易燃易爆气体管道在维护检修中的防火安全

韩本书

（中国第一重型机械股份公司安技环保部，黑龙江 齐齐哈尔 161042）

随着机械加工行业产能的不断扩大，热加工生产中使用的能源由过去的以煤气为主逐渐转化为天然气、丙烷、丙烯等多元并用的格局。这些气体在燃烧中具有不产生烟尘、不污染环境、燃烧热值高、容易点燃、操作简便、热效率高等优点，是现代工业不可或缺的清洁高效能源。这些能源在给我们带来高效、清洁的同时也存在很大的火灾危险性，尤其在运行状态维护检修中大多都伴有电、气焊等明火作业项目，如操作不慎将引发火灾，一旦发生爆炸则对作业人员和设备造成重大危害。为保证在维护检修中的防火安全，需有严密的防控措施。

1 常用可燃气体的理化参数。

1.1 天然气，主要成份为甲烷（CH4），相对密度 0.415（－164℃），闪点－190℃，爆炸极限5.3-15%，最易引燃浓度7.5%，产生最大爆炸压力浓度9.8%，最大爆炸压力70.3牛/cm2，最小引燃能量0.28毫焦。

1.2 丙烷（C3H8），相对密度0.5852，闪点－104℃，爆炸极限2.3-9.5%，最易引燃浓度4.1%，产生最大爆炸压力浓度4.6%，最大爆炸压力84.1牛/cm2，最小引燃能量0.26毫焦。

1.3 丙烯（CH2=CHCH3），相对密度0.581（液体 0℃），闪点－104℃，爆炸极限 2-11.1%，最小引燃能量0.28毫焦（浓度4.44%）。

1.4 煤气，主要成份为烷烃、烯烃、芳烃、氢、一氧化碳，爆炸极限4.5-40%，最易引燃浓度15-21%，最易传爆浓度18%，产生最大爆炸压力浓度21%，最大爆炸压力77.9牛/cm2。

1.5 标准规定要求。

《建筑设计防火规范》、《消防技术标准规范》中火灾危险性分类将闪点小于28℃的液体、爆炸下限小于10%的气体划为甲类生产类别。常用的这些气体均能与空气混合形成爆炸性混合物，爆炸下限也都小于10%，均有较强的燃烧爆炸危险性。根据气体燃烧的理论我们得知，可燃气体与空气的混合燃烧属于化学反应。如果扩散混合燃烧为正常燃烧，而当可燃气体与空气混合达到爆炸浓度范围，如遇明火会使火焰传播速度急剧增加，其速度常可达每秒数千米，这就是燃烧的爆炸现象，且具有相当大的破坏力。因此，在易燃易爆气体管道维护检修中必须以高度重视，防止火灾和爆炸事故的发生。

2 动火作业的前期准备工作

大型企业的可燃气体大多以管道输送至各使用单位，然后再以支线管道输送至各设备，输气距离长，关联阀门多，需经常维护检修。在维护检修中有很多部位需电、气焊明火作业。因此，做好动火作业的前期准备工作是保证安全的首要条件，为保证动用明火作业安全应做好以下几点工作：

2.1 确定维护检修可燃气体的种类、检修的范围和明火作业的部位，针对不同种类的可燃气体制相应的火灾防控措施。

2.2 可燃气体管道在动火作业前要严密关闭动火部位上端进气口的阀门，开启上部放散口的阀门向空中放散，经过一段时间放散再开启动火部位下端和最末端的截止阀放散管道内的可燃气体，在放散时尽量减少向地面的排放量。如在厂房内放散可燃气体，下风口方向20米内不得有明火作业。

2.3 用惰性气体对管道进行吹扫，如无惰性气体也可用压缩空气吹扫。用压缩空气进行吹扫时应控制其流速，防止管道内的杂质在高速冲刷中与金属壁摩擦产生火花。吹扫可燃气体管道严禁使用氧气，一旦误用氧气将使管道内的焦油渣发生剧烈氧化进而引发爆炸。对相对密度大于空气密度1.5-2倍的煤气、丙烷、丙烯等可燃气体管道要彻底吹扫，将末端和“盲肠”部位的气体置换出来，防止在盲区内存有残留气体遇明火或高热发生爆燃。可燃气体吹扫出口地面如有地坑或凹洼时，放散前应对地坑采取遮挡措施，防止大量可燃气体沉积在坑内形成爆炸释放源。如无法遮挡，在动火作业前应用压缩空气吹扫，将坑内的可燃气体扩散至爆炸极限下线内。

2.4 测试可燃气体浓度，在动火作业前要对管道内的可燃气体进行测试，切不可贸然作业。测试时应多点检测，并应密切关注进气口上端的截止阀有无气体渗漏，中端和末端管道内的可燃气体是否已被置换。经测试可燃气体的含量以低于爆炸下限的20%（天然气≤1.06%、丙烷≤0.46%、丙烯≤0.4%、煤气≤0.9%）后方可进行明火作业。

3 动火作业

经测试合格后可进行动火作业，在作业时应做好以下几点防控工作：

3.1 清除干净作业部位的所有可燃物，在高处动火作业时应密切关注下部的可燃物，如无法遮盖或移开时应设专人持灭火器进行现场监护，防止高处落下的焊渣引燃下部的可燃物。

3.2 关闭动火部位的放散阀门，尽量减少燃气管道内的空气流动量，阻隔可燃物质在燃烧时的助燃条件。

3.3 配备应急灭火器或氟蛋白水溶液灭火剂，灭火器以ABC类干粉灭火器为宜（CO2灭火器对固体类油脂火灾灭火级别低），如没有氟蛋白也可以用高浓度洗衣粉泡沫水溶液，其形成的大量泡沫也有较好的隔绝空气的作用。有些企业的煤气管道已运行十几年或几十年，管道内附着较多的焦油渣和焦油，在气割和焊接作业中，管道内的糊状焦油着火很难避免，管道内发生着火时要及时扑灭，防止形成长时间、长距离燃烧。

3.4 动火作业部位半径15米内不得进行喷漆、稀释剂涂刷清洗作业。根据报导，喷漆作业时形成的爆炸雾化气体可飘散至20米，用轻质油类涂刷、清洗工件的油气带在下风向可飘至15米。因此，在动火作业半径15米之内不得进行喷漆、轻质油类涂刷、清洗工件作业，是防止发生爆炸事故的重要条件。

4 发生意外事故的处置措施。

在可燃气体管道动火作业时一旦发生爆炸应做好以下几点工作：

4.1 首先要抢救伤员，将受伤人员转移至安全地带并迅速拨打“120”急救电话。

4.2 根据火势情况在拨打“119”火警电话的同时要立即开展前期灭火工作。首先要迅速关阀断气，组织人员检查进口端阀门是否被意外开启，如处于开启状态要迅速关闭阀门，截断可燃气体输送通道。

4.3 查明火灾事故的成因，如确因管道内残存气体发生爆燃，就不会形成大的危害，因管道内残存的气体量少且没有气源补充，在短时间内就会燃烧殆尽，明火自然熄灭。如确因阀门破损无法关闭，在有气源不断补充的情况下，不要急于灭火，在人为可控的条件下让其稳定燃烧，同时迅速组织人员抢修故障点，截断可燃气体的输入通道。此时一旦将火扑灭，继续外泄的气体极易大量聚集沉积，混合成爆炸性气体，形成二次爆炸的释放源衍生更大的次生灾害。待故障点排除后一次性将管道内的明火彻底扑灭。灭火作业完成后要认真检查着火部位、清除残留火种。同时要保护好火灾现场，以便查清火灾成因。

5 结语

易燃易爆气体管道在维护检修时大多在运行状态下进行，开启放散阀门后成负压状态，管道内的气体极易与空气混合形成混合性爆炸气体，如处于最敏感浓度，很小的引燃能量就可以引爆爆炸性混合气体。因此，在动火作业前排除管道内的可燃气体，将气体浓度降至爆炸极限下限的20%以下，清除引发爆炸的源头是维护检修作业中的首要工作。同时在动火作业期间严格执行防控措施的各项工作要求，控制管道内糊状焦油的燃烧，防止地面可燃物发生火灾，就可以避免易燃易爆气体管道在动火检修作业中的爆炸、爆燃事故的发生。

[1]《建筑设计防火规范》GB50016-2006

[2]《消防技术标准规范》2011年版