3.3動(dòng)火中疑難爆炸事故剖析

3.3.1間斷動(dòng)火后，第二次動(dòng)火時(shí)的爆炸。

在動(dòng)火分析合格后，一次動(dòng)火正常，而在間斷后，進(jìn)行二次動(dòng)火時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸，其原因是由于二次動(dòng)火時(shí)，動(dòng)火部位的介質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)的變化。這是由于動(dòng)火部位未與生產(chǎn)介質(zhì)真正隔絕（例如錯(cuò)誤地用閥門代替盲板，閥門內(nèi)漏，或紅紙板盲板在高壓下沖破），導(dǎo)致生產(chǎn)介質(zhì)竄到動(dòng)火區(qū)域，與空氣混合，遇著火源爆炸。也可能在一次動(dòng)火時(shí)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)泄露氣著火，采用關(guān)閥門或蒸汽滅火后，而未進(jìn)一步采取置換、隔離、動(dòng)火分析等安全措施，繼續(xù)二次動(dòng)火而發(fā)生爆炸。

實(shí)例1：

某廠再生氣回收罐補(bǔ)焊，一次動(dòng)火時(shí)，發(fā)現(xiàn)加軟水管管口漏氣，著火，后關(guān)閉軟水閥，管口火熄滅。間斷動(dòng)火后，其后未作處理，二次動(dòng)火時(shí)發(fā)生爆炸。

事故原因：

①軟水管來的軟水與變換第二水加熱器軟水相連，變換第二水加熱器泄漏，變換氣倒回軟水管。

②生產(chǎn)介質(zhì)未與動(dòng)火部位真正隔絕，錯(cuò)誤地用閥門來代替盲板（盲門內(nèi)漏）。

③二次動(dòng)火時(shí)，未作動(dòng)火分析及置換工作，動(dòng)火的介質(zhì)已發(fā)生變化，達(dá)到爆炸濃度極限，遇著火源。

類似的動(dòng)火爆炸事故還有：①造氣吹風(fēng)回收中余熱鍋爐二次點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆炸。②鍋爐采用甲烷氣回收助燃的廠，鍋爐點(diǎn)火時(shí)爐膛爆炸。

3.3.2動(dòng)火過程中的爆炸

動(dòng)火過程中的爆炸事故，一般發(fā)生在動(dòng)火開始，或者間斷動(dòng)后動(dòng)火開始。此類事故常發(fā)生在小氮肥廠碳化工段管道或設(shè)備動(dòng)火作業(yè)時(shí)。因?yàn)閯?dòng)火置換或動(dòng)火分析是在動(dòng)火前，并通常是對(duì)氣相置換和分析。倘若管壁或設(shè)備內(nèi)部沉淀物（即碳銨或母液等）未徹底清除，則動(dòng)火熱源或日光直射下，該沉淀物質(zhì)分解，易燃介質(zhì)（NH₃）蒸汽壓升高（即濃度升高），形成新的爆炸條件。故碳化工段的含氨或碳銨的管道及設(shè)備動(dòng)火置換及動(dòng)火作業(yè)難度較大，事故也較多。

案例2：

某廠固定副塔回收塔段接稀氨水回收管。動(dòng)火前用水置換了一天一夜，氣相分析也合格。開始斷水，動(dòng)火、氣割時(shí)正常，但當(dāng)開始焊管時(shí)，突然發(fā)生爆炸，塔板炸翻。

事故原因：由于固定副塔塔壁碳銨未清除干凈，雖氣相分析合格，但在動(dòng)火時(shí)，塔壁溫度升高，固相碳銨分解，致使塔內(nèi)氣相氨濃度升高達(dá)爆炸極限，遇火源爆炸。

3.3.3非易燃易爆介質(zhì)的設(shè)備及管道動(dòng)火發(fā)生爆炸。

此類事故的發(fā)生原因有兩種：一種是在停水或者停蒸汽時(shí)，因生產(chǎn)介質(zhì)壓力高，容易倒回水管或蒸汽管，動(dòng)火時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸。另一種時(shí)由于熱交換器內(nèi)漏串氣，生產(chǎn)介質(zhì)倒回水箱、水管或蒸汽管，故動(dòng)火時(shí)發(fā)生爆炸。

3.4小氮肥廠正壓動(dòng)火

3.4.1正壓動(dòng)火：在管道或設(shè)備的外部動(dòng)火時(shí)，其內(nèi)部介質(zhì)的壓力始終大于外界大氣壓。在此條件下作業(yè)，稱為正壓動(dòng)火。

3.4.2正壓動(dòng)火的類型

①帶可燃?xì)饨橘|(zhì)下正壓作業(yè)

動(dòng)火時(shí)，介質(zhì)不置換，保持微正壓，邊燃燒，邊作業(yè)，直至收口熄火。例如常溫微壓下煤氣管補(bǔ)焊。

②用惰性氣體（例如蒸汽）置換以驅(qū)除設(shè)備或管道內(nèi)的氧氣或易燃易爆氣體后，保持在微壓下動(dòng)火，動(dòng)火時(shí)不著火。

3.4.3正壓動(dòng)火使用條件。

①正壓動(dòng)火的使用條件是：動(dòng)火時(shí)，必須在擴(kuò)散燃燒條件下進(jìn)行作業(yè)。②動(dòng)火時(shí)，介質(zhì)無燃燒條件。

由于在負(fù)壓或者常壓下，冷熱氣體對(duì)流空氣（主要是氧氣）通過擴(kuò)散竄入管道或設(shè)備內(nèi)部，混合達(dá)到爆炸極限，具備了混合燃燒的條件，故動(dòng)火時(shí)，會(huì)發(fā)生爆炸事故。而在保持微正壓的情況下，可避免氧氣竄入管道及設(shè)備中。

3.4.4正壓動(dòng)火的安全措施。

為了確保焊接質(zhì)量和安全動(dòng)火，正壓動(dòng)火時(shí)采取下列安全措施：

①工作壓力：一般控制在微正壓（100Pa～200Pa）。若壓力過高，則無法保證焊接質(zhì)量，甚至無法進(jìn)行作業(yè)。壓力過低時(shí)，稍有疏忽，易形成負(fù)壓回火，會(huì)造成事故。

②動(dòng)火表面處必須通風(fēng)，謹(jǐn)防可燃?xì)庠谒澜羌鄄⑴c空氣混合，動(dòng)火時(shí)造成動(dòng)火空間發(fā)生爆鳴，然后轉(zhuǎn)入泄漏處擴(kuò)散燃燒。

③設(shè)備或管道內(nèi)，介質(zhì)含量大大低于爆炸下限，并在安全范圍內(nèi)（只準(zhǔn)動(dòng)火表面燒，不準(zhǔn)里面炸）。

④要采取隔離或監(jiān)護(hù)措施。

⑤邊生產(chǎn)、邊動(dòng)火時(shí)要嚴(yán)防竄氣。

⑥在用惰性氣體置換，并保持正壓動(dòng)火時(shí)，切忌惰性氣體中斷。動(dòng)火前，也要分析樣氣。

帶可燃?xì)怏w動(dòng)火屬于特殊項(xiàng)目的動(dòng)火。按化工部規(guī)定，除辦理一類動(dòng)火審批手續(xù)外，還需由生產(chǎn)單位提出施工方案，經(jīng)消防和安全技術(shù)部門同意，并報(bào)請(qǐng)生產(chǎn)廠長(zhǎng)或總工程師批準(zhǔn)。故要特別謹(jǐn)慎、鄭重。

3.5動(dòng)火分析的要求

3.5.1動(dòng)火分析取樣時(shí)間，不得早于動(dòng)火前30分鐘。動(dòng)火中斷30分鐘以上，就重新取樣分析，以防不測(cè)。

3.5.2動(dòng)火分析取樣要深入設(shè)備和管道內(nèi)部，要有代表性，也可以多取幾個(gè)樣氣加以比較。

3.6動(dòng)火置換的惰性氣體

動(dòng)火時(shí)，既不與易燃易爆介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不與空氣（指氧氣）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體，在動(dòng)火過程中俗稱“惰性氣體”。

在小氮肥廠動(dòng)火過程中用氮?dú)?、二氧化碳和水蒸汽都可置換易燃易爆介質(zhì)的安全氣體。小氮肥廠最常用的是水蒸汽，其次是氮?dú)?。例如，變換工段管道補(bǔ)焊時(shí)，常用蒸汽置換。合成塔內(nèi)筒切割催化劑筐蓋，常用氮?dú)庵脫Q，并保持正壓動(dòng)火。

3.7安全動(dòng)火范圍

按1979年6月化工部頒布的規(guī)定：易燃易爆氣體爆炸濃度低限大于4%（體積比）時(shí)，其含量應(yīng)小于0.5%（體積比）才允許動(dòng)火；爆炸濃度低限小于4%（體積比）時(shí)，其含量應(yīng)小于0.2%（體積比）時(shí)才允許動(dòng)火。

3.8動(dòng)火安全措施

所有的動(dòng)火安全措施都是基于防止產(chǎn)生燃燒和爆炸的條件為原則。因此動(dòng)火的安全措施主要是在動(dòng)火處排除可燃物，使其濃度降至動(dòng)火安全的范圍內(nèi)。常用的有下列方法：

3.8.1置換法：用蒸汽、氮?dú)饣蛘咂渌栊詺怏w（如二氧化碳等）將管道設(shè)備內(nèi)的易燃易爆氣體加以清除，分析合格后才允許動(dòng)火（應(yīng)注意死角）。

3.8.2清洗法：用水或其它溶劑清洗動(dòng)火設(shè)備及管道，必要時(shí)還要清除沉淀物，分析合格后才準(zhǔn)動(dòng)火。

3.8.3隔離法：對(duì)易燃易爆介質(zhì)進(jìn)行隔離，盡量減少置換范圍。一般常用盲板法、液封法（常用水封法）或者對(duì)附近設(shè)備采取妥善復(fù)蓋措施。以防止易燃易爆介質(zhì)竄入動(dòng)火區(qū)，或者火源竄出。

3.8.4清理動(dòng)火現(xiàn)場(chǎng)：清除焊接部位內(nèi)外及附近，特別是臨近處隱蔽的易燃易爆易中毒的介質(zhì)。在動(dòng)火點(diǎn)10m范圍內(nèi)不準(zhǔn)進(jìn)行可燃溶劑、汽油清洗和防腐等作業(yè)，對(duì)于容易漏氣的閥門壓蓋、設(shè)備導(dǎo)淋等應(yīng)用水浸濕后的舊麻袋加以復(fù)蓋。

3.8.5動(dòng)火現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)備有足夠的消防器材，如滅火器、蒸汽、砂、水等。

3.8.6焊接時(shí)絕不允許在生產(chǎn)設(shè)備或管道上試火。

3.8.7現(xiàn)場(chǎng)不準(zhǔn)吸煙，動(dòng)火工具不能亂拉亂拖、氧氣瓶與乙炔發(fā)生器應(yīng)保持7m以上間距。溶解性乙炔瓶應(yīng)豎放，不準(zhǔn)臥置。焊接用地線不準(zhǔn)亂拉拖，應(yīng)在內(nèi)含可燃可爆介質(zhì)的設(shè)備上后搭地線，了防接觸不良，引起電火花。

3.8.8動(dòng)火分析必須及時(shí)準(zhǔn)確，不能擅自擴(kuò)大安全動(dòng)火范圍與延長(zhǎng)動(dòng)火時(shí)間。

3.8.9動(dòng)火結(jié)束后，動(dòng)火部位未冷卻時(shí)，嚴(yán)禁馬上導(dǎo)入生產(chǎn)介質(zhì)。

3.8.10正壓動(dòng)火時(shí)，氣體著火可用蒸汽熄滅。

3.9動(dòng)火隔離的一般原則

為了確保動(dòng)火安全，必須盡量減少置換范圍，便于置換或減少死角。因此，管道動(dòng)火時(shí)應(yīng)盡量與附近設(shè)備隔絕。通常用插盲板法或水封法。用水封法時(shí)，水一直封至動(dòng)火口附近，這樣既可以縮小動(dòng)火氣相空間，又可以熄滅動(dòng)火時(shí)濺落的火花。