注意氧氣瓶的消防安全

羅海生

近期廣西相繼發生2起氧氣爆炸引起火災的事故。通過對事故現場、氧氣瓶爆炸燃燒等原因的分析,提出消防應急處置此類事故的措施及預防對策。

氧氣瓶是貯存和運輸氧氣的專用高壓壓力容器,它是由瓶體、瓶箍、瓶閥和瓶帽4部分組成。其瓶體外部有2個防震膠圈,瓶體為天藍色,并用黑漆標明“氧氣”兩字,用以區別其他氣瓶。在壓力容器燃爆事故中,氧氣瓶的燃爆占有相當大的比例,且時有發生。

2010年4月9日上午10時左右,廣西柳州市桂柳路星裕機械配件公司金屬切割車間,發生了一起氧氣瓶組閥門管道瞬間爆炸燃燒事件。由于車間人員處置及時,避免了因氧氣瓶爆炸燃燒造成的人員傷亡,只是造成閥門管道炸裂和相鄰鐵柱被炸開一個洞。筆者作為消防指戰員參與了此次事故的處置。通過察看現場,該車間面積約100m2,氧氣瓶組共有10個氧氣瓶組成,令人震驚的是離氧氣瓶組左邊4m左右還有10余瓶乙炔鋼瓶組,主要用于氧炔焊切割金屬用。乙炔為易燃易爆氣體,氧氣是助燃氣體,如將這2種氣體共處一個車間,其安全隱患不亞于定時炸彈。此次事故幸好處理及時,沒有因氧氣瓶閥門管道的爆炸引發附近的乙炔瓶組爆炸事故,不然其后果不堪設想。

2010年4月11日上午8時,廣西桂林灌陽縣興新冶煉廠因員工操作氧氣瓶不當致使氧氣瓶發生爆炸燃燒引燃旁邊的可燃物,接著再引燃旁邊的改裝車,事主在無法控制火勢時才撥打報警電話求救。此起火災由于消防官兵撲救及時,保住了廠內的大量設備,火災沒有造成人員傷亡。

目前企業對易燃易爆類氣體的防范意識做得比較好,但對助燃性的氣體認識卻不全面,認為其不能燃燒、是安全的,從而產生了麻痹大意的思想,釀成了事故。因此,做好氧氣瓶的防火防爆工作,提高消防安全防范意識,對減少火災事故具有十分重要的意義。

氧氣的危險特性

氧氣作為一種理想的助燃氣體,廣泛應用于焊接和切割中。由于氧氣瓶是一種盛裝助燃壓縮氣體的移動式容器,壓力高,裝卸運輸頻繁,使用環境復雜,往往使氧氣瓶的使用處于不安全的狀態,一旦發生氣瓶爆炸事故,將給人民生命財產造成巨大損失。

氧氣瓶在日光下暴曬或在高溫環境中存放,或搬運時摔甩,易使鋼瓶中液化氧汽化膨脹,容易引起鋼瓶爆裂。氧氣本身不燃燒,但能助燃。氧氣是助燃氣體,主要表現是其強氧化性,會使接觸到的可燃物(特別是油脂等碳氫化合物)自燃,在一定條件下還會引起金屬的燃燒,因此其生產和儲存的火災危險性類別為乙類。

氧氣與有機物或其他易氧化物質能形成爆炸性混合物,如與油脂接觸則反應生熱,此熱蓄積到一定程度則可自燃。與乙炔等可燃氣體混合能形成爆炸性混合氣,液態氧和易燃物共儲時,特別在高壓下,有爆炸危險。液態氧易被衣物、木材、紙張等吸收,見火即燃。

氧氣瓶爆炸燃燒的原因

對壓力容器來說,產生爆炸事故的原因主要有2種,分別是化學爆炸和物理爆炸。

對于氧氣瓶發生物理爆炸的原因稍微簡單些,因為氧氣瓶裝的氣體均為壓縮氣體,由于超裝等原因,只要外面環境的溫度升高,導致氣瓶內的氣體體積迅速膨脹達到一定程度,容易產生物理爆炸事故。

而氧氣瓶發生化學爆炸的原因就復雜多了。從消防燃燒學可知,氣瓶發生化學爆炸的前提是:在氣瓶內必須同時存在且有足夠多的可燃物、助燃物及引燃引爆能量3要素。在滿瓶氧氣中,存在足夠多的助燃物是毋庸置疑的。氧氣瓶內的可燃物(氣體)可能來源于在氧氣生產時隨空氣一起進入的或者是在充裝過程中出現了混裝產生的。而對于引燃引爆的能量可能來源于在開啟氧氣瓶閥的瞬間,快速開瓶閥或瓶閥閥桿彎曲,都會使在開瓶閥時產生較大的摩擦熱能或摩擦靜電火花。雖然氧氣不是易燃物只是助燃物,但是只要存在了上面所敘述的3方面因素,在一定條件和場合下也會發生爆炸燃燒。

因此導致氧氣瓶爆炸燃燒的火災原因可以歸納為:在開啟瓶閥時的摩擦熱及氧氣高速流動摩擦產生的靜電火花,或是隨高速流動的氧氣一起出來的鐵銹等撞擊閥體所產生的火花,點燃粉末狀污物或引燃密封材料而引起瓶閥劇烈爆炸燃燒。

消防應急處置措施

氧氣瓶發生泄漏或爆炸燃燒時,應立即采取消防應急措施,盡可能地減少人員傷亡和財產損失。

在泄漏應急處理時,企業應迅速將泄漏污染區人員撤離至上風處,并進行隔離,嚴格限制無關人員進入,切斷一切火源;建議在應急處理時,操作人員應戴自給正壓式空氣呼吸器,穿一般作業工作服,并且避免與可燃物或易燃物接觸;盡可能切斷泄漏源;合理通風,加速擴散;漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再使用。

在發生著火燃燒時,用水保持容器冷卻,以防受熱爆炸、急劇助長火勢。同時迅速切斷氣源,用水噴淋保護切斷氣源的人員,盡可能把氧氣瓶周邊的可燃物搬離,然后根據著火原因選擇適當滅火劑滅火。

事故防范對策

廣西相繼發生的2起氧氣瓶爆炸事故充分暴露了氣瓶的銷售、充裝及使用諸環節中,各有關單位和人員的消防安全意識淡薄、安全知識缺乏,對法規、標準執行不力。因此,各有關單位和人員應認真學習和貫徹《氣瓶安全監察規定》《氣瓶安全監察規程》、 GB50016-2006《建筑設計防火規范》及相關氣體儲存的注意事項、相關規定。氧氣充裝廠(站)還必須嚴格執行GB 14194-2006 《永久氣體氣瓶充裝規定》,GB 17264-1988 《永久氣體氣瓶充裝站安全技術條件》等有關法規標準。

消防部門對氧氣使用單位要嚴格按照GB 50016-2006《建筑設計防火規范》進行有關消防設計審核和消防監督,并且要加大監管力度。氧氣火災危險性屬乙類,按照有關規定,氧氣瓶使用時必須遠離易燃易爆物品,遠離明火與熱源在10m以外,以及在焊接作業時氧氣瓶距焊接點的距離也要在10m以外;同時規定氧氣瓶與乙炔瓶的距離應不少于3m,并且與乙炔瓶等易燃易爆氣體嚴禁同室存放,因為一旦氣瓶漏氣,遇上明火即會發生爆炸,將造成不可挽回的損失。因此,在氧氣儲存的場所嚴禁與像乙炔之類易燃易爆物、可燃物同處在一個防火分區。

加強銷售管理。氣瓶的發放、回收必須逐瓶做好登記,對氣瓶的使用情況必須保證可追蹤,必須判別氣瓶內的氣體的性質,以確保送充氧氣站的氣瓶內的氣體為氧氣,防止混裝產生安全隱患。

氧氣充裝站必須加強充裝前檢驗工作,必須嚴格執行《氣瓶安全監察規程》。必須逐瓶檢查,對有懷疑的氣瓶必須判別瓶內氣體性質,只有瓶內氣體與擬充裝氣體一致,方可進行充裝,確保瓶內余氣與氧氣不會形成爆鳴性氣體;無余氣氣瓶應卸下瓶閥并對瓶閥及瓶內進行油脂檢查,若有油脂,必須進行處理,否則一律不得充裝;杜絕氣瓶“大循環”流通使用;充裝單位只能充裝自有產權的氣瓶。

氣瓶使用單位應嚴格遵守和加強氣瓶的儲存和使用管理。加強氣瓶儲存管理,氣瓶應置于符合相關規定的專用倉庫內儲存;開關瓶閥時,操作應緩慢,盡可能減小開關瓶閥所產生的摩擦熱能及靜電電壓,以免引燃可燃物;夏天在室外操作時,氣瓶應采取遮陽防曬措施;在冬季使用氧氣瓶,如遇瓶閥或減壓器凍結,可用開水或蒸汽解凍,禁止明火烘烤。

在發現瓶閥漏氣時,應立即更換密封件以排除故障,密封材料應是無油脂的阻燃材料。另外,充裝系統中的管道、閥門、連接件等也都應是無油脂的阻燃材料,且要有消除靜電的可靠接地裝置。

開啟瓶閥應緩慢,以減輕氣流的摩擦沖擊。在瓶內壓力達到充裝壓力(注意:在不同充裝溫度下有不同的最高充裝壓力)的1/3前,應逐只檢查氣瓶溫度是否大體一致,瓶閥是否漏氣,發現異常應及時妥善處理。在使用氧氣瓶過程中,氧氣瓶內的氧氣不應用盡,要求保留0.1MPa以上的余壓以防止其他氣體倒流進入瓶內。

在使用氧氣瓶進行與電焊工同在一處作業時,為防止氣瓶帶電,應在瓶底加絕緣墊;與氣瓶接觸的管道設備應設接地裝置,防止因產生靜電而引起火災和爆炸;在同一場地進行焊接作業時,氧氣瓶要保證絕緣,氣瓶不可導電。

氧氣充裝和使用單位應對其工作人員進行相關消防安全教育,定期或不定期地對其進行消防培訓,并根據實際情況制定切實可行的消防安全管理制度及安全操作規程,嚴把檢查、檢驗關,進行安全作業。

編輯 呂楠俊