氣焊在施工中的危險因素分析及預防對策

氣焊在施工中的危險因素分析及預防對策

摘要：氣焊至今已有百余年的歷史，最初的氣焊是使用氫氣和氧氣混合的氣體，由于其燃燒火焰的溫度只能達到2000℃，所以當時的應用存在一定的局限性。本文以氣焊為例，細述氣焊的相關知識、操作要領和安全操作規(guī)程。關鍵詞：氣焊；危險因素；預防對策前言氣焊是指利用可燃氣體和助燃氣體通過焊炬按一定的比例混合，獲得所要求的火焰性質的火焰作為熱源，將焊件的焊接金屬加熱到熔化狀態(tài)形成熔池，不斷熔化焊絲并向熔池中填充，被熔化的金屬和填充金屬冷卻后形成焊縫，使其形成牢固的焊接接頭。目前應用最普遍的是氧乙炔焊和氧氣焊。1氣焊的特點（1）火焰對熔池的壓力及對焊件的熱輸入量調節(jié)方便，故熔池溫度、焊縫形狀和尺寸、焊縫背面成形等容易控制。（2）設備簡單，移動方便，操作易掌握，但設備占用生產面積較大。（3）焊炬尺寸小，使用靈活。由于氣焊熱源溫度較低，加熱緩慢，生產效率低，熱量分散，熱影響區(qū)大，焊件有較大的變形，焊接質量不高。（4）氣焊適于各種位置的焊接。一般用于3mm以下的低碳鋼、高碳鋼薄板、鑄鐵焊補及銅、鋁等有色金屬的焊接。（5）在船上沒有電或電力不足的情況下，氣焊則能發(fā)揮更大的作用，常用氣焊火焰對工件、刀具進行淬火處理，對紫銅皮進行回火處理，并矯直技術材料和凈化工件表面等。（6）由微型氧氣瓶和微型熔解乙炔氣瓶組成的手提式或肩背式氣焊氣割裝置，在曠野、山頂、高空作業(yè)中應用非常方便。2氣焊的設備氣焊的設備主要有：氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶、減壓閥、焊炬及輔助工具等。2.1氧氣瓶氧氣瓶是儲存和運輸高壓氧氣的容器。瓶體漆成天藍色，并印有“氧氣”黑色字樣。氧氣瓶容量一般為40L，額定工作壓力為15mPa。必須正確地保管和使用氧氣瓶，禁止將氧氣瓶、乙炔瓶及其他可燃氣瓶與易燃易爆物品放在一起，否則會有爆炸的危險。在焊接的操作中氧氣瓶距離乙炔發(fā)生器、明火或熱源的距離應大于5m。2.2氧氣瓶閥使用氧氣時，將手輪逆時針方向旋轉，是開啟氧氣閥門。旋轉手輪時，閥桿也隨之轉動，再通過開關使活門一起轉動，造成活門向上或向下移動?；铋T向上移動，氣門開啟，瓶內的氧氣從出氣口噴出?；铋T向下壓緊時，由于活門內嵌有用尼龍材料制成的氣門墊，因此可以使活門密閉。2.3乙炔瓶乙炔氣瓶是儲存和運輸乙炔氣的壓力容器，其外形與氧氣瓶相似，但比氧氣瓶略短，瓶體是采用優(yōu)質碳素鋼或低合金鋼軋制而成的圓柱形無縫瓶體，瓶體表面涂白漆，并印有“乙炔氣瓶”“不可近火”等紅色字樣。因乙炔不能用高壓壓入瓶內貯存，所以乙炔瓶的內部構造較氧氣瓶要復雜得多。乙炔瓶內裝有浸滿著丙酮的多孔性填料，能使乙炔穩(wěn)定而安全的儲存在瓶內。在使用乙炔的過程中，溶解在丙酮內的乙炔分解出來，通過乙炔瓶瓶閥流出，而丙酮仍留在瓶內。乙炔瓶閥下面的填料中心部分的長孔內放置了石棉，其作用是幫助乙炔從多孔填料中分解出來。乙炔瓶的容量一般為40L，能溶解6kg~7kg乙炔。使用乙炔時應控制排放量，否則乙炔會連同丙酮一起噴出，造成危險。2.4液化石油氣瓶液化石油氣瓶是用來儲存液化石油氣的專用容器，其殼體采用氣瓶專用焊接鋼焊接而成。液化石油氣瓶的質量一般有：15kg、20kg、30kg和50kg，工業(yè)上一般采用30kg的液化石油氣瓶。液化石油氣瓶的最大工作壓力為1.6mPa。該種氣瓶氣瓶外表涂銀灰色，并標有“液化石油氣”紅色字樣。3事故及勘查概況某企業(yè)電工在焊接冷水機銅管時發(fā)生一起氧氣瓶爆炸事故，造成該電工當場死亡，另有3人輕傷。經現(xiàn)場勘查，共搜集到17塊氧氣瓶爆炸殘留碎片、1個變形的液化氣瓶、1個液化氣瓶角閥、1個焊槍和若干段膠管碎片。多數(shù)氧氣瓶碎片距離事故點約5～9m，部分氧氣瓶碎片甚至二次擊穿石膏板隔墻。從現(xiàn)場搜集到的證物可判斷是氧氣瓶發(fā)生了爆炸。為了確定氧氣瓶爆炸的性質和原因，對該事故氧氣瓶爆炸殘留物分別進行了宏觀檢查、斷口檢查分析、化學成分分析、金相組織分析、硬度分析。4爆炸原因分析4.1油脂引發(fā)化學性爆炸的可能性分析通常，引起氧氣瓶化學性爆炸主要有兩方面原因:一是氧氣瓶瓶口等部位附著有油脂，開啟氧氣瓶時或當氧氣瓶高壓氣體泄漏時可瞬間氧化油脂發(fā)生燃爆事故;二是焊接、熱切割時氧氣與可燃氣體的混合氣體倒灌發(fā)生回火爆炸。經現(xiàn)場勘驗，本次事故發(fā)生在氣體焊接即將結束時，滲漏的冷水機銅管已被焊接封堵，未發(fā)現(xiàn)氣瓶內外存在礦物油和植物油，可排除因油脂引起氧氣瓶化學性爆炸的可能。4.2回火引發(fā)化學性爆炸的可能性分析對氧氣瓶減壓器殘片進行宏觀檢查，發(fā)現(xiàn)減壓器中間一六邊形銅合金燒蝕件有灼燒痕跡，用活動扳手將減壓器內部燒蝕件擰出，其外表面為黃色，內表面及斷口表面發(fā)黑，且內表面較為粗糙，存在熔融特征。對燒蝕件進行金相組織檢查及分析，在燒蝕件上截取縱截面試樣，試樣金相組織通過鑒定，可確定該燒蝕件試樣金相組織為α相+β相+Pb相，減壓器燒蝕件金相組織正常?？梢姡瑴p壓器燒蝕件的制造質量正常，減壓器燒蝕件熔融狀態(tài)是因外部火焰灼燒所致。對氧氣瓶碎片燒蝕痕跡進行整體檢查分析發(fā)現(xiàn):事故氧氣瓶的減壓器內氧氣入口部分存在燒蝕痕跡、閥腔內存在燒熏痕跡、瓶口連接閥入口處與瓶身出口處存在單側燃燒痕跡。表明從焊炬到氧氣瓶減壓器、再到瓶口連接閥、最后到氧氣瓶上部，都發(fā)生過回火燃燒，且事故氧氣瓶減壓器內燃燒相比其他部分更嚴重。由此可確定該氧氣瓶膠管、減壓器處均發(fā)生過回火燃燒，最終導致氧氣瓶回火爆炸。5整治建議(1)建議全國焊接標準化技術委員會秘書處考慮盡快制定小型非工業(yè)焊接操作領域的行業(yè)規(guī)范，并建立針對使用氧氣和液化石油氣開展焊接作業(yè)的國家標準。(2)根據GB9448—1999《焊接與切割安全》的規(guī)定，有關部門應強制要求氣焊(割)作業(yè)所使用的助燃氣瓶和可燃氣瓶安裝回火防止器，對未安裝回火防止器的行為予以嚴懲。有關部門應定期開展焊接和熱切割特種作業(yè)持證專項檢查，加大對無證作業(yè)、證件過期未年審或者持虛假特種作業(yè)證人員的查處力度。(3)企業(yè)應嚴格落實氣焊(割)作業(yè)安全主體責任，嚴格落實氣焊(割)作業(yè)崗位責任制;制定完善的焊接、熱切割作業(yè)安全管理制度、安全操作規(guī)程和事故應急預案;開展氣焊(割)專項安全培訓教育，嚴禁無證人員擅自進行氣焊(割)等特種作業(yè);嚴格執(zhí)行動火、動焊作業(yè)審批制度，并設置安全監(jiān)護人，配置相應的滅火、應急器材和設施，檢查、監(jiān)督操作者按氣焊(割)安全操作規(guī)程作業(yè)。(4)從事氣焊(割)作業(yè)的人員必須持有熔化焊接與熱切割特種作業(yè)操作證，并應熟悉工業(yè)氣體安全知識和焊(割)炬安全操作規(guī)程;操作焊炬時切勿將焊嘴距受熱工件過近;注意可燃氣體壓力不可過高，氧氣不宜在低壓下工作，應預防氧氣壓力過低釀成的氧氣瓶回火爆炸事故;輸氣膠管不可太細、太長或曲折太多;在操作中氧氣瓶的氧氣不可用完，一定要留有余壓;氣體通道內部和氧氣瓶口均不得沾有油脂和碳粒;在氧氣瓶上增設回火防止器;嚴格按氣瓶標識的介質在正規(guī)