預(yù)防乙炔氣割槍回火

乙炔氣作為割槍燃?xì)?，在船舶制造修理及鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)應(yīng)用廣泛。乙炔氣割槍具有預(yù)熱速度快、起割容易等優(yōu)點(diǎn)，尤其方便用于切割生銹的，帶有氧化皮或嚴(yán)重污染的金屬板和薄板。但另一方面，乙炔屬于易燃易爆氣體，與氧氣或空氣混合，遇火源會(huì)劇烈燃燒甚至爆炸。而且在一定的溫度和壓力條件下，乙炔會(huì)分解生成碳黑和氫氣，反應(yīng)釋放大量熱能，會(huì)導(dǎo)致爆炸發(fā)生。乙炔還能在一定條件下聚合生成鏈狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，如在400℃~500℃下，可以特殊性聚合反應(yīng)生成苯。乙炔聚合時(shí)會(huì)放熱，溫度越高，聚合速度越快，熱量的積聚會(huì)進(jìn)一步加速聚合，同時(shí)發(fā)生聚合物分解，zui終引起爆炸。

    回火是使用乙炔氣割槍進(jìn)行氣割作業(yè)時(shí)zui容易發(fā)生的事故類型之一，是乙炔氣體火焰進(jìn)入割槍噴嘴內(nèi)逆向燃燒的現(xiàn)象，特征是火焰突然熄滅，割槍內(nèi)發(fā)出急速的“嘶嘶”聲。在使用乙炔氣割槍進(jìn)行切割的過程中，如果操作不當(dāng)，很可能發(fā)生回火事故，輕則損壞設(shè)備工具，重則可能發(fā)生爆炸，威脅操作人員的生命安全?；鼗鹨鸬氖鹿蚀嬖诤艽蟮碾[蔽性，往往不容易找出事故發(fā)生的確切原因。筆者結(jié)合多年來在船舶企業(yè)安全管理一線的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)造成乙炔割槍回火的原因進(jìn)行分析，并提出回火的預(yù)防措施。

一、乙炔割槍回火

    回火有逆火和回?zé)齼煞N形式：逆火是火焰向割嘴孔逆行，并且瞬時(shí)自行熄滅，同時(shí)伴有爆鳴聲，也稱爆鳴回火；回?zé)腔鹧嫦蚋钭炷嫘?，并繼續(xù)向混合室和可燃?xì)怏w管路燃燒，這種回火可能燒毀割槍、管路，也稱倒襲回火。

    乙炔回火十分危險(xiǎn)，回火進(jìn)入割槍，可將割槍燒損；回火進(jìn)入氣體軟管，可導(dǎo)致軟管燒損或爆裂；回火可經(jīng)燃?xì)夥峙淦鞔镣环峙淦魃舷噙B的其他割槍；嚴(yán)重回火可沖擊主管回火器，至其破損，燃燒進(jìn)入主管網(wǎng)，直至對(duì)供氣端的氣瓶產(chǎn)生威脅。

二、割槍回火形成原因

導(dǎo)致乙炔割槍回火的原因主要有以下5種：

    1. 割嘴過分接近加熱點(diǎn)

如用割嘴清除熔渣等做法，會(huì)造成割嘴附近的壓力增大，使混合氣體難以流出，噴射速度變慢。

    2. 割嘴過熱，混合氣體受熱膨脹

如割嘴溫度超過400℃，一部分混合氣體來不及流出噴嘴，就在割嘴內(nèi)部燃燒，并發(fā)出“啪啪”的爆炸聲。

    3. 割嘴被金屬飛濺熔化物堵塞

槍內(nèi)氣體通道被固體炭質(zhì)顆粒堵塞，使混合氣難心外流，在割槍內(nèi)燃燒爆炸。

    4. 乙炔氣壓過小

供氣壓力減小，軟管受壓、彎折或破損漏氣，氧氣壓過大，氧氣容易進(jìn)入乙炔系統(tǒng)，在熄火的瞬間，往往因氧氣或空氣進(jìn)入割槍的乙炔管，引起爆炸。

    5. 割槍閥門不嚴(yán)密或其內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞

    造成氧氣倒回乙炔管道，形成可燃的混合氣體，點(diǎn)火時(shí)即發(fā)生回火爆炸，這種情況危險(xiǎn)性zui大。

三、割槍的正確使用方法

    1. 使用前檢查

    一般割槍為射吸式結(jié)構(gòu)，正常使用時(shí)，氧氣由射吸噴嘴噴出，進(jìn)入氣體混合腔，在射吸作用下吸入乙炔氣并與其混合，混合氣體經(jīng)混合管流出。在割槍使用前，需檢查供氣是否正常、本體是否漏氣、噴嘴是否堵塞，特別要對(duì)射吸性能進(jìn)行檢查確認(rèn)。檢查射吸性能的方法是，卸下軟管，接通氧氣，打開氧氣閥和乙炔閥，用手指接近乙炔進(jìn)氣口，應(yīng)感到有明顯的吸力。

    射吸噴嘴脫落或射吸噴嘴與氧供氣管連接處有間隙（割槍摔落或敲擊物件后容易引起這樣的缺陷）都會(huì)破壞射吸性能，致使壓力較高的氧氣進(jìn)入乙炔氣路，因此，一定要保證割槍內(nèi)的射吸結(jié)構(gòu)完好。應(yīng)根據(jù)割槍及所配割嘴的型號(hào)，恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)氧氣閥，控制供氧壓力和流量，如果助燃氧氣供給過大，來不及從混合氣管排出，就會(huì)從割槍內(nèi)部反流入乙炔系統(tǒng)。另外，過大的氧氣壓力和氧氣流量也會(huì)使加熱效率和速度有所降低。

    以常用的乙炔射吸割槍G01-100為例，通常使用2^#割嘴，對(duì)應(yīng)的氧氣工作壓力應(yīng)為0.4MPa。如果氧供氣壓力過高，那么，氧氣閥在從小到大的調(diào)節(jié)過程中，會(huì)出現(xiàn)射吸性能由弱變強(qiáng)，繼而再變?nèi)醯淖兓?，甚至從乙炔進(jìn)氣口排出氧氣。

    2. 點(diǎn)火源選擇

    割槍點(diǎn)火應(yīng)使用摩擦打火機(jī)、固定的點(diǎn)火器或其他適宜的火種，注意避免戰(zhàn)火瞬間火焰?zhèn)帧＝褂煤附踊鹪袋c(diǎn)燃割槍，因?yàn)楹附踊鹪磳?shí)際上是熔融的金屬或無固定方向飛濺的高溫鐵質(zhì)顆粒，極易造成割嘴堵塞或鐵質(zhì)顆粒濺入割嘴內(nèi)，混合氣體在割嘴內(nèi)部即開始燃燒引發(fā)回火。

    3. 點(diǎn)火開閥次序

    割槍點(diǎn)火通常有兩種方法，先開乙炔閥、后點(diǎn)火、再開氧氣閥，或者先開氧氣閥、后開乙炔閥、再點(diǎn)火，各自的優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1。

表1   兩種割槍點(diǎn)火方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較

通過以上比較我們知道，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足者，為安全起見，建議采用第1種方法；有一定經(jīng)驗(yàn)者，或在狹小作業(yè)空間，通風(fēng)不良而有多把割槍同時(shí)作業(yè)時(shí)，為改善環(huán)境衛(wèi)生條件，可按第2種方法開閥點(diǎn)火。兩種方法操作時(shí)，預(yù)熱氧閥門旋動(dòng)均應(yīng)緩慢進(jìn)行，如果太快，割槍內(nèi)的射吸力會(huì)驟然加強(qiáng)，使乙炔供應(yīng)量跟不上，從而造成回火。

工作結(jié)束熄滅火焰時(shí)，割槍應(yīng)先關(guān)閉氧氣源，再依次關(guān)閉乙炔、預(yù)熱氧。

四、異常情況處理

1. 一般回火的處理

    當(dāng)割槍發(fā)生回火時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉乙炔閥，然后關(guān)閉預(yù)熱氧氣閥，盡可能縮短操作時(shí)間，動(dòng)作連貫。如果熟練，可以同時(shí)完成操作。如果乙炔閥關(guān)閉速度過慢，割槍內(nèi)的回火燃燒可能越過閥門進(jìn)入氣體軟管，甚至延到乙炔分配器和與分配器相連的其他割槍；如果氧氣閥關(guān)閉速度過慢，割槍內(nèi)的積炭會(huì)在富氧的情況下繼續(xù)燃燒，直至槍管被燒紅損壞，或者回火擴(kuò)散至氧氣軟管，致使氧氣軟管內(nèi)壁在富氧狀態(tài)下燃燒引發(fā)爆炸。

    回火熄滅后，將割槍放入水中冷卻或待割槍管體不燙手后，打開氧氣閥吹掃割槍內(nèi)的煙灰，查出回火原因并解決后再點(diǎn)火使用。

2. 嚴(yán)重回火的處理

如果發(fā)生以下異常情況，必須立即停止作業(yè)，不得自行簡(jiǎn)單處理。

（1）割槍嚴(yán)重回火，割槍軟管發(fā)生燃爆。

（2）點(diǎn)火不正常，可燃?xì)忾y開啟后無氣流或有氣體但點(diǎn)不著（有可能是氧氣串入可燃?xì)夤苈罚?/span>

（3）割槍使用過程中氣體火焰變小或熄滅，但檢查割槍及軟管狀態(tài)正常（無碾壓、扭結(jié)、破裂等現(xiàn)象）。

（4）割槍軟管被點(diǎn)燃著火。

（5）其他無法準(zhǔn)確判斷處置的非正常情況。

    發(fā)生以上情況，應(yīng)及時(shí)向有關(guān)管理部門報(bào)告處置。如果發(fā)生嚴(yán)重回火或持續(xù)點(diǎn)火引發(fā)多次回火，燃爆會(huì)沖擊乙炔氣管路上的回火防止器，造成其失效，系統(tǒng)的整體安全性降低；如果乙炔主管路內(nèi)混入氧氣，一旦點(diǎn)火會(huì)導(dǎo)致整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)燃爆。供氣部門應(yīng)根據(jù)具體異常情況進(jìn)行分析和對(duì)氣體管網(wǎng)進(jìn)行檢查，采取相應(yīng)的對(duì)策。

  乙炔割槍使用中，很難*杜決回火發(fā)生，但作業(yè)者只要了解回火發(fā)生的起因，養(yǎng)成良好的作業(yè)習(xí)慣，嚴(yán)格遵守相應(yīng)的操作規(guī)程，異常情況時(shí)采取恰當(dāng)?shù)奶幹梅椒ǎ鼗鸬陌l(fā)生及帶來的危險(xiǎn)是可以大大降低的。