溶解乙炔氣瓶(以下簡稱乙炔瓶),由于具有節省能源、安全可靠、減少公害及使用方便等優越性,故目前已在全國范圍內推廣使用;乙炔瓶的制造、充裝、檢驗和使用單位,也都有了很大的發展。但由于乙炔瓶內充裝乙炔,是穩定性較差、反應性很強的易燃氣體,所以在一定的條件下,極易發生燃燒、分解和爆炸事故,而且破壞力也較大。在實際的充裝和使用中,如果操作管理不當,乙炔瓶的燃燒爆炸事故還是難以完全避免的。迄今為止,我國已發生過多起乙炔瓶的燃燒爆炸事故。因此,如何從這些事故中總結經驗教訓,加強對乙炔瓶安全技術的分析研究,制訂預事故發生的對策和措施,是確保乙炔瓶安全的一項重要課題。本文就是從這一點出發,從國內已發生的乙炔瓶燃燒爆炸事故入手,從安全技術角度對乙炔瓶的安全性能進行了初步分析,希望能夠“對癥下藥”,促進乙炔瓶的安全管理。

我國自1982年有組織、有計劃地推廣使用乙炔瓶以來,曾發生了多起乙炔瓶燃燒爆炸事故。由于有關乙炔瓶事故的報告統計工作不夠健全,故目前尚缺乏完整的統計資料,現僅將通過各種渠道搜集到的有關乙炔瓶燃燒爆炸事故的資料,作一個不完全統計,我國自1993——20**年的8年間,共發生乙炔瓶燃燒爆炸事故21起,造成1人死亡、8人受傷,燒毀乙炔瓶約2300只。通過對這些事故進行調查分析,可以發現乙炔瓶本身的問題是導致燃燒爆炸事故頻發的主要原因。因此,要想減少事故的發生就必須從乙炔瓶本身的安全技術角度入手進行深入細致地分析研究,才能進行有效地預防。(風險管理世界-)

一、乙炔瓶填料的質量,是影響乙炔瓶安全性能的首要因素,也是造成乙炔瓶爆炸事故的主要原因。

溶解乙炔所以較氣態乙炔安全,不僅是因為它溶解于溶劑中,而且還在于溶劑及其溶解的乙炔氣體,被均勻地分布在多孔填料的毛細孔中,填料毛細孔的阻火能力是非常有效的。目前國內制造和大量使用的乙炔瓶,基本都是整體硅酸鈣填料,但仍有少部分活性炭和澆注混合物填料的乙炔瓶在使用。在以上幾種填料中,活性炭填料的安全性能較差,而整體硅酸鈣填料的安全性能較好。我國近八年間發生的21起乙炔瓶爆炸事故中有十起,其乙炔瓶的填料全都是自己充裝的活性炭,這除了說明活性炭填料的安全性能交差外,還說明了活動炭填料的乙炔瓶安全性能和活性炭本身的質量及其充裝工藝有著密切關系。這是因為,在我國尚有一部分從國外進口的活性炭填料乙炔瓶,已使用了很長時間,有的已經幾十年了,都沒有發生事故;而自己改制的活性炭填料乙炔瓶,有的僅使用了10個月,只充了10次氣,就發生了爆炸事故。因此,對活性炭填料乙炔瓶,采取“一刀切”而一概否定,是不符合實際的。同樣,對整體硅酸鈣填料乙炔瓶,認為在安全性能上已“萬無一失”,也是很不全面的。國內近八年來發生的多起乙炔瓶燃燒爆炸事故中也有11起是整體硅酸鈣填料乙炔瓶。因此,乙炔瓶填料質量對安全性能的影響,不僅取決于填料的種類,也取決于填料本身的質量,及其充裝、反應、成型等工藝的好壞。

二、乙炔瓶內存在空隙,是影響乙炔瓶安全性能的一個重要因素。

活性炭填料乙炔瓶安全性能差的一個主要原因,就是因為顆粒狀活性炭易下沉而形成空隙。在對我國發生的活性碳填料乙炔瓶爆炸事故分析中,大部分都提到了活性炭下沉面形成空隙的原因。在1980年上海發生的活性炭填料乙炔瓶爆炸事故后,曾抽查了與該爆炸瓶同批改制瓶的活性炭填料,發現所有被抽查的瓶,都存在程度不同的活性炭下沉現象。因此,活性炭填料下沉、整體硅酸鈣填料肩部軸向間隙過大、填料內部及表面的孔洞容積過大等,都是造成乙炔瓶內空隙的直接原因。

乙炔瓶內空隙對安全性能的影響是很明顯的,因為在瓶中空隙內的乙炔均為氣態,從而失去了溶解乙炔的安全性能。當瓶中有大量高壓氣態乙炔積聚時,易分解而引起爆炸,并且其分解爆炸時動壓高、能量大又易擴散,這已被國內的多次安全性能試驗結果所證實。如在一次作驗證性回火試驗時,當乙炔瓶的肩部軸向間隙為3mm,測得回火試驗用引爆管內乙炔分解時的入射波壓力為8MPa,反射波壓力為33.6MPa;而乙炔瓶的肩部軸向間隙為5-6MM時,測得入射波壓力為19.1MPa。反射波壓力為48.2MPa,乙炔分解時放出的熱量為2.26×105J/M01。因此,乙炔分解爆炸時釋放的能量,隨著瓶內氣態乙炔量的增加而增加。

乙炔瓶內因填料與瓶壁的間隙而形成的空隙,從目前我國實際生產水平看,還很難完全消除,而且也沒有必要這樣要求。至于認為瓶內存在空隙可以減少充填丙酮和充放氣體時的阻力的說法也不夠全面。當前的主要問題是如何在安全可靠的基礎上,從生產實際出發,制訂一個乙炔瓶內空隙容積的極限值。在確定這一數值時,還應考慮檢測方便和留有余地,對此目前還缺少理論研究和實驗數據。對活性炭乙炔瓶,國外曾有肩部空隙容積不超過150cm3的數據報導,而對整體硅酸鈣填料乙炔瓶,按現行國家標準,填料與瓶壁的總間隙為:徑向不超過1mm,軸向不應超過3mm,表面孔洞總容積不應超過20cm3。按公稱容積40L的瓶計算,當徑向總間隙為1mm時,空隙容積約為300cm3;而軸向總間隙為3mm時,空隙容積也約為300cm3(包括肩部和底部),再加上表面孔洞總容積為20cm3,則40L瓶的總空隙容積不應超過620cm3,而安全性能回火試驗用引爆管空隙容積僅為150cm3。顯然,這個620cm3的允許極限空隙容積是較大的,而在實際回火試驗中,卻又往往被通過。這是和試驗用瓶的實際間隙,特別是和允許間隙造成的空隙容積是否貫通有關。如果間隙造成的間隙容積全部貫通,則安全性能的回火試驗是很難通過的,這在驗證性試驗中已被證實。從國內某廠做的547只乙炔瓶回火局部加熱試驗結果來看,其中15只不合格瓶內有14只肩部間隙大于等于2mm,占93.3%;而在合格的39只中,只有25只肩部間隙大于等于2mm,占64.1%。在驗證性試驗中曾發生有一只瓶(日本產),實測肩部有徑向間隙為1mm,底部間隙為10mm,在裝立式回火管做回火試驗時不合格,而實測徑向間隙為零。肩部間隙小于等于0.5mm的瓶(國產),做同樣的立式回火管回火試驗時通過了。以上的這些實驗數據,都充分說明了乙炔瓶內由于間隙造成的空隙容積,與其安全性能有著非常密切的關系,是引起乙炔瓶發生燃燒爆炸的一個重要原因。

三、乙炔瓶的環境溫度和靜置壓力,也是影響其安全性能的主要外界因素。

因為溫度高時,不僅能使乙炔瓶的靜置壓力升高,而同時又降低了乙炔分解爆炸的初始壓力,從而使乙炔易發生分解和爆炸。某廠試驗的54只瓶,在15只不合格瓶中,除有3只是經35±2℃水浴加熱外,有11只試驗時氣溫在20℃以上,其中有7只是在25℃以上,靜置壓力均在1.5MPa以上,其中在20MPa以上的有4只;而在試驗合格的39只瓶內,除有8只是經水浴加熱外,有13只氣溫在20℃以上,其中有2只是在25℃以上,靜置壓力在1.5MPa以上的有13只,其中最高的一只壓力為1.75MPa。從以上的數據不難看出,在不同的溫度和壓力下,經回火試驗合格和不合格的比率,顯然有著很大的差異。國內自1991——1993年上半年,曾對3家乙炔瓶制造廠進行了技術鑒定,其中有2家首次鑒定均未通過,而這兩家的鑒定時間都選在6——8月份,做安全性能試驗時的氣溫都較高。因此時的試行規程,對鑒定的環境溫度未作規定,故1993年下半年7家乙炔瓶制造廠的技術鑒定都安排在11~12月份,因為此時的環境溫度較低,故此7家都是一次鑒定通過。當然按現行國標就不存在這個問題了,因為國標規定在回火試驗前,需經35±2℃水浴3小時,不論環境溫度如何,都將在相同的條件下進行試驗。

因此,在乙炔瓶的實際工作中,應嚴格控制環境溫度,特別是要嚴格控制乙炔瓶的靜置壓力。那些認為提高靜置壓力,可以增加乙炔瓶的氣體充裝量,從而提高乙炔瓶的經濟性的認識是不全面的,因為它恰恰忽略了乙炔瓶的安全性,而乙炔瓶的安全性與經濟性是不能相提并論的。

四、乙炔瓶中的丙酮和乙炔氣體的充裝量,以及瓶內留有的“安全空間”容積,對乙炔瓶的安全性能也有很大的影響,特別是丙酮和乙炔氣體充裝量決定的乙炔濃度(炔酮比),對乙炔瓶安全性能的影響是很明顯的。

我國多次安全性能試驗的結果,也都證實了這一點。如某廠試驗的54只乙炔瓶,在試驗不合格的15只瓶中,有13只炔酮比在0.5以上:而在試驗合格的39只瓶中,僅有21只炔酮比在0.5以上。1996年3月發生的一起活性炭乙炔瓶爆炸事故,其炔酮比為0.55(資料記載的數據)。此外,乙炔瓶充裝氣體后的靜置時間不足,也會造成瓶內的乙炔濃度不均勻,即在瓶內存在局部濃度較高,也會發生與乙炔濃度高時的相同結果。在國外,也有這方面的數據報導。因此,在溶解乙炔的充裝操作中,應特別注意加強對丙酮和乙炔氣體充裝量的嚴格控制。

當前,在乙炔瓶充裝中存在的問題,還是比較嚴重的,主要表現為充裝前不按規定補加丙酮,嚴重的瓶內丙酮不足量意達5kg,那充裝的還是什么“溶解乙炔”?甚至更有嚴重的,據說有個別生產廠,為了瓶子夠重量,向瓶中補加水作溶劑,簡直是到了不擇手段的地步,其危險性是十分明顯的,主要表現為:

1.由于丙酮補加量不足,如仍按標準規定的靜置壓力充裝,瓶內的乙炔氣充裝量就不足,很難符合GB6819的溶解乙炔凈重應在5——7kg,以及GB13591規定的乙炔瓶單位容積充裝量若低于0.12kg/L,不準出廠。

2.丙酮補加量不足,不僅使乙炔充裝量減少,而且還會使乙炔瓶內“安全空間”容積(自由容積)增大,從而會使瓶內的氣態乙炔量過大。由于氣態乙炔的穩定性差,易分解擴散,這對乙炔瓶的安全性能影響是很大的。

3.丙酮補充量不足,而又以提高充裝壓力來達到規定的乙炔充裝量,這不僅會使靜置壓力超過標準規定,而且將會使瓶內的乙炔濃度(炔酮比)大大提高,降低乙炔瓶的阻火能力,從而影響乙炔瓶的安全性能。按現行國標的規定,目前乙炔瓶的最大炔酮比為0.526(0.2δV/0.38δV)當40瓶少補加丙酮1Kg時(這在目前的生產實際中是較普遍存在的),相當于少加0.028δV的丙酮,則此時瓶內的炔酮比為0.568(0.2δV/(0.38δV-0.028δV)。如此高的炔酮比,就目前國產乙炔瓶的現狀,是很難阻止瓶內乙炔分解的,這已被國內多次安全性能試驗所證實。

五、乙炔瓶內氣體純度及其雜質含量也影響乙炔瓶的安全性能。

當乙炔瓶內充裝的氣體純度不高時,不是乙炔充裝量不足,就是靜置壓力過高,因為此時的乙炔瓶靜置壓力,除乙炔氣體本身的壓力外,還要加上雜質氣體的分壓力。國外資料中曾有報導,當乙炔氣體中空氣成份增加0.1%,即會使充裝后瓶內壓力增加0.05MPa。此外,當雜質氣體中的空氣含量高,即含氧量高時,則在乙炔瓶內有可能發生氧化爆炸,或由局部氧化爆炸釋放的能量,作為引爆源而引起的分解爆炸,即“階梯爆炸”。因此,乙炔――空氣混合氣體引起乙炔瓶爆炸的危險性是很大的,國內的多次試驗都證實了這一點。在國外,也同樣有這方面的試驗數據報導。此外乙炔氣體中的主要雜質磷化氫、硫化氫含量過高,也會影響乙炔瓶的安全性能。因為這些雜質氣體的自燃溫度低,在瓶內受外界影響容易自燃,從而引起乙炔的分解爆炸。因此,溶解乙炔的質量必須符合GB6819的技術要求。

六、乙炔瓶的安全性能,除了受瓶的本身質量等內因、以及充裝及管理等外因的影響外,還與引爆源有著密切的關系。

目前一般認為,引爆源的種類主要有:撞擊、摩擦、絕熱壓縮、沖擊波、明火、加熱、高溫、熱輻射、電火花、電弧、靜電、紫外線、紅外線以及自然發熱等。這里需要特別指出的是,撞擊、摩擦、絕熱壓縮和靜電等,經常不為人們重視,而實際工作中又是比較普遍存在的,它們往往是導致乙炔瓶爆炸的直接原因。

通過對乙炔瓶安全性能的分析,我們就可以在日常的工作中采取有針對性地技術措施,同時嚴格貫徹執行國家已頒發的有關規程、標準和規定,抓好乙炔瓶充裝和檢驗這兩個重要環節,定期對乙炔瓶的充裝、檢驗、運輸、儲存和使用人員進行安全教育,從而把我國乙炔瓶的安全管理推向一個新的水平。

篇2:氧氣瓶與乙炔瓶安全存放使用規定

為了規范各施工單位氧氣瓶與乙炔瓶安全存放和使用情況,防止發生意外傷害,特制定本規定。

1、根據《氣焊(割)消防安全操作規程》中第二條規定"氧氣瓶、乙炔氣瓶應分開和垂直放置并有防倒措施,氧氣瓶和乙炔氣瓶的使用安全距離不得小于8m,防止不正確使用引起爆炸。未使用時距離不得小于5m。氧氣瓶禁止臥放使用。

2、《溶解乙炔氣瓶安全檢查規程》第50條乙炔瓶使用規定"同時使用氧氣瓶和乙炔瓶時,放置時不得小于安全距離;與明火距離一般不小于10米"。

3、儲存氣瓶倉庫周圍10m距離內不準堆置可燃物,不準進行焊接等明火作業,不準吸煙。

4、按規定,氧氣瓶不得將瓶內氣體全部用完,最少應留0.1Mpa余壓,以便再次充裝時吹除灰塵和避免混進其他氣體。乙炔瓶內氣體也不得用盡,剩余壓力應符合安全要求:當環境溫度<0℃時,壓力應不低于0.05MPa;當環境溫度為25~40℃時,應不低于0.3MPa。氧氣瓶、乙炔氣瓶空瓶與實瓶應分開、整齊放置,并有明顯標志。

5、儲存氣瓶應設有架子,氣瓶垂直立放,空的氣瓶可以平放堆疊,但每一層都應墊有木制或金屬制得型板,堆疊高度不許超過1.5m。

6、儲存氣瓶的倉庫不允許有取暖設備。

7、放置在露天的氧氣瓶和乙炔氣瓶應用帳篷或輕便的板棚遮護,以免受到陽光曝曬。在使用、運輸、貯存時,環境溫度不得超過40℃。

8、氧氣瓶保管和使用時應防止沾染油污;不應與其他氣瓶混在一起;不許曝曬、火烤及敲打,以防爆炸。

9、乙炔氣正常使用時,減壓器指示的放氣壓力不得超過0.15MPa,放氣流量不得超過0.05m3/h.L。如需較大流量時,應采用多只乙炔瓶匯流供氣。

10、乙炔瓶在使用現場或班組小庫內儲量不得超過5瓶。同一工作地點只允許擺放兩個氧氣瓶,一個使用,一個備用。

11、工作地點頻繁移動時,氣瓶應裝在專用小車上。乙炔瓶和氧氣瓶應保持安全距離。

12、乙炔氣瓶使用時要注意固定,防止傾倒,嚴禁臥放使用,對已臥放的乙炔瓶,不準直接開氣使用,使用前必須先立牢靜止十五分鐘后,再接減壓器使用,否則危險。

13、乙炔氣瓶在使用時必須裝設專用減壓器、回火防止器。工作前必須檢查是否好用,否則禁止使用;開啟時,操作者應站在閥門的側后方,動作要輕緩。

14、與乙炔接觸的銅合金器具含銅量必須高于70%。

15、氧氣瓶、乙炔瓶使用過程中,必須用專用搬手開閉瓶閥。專用搬手應始終裝在閥上。暫時中斷使用時,必須關閉焊、割工具的閥門和瓶閥。嚴禁手持點燃的焊、割工具調節減壓器或開閉瓶閥。

16、使用氧氣瓶、乙炔瓶的單位和個人不得自行對瓶閥、易熔合金塞等附件進行修理或更換,嚴禁對在用乙炔瓶瓶體和底座等進行焊接修理。

篇3:氧氣瓶與乙炔瓶安全存放使用規定

氧氣瓶與乙炔瓶安全存放、使用規定

為了規范各施工單位氧氣瓶與乙炔瓶安全存放和使用情況,防止發生意外傷害,特制定本規定。

1、根據《氣焊(割)消防安全操作規程》中第二條規定"氧氣瓶、乙炔氣瓶應分開和垂直放置并有防倒措施,氧氣瓶和乙炔氣瓶的使用安全距離不得小于8m,防止不正確使用引起爆炸。未使用時距離不得小于5m。氧氣瓶禁止臥放使用。

2、《溶解乙炔氣瓶安全檢查規程》第50條乙炔瓶使用規定"同時使用氧氣瓶和乙炔瓶時,放置時不得小于安全距離;與明火距離一般不小于10米"。

3、儲存氣瓶倉庫周圍10m距離內不準堆置可燃物,不準進行焊接等明火作業,不準吸煙。

4、按規定,氧氣瓶不得將瓶內氣體全部用完,最少應留0.1Mpa余壓,以便再次充裝時吹除灰塵和避免混進其他氣體。乙炔瓶內氣體也不得用盡,剩余壓力應符合安全要求:當環境溫度<0℃時,壓力應不低于0.05MPa;當環境溫度為25~40℃時,應不低于0.3MPa。氧氣瓶、乙炔氣瓶空瓶與實瓶應分開、整齊放置,并有明顯標志。

5、儲存氣瓶應設有架子,氣瓶垂直立放,空的氣瓶可以平放堆疊,但每一層都應墊有木制或金屬制得型板,堆疊高度不許超過1.5m。

6、儲存氣瓶的倉庫不允許有取暖設備。

7、放置在露天的氧氣瓶和乙炔氣瓶應用帳篷或輕便的板棚遮護,以免受到陽光曝曬。在使用、運輸、貯存時,環境溫度不得超過40℃。

8、氧氣瓶保管和使用時應防止沾染油污;不應與其他氣瓶混在一起;不許曝曬、火烤及敲打,以防爆炸。

9、乙炔氣正常使用時,減壓器指示的放氣壓力不得超過0.15MPa,放氣流量不得超過0.05m3/h.L。如需較大流量時,應采用多只乙炔瓶匯流供氣。

10、乙炔瓶在使用現場或班組小庫內儲量不得超過5瓶。同一工作地點只允許擺放兩個氧氣瓶,一個使用,一個備用。

11、工作地點頻繁移動時,氣瓶應裝在專用小車上。乙炔瓶和氧氣瓶應保持安全距離。

12、乙炔氣瓶使用時要注意固定,防止傾倒,嚴禁臥放使用,對已臥放的乙炔瓶,不準直接開氣使用,使用前必須先立牢靜止十五分鐘后,再接減壓器使用,否則危險。

13、乙炔氣瓶在使用時必須裝設專用減壓器、回火防止器。工作前必須檢查是否好用,否則禁止使用;開啟時,操作者應站在閥門的側后方,動作要輕緩。

14、與乙炔接觸的銅合金器具含銅量必須高于70%。

15、氧氣瓶、乙炔瓶使用過程中,必須用專用搬手開閉瓶閥。專用搬手應始終裝在閥上。暫時中斷使用時,必須關閉焊、割工具的閥門和瓶閥。嚴禁手持點燃的焊、割工具調節減壓器或開閉瓶閥。

16、使用氧氣瓶、乙炔瓶的單位和個人不得自行對瓶閥、易熔合金塞等附件進行修理或更換,嚴禁對在用乙炔瓶瓶體和底座等進行焊接修理。