔或乙炔氣生成速度〕是以1kg電石在分解時間內所產生的乙炔氣體積〔1〕來表示。它與電石的純度、粒度、水的純度和溫度等因素有關?！?〕電石、水的純度高，分解速度快。水溫高也能加速分解。水中含有氫氧化鈣，分解速度就減慢?！?〕電石塊尺寸越小，分解速度越快。電石尺寸大，分解速度慢，而每kg電石的乙炔總生成量增加。在電石與水接觸的最初2~4mm內分解速度最快，隨著電石表面逐漸粘附熟石灰，分解速度也減慢。電石粒度與分解時間的關系見表1。表表1電石粒度與分解時間的關系表1中所謂完全分解時間，是以電石產生乙炔總量的98%時所用的時間。不同粒度的電石完全分解時間也不同。因此，在制定乙炔發(fā)生器時，要合計并規(guī)定出電石的大小。在使用中如果違反規(guī)定，采納了小顆粒的電石，則發(fā)生器內氣體的壓力迅速增加。部分乙炔就會經安全閥排入大氣，造成浪費，當安全閥失效時，就會發(fā)生事故；反之，采納了大塊電石，分解速度慢，氣體壓力就不穩(wěn)定，不利于焊接的正常進行。在一般結構的乙炔發(fā)生器內，嚴禁使用電石粉〔俗稱芝麻電石〕，因為電石粉遇水后即分解，發(fā)出高熱并結塊，可能促成乙炔自燃。當發(fā)生器內有空氣時，就會引起燃燒爆炸。3．硅鐵雜質，電石中含的雜質有硅鐵，硅鐵受摩擦碰撞容易產生火花，成為乙炔燃燒爆炸的火源?！捕畴娛Щ鸨ǖ脑?．由于包裝不嚴密，電石受潮，桶內空間形成乙炔與空氣的爆炸性混合氣。2．開啟電石桶的方法和工具使用不當，在操作時產生火花，或桶內電石含硅鐵，裝運時摩擦碰撞產生火花。3．貯存電石的場所地面太低，受潮濕或漏水，濺水等使電石分解。4．電石庫房、乙炔站和電石破碎車間積存的電石粉末未及時清掃處理，汲取空氣中的水分而分解?！踩畴娛\輸、存放和使用的安全措施電石極易汲取水分，分解出乙炔與空氣混合，如果處理不當極易爆炸，它屬于一級危險品。所以在電石裝桶、搬運、貯存、開啟、使用等過中，應有安全要求和安全措施。1．防潮濕防止電石產生易燃易爆混合氣的根本措施是防止電石受潮濕。實驗證實，粒度2~8mm的電石，露天存放五天，僅靠汲取空氣中的水分就能完全分解；粒度為20~50mm的可分解56%。所以要防止電石受潮濕，更不能接觸水。電石應放在桶內，桶蓋要嚴密。存放電石的庫房必須設在不易潮濕，不進水的地方，并且不能漏雨。禁止在地下室存放電石。電石桶進庫前要檢查包裝有無破損、受潮濕等現象，如發(fā)現以上問題及鼓包等可疑現象，應馬上在室外打開桶蓋放出乙炔氣，經修好后才能入庫。電石桶應放在木架上。庫房內保持干燥，嚴禁裝設熱水、自來水、取暖等管道和裝有水的容器。電石庫房、乙炔站、電石破碎車間積存的電石粉末要隨時清理，最好集中倒在電石渣坑里，并用水加以處理。2．防止火源防止產生和存留火源是防止燃燒爆炸的關鍵。開啟電石桶時不能用可能引起火星的工具，最好使用鈹銅合金或銅制工具，銅制工具的含銅量要低于70%。即便是使用完電石的空桶，在未經處理之前也不得接觸明火，更不能直接焊補。庫房內嚴禁吸煙。庫房照明應采納防爆燈和封閉開關，或將電燈、開關安裝在室外，通玻璃向室內照明。庫房四周10m以內不能有明火。搬運電石時應輕裝輕卸，不得滾動，防止摩擦、碰撞產生火花，引起爆炸。3．通風存放電石的庫房要有優(yōu)良的通風，一般采納自燃通風系統(tǒng)，如達不到要求，應安裝通風設備。4．電石庫房必須是一、二級耐火建筑，庫房屋頂采納非燃燒材料。5．滅火電石桶、電石庫房等發(fā)生火災，只能用干砂、干粉滅火機和二氧化碳滅火機撲救。不能用水或含有水份的滅火器〔如泡沫滅火器等〕滅火。也不能使用四氯化碳滅火機撲滅。使用二氧化碳滅火最為適宜，但要注意，因它的冷卻作用差，火焰熄滅后，溫度還可能在燃點上，有復燃的可能；另外二氧化碳能使人窒息，因此使用時人要站在上風處，盡量靠近火源。三、乙炔發(fā)生器的安全措施〔一〕乙炔發(fā)生器的分類目前大部分工廠使用的乙炔是由乙炔發(fā)生器制取的。乙炔發(fā)生器是利用電石和水互相作用而制取的。乙炔發(fā)生器的分類有幾種：1．按制取乙炔壓力分〔1〕低壓式壓力＜10kPa〔表壓〕。這種發(fā)生器構造簡單，制造方便，但乙炔壓力不夠穩(wěn)定。〔2〕中壓式壓力為10~150kPa〔表壓〕?！?〕高壓式壓力在150kPa〔表壓〕以上。2．按發(fā)氣量分按產氣量分為0.5、1、3、5、10m＜sup＞3＜sup＞/h等五種。一般前兩種制成移動式，后三種制成固定式。乙炔量消耗較大的工廠，一般設有乙炔站，裝有2~3臺20~30m＜sup＞3＜sup＞/h的低壓式乙炔發(fā)生器。其產生的乙炔貯存在貯氣塔，再用離心泵增壓，通過管道供給全廠使用。3．按電石與水的接觸方式分〔1〕電石入水式；〔2〕水入電石式；〔3〕排水式；〔4〕電石離水式；〔5〕聯(lián)合式；幾種基本形式的特性比較見表2。表表2乙炔發(fā)生器特性比較表現將常用幾種乙炔發(fā)生器的主要技術性能列于表3。表表3五種乙炔發(fā)生器的技術性能注：安全膜爆炸破壓力都是180~280kPa。〔二〕乙炔發(fā)生器結構原理及實例1．發(fā)生器主要結構，不管其型式及生產能力如何，都應包括以下主要部分：〔1〕氣體發(fā)生器〔一個或幾個〕；〔2〕氣體收集器〔貯氣罐〕；〔3〕安全設備〔一個或數個〕，防止壓力過高；〔4〕安全液封，防止回火倒流時的火焰及空氣、氧氣進入發(fā)生器。有的乙炔發(fā)生器還有以下設備：1〕氣體發(fā)生器與貯氣罐間有止逆閥或水封；2〕洗滌器；3〕水分開器；4〕化學清凈器；5〕供水調節(jié)器；6〕電石供應量調節(jié)器；7〕乙炔壓力調節(jié)器；8〕化學干燥器；9〕防爆膜。乙炔發(fā)生器種類很多，依據生產實際所需要的乙炔消耗量和乙炔的工作壓力，選用一定型號的或自制相應的乙炔發(fā)生器。2．乙炔發(fā)生器實例〔1〕Q3-1型排水式乙炔發(fā)生器它主要由發(fā)氣室5、回火防止器10、貯氣罐11或發(fā)生器外殼等部分組成，如圖3所示。其原理是：電石裝的在發(fā)氣室的電石籃4內，操縱調節(jié)桿7，使電石與水接觸后即產生乙炔氣體。當乙炔壓力增高時，發(fā)氣室5內的水被排擠到隔層的擠壓室6，使發(fā)氣室內的電石與水脫離接觸，即停止產生乙炔。乙炔壓力降低時，擠壓室的水自動回到發(fā)氣室，使電石與水重新接觸，又可產生乙炔氣。圖3Q3-1型排水式中壓乙炔發(fā)生器1―手柄2―泄壓膜3―外殼4―電石籃5―發(fā)氣室6―擠壓7―電石籃調節(jié)桿8―出渣口9壓力表10―回火防止器11―貯氣罐12―溢水閥這種發(fā)生器的優(yōu)點是：使用方便，工作壓力可調節(jié)，并且較穩(wěn)定；有泄壓膜，比較安全可靠；用機械排污，比較省力；電石在多水中分解比較完全，電石籃不積灰渣，溫度較低，乙炔含硫量較少；回火防止器設有玻璃絲罩，供應的氣體得到過濾，含雜質較少。它的缺點是分批裝電石，而且每次裝的數量不多，并要中斷生產；乙炔氣體溫度較高?！?〕Q4-5型聯(lián)合式中壓乙炔發(fā)生器它的結構如圖4所示。它屬于固定式乙炔發(fā)生器。主要由發(fā)生器主體、貯氣擠壓室、發(fā)氣擠壓室、發(fā)氣室、乙炔洗滌器、加水桶及中心回火防止器和崗位回火防止器等組成。發(fā)生器主體作貯氣和貯水之用，水經過三通閥進入發(fā)氣室7與電石接觸生成乙炔氣體。當乙炔壓力增高時，發(fā)生器主體內的水一部分排擠到貯氣擠壓室2內，使發(fā)生器主體的水位降低到給水三通閥以下，停止給水。但已進入發(fā)氣室的水仍與電石起作用。使發(fā)氣室的壓力持續(xù)增高，這時發(fā)氣室的水被排擠到發(fā)氣擠壓室5內，使水與電石完全脫離。當乙炔壓力降低時，貯氣擠壓和發(fā)氣擠壓室的水自動回到原來的位置，持續(xù)產生氣體。乙炔從出氣管11經乙炔洗滌器12進入發(fā)生器主體，再經過濾層14、中心回火防止器19到使用地點的崗回火防止器20，供焊接或切割使用。圖4Q4-5型聯(lián)合式中壓乙炔發(fā)生器1―發(fā)氣室主體2―貯氣擠壓室3―溫度計4―泄壓膜5―發(fā)氣擠壓室6―電石籃7―發(fā)氣室8―排渣閥9―乙炔排氣管10―給水三通閥11―出氣管12―乙炔洗滌器13―乙炔壓力表14―過濾層15―泄壓膜16―安全閥17―加水桶18―水位指示器19―中心回火防止器20―崗位回火防止器Q4-5型乙炔發(fā)生器的優(yōu)點：有兩個發(fā)氣室，加料時替換使用，不影響供氣；發(fā)生器主體和發(fā)氣室互相調節(jié)水位，氣體壓力較穩(wěn)定；裝料、加水、排渣都很方便；安全設施比較齊全，使用時較為安全。主要缺點是：電石在少量水中分解時，所產生的乙炔氣含硫、磷較多；分解不完全，熟石灰將電石包住產生過熱現象，在打開門孔加料時進入空氣，容易引起火災。如果加料過多，電石堵塞加水管和調壓筒，妨礙產氣，甚至因熟石灰膨脹使電石籃拔不出來。由于泄壓面積不夠，一旦發(fā)氣室或貯氣室發(fā)生爆炸，會把桶體炸壞。加水系統(tǒng)也容易堵塞失靈。固定式中壓乙炔發(fā)生器供氣量超過10m＜sup＞3＜sup＞/h，應該獨立建站房。10m＜sup＞3＜sup＞/h以下也可在靠近生產廠房的偏屋內安裝，但必須用密封的防護墻、天花板和生產車間隔離開。獨立的乙炔站，在設置、工藝流程、管道敷設和建筑等必須符合《乙炔站制定規(guī)范》和《建筑防火制定規(guī)范》的規(guī)定。乙炔站不應建在人員密集和交通要道處，或易被水淹沒的地方；不應建在氧氣站空分設備的吸風口處全年最大頻率風向的上風向；與其他生產車間、石鐵路專用線等距離應不小于20m；當氧氣站空分設備吸風口處乙炔含量小于0.5ml/m＜sup＞3＜sup＞時，乙炔站與制氧站空分設備的吸風口處的水平距離應不小于200m。氣態(tài)乙炔發(fā)生站最好是靠近主要用戶。乙炔站的建筑物應為一、二級耐火等級，一般應為單層建筑。廠房泄壓面積與廠房容積之比值不應小于0.2。乙炔站內應有優(yōu)良的自然通風，并有防止雨雪侵入的設施。對有爆炸危險的房間每小時至少換氣3次，房間與操作平臺都應有安全出口，門窗向外開，乙炔站房頂的氣樓或風帽以頂部不積聚乙炔為原則。值班室、生活間不應與乙炔站相通，其間的窺視窗應采納耐火極限不低用0.9h的密閉玻璃窗。乙炔站的貯氣罐應布置在室外。乙炔站內應用防爆型電氣設備，應有獨立的防雷保護。站的四周應設墻或護欄。在顯然處掛“禁止煙火〞標志，配備必要的防火器材。乙炔站應有健全的管理制度，并嚴格執(zhí)行。乙炔站的工人要經過專門的安全防火訓練。乙炔站的各種設備、儀表、管道等要保持維護保養(yǎng)和定期計劃檢修，防止跑、冒、滴、漏，保證安全生產?！?〕沉浮式乙炔發(fā)生器如圖5所示。圖5沉浮式乙炔發(fā)生器1―定桶2―浮桶3―電石籃4―法蘭5―橡皮薄膜6―乙炔出口這種乙炔發(fā)生器又稱浸離式或浮筒式乙炔發(fā)生器。使用時將裝電石的電石籃3掛入浮筒中，放入裝水的定桶1內，依靠浮桶和電石的自重將電石藍3壓入水中，電石遇水后馬上分解，產生乙炔氣。當乙炔壓力增高時，浮桶升起，使電石籃3與水脫離。隨著乙炔氣的消耗，其壓力降低，浮力又靠自重下沉，電石與水重新接觸。這樣往復循環(huán)，直到電石反應完。這種乙炔發(fā)生器的優(yōu)點是：結構簡單，制作和使用方便；乙炔含硫量低；壓力穩(wěn)定。其缺點是：裝換料時要提放浮筒，不僅操作費力，而且與桶壁碰撞容易產生火花，造成爆炸事故，極不安全；暫停使用時，電石籃內電石仍較潮濕，電石還要分解產氣，浮桶持續(xù)上升，致使部分乙炔氣逸出水面，排放在空間，如在室內使用時比較危險。這種乙炔發(fā)和生器在大多數企業(yè)已被淘汰。〔三〕火災爆炸的分類及其原因乙炔發(fā)生器火災爆炸事故可歸納為加料時的爆炸事故、換料時的爆炸事故和回火爆炸事故三類，其原因分述如下：1．加料時的爆炸事故其原因主要是，加料時往往由于電石含雜質多，如磷、硅鐵等與機件互相摩擦碰撞產生火花或碰到其它明火引起乙炔氣與空氣的混合氣體爆炸。這類事故一般發(fā)生在發(fā)氣室。有些發(fā)生器的發(fā)氣室與集氣室互相連通，沒有水封；有的有水封但已失靈，故發(fā)氣室爆炸也會引起集氣室連爆。由于泄壓孔面積太小，往往把發(fā)生器炸壞。甚至引起室內易爆氣體的爆炸。2．換料時的爆炸事故其主要原因是：換料時，由于電石分解不良，過熱現象或遇其它明火，引起發(fā)氣室內的乙炔與空氣混合氣體爆炸。電石一次加得過多，而粒度又小，分解水太少或沒有及時改換新水，分解用水已形成漿糊狀，從而使電石渣包住了電石，這時電石溫度急劇增高，遇空氣后就會發(fā)生著火或爆炸。由于乙炔站房通氣不良，形成乙炔與空氣混合氣體，換料時，因發(fā)氣室溫度太高，遇空氣就會引起燃燒爆炸。這種狀況往往發(fā)生在發(fā)氣室，還會引起集氣室爆炸。在中壓乙炔發(fā)生器中，當把空氣和擠壓空間的乙炔混合氣體引入發(fā)氣室時，也會因分解不良產生的高溫或與著火的電石接觸而引起爆炸。3．回火爆炸事故這類事故有兩種狀況：其一是加料后工作剛開始時，乙炔與空氣混合氣體爆炸；其二是在工作過程中，因操作失誤發(fā)生的乙炔與氧氣混合氣體的爆炸。工作剛開始時，積存于發(fā)氣室的空氣沒放凈，就在焊、割炬上點火，引起回火防止器或集氣室內乙炔與空氣混合氣體爆炸。由于設備或操作的原因〔如焊、割嘴發(fā)生堵塞；用氧氣管吹除乙炔管的堵塞物〕，把氧氣倒入回火防止器和集氣室內，又沒有放凈混合氣體就點火，引起回火而造成回火防止器或集氣室內乙炔與氧氣混合氣體的爆炸。〔四〕對乙炔發(fā)生器的基本要求任何結構型式的乙炔發(fā)生器都必須符合以下的基本要求。1．發(fā)生器的產氣量必須與乙炔的使用量相適應。2．每一臺乙炔發(fā)生器應明確規(guī)定適用的電石粒度。3．發(fā)生器運行過程中，必須能自動調節(jié)產氣量，并使工作壓力的波動范圍盡可能小。4．發(fā)生器中必須保證有足夠的電石和水以及使乙炔有最好的冷卻條件。在電石分解的部位，水和石灰的溫度不得超過90℃，而所得氣體溫度不得超過115℃。5．發(fā)生器的結構必須保證發(fā)生器內所有氣體能夠完全釋放了來，以便在重裝電石之前，能夠把剩余氣體排凈。6．發(fā)生器應裝設必要的安全裝置，例如：回火防止器、安全閥、泄壓膜、壓力表、水位計及溫度表等。7．固定型發(fā)生器結構必須嚴密，而且有容量足夠大的貯氣室，以便在突然停用時，不致把剩余的乙炔氣排到工作間內。8．盡量采納電石在大量水中分解，以減少乙炔中的含磷、硫量。9．發(fā)生器使用時應當簡便、省時、省事。移動式的應當體積小、重量輕等?！参濉骋胰舶l(fā)生器的安全使用1．乙炔發(fā)生器使用前的準備工作必須檢查發(fā)生器的運轉機構、安全裝置、管道和閥門是否正常。全部正常才能灌水、加料。裝電石時，不得超過該發(fā)生器的制定規(guī)定量，并不能過滿。因為電石分解后變?yōu)殡娛潴w積要增大一倍多，如要裝得太滿，待電石分解電石潛熱燃燒，以致使電石籃拔不出來。電石的粒度必須符合發(fā)生器的制定規(guī)定。嚴禁使用電石粉。灌水也必須按規(guī)定進行。2．發(fā)生器的啟動發(fā)生器啟動前要檢查回火防止器的水位等，待一切正常后，才能給電石送水或使電石與水接觸產生乙炔。啟動后，必須注意檢查壓力表、安全閥及各處的接頭。如發(fā)現壓力上升過快，或壓力表靜止不動，氣體從安全閥溢出等不正?，F象，必須停止發(fā)氣，經檢查排除故障后，方可重新啟動。冬季啟動時，中壓可移動發(fā)生器啟動數分鐘后，有時發(fā)現壓力表指針不動，這可能是水溫很低，電石分解慢，不一定是故障。3．發(fā)生器工作過程中的管理與維護工作中的管理和維護，包括裝電石，清除電石渣，觀察壓力表、溫度計及各部位的水位等。清除電石渣必須在電石分解完后再進行。當有水從電石籃溢出，而壓力表靜止不動時，則表示電石已完全分解。應隨時觀察壓力，發(fā)現壓力表超過規(guī)定值時，必須停止發(fā)氣，待檢查、排除故障后才能持續(xù)工作。發(fā)生器的水溫超過90℃時，應灌注冷水或排除電石渣。如果水溫持續(xù)上升，可暫停止工作，使其溫度下降。發(fā)生器各部分的水位應當始終保持規(guī)定的高度，水位下降必須及時補充水。4．發(fā)生器停用時的清理工作應當先關閉進水閥門或將電石籃提到最高位置，使電石停止發(fā)氣，然后關閉出氣管閥門，停止乙炔氣輸出。工作結束打開發(fā)生器蓋子時，如果電石過熱，就暫不能放水，而應蓋好蓋子，待發(fā)生器冷卻后再開蓋、放水。中壓移動式發(fā)生器冬季露天作業(yè)完畢后，必須把水及電石渣全部清除，沖洗干凈，以免凍結。5．電石渣的處理這是一種較繁重的工作，特別是清除乙炔站渣坑中的電石渣，應盡量采納機械出渣。過去曾用壓縮空氣通過插入渣坑的管子，將渣清出的方法。不管用什么方法清除電石渣，都應將其綜合利用，可用于做高級石灰，也可用它做為處理沖天爐循環(huán)水的添加劑等?？傊娛鼞C合利用，嚴禁排入江、河、湖、海、農田和工廠區(qū)及城市排水管〔溝〕。澄清水應盡量循環(huán)使用。澄清水經綜合治理達到《工業(yè)“三廢〞排放試行標準》的要求時，才能排放到廠外。乙炔站的發(fā)生器車間內的發(fā)生器的排渣，宜采納排清管或有蓋板的排渣溝。電石渣坑宜為開敝式，并嚴禁作成滲坑。6．安全技術須知〔1〕發(fā)生器的管理人員必須是受過專門訓練，熟悉發(fā)生器的結構、作用及維護規(guī)則，并經技術考試合格者?！?〕發(fā)生器距離明火應在10m以上，與氧氣瓶的距離應在5m以上。不準將已經引燃的焊、割炬靠近發(fā)生器，不準在發(fā)生器旁吸煙?！?〕可移動式發(fā)生器可以安排在場外，假設安排在室內，其面積不小于30m＜sup＞2＜sup＞，并且通風優(yōu)良。禁止將發(fā)生器安排在鍛工、鑄工、熱處理等熱加工車間內及正在運行的鍋爐房內。也不應設在高壓線下和吊車滑線下?！?〕使用發(fā)生器時，其壓力不得超過額定壓力的5%，以免水溫過高，乙炔過熱?！?〕灌入發(fā)生器的水要清潔，不含任何油污或其它雜質?！?〕當環(huán)境溫度低于0℃時，發(fā)生器內可以灌入熱水，或者水內加少量氯化鈉?！?〕發(fā)生器或回火防止器內的水結凍時，可用熱水或蒸氣解凍，不得用明火或燒紅的鐵烘烤。〔8〕發(fā)生器內部要定期或常常清洗、維護。〔六〕乙炔發(fā)生器的安全裝置1．回火防止器回火防止器的作用是在氣焊或氣割過程中，焊炬或割炬發(fā)生火焰倒燃〔回火〕時，防止火焰竄入發(fā)生器或阻止乙炔管道內火焰的擴大，從而避免發(fā)生器主體發(fā)生爆炸事故。回火防止器是乙炔發(fā)生器必不可少的一種重要安全裝置。假設在乙炔通路中沒有回火防止器或回火防止器工作狀態(tài)不正常時，則不同意進行氣焊或氣割工作。使用乙炔瓶時，不必安裝回火防止器。因為乙炔瓶內壓力較高，產生火焰倒燃的可能性極小。〔1〕回火的原因焊接發(fā)生回火的原因，總的說來是火焰的燃燒速度大于混合氣體流速?；旌蠚怏w流速越小而燃燒速度越大，則回火的可能性越大。產生回火的因素有：1〕焊、割炬如過分接近熔融金屬，會增大焊、割嘴噴孔四周的壓力，使混合氣體難以流出，噴射速度變慢。2〕焊嘴過熱，混合氣體受熱膨脹，壓力增加，混合氣體的流動阻力增大。當焊嘴溫度超過400℃時，一部分混合氣體來不及流出焊嘴就在焊嘴內自燃，并在噴孔出口產生“啪啪〞的爆炸聲。3〕焊嘴被熔化金屬飛濺物堵塞，或焊炬內的氣體通道被固體碳質微粒堵塞時，混合氣體難以外流，就會在焊炬里燃燒爆炸。4〕焊炬閥門不嚴密，造成氧氣倒回乙炔管道形成混合氣，或加電石后沒有放掉乙炔與空氣的混合氣，就在焊、割炬點火時產生回火。5〕乙炔開得太小，壓力低或皮管堵塞、打折等，也會引起回火。這種現象在熄滅火焰〔關火〕時最常見?！?〕對回火防止器的要求1〕能夠在發(fā)生回火時可靠地阻止爆炸波的傳播，并能把爆炸混合氣排除到大氣里。2〕具有承受可燃混合氣爆炸壓力的強度。3〕對氣流的流動阻力盡可能小。4〕氣流帶走的水分盡可能小。5〕控制、檢查、清洗和修理方便?！?〕回火防止器的構造原理回火防止器按工作壓力和結構特點分為低壓開口式和中壓閉合式兩處；按供氣能力分為崗位式和集中式兩種；按防護方法分為水封式或干式兩種。目前國內大多數用水封式回火防止器。1〕低壓開口水封式回火防止器。它的結構如圖6所示。使用時先從漏斗處加水，通過水位計1觀察水的凹凸是否符合規(guī)定的要求。正常工作時，乙炔由發(fā)生器進入進氣管2，經過水從出氣管3流出供使用。當發(fā)生回火時，混合氣的爆炸沖擊波將水壓入進氣管2和水封安全管5，由于水封安全管插入水面較淺，首先露出的水面，爆炸混合氣就先從水封安全管排入大氣。乙炔進氣管插入水面較深，又有壓入管里的水形成水封柱，于是回火時爆炸混合氣體被阻，不能進入發(fā)生器，防止乙炔發(fā)生器發(fā)生爆炸。制定時，要保持進氣管插入水的深度在100~150mm之間。圖6低壓水封式回火防止器1―水位計2―進氣管3―出氣管4―分水板5―水封安全管6―筒體7―分氣板2〕中壓閉合式水封回火防止器。這種回火防止器類型很多，現以圖7所示，說明其構造和原理。正常工作時，乙炔由進氣管9流入，經逆止閥8、分氣板7、分水板4和分水管3〔減少乙炔帶水〕，由出氣管1輸出。發(fā)生回火時，筒內壓力增高，壓迫水面，并通過水層使逆止閥作瞬時關閉，進氣管暫停供氣。同時，爆炸氣體將筒體頂部的防爆膜2沖破散發(fā)到大氣中。由于水層也起著隔水作用。因此能比較有效地防止乙炔發(fā)生器的爆炸。圖7中壓水封式回火防止器1―出氣管2―防爆膜3―分水管4―分水板5―水位閥6―筒體7―分氣板8―逆止閥9―進氣管逆止閥在回水過程中，只能暫時切斷乙炔氣源，所以發(fā)生回火后，必須關閉乙炔總閥。重新使用前，要改換防爆膜。3〕中壓冶金片干式回火防止器。其結構見圖8所示。正常工作時，乙炔經過濾網11〔清除乙炔中雜質，以免堵塞粉末冶金片〕，由進氣管10進入，流經錐形閥芯9四周，由導向圈7的小孔及承壓片5四周的空隙中流出，透過粉末冶金片4，最后由出氣接頭1輸出。當發(fā)生回火時，爆炸氣體頂開泄氣閥15〔有調壓彈簧2〕排至大氣。同時，粉末冶金片的非直線微孔，使火焰?zhèn)鞑ニ俣融吔诹悖勰┮苯鹌澈蠡旌蠚怏w則不致著火，起到阻火作用。爆炸沖擊波透過粉末冶金片作用于承壓片上，推動閥芯往下移動，閥芯上的錐體緊壓下主體8的錐孔上，起切斷氣源作用，停止供氣。圖8中壓冶金片干式回火防止器1―出氣接頭2―調壓彈簧3―上主體4―粉末冶金片5―承壓片6―托位彈簧7―導向圈8―下主體；9―閥芯；10―進氣管11―濾網12―復位閥桿13―復位彈簧14―手柄15―泄氣閥回火停止后再持續(xù)使用時，向上推動復位閥桿12，借托位彈簧6的彈力，閥芯頂回原位，乙炔重新流入。冶金片干式回火防止器與水封式回火防止器相比較，有以下特點：能有效阻止回火，并能切斷汽源，安全性較好；不受氣候條件限制，寒冷、炎熱地區(qū)都能適用，尤其在北京使用，優(yōu)點更特別；用調壓彈簧泄壓裝置代替防爆膜裝置，使回火后爆炸聲大為減??；維護操作方便；體積小、重量輕等。它的缺點是：結構復雜，冶金片容易堵塞?！?〕使用的安全要求1〕使用水封式回火防止器時，隨時注意水位不得低于水位計標定的位置。但水位也不應過高。假設水位過高，不僅乙炔通過困難，而且乙炔氣會帶更多的水分進入出氣管。每次發(fā)生回火后應檢查水位，并及時補足?！妗妗场?〕一把焊炬或割炬應單獨用一個回火防止器，不得共用同一個回火防止器。4〕要常常檢查逆止閥，保持正常和密封。有過濾層的應檢查清洗。因乙炔氣中含粘性油脂的雜質容易糊在閥和閥座等處。5〕中壓冶金片干式回火防止器，使用時冶金片微孔可能被雜質堵塞，應注意清洗。堵塞時將冶金片浸入丙酮中清洗，并用高壓空氣吹干，然后作阻火性能試驗。合格后才能持續(xù)使用。2．泄壓膜〔1〕泄壓膜泄壓原理爆炸雖是發(fā)生在瞬間，但從發(fā)生到結束還是有一個過程，亦即釋放出氣體和熱量由少到多，爆炸壓力由小到大的過程。依據這一特點，在乙炔發(fā)生器的發(fā)氣室、貯氣室和回火防止器等的適當部位設置一定面積的脆性材料〔如鋁片等〕，構成薄弱環(huán)節(jié)。當發(fā)生爆炸時，這些最薄弱的地方，在較小的爆炸壓力下首先遭受破壞釋放出大量氣體，使壓力不再持續(xù)上升，從而保住主體不發(fā)生爆炸，避免造成設備的更大損失和人身傷亡。所以，乙炔發(fā)生器的各受壓易爆容器中，都設有一定面積的泄壓膜?！?〕泄壓膜的計算泄壓膜面積S的大小，與乙炔發(fā)生器各受壓容器的空間容積、所裝混合氣體的組成等因素有關，計算公式：S=fV式中f——泄壓系數〔cm＜sup＞3＜sup＞/L〕；V——設備的貯氣空間容積〔L〕。泄壓系數是經實驗得出的數據，一般取用較大的數值。例如：乙炔發(fā)生器發(fā)氣量為1m＜sup＞3＜sup＞/h，發(fā)氣室凈貯氣空間容積為20~25L，貯氣室的凈貯氣空間容積為15~20L，崗位回火防止器的凈貯氣空間為1L左右，依據實驗得出泄壓系數如下：用乙炔、氧氣混合氣體作爆炸試驗：發(fā)氣室f=6~8；貯氣室f=6；崗位回火防止器f=4。用乙炔、空氣混合氣體作爆炸試驗：發(fā)氣室、貯氣室的f分別為2和3。因此建議發(fā)生器整體的泄壓系數一般采納6cm＜sup＞2＜sup＞/L。空間容積V一般也按量大容積來計算，這樣更安全可靠。以貯氣罐為例，見圖9所示。圖9貯氣罐〔3〕泄壓膜的位置和材料經過試驗，泄壓膜的作用與其設置位置有關。焊接回火火源一般是由出氣管進入容器，所以，泄壓膜應設置在靠近氣體導管出口處?；旌蠚怏w爆炸波往往從著火點沿設備主軸線運動，所以泄壓膜最好設置在容器主軸的上方或下方。泄壓膜片要有脆性，厚度要盡可能的薄，當受到爆炸波沖擊時易于破裂。但也要有足夠的強度和優(yōu)良的耐熱耐腐蝕性，才能保證在長期承受工作壓力、高溫柔有腐蝕性的氣體條件能正常運行。另外應有氣密性。××10＜sup＞5＜sup＞Pa左右，在鋁板上刻劃刀痕和滾花，以減弱膜片的破裂強度。乙炔發(fā)生器的安全裝置還有安全閥、壓力表等，它們的作用，原理及結構等內容，在鍋爐、壓力容器等章節(jié)介紹。四、焊接氣瓶安全技術〔一〕氣瓶結構用于氣焊、氣割的氣瓶有：乙炔瓶屬于溶解氣瓶；氧氣瓶、氫氣瓶屬于壓縮氣瓶；液化石油氣氣瓶屬于液化氣瓶。1．乙炔瓶〔1〕溶解乙炔氣焊、氣割所用乙炔除了各廠礦自己用乙炔發(fā)生器制取外，還可用專門工廠制造的瓶裝溶解乙炔。乙炔能溶解于許多液體中，尤其易溶于有機溶劑。例如用丙酮作溶解劑，使用方便，溶解度也大。在15℃時，一個體積的丙酮可溶解23個體積的乙炔，而且隨溫度增高，溶解度也隨著降低。當乙炔溶解于酮后，其分子被溶劑分開，易爆性較氣態(tài)乙炔低，其爆炸極限壓力大大提升。如果能將溶劑吸附在具有顯微孔的固態(tài)多孔填料中，則溶解的乙炔就更安全了。使用瓶裝溶解乙炔與直接使用乙炔發(fā)生器產生的氣態(tài)乙炔相比，有以下優(yōu)點：1〕電石利用率高，經濟性好。溶解乙炔由專業(yè)工廠批量生產，可節(jié)省電石30%左右；2〕乙炔氣的純度高，有害雜質和水分的含量很少；3〕有較好地安全性。在不準使用乙炔發(fā)生器的熱加工車間和鍋爐房等場所，可使用乙炔瓶；4〕可以在低溫狀況下工作。因它不需要用水，不會發(fā)生結凍現象，適于在北方寒冷地區(qū)使用；5〕焊接設備簡單，操作簡便，工作地點也比較清潔衛(wèi)生，因為沒有電石、電石渣、給水、排水的裝置，也沒有常常性的加料、排渣等操作事項；6〕乙炔氣的壓力高，能保證焊接火焰穩(wěn)定?！?〕乙炔瓶的結構乙炔瓶是一種貯存和運輸乙炔的壓力容器，它的制定、制造、使用、運輸和貯存都要符合《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的要求。其結構如圖10所示。瓶內裝有浸滿丙酮的多孔性填料，使乙炔穩(wěn)定而又安全地貯存于乙炔瓶內。使用時打開瓶閥2，溶解于丙酮內的乙炔就分解出來，通過瓶閥流出，氣瓶中的壓力即逐漸下降。瓶口7中心的長孔內放置過濾用的不銹鋼絲網和毛氈3〔或石棉〕。瓶里的填料，可以采納多孔多而輕質的活性炭、硅藻土、浮石、硅酸鈣、石棉纖維等，目前廣泛應用硅酸鈣。圖10乙炔瓶1―瓶帽2―瓶閥3―毛氈4―瓶體5―多孔性填料6―瓶座7―瓶口乙炔瓶的公稱容積和直徑，按表4選取。表表4乙炔瓶公稱容積和直徑乙炔瓶的制定壓力為3×10＜sup＞6＜sup＞Pa〔30kgf/cm＜sup＞2＜sup＞〕，水壓試驗壓力為6×10＜sup＞6＜sup＞Pa。乙炔瓶采納焊接氣瓶，即氣瓶筒體與筒體與封頭〔圓形或橢圓形〕用焊接法連接。乙炔瓶外表面涂白色漆，并標注紅色的“乙炔〞和“火不可近〞字樣?！?0＜sup＞7＜sup＞Pa〔150個大氣壓〕，還要承受搬運的震動、撞擊、滾動等外界的作用力。因此對氧氣瓶制造的質量要求嚴格，材質要求高，出廠前必須經過嚴格檢驗，保證合格。氧氣瓶的結構如圖11所示。它是用優(yōu)質碳素鋼或低合金鋼軋制成的無縫圓柱形容器。圖11氧氣鋼瓶1―瓶帽2―瓶閥3―瓶鉗4―防震圖5―瓶體6―標志氧氣瓶在出廠前必須經過水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5倍。試驗合格后，在氧氣瓶上部球面部位作上顯然標志，標明瓶號、工作壓力和試驗壓力、下次試驗日期、檢驗員的鋼印、廠檢驗部門鋼印、瓶的容量和重量，制造單位、制造年月。氧氣瓶在使用過程中還必須定期作水壓試驗。氧氣的貯量一般可用氧氣瓶的容積和壓力計算，計算公式：V=V＜sub＞2＜sub＞P式中V——氧氣貯量〔m＜sup＞3＜sup＞〕＜sub＞3＜sub＞；V＜sub＞2＜sub＞——氧氣瓶容積〔L，一般常用V＜sub＞2＜sub＞=40L〕；P——×10＜sup＞7＜sup＞Pa〕。目前我國生產的氧氣瓶規(guī)格見表5。表表5氧氣瓶規(guī)格氧氣瓶外表面漆成天藍色，并用黑漆寫成“氧氣〞字樣。×10＜sup＞7＜sup＞Pa，其結構與氧氣瓶相似，屬于可燃氣瓶，依據《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定，其瓶閥應向左旋〔非可燃氣瓶是右旋〕。瓶表面涂漆為深綠色和紅色橫條，用紅色漆寫上“氫氣〞字樣及所屬單位的名稱。4．液化石油氣瓶它是采納16Mn鋼、優(yōu)質碳素鋼等薄板材料制造的，壁厚為2.5~4mm，貯氣量分別為10、15、30kg等。它的最大工作壓力為16×10＜sup＞5＜sup＞Pa，水壓試驗壓力為3×10＜sup＞6＜sup＞Pa。瓶外表面涂漆為灰色，并用紅色漆寫上“液化石油氣〞字樣?！捕硽馄堪l(fā)生爆炸事故的原因〔1〕氣瓶的材質、結構或制造工藝不符合安全要求，例如材料脆性大，瓶體腐蝕嚴重，瓶壁厚薄不勻、有夾層等。〔2〕由于保管和使用不善，受日光曝曬、明火、熱輻射等作用，使氣瓶溫過高，壓力劇增，直至超過瓶體材料強度極限，發(fā)生爆炸。據試驗，氫氣瓶在太陽光下曝曬，瓶溫每升高2℃，瓶內壓力就增加10＜sup＞5＜sup＞Pa；液化石油氣氣瓶在溫度20℃時，壓力為7×10＜sup＞5＜sup＞Pa，在溫度40℃時即為2×10＜sup＞6＜sup＞Pa；乙炔氣瓶受熱超過30℃時，乙炔在丙酮里的溶解度降低，壓力限大大升高；氧氣瓶在太陽光下直接曝曬，瓶壁受熱升溫可高達100℃以上。氧氣瓶一般在20℃×10＜sup＞7＜sup＞Pa，隨著瓶溫的增高，瓶內壓力的增加可用下式估算：式中t——氣瓶的溫度〔℃〕?！?〕在搬運裝卸時，氣瓶從高處墜落、傾倒或滾動等，發(fā)生劇烈沖擊碰撞。〔4〕氧氣瓶上沾有油脂，或氧氣瓶內混有可燃氣體?！?〕可燃氣瓶發(fā)生漏氣，乙炔瓶處于臥放狀態(tài)或大量使用乙炔時，丙酮隨同流出?！?〕乙炔瓶內多孔物質下沉，產生凈空間，使乙炔氣處于高壓狀態(tài)?！?〕氣瓶放氣速度太快，氣體迅速流往閥門時產生靜電火花?！?〕氣瓶沒有按期作技術檢驗。〔三〕氣瓶的防爆措施1．溶解乙炔氣瓶為了防止溶解乙炔氣瓶發(fā)生爆炸，要認真執(zhí)行《溶解乙炔氣瓶安全管理規(guī)程》，尤其要注意以下幾個問題：〔1〕乙炔氣瓶在運輸、貯存和使用過程中，不得受劇烈的震動，嚴禁敲擊和碰撞，防止填料下沉形成空間，下沉量大就有爆炸危險。填料要符合以下要求：填料不與乙炔、溶劑及氣瓶壁起化學反應；要有足夠的機械強度，不下沉，不損耗，不成孔洞；有較大的孔隙度〔不小于85%〕；必須輕松，其密度應小于280g/L；每個孔洞孔徑不得大于10mm。搬運時應使用專用防震運輸車和夾具，嚴禁使用電磁起重機和鏈繩吊裝搬運。乙炔瓶只能直立，并且要牢固，防止傾倒嚴禁臥放。防止丙酮流出。丙酮流出不僅放散出乙炔氣，而且丙酮本身是可燃液體，它的蒸汽與空氣混合可形成爆炸性氣體?！?〕防止氣瓶溫度升高瓶體表面溫度不應超過40℃，超過時應采用降溫措施。乙炔瓶不能靠近熱源和電氣設備，夏季防止曝曬，與明火距離一般不小于10m。瓶溫上升，丙酮對乙炔的溶解度下降，乙炔壓力就上升。在大氣壓下，溫度為15℃時，1L丙酮可溶解乙炔23L；當溫度為30℃時，1L丙酮可溶解乙炔16L；當溫度為40℃時，1L丙酮可溶解乙炔13L?！?〕乙炔瓶嚴禁放置在通風不良和有放射性射線的場所。嚴禁與氧氣瓶、氯氣瓶及易燃品同庫貯存?！?〕瓶閥凍結時，嚴禁用明火烘烤，必要時用40℃以下的溫水解凍?！?〕乙炔瓶的主體材料用優(yōu)質碳素鋼或低合金鋼，一般用焊接方法加工制成。瓶閥應有易熔塞，其熔點應為100±5℃?！?〕乙炔瓶充氣過程中，瓶溫不得超過40℃。充氣應分為兩次，第一次充氣后靜置8h〔7〕后再進行第二次充氣。不管分幾次充氣，充氣靜止后的極限壓力都不得大于表6的規(guī)定。表表6乙炔瓶內同意極限壓力與環(huán)境溫度的關系〔8〕貯存間應有專人管理，在醒目的地方設置“乙炔危險〞、“嚴禁煙火〞的標志。2．壓縮氣瓶〔1〕氣瓶在運輸、貯存和使用過程中，應避免劇烈振動和碰撞沖擊。尤其在冬季，瓶體金屬更容易發(fā)生脆裂爆炸或著火事故。氣瓶應戴有安全帽，防止摔斷瓶閥。搬運氣瓶時，必須使用專門的抬架或推車，不得直接用肩膀扛和或用手直接搬運。用車輛運輸時，應用波浪形瓶架等辦法將氣瓶妥善固定，最好墊上橡皮或其它軟物，以減少振動。要輕裝輕卸、嚴禁從高處滑下或滾動。氣瓶貯存和使用時，應用欄桿或支架加以固定，以防傾倒、碰撞沖擊?！?〕預防直接受熱。氣瓶要遠離高溫、明火、熔隔金屬和可燃易爆物質等，一般夫定相距10m以上。夏季應加以覆蓋，避免太陽光曝曬?？掌砍錃鈺r，氣體流速不能太快。防止氣瓶過熱，壓力劇增?！?〕氣瓶內的氣體不能全用完，應留有余氣〔壓力為〔2~3〕×10＜sup＞5＜sup＞Pa〕。停用后要關緊閥門，防止漏氣。氣瓶要保持正壓，便于充氣時檢驗，還可防止可燃氣體倒流入氧氣瓶，或空氣進入瓶內?！?〕使用氣瓶時，首先要作外部檢查，重點檢查閥門、接管螺紋、減壓器等是否有缺陷，如發(fā)現有漏氣、滑扣、表針不正常等，應及時報請檢修，切忌隨便處理。檢查漏氣時可用肥皂水，切忌使用明火。〔5〕氣瓶與電焊在同一工作地點使用時，瓶底應墊以絕緣物，以防氣瓶帶電。與氣瓶接觸的管道和設備要有接地裝置，防止產生靜電?！?〕冬季使用氣瓶時，瓶閥或減壓器如有凍結現象，可用熱水或蒸汽解凍，嚴禁使用火焰烘烤或用鐵器猛擊瓶閥，也不能猛擰減壓器的調節(jié)螺絲，防止大量氣體流出?！?〕充灌氣瓶時，必須首先對氣瓶外部檢查，同時還要檢查鑒別瓶內的氣體，不得隨意充灌?！?〕已充氣的鋼瓶，禁止用起重設備直接吊運鋼瓶及對充氣瓶噴漆等?！?〕氧氣瓶閥不得沾有油污，焊工不得用沾有油脂的工具、手套和工作服去接觸瓶閥和減壓器等。氧氣瓶不得與油脂物質、可燃氣體鋼瓶同車運輸或在一起存放。〔10〕氧氣瓶著火時，應迅速關閉閥門，停止供氧。如其它物品發(fā)生失火，應盡快搬開氧氣瓶，防止氧氣瓶受熱爆炸。3．液化石油氣瓶〔1〕氣瓶盛裝的液體不得充滿，按規(guī)定留出氣化空間?！?〕石油氣對一般橡膠制的導管和襯墊有腐蝕作用。必須采納耐油性強的橡膠。不得隨意改換襯墊和膠管，以防腐蝕漏氣?！?〕冬季使用石油氣瓶可用40℃以下的溫水加熱，不得靠近火爐和暖氣片，嚴禁火烤或用沸水加熱?！?〕石油氣比空氣重，因此在氣瓶室的下水道排出口應設置安全水封，在電纜溝進出口應填裝砂土，在暖氣溝進出口的應砌磚抹灰，防止石油氣竄入其中而發(fā)生火災爆炸。室內通風口除設在高處外，低處也應設通風口，以利于對流?！?〕點火時，應先點燃引火物，然后打開氣瓶閥?！?〕石油氣的殘渣不得自行倒出，以防遇火成災。4．氣瓶定期檢驗關于使用氣瓶的定期技術檢驗，國家制定的《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》有明確規(guī)定，應認真執(zhí)行。其中對定期技術檢驗的要求是：充裝無腐蝕性氣體的氣瓶，每三年檢驗一次；充裝有腐蝕性氣體的氣瓶，每二年檢驗一次。使用過程中，如發(fā)現有嚴重腐蝕、損傷或有可疑現象，可提前進行檢驗。焊接、切割用的壓縮氣瓶、液化氣瓶和溶解氣瓶的最高工作壓力、水壓試驗壓力及受檢期限見表7。表表7焊接用氣瓶各種壓力及受檢期限使用中的乙炔瓶，不再進行水壓試驗，只作氣壓試驗。氣壓試驗壓力為35×10＜sup＞5＜sup＞Pa，所用氣體是干燥的氮氣，其純度不低于97%。試驗時將乙炔瓶浸入地下水槽內，靜置5min后經檢查不漏氣為合格，如發(fā)現瓶壁滲漏，則予報廢。五、管道安全措施在集中供應焊接、氣割用氣體的狀況下，乙炔、氧氣等是用管道輸送的。〔一〕管道發(fā)生燃燒爆炸的原因1．靜電放電引起燃燒爆炸氣體在管道中流動時，氣體與管道有摩擦，當流速超過一定值后，就會產生靜電積聚而放電。當靜電電壓達到300V時，放電足以引起乙炔、汽油、煤氣等可燃氣與空氣的混合氣發(fā)生燃燒爆炸。另外，由于雷擊產生龐大的電磁、熱、機械效應和靜電作用，也可使管道發(fā)生火災和爆炸事故。2．外部明火的導入例如管道四周明火及管線的焊接工具因回火導入管道內。3．漏氣在管道外圍形成爆炸性氣體停滯的空間，遇明火引起燃燒爆炸。4．氧氣管道內外有油脂乙炔及其他可燃氣體與管道內部或外部的油脂混合后，會增加燃燒爆炸的危險性。5．管道靠熱源太近這樣管道內氣體過熱而引起燃燒爆炸。6．管道內的鐵銹等金屬微粒隨氣體高速流動時產生的摩擦熱和碰撞熱〔尤其管道拐彎處〕，也會引起管道中氣體燃燒爆炸?！捕彻艿婪辣胧?．限定氣流的速度〔1〕乙炔在管道最大流速，不應超過以下規(guī)定：1〕設在廠區(qū)和車間的乙炔管道，乙炔的工作壓力為7~150kPa時，其最大流速為8m/s；2〕乙炔站內的乙炔管理，乙炔工作壓力在2500kPa以下時，最大流速為4m/s?！?〕氧氣在碳素鋼管中的最大流速，不應超過表8的規(guī)定。表表8碳素鋼管中氧氣的最大流速2．管道材料、壁厚和管徑的選擇〔1〕輸送乙炔的管道應符合以下要求：1〕乙炔的工作壓力≤7kPa的低壓乙炔管道，宜采納無縫鋼管；2〕乙炔的工作壓力為7~150kPa的中壓乙炔管道，應采納無縫鋼管；管道的內徑不超過80mm，管壁厚度不應小于表9的規(guī)定。表表9中壓乙炔管道采納無縫鋼管時管壁最小厚度3〕乙炔的工作壓力150~2500kPa的高壓乙炔管道，應采納無縫鋼管，其內徑不應超過20mm，管壁厚度不應小于表10的規(guī)定。表表10高壓乙炔管道采納無縫鋼管時管壁最小厚度管道直接埋地敷設時，應合計地下的腐蝕作用，管壁厚度一般增加0.5mm以上。在乙炔消耗量很大，乙炔管道的通過能力超過60m＜sup＞3＜sup＞/h，需要有較大的管子截面時，應敷設兩根或更多的并行乙炔管道。因為乙炔溫度達到300~400℃或壓力超過150kPa時，乙炔分子能產生“聚合〞發(fā)熱而引起自燃。當溫度超過580℃，壓力超過150kPa時會發(fā)生爆炸。一般狀況下，乙炔爆炸分解時，爆炸傳播的速度較小。但在某些條件下，如有高的分解壓力與溫度，容器的尺寸很大或管道很長，爆炸時的速度就會增大，反應猛烈而迅速。這種反應的傳播現象稱為爆震。爆震時的傳播速度可達1800~3000m/s。〔2〕氧氣管道的管材選擇，應按表11選用。表表11氧氣管道的管材選用3．管道閥門、附件的選用和管道連接的安全要求〔1〕乙炔管道1〕閥門和附件應采納鋼、可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵制造，也可采納含銅量不超過70%的銅合金制造。2〕閥門和附件的公稱壓力應符合以下規(guī)定：乙炔的工作壓力≤7kPa時，閥門和附件的公稱壓力不宜＜600kPa；乙炔工作壓力為7~150kPa，而且管道內徑＜50mm時，閥門和附件的公稱壓力應≥×10＜sup＞6＜sup＞Pa，管道內徑為65~80mm時，其公稱壓力應≥×10＜sup＞6＜sup＞Pa；乙炔壓力為〔1.5~25〕×10＜sup＞5＜sup＞Pa時，閥門和附件的公稱壓力應≥×10＜sup＞6＜sup＞Pa。3〕乙炔管道的連接應采納焊接。但與設備、閥門及附件的連接處可采納法藍或螺紋連接?！?〕氧氣管道1〕氧氣的工作壓力≤30×10＜sup＞5＜sup＞Pa時，閥門可選用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鋼制成；工作壓力＞30×10＜sup＞5＜sup＞Pa時，應選用有色金屬或不銹鋼制造的閥門。與氧氣接觸部分，嚴禁用含油或可燃的材料。閥門的密合圈應用有色金屬或不銹鋼制造填料須是用石墨處理過的石棉等。2〕氧氣管道上用的法藍，應依據氧氣的工作壓力及現行法藍標準選用。其墊片也是依據氧氣工作壓力選用：當氧氣工作壓力≤6×10＜sup＞5＜sup＞Pa，采納橡膠石棉板或襯墊石棉板；工作壓力為〔6~25〕×10＜sup＞5＜sup＞Pa時，采納金屬皺紋墊并含有鉛粉的石棉繩〔石棉在加鉛粉前，應在300℃下熔燒〕；工作壓力為〔2.5~10〕×10＜sup＞6＜sup＞Pa時，用鋁片〔退火軟化〕；工作壓力＞10＜sup＞7＜sup＞Pa時用銅片〔退火軟化〕。3〕氧氣管道應盡量減少拐彎，拐彎處宜采納彎曲半徑較大或內部平滑的彎頭，不應采納折皺或焊接彎頭。4．防止靜電的接地措施管道在室內外架空或埋地敷設時，都必須接地。管道的起端、終端及進入建筑物的入口處，必須設接地極。室外管道埋地敷設時，每隔200~300m設一接地極；架空敷設時，每隔100~200m設一接地極。室內管道每隔30~50m設一接地極。接地裝置的接地電阻不大于20Ω。距地面5m以上的架空管道的接地極間距一般不超過50m，以防止雷擊放電產生的靜電或電磁感應對管道的作用。5．防止外部明火導入管道內部可采納水封回火防止器，也可采納阻火器。阻火器可用粉末冶金材料制成，或用多層銅網或鋁網制成。6．防止管道外圍形成爆炸氣體滯留的空間當乙炔管道通過室內時，應保證室內通風優(yōu)良，并應定期檢測，如發(fā)現乙炔含量接近或達到爆炸下限時，要馬上采用措施，排除乙炔，并檢查室內有乙炔的原因，消除泄漏。乙炔管道在地溝敷設時，在溝內應填滿不含雜質的砂子；埋地敷設時，應在管道下部先鋪設一層厚度為100mm左右的砂子。7．管道