管道环接安全技术——焊接防火、防爆基础知识

金属焊接切割作业时，要使用高温、明火，且经常与可燃易爆物质及压力容器，管道接触，因此，在焊接操作中存在着发生火灾和爆炸的危险性，所有焊接现场在操作时，都要严格防火、防爆。

一、燃烧和爆炸的基本知识

1.燃烧

(1)含义燃烧是可燃物跟助燃物发生的一种剧烈的、发光、发热的化学反应。

发生燃烧必须具备三个条件，即可燃物质、助燃物质（氧化剂）、达到燃烧点。

(2)燃烧的分类

①闪燃。闪燃是指易燃或可燃液体挥发出来的蒸气与空气混合后，遇火源发生一闪即灭的燃烧现象。发生闪燃现象的最低温度点称为闪点。闪点越低，发生火灾爆炸的危险性越大。

②着火。着火指可燃物质在空气中受到外界火源或高温的直接作用，开始起火持续燃烧的现象。这个物质开始起火持续燃烧的最低温度点称为着火点。

③自燃。自燃物质在缓慢氧化的过程中会产生热量。如果产生的热量不能及时散失就会越积越多，靠热量的积聚达到一定的温度时，不经点火也会引起自发的燃烧而发生的燃烧现象叫做自燃，可燃物质受热升温而无需明火作用，即能自行燃烧的最低温度称为自燃点。

根据燃烧三要素，取消或破坏可燃物质、助燃物质、着火源三个条件中一个以上的条件，即可避免燃烧的产生。扑灭火时，可采取冷却、隔离或窒息的方法取消已产生的上述条件，而终止燃烧。

爆炸是物质由于状态变化，在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和大量能量，使周

2.爆炸

气压猛烈增高并产生巨大声音的现象

爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸。

可誉性气体或蒸气与空气混合后能够发生爆炸的浓度范围标为爆炸微服，最低液度积方爆炒下聚，最高浓度称为爆炸上限，可燃性物质的爆炸下限越低，爆炸极限范围越宽，的危险性亦越大。化学性爆炸是在以下三个条件同时存在时，才能发生：

①存在可燃易爆物。

②可燃易爆物和空气混合并达到爆炸极限。

③爆炸性混合物遭遇火源作用。

防止化学性爆炸，就是制止上述三个条件同时存在。

燃烧和化学性爆炸实质上主要是氧化反应，两者关系是很密切的，由于发生火灾后引起爆炸，或者由于发生爆炸引起火灾。因此，对焊接时的防火防爆要引起高度重视。

二、焊接发生火灾爆炸的原因

1. 焊接时发生爆炸的几种情况

(1)可燃气体的爆炸 工业上大量使用的可燃气体，如乙块（C2H2)、天然气等，与氧气或空气均匀混合达到一定限度，遇到火源便发生爆炸，这个限度称为爆炸极限，常用可他气体在混合物中所占体积百分比来表示，例如：乙炔与空气混合爆炸极限为2.2%~81%乙炔与氧气混合爆炸极限为2.8%~93%;丙烷或丁烷与空气混合爆炸极限分别为2.1%~9.5%和1.55%~8.4%.

(2)可燃液体或可燃液体蒸气的爆炸在焊接场地或附近放有可燃液体时，可燃液体或可燃液体的蒸气达到一定浓度，遇到电焊火花即会发生爆炸，例如；汽油蒸气与空气混合，其爆炸极限仅为0.7%~6.0%。

(3)可燃粉尘的爆炸 可燃粉尘（例如镁、铝粉尘，纤维素粉尘等）,悬浮于空气中，达到一定浓度范围，遇火源（例如电焊火花）也会发生爆炸。

2.焊接发生火灾爆炸的原因

①焊接切割作业时，尤其是气体切割时，由于使用压缩空气或氧气流的喷射，使火星熔珠和铁渣四处飞溅（较大的熔珠和铁渣能飞溅到距操作点5m以外的地方）,当作业环境中存在易燃、易爆物品或气体时，就可能会发生火灾和爆炸事故。

②在高空焊接切割作业时，对火星所及的范围内的易燃易爆物品未清理干净，作业人员在工作过程中乱扔焊条头，作业结束后未认真检查是否留有火种。

③露天作业时，风力超过5级还要进行焊接作业。

④气瓶存在制度方面的不足，气瓶的保管充灌、运输、使用等方面存在不足，违反安全操作规程等。

⑤乙块、氧气等管道的制定、安装有缺陷，使用中未及时发现和整改其不足。

③在焊补燃料容器和管道时，未按要求采取相应措施。在实施置换焊补时，置换不彻底，在实施带压不置换焊补时压力不够致使外部明火导入等。

三、防火、防爆措施

①焊接场地禁止放易燃、易爆物品，保持足够的照明和良好的通风。焊接现场必须配 备足够数量的灭火器材。

②作业现场要加强安全检查。焊接场地10m内不应储存油类或其他易燃、易爆物质的储存器或管线、氧气瓶等。

③在有易燃、易爆物的车间、场所或煤气管、乙块管（瓶）附近焊接时，必须取得消部门的同意。操作时要采取严密措施，防止火星飞溅引起火灾。

④焊工不准在木板、木砖地上进行焊接操作。

⑤焊工不准在手把或接地线裸露的情况下进行焊接操作。

气焊气割时，要使用合格的气瓶及回火防止器、压力表（乙块、氧气）、要定期校套，还要应用合格的橡胶软管。

①对受压容器、密闭容器、各种油桶和管道、沾有可燃物质的工件进行焊接时，必须事先进行检查，并经过冲洗除掉有毒、有害、易燃、易爆物质，解除容器及管道压力，消除容器密闭状态后再进行焊接。

③焊接密闭空心工件时，必须留有出气孔；焊接管子时，两端不准堵塞。

④在登高作业时，为防止火花落下或飞散引起燃烧爆炸事故，可用钢板、石棉板等非可燃材料作挡火板，防止火花飞藏。

①工作结束后，要切记拉闸断电，并认真检查，防止隐藏火种，酿成火灾、确定无隐息，方可离开。

一、电焊作业安全规定

①电焊作业要严格遵守电气安全技术规程。除电焊机二次线路外，电焊工不许操作其他电气线路。

②焊接工作前，先检查焊机和工具是否安全可靠。焊机外壳应接地，焊机各接线点接被应良好，焊接电缆的绝缘应无破损。

①电缆操作不得使人身、机器设备或其他金属构件等成为焊接回路，以防焊接电流造成人身伤害或设备损坏事故。

④施焊前应佩戴齐全防护用品。面罩应严密不漏光；清焊渣时，必须佩戴防护镜或防护罩，防止焊症伤眼。

①在地面上或沟下作业时，应先检查管线垫墩和沟壁情况；沟下作业时，沟上应设专人负责监护，如有管线滚动和塌方可能，要立即停止作业并报告领导，采取措施后，方准作业。

⑥在高空和水上作业时，要采取防坠落、触电等措施；在容器内、隧道内施焊时，应采取通风和排烟措施，防止中毒，并设专人监护。

⑦电焊工的手和身体外露部分不得接触二次回路。特别是身体和衣服潮湿时，更不准接触焊件和其他带电体。焊机空载电压较高时或在潮湿地点施焊时，应在操作点地面铺绝缘材质垫板，

④在工作地点移动焊机、更换熔断器、焊机发生故障检修或更换焊件改装二次回路等，期切断电源，推拉闸刀开关时，必须戴皮手套，同时头部应偏斜，以防电弧火花灼伤脸部。

不允许拖拽电缆，焊接结束应将焊把，电缆放于支架上。

③焊接操作应注意电传导和热传导作业，避免电火花和高温引起火灾。

①焊接地点周围5m内，须清除一切可燃易爆物品，否则，应采取防护措施。

①焊接储，输过易燃，易爆或有毒介质的容器或管线，在焊接前必须经过检测和处理，按动火审批权限办理审批手续，否则不得施工。

二、气焊和气割作业安全规定

从事气焊、气制作业人员，须经相关部门培训，考试合格后，持特种作业安全操作证(焊工）上岗。

气焊气制作业人员应戴防尘（电焊尘）口罩穿帆布工作服、工作鞋，戴工作帽、手套，上衣不应扎在裤子里。口袋应有遮盖，脚面应有鞋罩，以免焊接时被烧伤。

禁止使用有缺陷的焊接工具和设备，氧气瓶、乙块气瓶、减压器、压力表、橡胶管及焊割工具上，严禁洁染油脂。

焊接作业前，清除现场10m范围内油料，木材、草料等容易引起火灾、爆炸的易燃易爆物品，并做好危险源辨识和防火防爆、防烧伤烫伤的安全措施。

在焊接中禁止将带有油迹的衣服、手套或其他沾有油脂的工具、物品与氧气瓶软管及接头相接触。

可燃气体（乙块）的橡胶软管如在使用中发生脱落、破裂或着火时，应首先将焊枪的火焰熄灭，然后停止供气。氧气软管着火时，应先采取措施停正供气。

乙块和氧气管在工作中应防止洁上油脂或触及金属溶液，禁止把乙块及氧气软管放在高温管道和电线上，不应将重的或热的物体压在软管上，也不准将软管放在运输通道上，不准把软管和电焊用的导线敷设在一起。

焊枪在点火前，应检查其连接处的严密性及其嘴子有无堵塞现象，禁止在着火的情况下疏通气焊嘴。

氧气阀门只准使用专门扳手开启，不准使用凿子、锤子开启。乙炔阀门应用特殊的键开启。

焊枪点火时，应先开氧气门，再开乙块气门，立即点火，然后再调整火焰。熄火时与此操作相反，即先关乙块气门，再关氧气门，以免回火。

点火时，焊枪口不准对人，

由于焊嘴过热堵塞而发生回火或多次鸣爆时，应先迅速地将乙炔气门关闭，再关闭氧气门，然后将焊嘴浸人冷水中，

焊工不准将正在燃烧中的焊枪放下；如有必要时，应先将火焰熄灭。

不准在带有压力（液体压力或气体压力）的设备上或带电的设备上进行焊接。

在林区、仓库、油库、高压室、配电室、电缆沟、注油设备附近等易燃易爆区的焊割作业，必须到相关单位办理许可手续和动火工作票，备有一定的消防器材，并设围屏防止金属熔渣飞溅引起火灾爆炸。

在沟道或井下工作时，必须在周围设置遮栏和警示标志，工作现场不应少于两人，地面上应有一人担任监护。进入沟道或井下的工作人员应戴安全帽，使用安全带，安全带的绳子应绑在地面牢固物体上，由监护人进行监视。如果工作人员需要撤离，沟道、井坑、孔洞的盖板和安全设施必须恢复，或在其周围设置临时围栏并装设照明等显著标志。

动火审批主要应考虑的安全问题：一是动火设备本身：二是动大时的周围环境，动火糖126

工时，必须经过动火负责人检查确认无安全问题，待措施落实，办好动火票后，方可动火要做到“三不道天”，即没有批准动火票不动火，防火措施不落实不动火，防火监护人不到成场不动火，动大过程中应随时注意环境变化，发现异常情况时要立即停止动火。

动火湿器不许有可燃气体素品；境内，室内动火作业，可燃气体浓度须经仪器监测小于

2.动火现场安全要求

爆作下限的25%,否则应采取强制通风措施，推除余气；动火现场5m以内无易燃物；坑内作业应有出入坑梯，以便于紧急撤离；动火后应检查现场，确认无火种后，才能离开

3.更换大直径输气管段的安全要求

更换直径大于250mm的管段时，应首先关闭该管段上、下游的载断阀，断绝气源，放空管段内余气：为了避免吸入空气，管内应留有80~120mm水柱的余压；在更换管段两端3~5m处开孔放置隔离球，隔离余气或用DN型开孔封堵器开孔，保证操作安全。

不停输封堵技术只是在上述过程之前，先在两个法兰短节之外再焊接两个法兰短节，按照同样的程序开孔后，先在外侧两个短节之间连接旁通管道，导通油流后，再由内侧两个短排放管内天然气时，应先点火，后放空，若管道地形起伏，从多处放空口排放时，处于节进行封堵。

低注处的放空管将先于高处放完，为了保证管内留有一定余压，在放空口火焰降至大约1m高时，关闭放空阀门。

切割隔离球孔宜采用机械开孔，采用气割时，须事先准备好消防器材，切割完后立即用石棉布盖住孔口并灭火，若管内有凝析油，应先用手提式电钻在管线上钻一个小孔，用软管插入孔内向管内注入氢气后，再切割隔离球孔，切割过程中应不断充氮气。向隔离球中充入的气体必须是情性气体（常用氢气）或二氧化碳，严禁用氧气或其他可燃性气体。

割开的管段内沉淀黑色的硫化铁时，应用水清洗干净，防止其自燃，若管内有凝析油，动火前应在管道低注处开小孔，将油抽出，开孔及抽油过程中不断注入氮气。

管段焊完恢复输气时，应首先置换管内空气。若有自燃的硫化铁存在，可在清管前推入段水或情性气体，将自燃的硫化铁熄灭，防止混合气爆炸。

4.输气站内管线维修的安全要求

输气站内设备集中、管线复杂、人员较多，除了遵守上述维修安全要求外，维修人员应熟悉站内流程及地下管线分布情况，熟悉所维修设备的结构、维修方法。还应注意：对动火管段必须截断气源，放空管内余气，用氮气置换或用蒸汽吹扫管线。该段与气源相连通的阀门应设置“禁止开闭”的标志并派专人看守，对边生产边检修的站场，应严格检查相连部位是否有串漏气现象，或加隔板隔断有气部分，经检测确认无漏气后才能动火。

管道组焊或修口动火前必须先做“打火试验”，防止“打炮”伤人。

站内或站场四周放空时，站内不得动火；站内施工动火过程中，不得在站内或站场四周放空；动火期间，要保持系统压力平稳，避免安全阀起跳