船厂手工割炬系统气体泄漏对策

周 楠，吴 韩，赵德斌

(上海船舶工艺研究所，上海 200032)

0 引 言

火灾燃爆属于造船业多发事故类型，这类事故中有相当一部分是由于手工割炬系统气体泄漏造成的。由于船厂作业环境复杂，易燃易爆危险物质多、密闭舱室作业多、明火作业多，且一线作业人员安全素质参差不齐，手工割炬系统一旦存在选用或使用不当就有可能造成安全事故。为厘清事故的内在原因，避免和减少此类事故的发生，对多家船厂及割炬生产厂家进行调研，分析典型事故原因，总结经验教训，提出有针对性的对策措施。

1 典型事故案例分析

1.1 典型事故案例

(1) 20××年×月富氧燃烧事故

作业人员在进行油漆烘除作业时，割炬的预热氧气阀门和割刀氧气接口处严重泄漏，且作业区域空间狭小，导致该舱室在短时间内呈富氧状态。作业人员点燃割炬时不慎点燃身上衣物引起快速燃烧，造成全身大面积烧伤，终因伤势过重，抢救无效死亡。

(2) 20××年×月富氧燃烧事故

作业人员在气焊切割作业后,休息时未按要求将气管拖出舱，且气焊枪氧气阀门未关闭，致使大量氧气泄漏舱内形成富氧，在点焊作业时电焊熔珠溅到含有富氧的裤子(衣服)引发燃烧，造成人员烧伤，经抢救无效死亡。

(3) 20××年×月爆炸事故

作业人员在火工校正作业中断后，未遵照安全操作规程将火工烘枪和气体皮管拉出舱室，且火工烘枪和皮管发生气体泄漏，天然气与空气的混合气体达到爆炸浓度极限，遇明火发生爆炸，造成1人死亡1人重伤。

1.2 事故综合原因分析

(1) 船厂割炬系统维护保养不到位

用红茶对海螺肉进行浸泡，在其他条件一定的情况下，考察红茶浓度、浸泡时间、浸泡温度对海螺肉腥味的影响。各因素试验范围为红茶浓度0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 g/L；浸泡时间10，20，30，40，50 min；浸泡温度25，30，35，40，45 ℃。采用Box-Behnken 法以红茶浓度(A)、浸泡时间(B)、浸泡温度(C)为自变量，综合感官分值(Y)为响应值进行3因素3水平的中心组合试验，见表1。

目前船厂使用的手工射吸式割炬在使用一段时间后普遍存在阀门、接头和气管接口气体泄漏问题。上述3起典型事故中，有2起是由于割炬系统自身气体泄漏造成的。

(2) 作业人员安全意识薄弱

船厂作业规范中虽然含有相关安全作业规定，但在生产一线，作业人员安全生产意识薄弱，对气体泄漏的后果认识不够，无视相关的规章进行作业，最终成为事故受害者。

(3) 缺乏对作业环境易燃易爆气体的监测

从事故现场检查发现的问题来看，目前在相对封闭的空间进行切割等作业时，缺乏有效的技术手段对割炬和皮管的气体泄漏进行监测，无法进行及时的识别、报警。

2 船厂割炬使用存在的突出问题

(1) 目前船厂使用的手工割炬普遍质量不好，强度不高、易损坏，且阀门密封性能差、易漏气。

(2) 作业人员在割炬系统使用过程中存在不规范行为，造成割炬、皮管人为损坏。

(3) 船厂施工环境复杂，容易造成皮管损伤。

(4) 割炬和皮管的泄漏缺乏有效的技术监测手段，不能及时报警。

(5) 手工射吸式割炬在实际使用过程中发生回火情况的概率较高，易导致气管开裂。

3 预防对策

(1) 选择适用于船厂的手工割炬

常见的手工割炬有射吸式和等压式两种。射吸式的特点是火力较大，但易发生回火，造成割嘴变形、割炬烧断甚至皮管爆炸[1]；等压式的特点是火力较小，但回火概率小，一般回火也只会在割嘴内部。目前，我国船厂使用较多的是射吸式割炬，先进造船国家采用等压式割炬较多。在严格按照操作规范使用的前提下，射吸式割炬与等压式割炬均可用于船舶行业的生产作业，但等压式割炬自身本质安全度较高，考虑国内船厂割炬系统管理使用现状、操作工人素质及专业培训普及率等情况，推荐使用等压式割炬。

(2) 割炬系统进行集中管理

船厂应结合厂区分布及生产运行的实际情况，设立厂内集中管理点，明确维保责任和使用责任，并分区域对割炬系统进行管理。首先，由集中管理点统一对割炬、皮管进行仓储、发放、回收、检测、修理，做到管理与使用分离；其次，集中管理点应对割炬系统进行区域化实名制管理，规定船台、港池及码头有专用标签，不允许带出规定区域使用，借出的割炬、皮管需粘贴相应的实名标签；再则，各厂应根据使用实际情况确定割炬系统强制报废期限，建议割炬报废期限不超过2 a，气体皮管报废期限不超过1 a。

(3) 加强培训的有效性

设计有针对性的课程，根据不同的重点制订专项培训方案，分别对操作工人、班组长、动火监护、动火审批、安全管理等作业相关人员进行培训，并组织专家对培训效果进行考核，编制培训效果跟踪表，并对培训效果进行反馈评估。培训内容应包括设备安全操作、工艺安全执行、应急措施及典型事故案例等[2]。通过系统培训提升作业人员的安全操作技能，提高管理人员安全管理水平。

(4) 加强工作环境的管控

作业场所应确保有限空间通风良好，作业过程中应配备专门检测人员每2 h进行1次检测[3]。由于割炬系统气体泄漏引发事故往往会有一个积累时间，如果可以对气体浓度变化实时检测、迅速反应，则气体浓度一旦超标员工就可以采取措施，避免火灾、燃爆等情况发生。因此，建议作业人员应配备便携式氧、燃气实时检测设备。

(5) 改进割炬阀门

割炬使用一段时间后阀门压紧螺栓因频繁开关松动导致漏气是一个普遍存在的现象，除此之外，不当使用、拖拉割炬皮管使割炬阀门与地面摩擦，造成阀门误开启，也是船厂经常发生的问题。建议船厂与割炬生产厂家合作，换装具有防止误开启、防泄漏等功能性阀门，解决阀门漏气问题。

(6) 配备割炬专用维保工装

割嘴堵塞造成回火及割嘴与割枪密封不严造成漏气，是割炬在使用过程中经常发生的问题[4]。船厂工人现场使用时，会用割嘴头摩擦钢板处理割嘴头堵塞，会用具有破坏性的方法去紧固割嘴和割枪。因此，建议作业人员按一定比例配备专用维保工具，如专用通针、专用割嘴头部绞刀等，避免割炬日常维保不当造成的泄漏。

(7) 编制针对割炬、皮管的船舶行业标准

目前船舶行业内缺乏手工割炬系统的统一标准，特别是对皮管的色标要求、割炬皮管接口标准要求及各气体皮管接口差异性要求等，应尽快编制相关割炬、皮管安全使用的船舶行业标准。

(8) 使用天然气或丙烷替代乙炔

天然气、丙烷在空气中的爆炸极限范围均远小于乙炔，氧气中燃烧速度也均慢于乙炔，发生爆炸、回火的可能性低于乙炔[5-7]。使用天然气或丙烷安全性明显比使用乙炔高。3种气体的具体物理性质如表1所示。

4 结 语

研究国内船厂手工割炬气体泄漏造成的事故，分析船厂手工割炬系统管理使用中存在的问题，提出技术改进措施和事故防范建议。未来可进一步对工装器具的密封、狭小舱室的换气量测算、员工安全潜意识培养等方面进行深入研究，提升本质安全能力，杜绝割炬系统气体泄漏导致的事故发生。

表1 3种气体的物理性质