特殊焊接與切割作業(yè)安全技術(shù)
特殊焊接與切割作業(yè)安全技術(shù)
在化工、石油、建筑、造船、沿海大陸架開發(fā)和海上打撈工程中，需要在特殊的作業(yè)環(huán)境如水下或高處進(jìn)行焊側(cè)操作;在焊接加工對象具有易燃易爆等特殊危險性時、如油罐、管道等的檢修焊補(bǔ)，必須采取相應(yīng)的措施，以確保焊補(bǔ)過程的安全下面介紹化工燃料容器與管道焊補(bǔ)、登高焊割 作業(yè)和力下焊割作業(yè)等的安全措施。
一、化工及燃料容器管道焊補(bǔ)安全技術(shù)
化工企業(yè)的許多設(shè)備如燃形纖容器和管道等，在工作中因為承受內(nèi)部介質(zhì)的壓力、溫度、化學(xué)寫電化學(xué)腐蝕的作用，以及結(jié)構(gòu)材料的缺陷等，會出現(xiàn)裂紋、穿孔等影r向正常生產(chǎn)的問題，在生產(chǎn)檢修時，需要動火焊補(bǔ)。由于化工生產(chǎn)具有高度連續(xù)性的特點，這類焊接操作往往是在任務(wù)急、時間緊、處干場燃易爆易中毒的環(huán)境中，有時還要在高溫高壓下進(jìn)行，稍有疏忽就杉及易發(fā)生爆炸、火災(zāi)和中毒事故。某些情況下這類事故往往可了引起整座廠房或整個燃料供應(yīng)系統(tǒng)爆炸著火，后果極為嚴(yán)重。因此、掌握燃率年容器、管道檢修的安全技術(shù)是十分必要的。
目前，對于化工處料容器的焊補(bǔ)，在防火災(zāi)爆炸理論的指導(dǎo)下，主要有置換動火焊補(bǔ)法與帶壓不置換動火焊補(bǔ)法兩種。
1.置換動火焊補(bǔ)>法
置換動火是指在動火檢修中可、用水、蒸氣或惰性氣體將設(shè)備、管道里的可燃性或有毒性氣體徹廠排除使設(shè)備管道內(nèi)的可燃物含量達(dá)到安全要求，經(jīng)確認(rèn)不會形成廣炸性混合物后，才動火焊補(bǔ)的方法。
置換動火是人們從長期生，實踐中總結(jié)出來的經(jīng)驗，它將爆炸的條件減到最少，是比較安全妥善的辦法，在設(shè)備、管道的檢修工作中一直被廣泛采用 但是采用置護(hù)奐法時，設(shè)備或管道需暫停使用，需要用惰性介質(zhì)進(jìn)行置換; 置換過程中要不斷取樣分析，直至合格后才能動火;動火以后還要再置換。這樣的方法手續(xù)多，置換作業(yè)耗費時間長，影響生產(chǎn)。此外， 如系統(tǒng)設(shè)備管道中彎頭死角多，往往不易置換干凈而留下事故隱患。 若置換不徹底，仍有發(fā)生爆炸的危險。
為確保安全，必須采取下歹小安全技術(shù)措施，才能有效防止爆炸著火事故的發(fā)生。
（1）可靠隔離。烙料容器與管道停工后，通常是采用盲板將與之連接的出入管路截斷， 使焊補(bǔ)白勺容器管道與生產(chǎn)的部分完全隔離。為了有效防止爆炸事故的發(fā)生，盲板除必須保證嚴(yán)密不漏氣外，還應(yīng)保證能耐管路的工作壓力，避免盲板受壓破裂。
（2）嚴(yán)格控制可燃物含量。焊補(bǔ)前，通常采用蒸汽蒸煮并用置換介質(zhì)吹凈等方法將容器內(nèi)部的可燃物質(zhì)和有毒性物質(zhì)置換排出。
（3）嚴(yán)格清洗工作。檢修動火前，設(shè)備管道的里外都必須仔細(xì)清洗。有些可燃易爆介質(zhì)被吸附在容器、管道內(nèi)表面的積垢或外表面的保溫材料中，由于溫差和壓力變化的影響，置換后也還能陸續(xù)散發(fā)出來，導(dǎo)致操作中氣體成分發(fā)生變化，即動火條件發(fā)生變化而造成爆炸失火事故。
（4）空氣分析和監(jiān)視。在置換作業(yè)過程中和檢修動火開始前半小時內(nèi)，必須從容器內(nèi)外的不同地點取混合氣樣品進(jìn)行化驗分析，檢查合格后才可開始動火焊補(bǔ)。在動火過程中，還要用儀表監(jiān)視。由于可能從保溫材料中陸續(xù)散發(fā)出可燃?xì)怏w或雖經(jīng)清水或堿水清洗，但由于焊接的熱量把底腳泥或桶底卷縫中的殘油趕出來，可蒸發(fā)成可燃蒸氣，所以，焊補(bǔ)過程中需要繼續(xù)用儀表監(jiān)視。儀表監(jiān)視可及時發(fā)現(xiàn)可燃?xì)鉂舛鹊纳仙�，達(dá)到危險濃度時，要立即暫停動火、再次清洗直到合格為止。
（5）增加泄壓面積。動火焊補(bǔ)時應(yīng)打開容器的人孔、手孔、清掃孔和放散管等。嚴(yán)禁焊補(bǔ)未開孔洞的密封容器。進(jìn)入容器內(nèi)采用氣焊動火時，點燃和熄滅焊槍的操作均應(yīng)在容器外部進(jìn)行，防止過多的乙炔氣聚集在容器內(nèi)。
（6）安全組織措施。在檢修動火前必須制訂計劃。計劃中應(yīng)包括進(jìn)行檢修動火作業(yè)的程序、安全措施和施工草圖。施工前應(yīng)與生產(chǎn)人員和救護(hù)人員聯(lián)系并應(yīng)通知廠內(nèi)消防隊∶在工作地點周圍10m內(nèi)應(yīng)停止其他用火工作，并將易燃物品移到安全場所。弧焊機(jī)二次回路線及氣焊設(shè)備乙炔膠管要遠(yuǎn)離易物、防止操作時因線路發(fā)生火花或乙炔膠管漏氣造成起火;檢修動火前除應(yīng)準(zhǔn)備必要的材料，工具外，還需焦備好消防器材。在黑暗處所或夜間工作，應(yīng)有足夠的照明，并準(zhǔn)備好帶有防護(hù)罩的手提低壓（12V）行燈等。
2.帶壓不置換動火焊補(bǔ)法
燃料容器的帶壓不換動火、目前主要用于可燃液體和可燃?xì)怏w容器管道的焊補(bǔ)它要求嚴(yán)格控制氧的含量，使工作場所不能形成達(dá)到爆炸范圍的混合在料容器或管道處于正壓狀態(tài)條件下進(jìn)行焊補(bǔ)。通過對含氧量的控制，使可燃?xì)怏w含量大大超過爆炸上限，然后讓它以穩(wěn)定不變的速度，從設(shè)備或管道的裂縫處逸出，與周圍空氣形成一個燃燒系統(tǒng)。點燃可燃性氣體，并以穩(wěn)定的條件保持這個燃燒系統(tǒng)，控制氣體在燃燒過程中不致發(fā)生爆炸。
帶壓不置換法不需要置換原有的液體或氣體，有時可以在不停車的情況下進(jìn)行（如焊補(bǔ)氣柜）。只要有專人負(fù)責(zé)控制關(guān)鍵崗位氣體中氧的含量和壓力符合要求并保持穩(wěn)定即可。它的手續(xù)少，作業(yè)時間短，有利于生產(chǎn)。但是它的應(yīng)用有一定的局限性，只能在連續(xù)保持一定壓力的情況下進(jìn)行。另外，這種方法只能在設(shè)備管道外面動火，如果需要在設(shè)備管道內(nèi)動火，仍必須采取置換作業(yè)法。
帶壓不置換動火在理論上和技術(shù)上都是可行的。只要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程、同樣也是安全可靠的。但與置換動火比較，其安全性稍差，同時有關(guān)理論尚需進(jìn)一步研究。目前安全規(guī)則規(guī)定，禁止采用這種動火方法。
為確保帶壓不置換動火的安全性，操作時必須注意下列幾點∶（1）嚴(yán)格控制氧含帶壓動火焊補(bǔ)之前，必須分析容器內(nèi)氣體的成分。以保證其中的體積分?jǐn)?shù)不超過安全值。所謂安全值就是在混合氣中。當(dāng)氧的體積分?jǐn)?shù)小于某一極限值時（氧的體積分?jǐn)?shù)以不超過1% 作為安全值）、不會形成達(dá)到爆炸極限的混合氣，也就不會發(fā)生爆炸。
在動火前和整個焊補(bǔ)操作過程中，都要始終穩(wěn)定控制系統(tǒng)中氧的體積分?jǐn)?shù)低于安全數(shù)值。這就要求生產(chǎn)負(fù)荷要平衡，前后工段要加強(qiáng)統(tǒng)一調(diào)度。關(guān)鍵崗位要有專人把關(guān)。要加強(qiáng)氣體成分分析（可安置氧氣自動分析儀），發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中氧的體積分?jǐn)?shù)增高時，應(yīng)盡快找出原因及時排除。氧的體積分?jǐn)?shù)超過安全值時應(yīng)立即停止焊接。
（2）正壓操作。焊補(bǔ)前和整個操作過程中，設(shè)備、管道必須連續(xù)保持穩(wěn)定的正壓。這是帶壓不置換動火安全程度的關(guān)鍵。一旦出現(xiàn)負(fù)壓，空氣進(jìn)入動火的設(shè)備或管道，就難免會發(fā)生爆炸。
壓力大小的選擇，一般以不猛烈噴火為宜。壓力太大，氣體流量、流速也大，噴出的火焰很大、很猛，焊條熔滴容易被氣流沖走，給焊接操作造成困難;壓力太小，易造成壓力波動，使空氣漏入設(shè)備或管道，形成爆炸性混合氣。因此，在選擇壓力時，要有一個較大的安全系數(shù)們一般可控制在0.00147-0.0049MPa。在這個范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)備管道損壞的程度和容器本身可能減低的壓力等情況，以噴火不猛烈為原則，具體選定壓力大小。但是絕對不允許在負(fù)壓下焊接。壓力一般用U性壓力計顯示，壓力計接在被焊接的設(shè)備取樣管上，要隨時監(jiān)視。
（4）嚴(yán)格控制動火點周圍可燃?xì)獾暮�。在室�?nèi)或室外進(jìn)行容器的帶呀不置換動火焊補(bǔ)時，還必須分析動火點周圍滯留空間的可燃物含量，以小于爆炸下限的1/4-1/3為合格。應(yīng)根據(jù)可燃?xì)獾男再|(zhì)（如相對密度、揮發(fā)性）和廠房建筑的特點等正確選擇取樣部位。應(yīng)注意監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，確認(rèn)安全可靠時再動火焊補(bǔ)。
3.置換動火與帶壓不置換動火焊補(bǔ)作業(yè)的利弊
（1）置換動火焊補(bǔ)時人們從長期生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的經(jīng)驗，它將爆炸的條件剪刀最少，是比較安全妥善的辦法，在設(shè)備、管道的生產(chǎn)檢修工作中一直被廣泛采用。但是采用置換法時，設(shè)備或管道需暫停使用，需要用惰性氣體或其他介質(zhì)進(jìn)行置換，置換過程中要不斷取樣分析，直至合格后才能動火；動火以后還要再置換。這樣的方法手續(xù)多，置換作業(yè)耗費時間長，影響生產(chǎn)。此外，如系統(tǒng)設(shè)備管道中外頭死角多，往往不易置換干凈而留下事故隱患。若置換不徹底，仍有發(fā)生爆炸的危險。
（2）帶壓不置換焊補(bǔ)，不需要置換原有的液體或氣體，有時可以在不停產(chǎn)的情況下進(jìn)行。只要有專人負(fù)責(zé)控制關(guān)鍵崗位氣體中氧的含量和壓力符合要求并保持穩(wěn)定即可。它的手續(xù)少，作業(yè)時間短，有利于生產(chǎn)。但是，它的應(yīng)用有一定的局限性，只能在連續(xù)保持一定壓力的情況進(jìn)行。
另外，這種方法只能在設(shè)備管道外面動火，如果需要在設(shè)備管道內(nèi)動火，仍必須采取置換作業(yè)法。
