气焊与气割防爆技术措施

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    气焊是利用化学能转化为热能来加热金属的熔化焊，而气割是利用可燃气体与氧气混合通过割炬的预热割嘴导出并且燃烧生成预热火焰加热金属的。二者在操作过程中，可能接触各种可燃易燃气体、可燃粉尘云（层），接触压力容器与燃料容器，因而在作业场所中存在爆炸事故的危险。
    1．乙炔发生器防爆技术措施
    乙炔发生器是利用电石和水相互作用而制取乙炔的设备。
    ⑴ 乙炔燃烧爆炸的危险性
    乙炔属不饱和的碳氢化合物，化学性质非常活泼，容易发生加成、聚合、取代等各种反应。在常温常压下是一种高热值的易燃易爆气体。影响乙炔燃烧爆炸的因素有：
    ①压力和温度。乙炔的自燃点为335℃，容易受热自燃。200－300℃时，乙炔分子开始发生放热的聚合反应。当温度高于500℃时，乙炔会发生爆炸性分解。若该分解在密闭容器中进行，会因温度的升高，压力的增加而发生爆炸。温度和压力脓乙炔的聚合作用和爆炸分解的影响见下图。
    ②氧化剂。乙炔与空气混合形成爆炸性混合气体，爆炸极限为2．2—81%，自燃点为305℃ ；与氧气混合其爆炸极限为2．8—93%，自燃点为300℃；与氟气混合在日光照射下或加热就会爆炸。乙炔还能与氟、溴等化合，发生燃烧爆炸。
   
③杂质。乙炔中常含有磷化氢、硫代氢等有害杂质。磷化氢的自燃点较低，45—60℃时就会发生自燃、引爆乙炔与空气混合气体。
    ④触媒剂。氧化铁、氧化铜、氧化铝等触媒剂，能将乙炔的分子吸附在自己多孔的表面上，使乙炔浓度增加，促进乙炔分子的聚和反应和爆炸分解。
    ⑤容器容积。容器题小，越不易发生爆炸；反之，爆炸危险性也就越大。
    此外，由于乙炔的点火能量小（0．019mJ），等金属接触后会形成爆炸性混合物等。
    ⑵ 电石燃烧爆炸危险性
    电石是碳化钙的俗称，它本身不具有燃爆性质，其燃烧爆炸的危险性主要表现在：
    ①遇水燃烧爆炸。电石与火接触立即分解，产生乙炔并放出大量热
    量，该热量即可引起乙炔着火爆炸。
    ②电石火花。电石中一般含有硅铁杂质，在碰撞或摩擦时，能产生火花，成为乙炔的引爆源；电石中含有的磷化钙杂质，与水作用生成磷化氢气体，该气体自然点较低，易引起发生器中爆炸性混合物爆炸。
    ③电石粒度。电石的粒度越小，与水作用的分解速度越快，瞬时释放的热量也就越多，容易造成局部过热而产生危险，见下表。
    ⑶ 乙炔发生aS防爆技术措施
    ①阻火措施。

表1 电石粒度与分解时间的关系

    当火焰的燃烧速度大于乙炔和氧气混合的气流速度时，气焊（割）火焰就会沿焊（割）炬烧向胶管燃烧，发生危险。为此，应安装阻火装置，常用的是回火防止器，防止火焰窜入贮气罐和主罐或防止火焰在管道中蔓延。回火防止器按压力分为低压式（＜0．07MPA＝和中压式（0．07—0．15MPa）两种；按结构分为开口式和闭合式两种；按阻火介质分为水封式和干式两种。
    ②泄压措施。泄压是当发生器的压力升高超过一定限值时，或是爆炸而产生压力时，能及时泄放压力，从而防止发生器的破裂。常用的泄压装置有安全阀、泄爆片。
    A 安全阀。亦称泄压阀，其作用是保证乙炔发生器的压力超过安全规定的压力（0．215MPa）时能自动开启，泄放部分气体；当压力降至安全范围时又自动关闭，以保证发生器不超压破坏。为保证安全阀的灵敏可靠，应定期作排气试验，以防排气管、阀体等被粘结堵塞。此外，应经常检查安全阀是否有漏气或不停地排气等现象，并应及时检修。
    B 泄爆片。用于发生器的泄爆片材料有铝箔片和橡胶片等。相比之下，铝箔片较为理想。泄爆片应具有中够的强度，以承受工作压力（一般在0．15MPa以下）：良好的耐热、耐腐蚀性；同时应具有脆性；易于破裂；厚度应尽可能薄。对于容积大于300L的罐体，泄爆面积的选用应通过爆破试验来确定。泄爆片应用规定的材料、规格，不能随意更换。
    ③监控措施。
    监控的作用是为了控制乙炔的压力、水和乙炔的温度及水量等。对于固定式乙炔发生器，必须监控以上所有的参数；对于容量较小的移动式发生器可不必进行温度监控。
    A 压力监控。中压乙炔发生器必须装设压力表，以直接显示罐体内部的乙炔压力值。为使压力表保持灵敏准确，在使用过程中应注意维护和检修。压力表应保持清洁，如表盘玻璃破碎或刻度模糊．则应停止使用。压力表的连接管要定期吹洗，以防堵塞。要经常检查指针转动后是否正常退回零位。压力表必须定期检验，超过有效期限的压力表应停止作用。
    B 水位控制。可以采用水位计或水位龙头指示水位。应按水位计的标志或水龙头指示的水位要求，给发生器各罐体加水。水位计的指示刻度应保持清晰易见，水位龙头不应被锈蚀。
    C 温度监控。采用酒精温度计测量乙炔气温和发生器电解分解区域水温的温度，禁止使用水银温度计。温度计的玻璃护管应经常擦洗，使温度计的刻度清晰。
    ④乙炔发生器的布局。A 移动式发生器禁止安置在锻工、铸工和热处理等热加工车间和正在运行的锅炉房内。
    B 固定式发生器应布置在单独的房间，在室外安置时，应有专用棚子。
    C 乙炔发生器与明火、散发火花地点、高压电源线及其他热源的水平距离应保持在10m以上，不准安放在剧烈震动的工作平台和设备上。
    ⑤乙炔使用前的准备工作。
    A 检查发生器的安全装置是否齐全，工作性能是否正常。
    B 按规定的装水量灌水。
    C 应根据各类发生器要求的定量装电石，不得装得过满。
    D 冬季作用发生器如发现结冻，只能用热水或蒸气解冻，严禁用明火或烧红铁烘烤，更不能使用铁器等易产生火花的物体敲击。
    ⑥乙炔发生器的使用。
    A 发生器启动前要检查回火防止器的水位，待一切正常，才可打开送水阀给电石送水。
    B 送水后应检查压力表、安全阀及各处接头等处是否正常。
    C 起动后若出现压力表读数上升过快，或有气体从安全阀逸出，或压力表指针仍停在零位等现象，应立即停气。待排除故障后，方可重新启动。
    ⑦工作过程的防爆。
    A 在供气使用前应捧放发生器内存留的乙炔与空气混合物。
    B 在进行中应随时检查发生器的各个部位，一旦发现漏气、水位不符或安全装置失灵等问题，应及时采取措施。
    C 运行过程中清除电石渣的工作，必须在电石安全分解后进行。
    D 发生器内水温超过80℃时，应灌注冷水或暂时停止工作，采取冷却措施使之降温。
    E 不可随便打开发生器和放水，以防电石过热引起的着火和爆炸。
    2．气瓶防爆技术措施
    用于气焊与气割中的氧气瓶属于压缩气瓶，乙炔瓶属于溶解气瓶，液化石油气则属于液化气瓶。根据各类气瓶的不同特点，应采取相应的防爆技术措施。
    ⑴ 氧气瓶爆炸原因及防爆措施
    氧气瓶是用来贮存和运输氧气的高压容器。最高工作压力为15MPa，瓶装压缩纯氧是强烈氧化剂。氧气瓶在出厂前必须经过严格技术检验，以确保质量完好。氧气瓶外表面漆成天蓝色，并有黑漆写的“氧气”字样。
    ①氧气瓶爆炸的原因。
    A 气瓶的材质、结构有缺陷，制造质量不合要求；
    B 在搬运装御时，气瓶从高处坠落、倾倒或滚动，发生剧烈碰撞冲击；
    C 气瓶直接受热；
    D 放气速度过快，产生静电火花或绝热压缩现象；
    E 末按期作技术检验；
    F 氧气瓶内混入可燃气体；
    G 氧气瓶解冻方法不当；
    H 氧气瓶阀等处粘附油脂。
    ②氧气瓶防爆技术措施。
    A 氧气瓶出厂前必须按照《气瓶安全监察规程》的规定，严格进行技术检验。
    B 氧气瓶充灌时，必须首先进行外部检查，然后化验鉴别瓶内气体成分，不得随意充灌。
    C 贮运和使用时，应避免瓶体剧烈振动和撞击。
    D 氧气瓶应远离高温、明火和熔融金属飞溅物，安全距离应大于10m。
    E 防静电火花和绝热压缩，应注意在开启瓶阀和减压器时缓慢进行。
    F 氧气瓶不能全部用尽，应留有0．2—0．3MPa 的余气，使气瓶保持正压。
    G 不得使用超过应检期限的氧气瓶。
    H 氧气瓶使用前，应重点检查瓶阀、接管螺纹、减压器等是否有缺陷。
    I 不得用沾有油脂的工具、手套或工作服等接触瓶阀及减压器。
    ⑵ 乙炔气瓶爆炸原因及措施
    溶解乙炔具有纯度高、适用范围广、安全性高、操作简单、送气稳定性好等特点。因此，气焊（割）除了用乙炔发生器制取外，也可采用专门工厂制造的用乙炔瓶盛装的溶解乙炔。乙炔瓶采用焊接气瓶，其设计压力为2．94MPa，水压试验压力为5．88 MPa。
    ①乙炔瓶爆炸原因。除与氧气瓶基本相同外，还有：气瓶内许多填料下沉，形成净空气；由于乙炔瓶横卧放置，或大量使用时丙酮随之流出；乙炔瓶阀漏气等。
    ②乙炔气瓶防爆技术措施。
    除与氧气瓶防爆技术措施相同外，还应符合以下要求：
    A 使用乙炔时，必须配用合格的乙炔专用减压器和回火防止器。
    B 瓶体表面温度不得超过40℃。
    C 乙炔瓶存放和使用时只能直立，不能横躺卧放。
    D 开启乙炔瓶的瓶阀时，不要超过1．5圈，一般情况下只开启3/4圈。
    E 乙炔从瓶内输出的压力不得超过0．15MPa。瓶内乙炔气严禁用尽，必须留有不低于表13-2规定的剩余压力。

表2 乙炔瓶内剩余压力与环境温度的关系

    ⑶ 液化石油气瓶爆炸原因及防爆技术措施
    液化石油气具有易挥发，闪点低等特点，具有低温火灾爆炸危险性。液化石油气瓶漆成银灰色，并用红色写上“液化石油气”字样。气瓶最大工作压力为1．6MPa，水压试验压力为3MPa。其爆炸原因除与氧气瓶基本相同外，还有充装过满；瓶阀或O型垫圈漏气等。其防爆技术措施有：
    ①同氧气瓶的A－F条。
    ②气瓶充灌必须按规定留出气化空间，下能充装过满。
    ③衬垫、胶管等必须采用耐油性强的橡胶，不得随意更换衬垫和胶管。
    ④贮罐周围30m内不得有任何明火和可燃物。
    ⑤气瓶解冻时，严禁用火烤或沸水加热，不得靠近炉火和暖气片等热源。
    ⑥使用和贮存液化石油气瓶的车间和库房下水道的排出口，应设置安全水封。
    ⑦石油液化气瓶出口连接的减压器。应经常查检其性能是否正常。

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