化工及燃料容器、管道的焊補安全技術

作者： 2015年10月15日來源：互聯網瀏覽量：

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化工及燃料容器(如塔、罐、柜、槽、箱、桶等)和管道在使用中因受內部介質壓力、溫度、腐蝕的作用，或因結構、材料、焊接工藝等缺陷，時常出現裂紋和穿孔，所以要定期檢修。有時在生產過程中就需進行搶修。由于化工生

　　化工及燃料容器(如塔、罐、柜、槽、箱、桶等)和管道在使用中因受內部介質壓力、溫度、腐蝕的作用，或因結構、材料、焊接工藝等缺陷，時常出現裂紋和穿孔，所以要定期檢修。有時在生產過程中就需進行搶修。由于化工生產具有高度連續性的特點，所以這類設備和管道的焊補工作往往是時間緊、任務急，而且要在易燃、易爆、易中毒、高溫或高壓的復雜情況下進行，稍有疏忽就會發生爆炸、火災和中毒事故，甚至引起整座廠房、燃料供應系統爆炸著火，造成嚴重后果。因此，在進行化工及燃料容器和管道的焊割作業時，必須采取切實可靠的防爆、防火和防毒等技術措施。

　　一、置換動火與帶壓不置換動火

　　化工及燃料容器和管道的焊補，目前主要有置換動火和帶壓不置換動火兩種方法。凡利用電弧或火焰進行焊接或切割作業的，均為動火，或稱動火作業。

　　(一)置換動火

　　置換動火就是在焊補前用水和不燃氣體置換容器或管道中的可燃氣體，或用空氣置換容器或管道中的有毒有害氣體，使容器或管道內的可燃氣體或有毒有害氣體的含量符合規定的要求，從而保證焊補作業安全。

　　置換動火是一種比較安全妥善的辦法，在容器、管道的生產檢修工作中被廣泛采用。但是采用置換法時，容器、管道需要暫停使用，而且要用其他介質進行置換。在置換過程中要不斷取樣分析，直至合格后才能動火，動火后還需再置換，顯得費時麻煩。另外，如果管道中彎頭死角多，則往往不易置換干凈而留下隱患。

　　(二)帶壓不置換動火

　　帶壓不置換動火，就是嚴格控制含氧量，使可燃氣體的濃度大大超過爆炸上限，然后讓它以穩定的速度，從管道口向外噴出，并點燃燃燒，使其與周圍空氣形成一個燃燒系統，并保持穩定地連續燃燒。然后，即可進行焊補作業。

　　帶壓不置換法不需要置換原有的氣體，有時可以在設備運轉的情況下進行，手續少，作業時間短，有利于生產。這種方法主要適用于可燃氣體的容器與管道的外部焊補。由于這種方法只能在連續保持一定正壓的情況下才能進行，控制難度較大，而且沒有一定的壓力就不能使用，有較大的局限性，因此，目前應用不廣泛。

　　二、發生爆炸火災的原因

　　(1)焊接動火前對容器或管道內外氣體的取樣分析不準確，或取樣部位不適當，結果在容器、管道內或動火點周圍存在著爆炸性混合物。

　　(2)在焊補過程中，周圍條件發生了變化。

　　(3)正在檢修的容器與正在生產的系統未隔離，發生易爆氣體互相串通，進入焊補區域，或是生產系統放料排氣遇到火花。

　　(4)在具有燃燒和爆炸危險的車間、倉庫等室內進行焊補作業。

　　(5)焊補未經安全處理或未開孔洞的密封容器。

　　三、置換焊補的安全技術措施

　　(一)固定動火區

　　為使焊補工作集中，便于加強管理，廠里和車間內可劃定固定動火區。凡可拆卸并有條件移動到固定動火區焊補的物件，必須移至固定動火區內焊補，從而減少在防爆車間或廠房內的動火工作。固定動火區必須符合下列要求，

　　(1)無可燃氣管道和設備，并且周圍距易燃易爆設備管道10m以上。

　　(2)室內的固定動火區與防爆的生產現場要隔開，不能有門窗、地溝等串通。

　　(3)生產中的設備在正常放空或一旦發生事故時，可燃氣體或蒸氣不能擴散到動火區。

　　(4)要常備足夠數量的滅火工具和設備。

　　(5)固定動火區內禁止使用各種易燃物質。

　　(6)作業區周圍要劃定界限，懸掛防火安全標志。

　　(二)實行可靠隔絕

　　現場檢修，要先停止待檢修設備或管道的工作，然后采取可靠的隔絕措施，使要檢修、焊補的設備與其他設備(特別是生產部分的設備)完全隔絕，以保證可燃物料等不能擴散到焊補設備及其周圍。可靠的隔絕方法是安裝盲板或拆除一段連接管線。盲板的材料、規格和加工精度等技術條件一定要符合國家標準，不可濫用，并正確裝配，必須保證盲板有足夠的強度，能承受管道的工作壓力，同時嚴密不漏。在盲板與閥門之間應加設放空管或壓力表，并派專人看守。對拆除管路的，注意在生產系統或存有物料的一側上好堵板。堵板同樣要符合國家標準的技術條件。同時，還應注意常壓敞口設備的空間隔絕，保證火星不能與容器口逸散出來的可燃物接觸。對有些短時間的焊補檢修，可用水封切斷氣源，但必須有專人在現場看守水封溢流管的溢流情況，防止水封失效。總之，不認真做好隔絕工作不得動火。

　　(三)實行徹底置換

　　做好隔絕工作之后，設備本身必須排盡物料，把容器及管道內的可燃性或有毒性介質徹底置換。在置換過程中要不斷地取樣分析，直至容器管道內的可燃、有毒物質含量符合安全要求。

　　常用的置換介質有氮氣、水蒸汽或水等。置換的方法要視被置換介質與置換介質的比重而定，當置換介質比被置換介質比重大時，應由容器或管道的最低點送進置換介質，由最高點向外排放。以氣體為置換介質時的需用量一般為被置換介質容積的3倍以上。某些被置換的可燃氣體有滯留的性質，或者同置換氣體的比重相差不大，此時應注意置換的不徹底或兩者相互混合。因此，置換的徹底性不能僅看置換介質的用量，而要以氣體成分的化驗分析結果為準。以水為置換介質時，將設備管道灌滿即可。

　　(四)正確清洗容器

　　容器及管道置換處理后，其內外都必須仔細清洗。因為，有些可燃易爆介質被吸附在設備及管道內壁的積垢或外表面的保溫材料中，液體可燃物會附著在容器及管道的內壁上。如不徹底清洗，由于溫度和壓力變化的影響，可燃物會逐漸釋放出來，使本來合格的動火條件變成了不合格，從而導致火災爆炸事故。

　　清洗可用熱水蒸煮、酸洗、堿洗或用溶劑清洗，使設備及管道內壁上的結垢物等軟化溶解而除去。采用何種方法清洗應根據具體情況確定。堿洗是用氫氧化鈉(燒堿)水溶液進行清洗的，其清洗過程是，先在容器中加入所需數量的清水，然后把定量的堿片分批逐漸加入，同時緩慢攪動，待全部堿片均加入溶解后，方可通入水蒸汽煮沸。蒸汽管的末端必須伸至液體的底部，以防通入水蒸汽后有堿液泡沫濺出。禁止先放堿片后加清水(尤其是熱水)，因為燒堿溶解時會產生大量的熱，涌出容器管道而灼傷操作者。

　　對于用清洗法不能除盡的垢物，由操作人員穿戴防護用品，進入設備內部用不發火的工具鏟除，如用木質、黃銅(含銅70％以下)或鋁質的刀、刷等，也可用水力、風動和電動機械以吸噴砂等方法清除。置換和清潔必須注意不能留死角。

　　(五)空氣分析和監視

　　動火分析就是對設備和管道以及周圍環境的氣體進行取樣分析。動火分析不但能保證開始動火時符合動火條件，而且可以掌握焊補過程中動火條件的變化情況。在置換作業過程中和動火作業前，應不斷從容器及管道內外的不同部位取氣體樣品進行分析，檢查易燃易爆氣體及有毒有聲氣體的含量。檢查合格后，應盡快實施焊補，動火前半小時內分析數據是有效的，否則應重新取樣分析。取樣要注意取樣的代表性，以使數據準確可靠。焊補開始后每隔一定時間仍需對作業現場環境作分析，動火分析的時間間隔則根據現場情況來確定。若有關氣體含量超過規定要求，應立即停止焊補，再次清洗并取樣分析，直到合格為止。

　　氣體分析的合格要求是：

　　(1)可燃氣體或可燃蒸氣的含量：爆炸下限大于4％的，濃度應小于0．5％；爆炸下限小于4％的，濃度則應小于0．2％；

　　(2)有毒有害氣體的含量應符合《工業企業設計衛生標準》的規定；

　　(3)對于操作者需進入內部進行焊補的設備及管道，氧氣含量應為18％～21％。

　　(六)嚴禁焊補未開孔洞的密封容器

　　焊補前應打開容器的人孔、手孔、清潔孔及料孔等，并應保持良好的通風。嚴禁焊補未開孔洞的密封容器。

　　在容器及管道內需采用氣焊或氣割時，焊、割炬的點火與熄火應在容器外部進行，以防過多的乙炔氣聚集在容器及管道內。

　　(七)安全組織措施

　　(1)必須按照規定的要求和程序辦理動火審批手續。目的是制定安全措施、明確領導者的責任。承擔焊補工作的焊工應經專門培訓，并經考核取得相應的資格證書。

　　(2)工作前要制定詳細的切實可行的方案，它包括焊接作業程序和規范、安全措施及施工圖等，并通知有關消防隊、急救站、生產車間等各方面作好應急安排。

　　(3)在作業點周圍10m以內應停止其他用火工作，易燃易爆物品應移到安全場所。

　　(4)工作場所應有足夠的照明，手提行燈應采用12V安全電壓，并有完好的保護罩。

　　(5)在禁火區內動火作業以及在容器與管道內進行焊補作業時，必須設監護人。監護的目的是保證安全措施的認真執行。監護人應由有經驗的人員擔任。監護人應明確職責、堅守崗位。

　　(6)進入容器或管道進行焊補作業時，觸電的危險性最大，必須嚴格執行有關安全用電的規定，采取必要的防護措施。

　　四、帶壓不置換焊補的安全技術措施

　　(一)嚴格控制含氧量

　　目前，有的部門規定氫氣、一氧化碳、乙炔和發生爐煤氣等的極限含氧量以不超過1％作為安全值，它具有一定的安全系數。在常溫常壓情況下氫氣的極限含氧量約為5．2％，但考慮到高壓、高溫條件的不同，以及儀表和檢測的誤差，所以規定為1％。帶壓不置換焊補之前和焊補過程中，必須進行容器或管道內含氧量的檢測。當發現系統中含氧量增高，應盡快找出原因及時排除，否則應停止焊補。

　　(二)正壓操作

　　在焊補的全過。程中，容器及管道必須連續保持穩定正壓，這是帶壓不置換動火安全的關鍵。一旦出現負壓，空氣進入正在焊補的容器或管道中，就容易發生爆炸。

　　壓力一般控制在0．015～0．049MPa(150～500毫米水柱)為宜。壓力太大，氣流速度增大，造成猛烈噴火，給焊接操作造成困難，甚至使熔孔擴大，造成事故；壓力太小，容易造成壓力波動，焊補時會使空氣滲入容器或管道，形成爆炸性混合氣體。

　　(三)嚴格控制工作點周圍可燃氣體的含量

　　無論是在室內還是在室外進行帶壓不置換焊補作業時，周圍滯留空間可燃氣體的含量，以小于0．5％為宜。分析氣體的取樣部位應根據氣體性質及房屋結構特點等正確選擇，以保證檢測結果的正確性和可靠性。

　　室內焊補時，應打開門窗進行自然通風，必要時，還應采取機械通風，以防止爆炸性混合氣體的形成。

　　(四)焊補操作的安全要求

　　有關安全組織措施同置換焊補安全組織措施見(1)～(4)條。

　　(1)焊工在操作過程中，應避開點燃的火焰，防止燒傷。

　　(2)焊接規范應按規定的工藝預先調節好，焊接電流過大或操作不當，在介質壓力的作用下容易引起燒穿，以致造成事故。

　　(3)遇周圍條件有變化，如系統內壓力急劇下降或含氧量超過安全值等，都要立即停止焊補，待查明原因采取相應對策后，才—能繼續進行焊補。

　　(4)在焊補過程中，如果發生猛烈噴火現象時，應立即采取消防措施。在火未熄滅前，不得切斷可燃氣來源，也不得降低或消除容器或管道的壓力，以防容器或管道吸入空氣而形成爆炸性混合氣體。

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標簽：化工燃料容器管道

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