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燃料容器管道焊补安全技术
一、 燃料容器、管道的焊补方法

目前，燃料容器、管道的焊补方法主要是有置换动火和带压不置换动火两种。这两种焊补方法的安全理论依据就是可避免发生化学性爆炸的三个基本条件〔化学性爆炸的三个条件：一是存在可燃物；二是存在爆炸性混合物并达到爆炸极限范围，三是有火源〕同时存在，从而避免发生爆炸。

〔一〕 置换动火

就是在焊接动火前执行严格的惰性气体置换，将原有的气体排出，使容器管道内的可燃气体含量达到合格量〔一般为0.5%〕后才能动火焊接。这就是消除化学性爆炸的条件之二，三，从而防止爆炸发生。

〔二〕 带压不置换动火

目前，它主要用于可燃气体容器、管道的焊补。它是严格控制氧的含量〔一般不超过1%〕，使之形成的混合气体达不到爆炸范围，即消除了发生化学性爆炸的条件之二。在容器或管道处于正压状态条件下进行焊补。具体来说，就是对含氧量进行控制，使可燃性气体含量大大超过爆炸上限，然后让它以稳定不变的速度从容器或管道的裂缝处逸出，与四周空气形成一个燃烧系统，点燃可燃性气体，并以稳定的条件保持这个燃烧系统，控制气体在燃料过程中不致发生爆炸。

置换动火是将爆炸的条件减到最小，是比较安全妥善的办法，在容器、管道的生产检修中一直广泛采纳。但是采纳这种方法时，容器、管道必需要暂时停用，要用惰性气体或其它气体置换。在动火前后都要不断置换、取样分析，手续较多，耗费时间长。如管道中弯头死角多，往往不易置换干净而留下隐患。

带压不置换法不必需要置换原有气体，有时可以设备运转状况下进行〔如焊补气柜〕。只要有专人负责控制关键岗位气体中的含氧量和压力，使其符合要求并保证稳定即可。具有操作手续少，作业时间短的优点。但是它只能用在连续保持一定正压力的状况下进行，而且只能在容器或管道外面动火。

带压不置换动火是近几年来，在检修焊补燃料容器管道中采纳的一种新方法，目前应用还很广泛。施行证实，它在理论上和技术上都是可行的。只要严格遵守安全操作规程，也是安全可靠的。

二、 发生火灾爆炸的原因。

1． 焊接动火前对燃料容器或管道内外气体的取样分析不准确或取样部位不适当，结果在容器、管道内或动火点四周存着爆炸性混合气体。

2． 在焊补过程中，动火条件发生了变化。

3． 在危险未彻底消除的状况下动火焊补。

4． 动火焊补的容器、管道未与生产系统隔绝，致使易燃气体或液体燃料的蒸发气互相串通，进入动火区段，或是一面动火，一面生产，互不联系，致使排气时碰到火花。

5． 焊补未开孔洞的密封容器。

三、 置换动火的防爆措施

1． 固定动火区 在厂区、车间内固定动火区，使焊接动火工作集中，便于管理。凡可拆卸并有条件移动到固定动火区焊补的焊补件，必必需移至固定动火区内，减少在防爆车间或厂房内的动火工作。固定动火区必必需符合以下要求：

〔1〕 无可燃气管道和设备，并且四周距易燃易爆设备管道10m以上。

〔2〕 室内的固定动火区与防爆的生产现场要隔开，不能有门窗、地沟等串通。

〔3〕 可燃气体正常放空或一旦发生事故，不致于扩散或影响动火区。

〔4〕 灭火工具和设备的数量要备足，并经常检查，保持有效好用。

〔5〕 固定动火区内禁止存放和使用各种易燃物质。

〔6〕 动火区四周要划定界限，并挂有“动火区〞字样的显然标志。

2． 安装盲板 设备管道停工后，应用盲板将与它联接的出入管路截断，使被检修的设备与正在运行的设备完全隔离。盲板必必需能承受管路的工作压力，否则必需将管路拆卸一节，或在盲板与阀门之间加设施空管或压力表，有人看守，避免由于漏气而使管内压力升高将盲板压破。小于8h的动火焊补，可用水封切断管路气源，但必需有专人看守水封溢流管的工作状况，防止水封中断。

3． 置换作业 动火焊补前，必必需把容器、管道内的可燃性或有毒性介质置换干净。在置换过程中要不断地取样分析，直到符合安全要求为止。焊工进入容器、管道内操作时，内部可燃气含量必必需小于0.5%，含氧量大于19%，毒物含量为痕量。

常用置换介质有氮气、水蒸气或水等。置换的方法据被置换介质和置换介质的密度而定，当置换介质的密度大于被置换介质时，置换介质应由容器管道最低点送进，由最高点向室外放散。以气体为置换介质时，用气量体积一般为被置换介质容积的3倍以上。但有的被置换介质有滞留的性质，或者与置换介质密度相差不大，两者能互相混合，不易置换干净。因此必必需以化验分析合格为准。以水为置换介质时，将容器管道灌满水即可。

4． 清洗工作 动火焊补前，容器管道的内外要进行清洗。在容器管道内部和外表面的保温材料中，吸附或积存的可燃易爆介质，由于温差和压力的变化而散发出来，改变气体成分，也会导致爆炸事故。

油类容器、管道的状况，一般使用烧碱〔NaOH〕，每kg加水80~120g。清洗几遍或用水蒸汽煮沸后，再用清水洗涤。先在容器中加入所必需数量的清水，然后以定量的碱片分批加入，同时缓慢搅动，待全部溶解后，方可通入水蒸汽煮沸。蒸汽管的末端必必需伸到碱液的底部，防止泡沫飞溅。禁止先放碱片后加清水〔尤其是热水〕，因碱片溶解时放热，碱液涌出飞溅易伤害操。汽油桶等容器可直接用蒸汽吹洗，2000L以内的汽油容器的吹洗时间不小于2h。关于容量小的汽油桶也可用水煮沸的方法清洗，注水量相当于其容积的80~90%，煮沸3h。

酸性容器壁上的污物和残酸要用木质黄铜〔含铜70%以下〕，铝质刀、刷或钩等工具刮除。清除铁锈时，用浓度为8~15%的硫酸较合适。清洗时可采纳水力机械、风动和电动机械以及喷砂等方法，减轻体力劳作，提升清洗效率。

5． 空气分析 在置换作业过程中应不断地从容器管道内外的不同地点抽取空气样品作分析，当易燃易爆气体和氧的含量合格后，才能动火。

6． 打开孔洞 动火焊补前，应打开容器、管道的放散管、人孔、清扫孔等，严禁焊补未开孔洞的容器。

7． 安全组织措施

〔1〕 焊补工作必必需制订计划。计划中包括焊补作业程序、草图、安全措施。

〔2〕 在工作地点四周10m内，停止其它用火，并将易燃物移到安全场所。

〔3〕 要准备好必要的材料、工具，还要准备好消防器材。照明灯要有保险罩，电压不在于12V。

〔4〕 施焊前应先报动火申请单，经有关部门批准后方能动火。并与有关生产人员、救护和厂内消防部门、安全技术部门联系，做好现场检查和监护，防止发生火灾事故。

四、 带压不置换动火的防爆措施

1． 控制含氧量 在有可燃气的容器、管道上带压动火焊补时，依据气体的成分，保证其中氧的含量不超过安全标准，即在某种可燃易爆混合气中，氧的含量低于某一极限值时，它就不会发生爆炸，这一极限含氧量叫做安全标准。通过控制这一指标，使焊补作业安全进行。例如氢的爆炸下限是4%，上限是75%。在含氢75%时，空气为25%，其中氧的含量为5.2%，也就是当氧含量达到5.2%时，遇明火就会爆炸。可燃混合气体在不同的材料、管径、压力和温度等条件下，有不同的爆炸极限。压力增加时，爆炸上限扩大，发生爆炸时的含氧量也就相对地减少。因此，常温常压下测得的数据和理论计算的数据，不能用于高压状况。在带压不置换动火时，氧气含量安全标准为1%。在整个焊补过程中容器、管道中的氧含量控制在1%以下，如发现超过应马上停止焊补。

2． 正压操作 容器、管道出现负压，空气进入就会发生爆炸，所以要连续保持稳定的正压。压力的大小，以不猛烈喷火为宜。压力太大，气体流量、流速也大，喷出的火焰很大很猛，焊条熔滴容易被气流吹走，焊补操作困难。而且穿孔部位的钢板在高温火焰作用下，易于变形或裂成更大的孔，喷出更大的火焰，引起事故。在选择压力时，要有一个较大的安全系数。

3． 动火点四周的可燃气体含量应小于0.5%。

4． 焊接操作的安全要求

〔1〕 引燃和动火操作时，焊工不可正对动火点，以防压力突然增加，火焰急剧喷出而烧伤。

〔2〕 焊机电流的大小要调节适当。当焊件钢板较薄，压力超过10＜sup＞5＜/sup＞Pa时，电流过大易熔穿钢板，受内部介质压力作用形成更大的孔。这种状况最好使用直流电焊机。

〔3〕 动火条件有变化，要查明原因，采纳相应措施才能焊接。如容器、管道内压力急剧下降到规定限度以下，或含氧量超过规定都应写上停止动火，进行检修。

〔4〕 焊接过程中如有失火，应马上采纳消防措施。但火未熄灭前，不得切断可燃气来源，也不得降低或消除容器管道的压力，以防容器管道吸入空气而形成爆炸性混合气。焊接气柜时，如必需灭火，要迅速降低气柜高度，使漏洞燃烧处浸入水槽中。

5． 安全组织措施 除了置换动火的安全组织措施外，还要注意以下三点：

〔1〕 焊补现场要准备几套长管式防毒面具，在点燃前，焊工戴上防毒面具，防止点燃前逸出的有毒气体危害焊工健康，消防器材最好是二氧化碳灭火器。

〔2〕 要有专人统一指挥，有关工段的负责人和操作工要遵守在本岗位。特别是氧含量的控制岗位要有专人负责。

〔3〕 焊工要有较高的技术水平，并经过专门训练。

五、 高处或室内焊补作业的安全措施

1． 在高处或楼上焊补容器管道时，应把焊补点下面的可燃易爆物移开放到安全地点，防止火花、熔热金属引起燃烧爆炸事故。如有可燃气体管道，应用湿麻袋、石棉板等隔热材料覆盖。落下的熔热金属要妥善处理。

2． 电焊机与高处焊补作业点下部的距离要大于10m，焊机应有专人看客，以备紧急时马上拉闸断电。

3． 凡是在易燃易爆车间动火焊补，或者采纳带压不置换动火法，在容器管道裂缝大、气体泄漏量大的室内焊补，必必需分析动火点四周不同部位滞留的可燃物含量，小于0.5%为合格。要保证检测数据准备可靠。最好用防爆警报器测试，确实安全可靠时才能施焊。

4． 应打开门窗进行自然通风，必要时采纳机械通风，降低可燃气体浓度，防止形成可燃性混合气体。