?? 1、氫氧混合爆炸事故的危害
??? 1.1本文所指的氫氧混合爆炸,系指氫氧生產(chǎn)制造過程中,因設備故障、操作失誤或者是管理混亂違法違規(guī)地將鋼質(zhì)氣瓶混裝、錯裝和改裝導致的爆炸。如把原裝為氫氣且瓶內(nèi)仍剩余一定壓力氫氣的鋼瓶又混裝氧氣,或者是把原裝為氧氣且瓶內(nèi)仍有一定壓力的剩余氧氣的鋼瓶又混裝氫氣,而造成氫與氧的混合,且均達到爆炸極限范圍。往往這些爆鳴的混合氣體在壓縮充裝過程中而引發(fā)火源,或充裝后的使用中的“回火”而引發(fā)鋼質(zhì)氣瓶的強烈爆炸,導致人身傷亡、財物損失破壞的惡性事故,給社會帶來極大的危害。
??? 1.2湖南地區(qū)從1970年3月15日至1990年元月10日近20年中,在株洲某有色冶金企業(yè)等5個制氫、氧單位陸續(xù)出現(xiàn)6起氫氧混合爆炸,死亡2人、重傷多人,僅炸毀鋼質(zhì)無縫高壓氣瓶達30只,炸毀設施、容器數(shù)臺,廠房遭到不同程度破壞,其中兩個企業(yè)分別停產(chǎn)15天\12天進行搶修,造成較大經(jīng)濟損失。
??? 1.3氫氧混合爆炸事故在全國各地頻頻出現(xiàn),上世紀八十年代尤為突出,僅1982年一年中,公開報導的就達5起之多,
??? 如1982年10月15—16日天津某合金工具廠由于氫氧生產(chǎn)的時間短,工作操作不熟練,管理失控,生產(chǎn)出來的氣體不按規(guī)定進行純度檢測分析,導致氫與氧的混合,又盲目將氧中含氫達11.6%的有爆炸危險的混合氣體進行裝瓶,銷售給市內(nèi)43個單位使用,造成10月15日— 16日兩天內(nèi)該造氣廠生產(chǎn)的“氧氣”在天津氣焊工具廠、天建自行車三廠、天津商業(yè)學院等10個單位連續(xù)發(fā)生:I起爆炸事故,炸死2人、重傷5人,廠房設備遭到嚴重破壞。此次事故涉及面廣,危害和影響極大,造成不良社會影響,天津市當時的勞動、公安部門及時采取補救措施,對該造氣工廠停產(chǎn)、關閉整頓長達三年之久。
??? 1.4氫氧混合焊炸,瞬間內(nèi)工廠一片廢墟。1984年5月3日13時53分安徽省淮南市某日用化工廠由于設備維護管理等原因,造成氫與氧的餛合,在氣體壓縮充裝中,引發(fā)氫氧混合氣體強烈爆炸,14只公稱工作壓力為15Mpa、公稱容積40L的高壓無縫氣瓶呈粉碎性爆炸;13只氣瓶被炸穿孔;7只氣瓶被炸變形?,F(xiàn)場兩名操作工,男的被炸斷了腿,女的被炸斷了胳膊; 264mc鋼筋結(jié)構(gòu)廠房瞬間內(nèi)全部摧毀,整個氫氧站成了一片廢墟。專家根據(jù)現(xiàn)場破壞程度分析:此次爆炸,爆炸壓力大于90Mpa;溫度超過2000~。成為國內(nèi)近幾十年來氫氧混合爆炸建筑破壞之最。
??? 1.5 1998年14日13時10分,蘇北沐陽具某施工單位,在施工作業(yè)中兩只氧氣瓶突然同時爆炸.在場的4名6S工人員無一幸存,且無一具完尸,并將尸體分別拋離爆炸點8—20米之外,爆炸的兩只氣瓶中,一只呈粉碎性爆炸,碎片超過10塊,另一只氣瓶爆炸后,瓶壁外翻,部分碾成平板,并飛出50米之外,將農(nóng)田中的一根鋼筋水泥通訊電桿擊斷;施工現(xiàn)場上一只乙炔氣瓶被爆炸碎片擊中變形,兩端開裂發(fā)生燃燒,且飛離現(xiàn)場600米之外燒毀農(nóng)田中的一堆玉米桿。
??? 后來查明:是由子氫氧混裝,瓶內(nèi)的氧氣中混入了氫氣,成為可爆炸性的氫氧混合氣體,使用時,使用端的火源逆氣流而上,引發(fā)密閉的鋼質(zhì)氣瓶強烈的化學性爆炸,故稱為“回火”爆炸。
??? I.6氫氧混合爆炸事故頻頻出現(xiàn),國家有關部門采取了一系列措施,矮炸事故雖有所扼制,但目前爆炸仍時有發(fā)生。僅2000年1月12日至3月5日不到50天中,在吉林、內(nèi)蒙、河北、扛蘇等地連續(xù)發(fā)生5起氫氧混合爆炸事故,死亡6人,重傷多人,造成巨大的經(jīng)濟損失。
??? 2001年L1月15日10時15分,青島電站閥門廠在使用瓶組匯流供氧中,發(fā)生氧氣瓶爆炸,造成1人死亡、1人受傷,后查清:爆炸氣瓶是一只瓶閥出口連接螺紋為“左旋”、瓶閥上有·lh”際志的氫氣瓶,由于氫與氧混合而引發(fā)焊炸。
??? 從以上事例可看到:氫氧混合爆炸事故頻繁,且破壞又十分嚴重,給人的生命及國家財物造成極大的威脅和損失,危害極大,是一個值得我們有關部門重視和研究的安全課題:
??? 2、氫氧混合爆炸機理
??? 氫是一種典型的可燃氣體,具有較強的化學活性和擴散性,以及滲透性。氫的最低著火溫度為574~C,氫在氧氣(或空氣)中既可被明火點燃,也可敬“暗火”如氣流中的砂粒、機械雜質(zhì)的撞擊或靜電放電火花點燃;氫的點火能級極小,僅為0.019mJ,這個數(shù)值只相當于一枚訂書針從lm高處下落的能量。故氫與氧一旦混合成爆鳴氣體后,在明火及“暗火”下是極易引發(fā)炸燃的。
??? 而氧是一種強氧化劑,具有極高助燃性,在高壓力的純氧下,還可引起金屬的燃燒,甚至爆炸。當氫氣和氧氣在密閉的氣瓶或容器內(nèi)混合時,瞬間內(nèi)將混合得非常均勻,混合到爆炸極限以內(nèi)的氫氧混合氣體一旦有引爆條件,如引火能源或達到氫的最低著火溫度,爆炸即可發(fā)生。氫氧混合的爆鳴氣體爆炸后,爆炸生成物為水,并放出大量的熱:
??? 2H2十O2=2H2O+572.8KJ
??? 氫和氧混合爆炸極限隨壓力、溫度和水蒸汽含量而變化。在大氣壓下,氫氧體積含量的爆炸范圍:
??? H2:4%—95%
??? 02:5%—96%
??? 干燥的氫氧爆鳴氣體不易發(fā)生爆炸,但當有催化劑和水汽存在時,加劇了氫與氧的化合反應,促使了爆鳴氣體的爆炸。2份氫和l份氧的混合物爆炸威力最大,即形成所謂“爆震”。
??? 當在密閉的鋼質(zhì)氣瓶或容器內(nèi)的可爆性氫氧混合氣體出現(xiàn)引焊條件,即產(chǎn)生強烈的化學反應,放出大量的熱能,在密閉的鋼質(zhì)氣瓶或容器內(nèi),瞬間即形成極高的溫度并轉(zhuǎn)換成極高壓力,當其壓力超越鋼質(zhì)氣瓶或容器的極限強度時,致使鋼瓶或容器爆炸。若鋼質(zhì)氣瓶或容9D內(nèi)氫氧爆鳴氣體數(shù)量越多,壓力越高,燃燒和爆炸的速度越快,產(chǎn)生的能量和壓力則越大,而爆炸的威力則越大,破壞和人身傷亡則越嚴重。
??? 這就是氫氧混合爆炸的基本機理。