3.3动火中疑难爆炸事故剖析

3.3.1间断动火后，第二次动火时的爆炸。

在动火分析合格后，一次动火正常，而在间断后，进行二次动火时会发生爆炸，其原因是由于二次动火时，动火部位的介质已经发生了质的变化。这是由于动火部位未与生产介质真正隔绝（例如错误地用阀门代替盲板，阀门内漏，或红纸板盲板在高压下冲破），导致生产介质窜到动火区域，与空气混合，遇着火源爆炸。也可能在一次动火时，已经发现泄露气着火，采用关阀门或蒸汽灭火后，而未进一步采取置换、隔离、动火分析等安全措施，继续二次动火而发生爆炸。

实例1：

某厂再生气回收罐补焊，一次动火时，发现加软水管管口漏气，着火，后关闭软水阀，管口火熄灭。间断动火后，其后未作处理，二次动火时发生爆炸。

事故原因：

①软水管来的软水与变换第二水加热器软水相连，变换第二水加热器泄漏，变换气倒回软水管。

②生产介质未与动火部位真正隔绝，错误地用阀门来代替盲板（盲门内漏）。

③二次动火时，未作动火分析及置换工作，动火的介质已发生变化，达到爆炸浓度极限，遇着火源。

类似的动火爆炸事故还有：①造气吹风回收中余热锅炉二次点火时发生爆炸。②锅炉采用甲烷气回收助燃的厂，锅炉点火时炉膛爆炸。

3.3.2动火过程中的爆炸

动火过程中的爆炸事故，一般发生在动火开始，或者间断动后动火开始。此类事故常发生在小氮肥厂碳化工段管道或设备动火作业时。因为动火置换或动火分析是在动火前，并通常是对气相置换和分析。倘若管壁或设备内部沉淀物（即碳铵或母液等）未彻底清除，则动火热源或日光直射下，该沉淀物质分解，易燃介质（NH₃）蒸汽压升高（即浓度升高），形成新的爆炸条件。故碳化工段的含氨或碳铵的管道及设备动火置换及动火作业难度较大，事故也较多。

案例2：

某厂固定副塔回收塔段接稀氨水回收管。动火前用水置换了一天一夜，气相分析也合格。开始断水，动火、气割时正常，但当开始焊管时，突然发生爆炸，塔板炸翻。

事故原因：由于固定副塔塔壁碳铵未清除干净，虽气相分析合格，但在动火时，塔壁温度升高，固相碳铵分解，致使塔内气相氨浓度升高达爆炸极限，遇火源爆炸。

3.3.3非易燃易爆介质的设备及管道动火发生爆炸。

此类事故的发生原因有两种：一种是在停水或者停蒸汽时，因生产介质压力高，容易倒回水管或蒸汽管，动火时就会发生爆炸。另一种时由于热交换器内漏串气，生产介质倒回水箱、水管或蒸汽管，故动火时发生爆炸。

3.4小氮肥厂正压动火

3.4.1正压动火：在管道或设备的外部动火时，其内部介质的压力始终大于外界大气压。在此条件下作业，称为正压动火。

3.4.2正压动火的类型

①带可燃气介质下正压作业

动火时，介质不置换，保持微正压，边燃烧，边作业，直至收口熄火。例如常温微压下煤气管补焊。

②用惰性气体（例如蒸汽）置换以驱除设备或管道内的氧气或易燃易爆气体后，保持在微压下动火，动火时不着火。

3.4.3正压动火使用条件。

①正压动火的使用条件是：动火时，必须在扩散燃烧条件下进行作业。②动火时，介质无燃烧条件。

由于在负压或者常压下，冷热气体对流空气（主要是氧气）通过扩散窜入管道或设备内部，混合达到爆炸极限，具备了混合燃烧的条件，故动火时，会发生爆炸事故。而在保持微正压的情况下，可避免氧气窜入管道及设备中。

3.4.4正压动火的安全措施。

为了确保焊接质量和安全动火，正压动火时采取下列安全措施：

①工作压力：一般控制在微正压（100Pa～200Pa）。若压力过高，则无法保证焊接质量，甚至无法进行作业。压力过低时，稍有疏忽，易形成负压回火，会造成事故。

②动火表面处必须通风，谨防可燃气在死角集聚并与空气混合，动火时造成动火空间发生爆鸣，然后转入泄漏处扩散燃烧。

③设备或管道内，介质含量大大低于爆炸下限，并在安全范围内（只准动火表面烧，不准里面炸）。

④要采取隔离或监护措施。

⑤边生产、边动火时要严防窜气。

⑥在用惰性气体置换，并保持正压动火时，切忌惰性气体中断。动火前，也要分析样气。

带可燃气体动火属于特殊项目的动火。按化工部规定，除办理一类动火审批手续外，还需由生产单位提出施工方案，经消防和安全技术部门同意，并报请生产厂长或总工程师批准。故要特别谨慎、郑重。

3.5动火分析的要求

3.5.1动火分析取样时间，不得早于动火前30分钟。动火中断30分钟以上，就重新取样分析，以防不测。

3.5.2动火分析取样要深入设备和管道内部，要有代表性，也可以多取几个样气加以比较。

3.6动火置换的惰性气体

动火时，既不与易燃易爆介质发生化学反应，也不与空气（指氧气）发生化学反应的气体，在动火过程中俗称“惰性气体”。

在小氮肥厂动火过程中用氮气、二氧化碳和水蒸汽都可置换易燃易爆介质的安全气体。小氮肥厂最常用的是水蒸汽，其次是氮气。例如，变换工段管道补焊时，常用蒸汽置换。合成塔内筒切割催化剂筐盖，常用氮气置换，并保持正压动火。

3.7安全动火范围

按1979年6月化工部颁布的规定：易燃易爆气体爆炸浓度低限大于4%（体积比）时，其含量应小于0.5%（体积比）才允许动火；爆炸浓度低限小于4%（体积比）时，其含量应小于0.2%（体积比）时才允许动火。

3.8动火安全措施

所有的动火安全措施都是基于防止产生燃烧和爆炸的条件为原则。因此动火的安全措施主要是在动火处排除可燃物，使其浓度降至动火安全的范围内。常用的有下列方法：

3.8.1置换法：用蒸汽、氮气或者其它惰性气体（如二氧化碳等）将管道设备内的易燃易爆气体加以清除，分析合格后才允许动火（应注意死角）。

3.8.2清洗法：用水或其它溶剂清洗动火设备及管道，必要时还要清除沉淀物，分析合格后才准动火。

3.8.3隔离法：对易燃易爆介质进行隔离，尽量减少置换范围。一般常用盲板法、液封法（常用水封法）或者对附近设备采取妥善复盖措施。以防止易燃易爆介质窜入动火区，或者火源窜出。

3.8.4清理动火现场：清除焊接部位内外及附近，特别是临近处隐蔽的易燃易爆易中毒的介质。在动火点10m范围内不准进行可燃溶剂、汽油清洗和防腐等作业，对于容易漏气的阀门压盖、设备导淋等应用水浸湿后的旧麻袋加以复盖。

3.8.5动火现场应备有足够的消防器材，如灭火器、蒸汽、砂、水等。

3.8.6焊接时绝不允许在生产设备或管道上试火。

3.8.7现场不准吸烟，动火工具不能乱拉乱拖、氧气瓶与乙炔发生器应保持7m以上间距。溶解性乙炔瓶应竖放，不准卧置。焊接用地线不准乱拉拖，应在内含可燃可爆介质的设备上后搭地线，了防接触不良，引起电火花。

3.8.8动火分析必须及时准确，不能擅自扩大安全动火范围与延长动火时间。

3.8.9动火结束后，动火部位未冷却时，严禁马上导入生产介质。

3.8.10正压动火时，气体着火可用蒸汽熄灭。

3.9动火隔离的一般原则

为了确保动火安全，必须尽量减少置换范围，便于置换或减少死角。因此，管道动火时应尽量与附近设备隔绝。通常用插盲板法或水封法。用水封法时，水一直封至动火口附近，这样既可以缩小动火气相空间，又可以熄灭动火时溅落的火花。