氫氣匯流裝置火災(zāi)剖析

   引言

　　化工原料藥合成生產(chǎn)中大量使用氫氣作為原料，氫氣輸送的過程大多通過匯流裝置來完成，即將數(shù)個氫氣鋼瓶連在一起達到由高壓到低壓的輸送目的。我廠氫氣輸送都應(yīng)用了匯流裝置，在實際生產(chǎn)中曾出現(xiàn)了數(shù)起火災(zāi)事故，威脅著安全生產(chǎn)。下面針對倉儲處氫氣匯流裝置火災(zāi)事故，進行系統(tǒng)分析，找出原因，制定科學(xué)的對策，保證安全生產(chǎn)。 
  
事故案例

　　2001年8月16日10時至11時20分，沈陽東進環(huán)保產(chǎn)業(yè)股份公司將280瓶滿瓶氫氣在匯流排（裝置）平臺卸完，并將400瓶空瓶運走。匯流排（裝置）大組長張某與當(dāng)班操作者在平臺下拔草，代班長沈某在平臺上進行操作；12時，操作者汪某吃完飯后到平臺上進行作業(yè)，由于西側(cè)匯流排（裝置）接近充完，汪某與張某將東側(cè)匯流排（裝置）安上滿瓶（將夾具有與瓶嘴固定）；安完滿瓶后，張某站在平臺中部觀看，汪某將西側(cè)匯流排（裝置）切換到東側(cè)匯流排（裝置），并對東側(cè)匯流排（裝置）20個滿瓶從西向東（1號至20號）逐個打開瓶嘴，當(dāng)打到13號時（時間大約在12時15分），突然“嘭”的一聲響，氫氣瓶嘴與夾具間起火，汪某喊“著火了”，張某與沈某沖上前去用干粉滅火器進行撲救，遲某跑到后邊東港和丙炔醇公司氣庫處，與當(dāng)班工人將通往氣庫的6個閥門全部關(guān)閉；但由于火焰溫度非常高，不能靠近，便打報警電話；倉儲處30多名同志得知消息后奔赴現(xiàn)場進行搶救，將火撲滅。消防隊趕到后對氫氣瓶進行了噴水降溫措施。  氣體匯流排

事故現(xiàn)場

　　1 匯流排東排有20個夾具，從西向東排列，第13、12號燒得嚴重，接管端部完全碳化，夾具熏黑，14號接管端部部分碳化，15號接管端部出現(xiàn)開裂。 

　　2 滅火后，拆下3個氣瓶。平臺下放有2個氫氣鋼瓶，其中1個瓶頸一側(cè)熏黑，瓶嘴有燒痕，另1個的瓶嘴有燒痕，瓶內(nèi)已經(jīng)沒有壓力，平臺上留有一空瓶，無明顯燒痕。 

　　3 平臺上的南側(cè)是防火墻，在12、13號處，號碼漆被熏黑。 

　　4 詢問現(xiàn)場職工得知，起火時火焰噴向?qū)γ娴姆阑饓?，火焰從防火墻向四周延?m多遠。 

原因分析
　　1 氫氣理化性質(zhì) 

　　氫氣是易燃性氣體，它的主要危險性表現(xiàn)在爆炸極限范圍大，與空氣混合，爆炸下限為4%，上限為74%。氫氣的點火能量很小，只要0.019mJ。并且無色無味，比空氣輕得多，不易被人發(fā)覺，易在設(shè)備、容器、建筑物的頂部積聚，遇火種、熱源即易發(fā)生爆炸。 

　　2 起火原因分析 

　　在分析會上，操作者對所進行的操作確認無誤，未發(fā)現(xiàn)任何異常問題，當(dāng)打開第13號氫氣鋼瓶時就起火了。 

　　在分析中最關(guān)鍵的問題是：起火時，火噴向?qū)γ娴姆阑饓?，火焰從防火墻向四周延?m多遠，這證明了13號氣瓶與夾具間確有間隙，只有這樣才能有氫氣（可燃物）從此噴出，提供足夠的著火物質(zhì)。 

　　具有了氫氣和助燃物氧氣，著火的點火能從哪來呢？分析會上，各級管理人員和氫氣廠家的專家一致認為有幾種可能：①由于導(dǎo)靜電的底板（鋁板連接地極）上，存在氧化膜或有砂粒影響導(dǎo)電效果，致使靜電放電打火引燃外泄氫氣。②接地電阻的測試是符合標準的，如果不是靜電放電打火，那就是12MPa高壓氫氣從夾具與瓶嘴間的縫隙高速噴出，產(chǎn)生局部高熱引燃外泄氫氣。 

　　經(jīng)查實，事情的直接原因是：13號瓶與夾具有未良好固定，東排管路內(nèi)1~20號連通，當(dāng)從西向東逐個打開瓶嘴時，操作工汪某未能發(fā)現(xiàn)泄漏情況。當(dāng)剛打開13號時，由于開瓶速度過快，氣瓶高壓氫氣流速過快，同時，1~12號瓶子里12MPa的高壓氫氣也從這一個泄漏處高速流出，引起高熱，高熱引起瞬間爆鳴，繼而引燃泄漏出來的氫氣，引起著火。 

　?。ㄗⅲ焊邏簹錃鈴膴A具與瓶嘴間的縫隙高速噴出引起的高熱會被氣流快速帶走，這種熱量點燃氫氣的可能性較小，最有可能是高速氫氣流與空氣摩擦產(chǎn)生高壓靜電，當(dāng)帶靜電的氫所流噴到接地的其他氣瓶或匯流排上時放電產(chǎn)生火花而引燃氫氣。） 

安全對策
　　從本次氫氣匯流裝置火災(zāi)事故分析看，氫氣的輸送具有一定的危險性，要在安全生產(chǎn)的組織管理上和技術(shù)方面給予重視，就必須認真落實防火設(shè)計規(guī)范。 

　　1 本次操作時，缺乏二次復(fù)查是發(fā)生火災(zāi)的重要原因。在將滿瓶與夾具全部固定完，應(yīng)先打開一個氣瓶，并逐個檢查每個夾具是否泄漏，如出現(xiàn)泄漏及時處理，待沒有泄漏后方能進行輸送。 

　　2 匯流排操作區(qū)域無消火栓（無水源干線）。從滅火的角度分析，水的降溫是非常必要的，應(yīng)按國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定，在保護范圍內(nèi)設(shè)置消火栓，配備水帶和水槍。 

　　3 輸送氫氣的管道法蘭盤、閥門等連接處，應(yīng)采用金屬線跨接，以便靜電的導(dǎo)出。 

　　4 接地鋁板進行定期沖洗和清掃，保持潔凈，經(jīng)常檢查連接點的完好情況，保證靜電有效導(dǎo)出，有條件應(yīng)更換銅板，接點采用焊接方式，確保靜電導(dǎo)出效果。 

　　5 設(shè)置必要的搶險用具（如：梯子、鉤具等），以便有效搶險。 

　　6 應(yīng)急搶險用護具（耐高溫面罩、石棉手套和石棉布）必須配齊，工人會用，合理設(shè)置，拿取方便。 

　　7 匯流排、空瓶和滿瓶間的距離不小于2m，應(yīng)設(shè)防倒瓶的柵欄等。 

　　8 制定應(yīng)急措施與滅火預(yù)案，對全體匯流排操作工進行經(jīng)常性安全防火知識培訓(xùn)教育，提高安全意識和安全技能。 

　　9 現(xiàn)場配備足夠的二氧化碳、“干粉”、“1211”等滅火器材，合理布置。 

　　10 在管理措施上加強巡回檢查，確保操作工在操作過程不脫崗