特种场所、设备的动火作业管理（1）

一、 化工生产场所   
    化工生产，一般都具有高温、高压、易燃、易爆和有毒等特点。化工生产场所基本上都是属于严禁明火的区域，应严禁进行焊、割作业。若在某些情况下，一定要进行焊、割作业时，必须采取以下措施： 
    (1)办理审批手续，坚持严格把关。按照三级动火审批制度规定，禁火区域属一级动火、应由单位主管领导审批。但要坚持严格把关，在审批前，单位主管领导必须召集有关工程技术人员，消防、安全、保卫、生产调度等有关部门的领导和有关施工人员到现场进行实地调查研究；各部门必须各负其责，把各种可能产生的问题和必须采取的措施考虑得详细和全面一点，决不能马虎，一批了事。对那些动火焊、割中火灾危险性大，一旦发生火灾后伤亡大、损失大、影响大的项目，还必须向上级主管部门和公安消防部门取得联系或报请上级主管部门审批。 
    (2)划分动火区域，清除可燃物质。在化工场所焊、割，要严格划定动火范围；动火范围应尽可能缩小，但保护范围应适当放大。在保护范围内，特别在可能受火种影响的范围内，必须清除一切易燃、易爆物质。根据化工生产特点，有些易燃、易爆物质不易发现，因此，除了要把堆放在场地上的可燃和易燃、易爆物质搬走外，还得认真检查阴沟、地下水道等阴蔽场所是否积聚易燃易爆物质，只有在清除了一切易燃易爆和可燃物质之后，才能进行动火焊、割。并要在动火保护范围内用绳子拉好保护圈，标上动火作业现场的明显标志。 
    (3)制订应急措施，防止意外事故。易燃、易爆物质的跑、冒、滴、漏是化工生产行业中的又一特点。在化工生产场所动火焊、割，要高度警惕随时都有可能发生跑、冒、滴、漏的突发事故。因此，在动火焊、割期间，保护范围内的生产措施，应尽可能减压减温或停止生产，并要责成有关工段的当班工人提高工作责任心，坚守工作岗位，杜绝各种事故苗子。化工作产场所的焊、割，都要事先制订出一套应急措施，其中包括灭火措施、救护措施等。在整个动火焊、割期间，都要指定专人实行现场监护，加强巡逻检查。 
    (4)不能前紧后松。化工生产场所的焊、割，从办理动火手续，直至焊、割工程结束、彻底清理现场，是一个整体，放松任何一个环节，都有可能发生严重后果。以往化工生产场所焊、割作业发生的火灾、爆炸事故，往往在作业结束时放松了警惕而发生。所以，化工场所的焊、割作业，决不能做做停停，前紧后松，必须在整个过程中，自始至终，思想重视，措施严密，一气呵成。    
二、 化工生产设备   
    化工生产设备条件各不相同，设备比较复杂。因此，化工生产设备的焊、割，要根据不同的生产设备、地理环境，工艺过程和危险程度，采取不同的防火、防爆措施。 
    一般来说，化工生产设备的焊、割与化工生产场所的焊、割相比，情况更加复杂，危险因素更多，除了同样具备化工场所焊、割的共同特点之外，还必须根据不同的化工生产工艺流程和化工生产设备的危险程度，彻底排除化工生产设备内的易燃、易爆物质和受压情况下的各种因素。只有在各种危险因素彻底排除之后，动火焊、割才比较安全。 
    目前，对化工生产设备检修过程中的动火焊、割，基本都是采用彻底置换法。其主要的防火、防爆措施，除了必须实行与化工生产场所相同的四条措施之外，还应注意以下几点： 
    (1)清除化工设备内的易燃、易爆物质，进行彻底清洗或彻底置换，这是化工生产设备进行动火焊、割的关键。无论采用水溶解清洗或采用惰性气体、蒸汽等方法置换，在动火焊、割之前还必须经多次取样分析，测爆鉴定。在清洗、置换和取样分析过程中，尤其要注意弯头夹层等死角，直到全部合格后才能动火焊、割。当鉴定合格进行动火焊、割时，则要集中精力，抓紧时间施工，若中间停止焊、割一段时间再进行焊、割时，则要重新进行取样分析。 
    (2)若进行电焊，要注意电焊机回路线(搭铁线)的连接方法，防止搭接处连接不良产生电火花。在一般情况下，电流总是从最近处回路，但在特种情况下也会出现意外或由于电感应等原因产生感应闪电现象，因此对化工生产设备的焊接特别要注意焊接件的接零。若被焊接的设备与另一个化工生产设备有金属相连接的话，应切断金属的连接、变成单体设备，以防止电的回路或电感应对另一个化工生产设备产生甲哨。 
    (3)焊、割上程结束后，要彻底清理现场，对容器内、管道内留下的金属残渣，要打扫冲洗干净，经全面检查和必要测试合格后才能投人正常生产。    
三、 油罐   
    油罐属于易燃易爆设备，其检修工作必须严格按照动火作业的安全程序进行。 
    (1)清罐和水洗．将检修油罐．内的油品全部清出(倒入其他罐或售出)，并进行水洗。水洗是在油罐入孔口用水枪冲洗检修油罐罐壁的油垢，并将罐内含油积水用泵抽到其他罐内。清除出来的油泥、铁削应在罐区外的安全地点埋入地下，含硫油晶的沉积污垢必须在潮湿状态下及时埋入库外地下，以防自燃引起火灾。 
    (2)蒸洗 用蒸汽缓慢吹入，压力控制在0．25MPa左右，不宜过高。蒸汽管应良好接地，外接在油罐固定头上，以免产生静电。装有能撞击出火花的金属头蒸汽管时，不可伸人罐内，以防蒸汽压力使输气管跳动时，击出火花引燃油气爆炸。 
    柴油、润滑油罐可不考虑蒸洗。清出油品后，静止自然通风不少于10天，然后向罐内充水，直到水从各个孔口溢出。排水后测定罐内油气，含量小于0．3mg／L时，方可进入油罐排除积污。在动火之前应再做测爆试验。禁止利用输油管线向罐内注水，以防带人油液。 
    (3)自然通风 打开所有能够打开的孔盖(如入孔、采光孔、测量孔、泡沫室盖板等)和罐壁的闸阀，拆下呼吸阀、液压安全阀进行自然通风，排除油气。打开孔盖时，动作要轻，防止撞击出火花。汽油罐自然通风时间一般为7—10天。 
    (4)拆卸相连管线 拆卸与检修罐相连输油管线，使检修油罐与其他罐、管脱离。不动火一端的输油管要加盲板封堵。阀门要关紧锁好，切忌只关阀门，不拆管线，不堵盲板。油罐上的固定灭火泡沫管也应拆断，防止油气进入。 
    (5)划定禁火范围 易燃液体贮罐从打开孔口到开始动火这段时间，周围一般在50m以内划定为警戒区。 
    (6)气体分析 测定的气体浓度，低于该油品爆炸下限20％为合格，或用测爆仪在量油孔、采光孔各个孔口及罐内低凹和容易积聚油气的死角等处测查油气，如升降管、虹吸放油口、中心柱等处。特别要注意罐底焊缝不良处，下部可能隐存积油，最好用两台以上测爆仪同时进行测定，便于核对数据，防止因测爆仪失灵，出现假象。 
    (7)邻罐措施 邻近动火油罐的汽油罐应同样采取相应的防范措施。对距离动火油罐等于相邻两罐中较大一个罐径的煤油、柴油罐，用火期间应停止油品收发，并在不影响呼吸的情况下，用石棉布或多层铜丝网遮盖呼吸阀(网不少于5层，网孔30—35目)。若距离小于罐径时，应清出罐内油品并将贮罐充满水，但润滑油罐除外。 
    为了减少动火检修区附近易燃油品罐的气体逸散，根据季节气温情况，还需对周围汽油、煤油罐采取喷淋降温措施。 
    (8)其他补救措 当油罐间距不符合要求，且相邻罐又无条件作空时，应视具体情况调换邻罐所储存的油品。必要时，应在两个池罐之间的靠动火罐的一侧，临时设高度不低于罐顶、宽度适当的脚手架悬挂帆布淋水作阻隔屏障。 
    容量较小的油罐，其罐基如受水泡不致受损时，也可在罐区内外堰罐水，将油罐漂移运到危险区外进行动火作业，但移动时要注意防止油罐变形。 
    对于汽油罐，在计划检修之前应尽可能安排改储柴油过渡，创造安全施工条件。 
    (9)油罐带油动火检修 由于各种原因，罐内油品无法抽空只得带油动火时，除应严格遵守检修动火的以上要求外，在焊补前还应进行壁厚测定。焊补处的壁厚应满足焊接时不被烧穿的要求，壁厚应≥4mm。焊接的电流值应根据测得的壁厚确定，防止因电流过大而烧穿焊补处，造成冒油着火。电焊机的接地线要尽可能靠近被焊钢板。补焊的方法是用铅或石棉绳等将裂缝塞严，外面用钢板焊补。 
    油罐带油动火，在满足阻火器合格有效、呼吸阀用石棉布、铜丝屏封闭和停止油晶进、出作业的条件下，只限液面下。液面之上没有其他保护措施的情况下，是绝对不准带油动火的。油面以下动火焊补作业危险性也很大，只是在万不得已的情况下才采用，故动火前一定要有周密的方案和可靠的安全措施，并选派经验丰富的人员担任。现场监护和灭火措施比一般检修动火更应该加强。至于油管带油动火，同油罐带油动火处理的原则是相同的。只是在油管破裂、生产系统无法停下来的情况下，抢修堵漏才采用。带油管路动火的方法是：用铅或石棉绳等堵塞漏处，然后打卡(包箍)进行焊补。打卡子应根据泄漏处的部位、开头确定卡子的形状、胶垫的厚度和卡子板的厚度等。胶垫太厚卡子与管子的间隙过大，焊接时局部温度太高，胶垫溶滑油大量漏出，就无法施焊，故胶垫不可过厚：若泄漏处管壁腐蚀较薄，则卡子要宽些，以使其焊在管壁较厚部位上。在动火前对泄漏处周围的空气要进行分析，符合要求才可动火。对邻近油罐、油管等做好防范措施。动火焊接时要降低管内油压，但需保持管内油品不停地流动，若是高压油管，要降压后再打卡子焊补。焊接时施焊要稳、准、快，焊接顺序应当是先下后上、焊点对称。在动火期间不得泄放易燃物质。    
四、 油舱、柜(带油)   
    油舱(柜)的动火检修，是一项火灾危险性十分大的作业，所以有效地洗舱是油舱(柜)安全动火检修的先决条件和不可缺少的工序。根据中国船检局制定的《船舶清除可燃性气体检验规则》中热工工作标准的规定，有效清舱的基本工序为：机械通风一蒸汽熏舱一洗舱机洗舱一人工清除油脚等，其工艺复杂、周期长、施工困难多、成本高、全船安全的因素，稍有疏忽还会发生着火或爆炸事故；同时，在洗舱过程中还会生成成千上万吨的污水，处理不好会造成环境污染；另外，一些海损船舶和外轮，不是都需要在油舱的内部焊补，大多是只在油舱的外部或毗邻舱室有裂缝的地方动火补焊，完成也不过数小时，甚至时间更短，如果按正常程序进行有效洗舱后再动火焊补，则需要花费十几天的时间。这样，一是由于船舶要求的修期短，时间不允许；二是在坞修理期间进行洗舱有困难，也并非绝对安全可靠，因此，在时间上、经济上、安全上都是得不偿失的。 
(一)油舱(柜)动火检修的火灾危险性 
    要掌握油舱(柜)动火检修的防火措施，首先必须清楚其火灾危险性状况。通过实践观察发现，油舱(柜)动火检修的火灾危险性，主要有以下几点。 
    (1)使用中的油舱(柜)内部空间气体的浓度经常是处于爆炸浓度范围之内的。据测试，油舱(柜)内部空间(在使用中没有彻底清洗之前)的气体主要是油蒸汽和空气的混合气体，其中油蒸汽的浓度约为6％—50％，二氧化碳气体约占1％—3％。由于油舱(柜)内所运输或储存的油品大多是原油、轻柴油、重柴油、重油和其他燃油，而这些油品的闪点又都较低(如原油为-18—32℃，爆炸浓度极限一般都在0．6％—8％之间。可见，使用中的油舱(柜)内部空间的气体浓度，一般情况下是处于爆炸浓度范围之内，如遇火源，是随时都有着火或爆炸危险的。 
    (2)清洗不当有着火、爆炸、中毒和窒息的危险。油舱(柜)在按有关程序进行清舱和洗舱时，若注意不够或清洗不彻底等，都有着火或爆炸的危险；就是置换后没有及时动火检修，而是间隔了一段时间才动火也有爆炸的危险；在洗舱操作中若注意不够还易产生静电而引起着火或爆炸；还由于油蒸汽有毒，亦可能引起中毒或窒息事故。如据英国劳氏船级社1969年12月到1973年3月的统计，曾有11艘万吨级以上的油轮在洗舱时发生了爆炸事故。根据国际航运工会对3艘超级油船的调查报告，这些事故可能都是清洗中的静电引起的。中国的“滨海”号604舱在洗舱时也曾使3人中毒。 
    (3)失火扑救难度大由于油轮、船舶的油舱(柜)所处的位置多为船舶内部低层的隐蔽处，并为密封狭小的柜室，加之船舶内部运输和燃用的物资大都是易燃的油类物质，油管路十分复杂，所以，一旦发生火灾要比陆上难以扑救的多。如1970年8月31日，中国某船厂新造的“风雷”号万吨轮发生火灾，曾动用消防车几十部，528个单位参加扑救，投入消防器材11600多件。花费长达4个多小时的时间才将火扑灭，造成了16人死亡，63人重伤，445人轻伤，经济损失达200余万元的特大火灾事故。 
(二)油舱(柜)不清洗带油动火检修用二氧化碳气体保护的防火机理 
    用二氧化碳气体保护动火检修油舱(柜)，是将压缩的二氧化碳气体充填到油舱(柜)油液面之上的空间内，使其油蒸汽的浓度限制在爆炸下限以下，和使其中的氧含量降至不能燃烧的浓度之下，从而防止油舱(柜)在动火检修过程中，发生着火或爆炸的一种方法。由油品燃烧的机理可知，油蒸汽要发生爆炸，需具备以下两个充要条件： 
    (1)油蒸汽与空气(氧气)混合的浓度在爆炸极限范围之内： 
    (2)有足够能量和温度的点火源与之作用。 
    由此可知，要防止油舱(柜)在检修中发生火灾，办法只能是消除以上两个充要条件中的任一个。由于动火检修是明火作业，着火源的温度和能量足够引燃油蒸汽并不可能消除，所以，将油蒸汽与空气(氧气)的浓度限制在爆炸极限之外，是唯一的办法。二氧化碳气体保护是达到此要求的一个较好的措施。根据爆炸机理和分子活化原理，充填二氧化碳气体保护动火的作用有以下两个。 
    (1)可稀释和降低混合气中氧分子的含量，并抑制和钝化油分子。由于二氧化碳气体的密度大于空气(约为空气的1.5倍，氧气的1.4倍)，所以充填后可在油舱(柜)空间下部的液面之上的空间内形成一个厚厚的惰性气体保护层，从而抑制油分子外逸，减少混合气中油分子的含量。同时过量充填二氧化碳气体后可使油舱(柜)内空间的氧分子含量得以降低或稀释，减少氧分子和油蒸汽的接触机会，并随着不断充填，还可使油舱(柜)内的油蒸汽逐渐惰性化，从而有效地防止爆炸的发生。 
    (2)可置换设备内的空气(氧气)。如前所述，由于二氧化碳气体的密度比空气重，所以在向油舱(柜)内过量充填二氧化碳气体后可将系统内的空气置换出来，从而使设备系统内油蒸汽中的二氧化碳浓度达到安全浓度以上，使设备系统内空气中的氧含量降低至可使火窒熄的浓度，从而影响爆炸极限的范围，以至使爆炸危险度降为零(爆炸危险度是指爆炸上、下限之差与下限的比值，是安全系统工程上评价火灾危险程度的一种方法)。据测试，在汽油蒸汽与空气的混合气体中添加了不同数量的二氧化碳气体后，对汽油蒸汽爆炸极限的影响如表2—7—6 
    表2—7—6 不同浓度CO2气体对汽油蒸汽爆炸极限的影响
   Cq(％) 汽油的爆炸极限(％)      爆炸危险度 
     0      1．4—7．4       4．28 
     10      1．4—5．6       3．00 
     20      1．8-4．2        1．33 
     27      2．1—3．5       0．66 
     28        2．7         c0 
    >28       不爆炸        0 

    从表2—7—6可以看出，当汽油中二氧化碳气体的含量达到28％以上时．爆炸危险度为零。由此可知，在油舱(柜)中充填二氧化碳的浓度达到28％以上时，动火检修是不会发生爆炸的；另据《海船消防》介绍，在封闭的舱室内，当充人28．5％体积浓度的二氧化碳气体时，可使舱内空间的氧含量降至可使一般可燃物质燃烧窒熄的浓度15％，对于易燃液体及气体的氧含量降至11．8％就可抑制爆炸。