焊接与切割防火防爆
焊接与切割防火防爆
焊接与切割操作时常与可燃易爆物质和压力容器接触， 同时又使用明火，存在着发生火灾和爆炸的危险性。这类事故不仅炸毁设备、容易造成重大伤亡事故，有时甚至引起厂房倒塌、影响生产的顺利进行，使国家在经济上道受重大损失。因此，预防焊接与切割发生的燥炸火灾事故，对保护工人安全和国家财产具有重要意义。
一、燃烧与火灾
1.燃烧现象
我们知道，燃烧是一种放热发光的氧化反应，例如∶
最初，氧化被认为仅是与物质的化合，但现在则被理解为∶凡是可使被氧化物质失去电子的反应，都属于氧化反应，例如氯和氢的化合中，氯从氢中取得个电子，因此，氯在这种情况下即为氧化剂。
这就是说被实所究化并改出去量和呈现出火焰，此时虽然没有氧反应但发生了燃烧又如铁能在硫中燃烧，铜能在条瓦中燃烧质和空气中的氧所起的反应毕竞是最普遍的，是发生火灾和爆炸事故最主要的原因。
2.火灾
在生产过程中，凡是超出有效范围的燃烧都称为火灾。例如气焊或烧火做饭时，将周围的可燃物（油棉丝、汽油等）引燃，进而燃设备、家具和建筑物，烧伤人员等，这就超出了气焊和做饭的有效围。在消防部门有火灾和火警之分，其共同点都是超出了有效范围燃烧，不同点是火灾主要指造成人身和财产的一定损失，否则称为火警。
二、燃烧自与类型
烧可分为自燃、闪燃和着火等类型，每一种类型的燃烧都有其自的特点我们研究防火技术，就必须具体地分析每一类型燃烧发生的特殊应因这样才能针对性地采取有效的防火与灭火措施。
1.自燃
可体物质热升温而不需明火作用就能自行着火的现象称为自燃。引起自燃的最低温度称为自燃点，例如煤的自燃点为320℃，氨为780℃。自燃点越低，则火灾危险性越大。
根据促使可燃物质升温的热量来源不同，自燃可分为受热自燃和本身自燃。
（1）受热自燃。可燃物质由于外界加热，温度升高至自燃点而发生自行炼烧的现象。称为受热自燃。例如火焰隔锅加热引起锅里油的自燃
（2）本身自燃。可燃物质由于本身的化学反应、物理或生物作用等所产生的热量，使温度升高至自燃点而发生自行燃烧的现象，称为本身自烧。本身自燃与受热自燃的区别在于热的来源不同，受热自燃的热来 自外部加热，而本身自燃的热是来自可燃物质本身化学或物理的热效拉，所以亦称自热自燃。
由于可燃物质的本身自燃不需要外来热源，所以在常温下或甚至在低温下也能发生自燃。因此，能够发生本身自燃的可燃物质比其他可燃物质的火灾危险性更大。
在一般情况下，本身自燃的起火特点是从可燃物质的内部向外炭化、延烧，而受热自燃往往是从外向内延烧。
能够发生本身自燃的物质主要有油脂、煤、硫化铁和植物产品等
2.闪燃
燃性液体的温度越高，蒸发出的蒸气亦越多。当温度不高时，液面上少量的可燃蒸气与空气混合后，遇着火源而发生一闪即灭（延续时间少于5秒）的燃烧现象，称为闪燃。
燃性液体蒸发出的可燃蒸气足以与空气构成一种混合物，并在与火源接触时发生闪燃的最低温度，称为该燃性液体的闪点。闪点越低，则火灾危险性越大，如乙醚的闪点为-45℃，煤油为28～45℃。这说明乙醚比煤油的火灾危险性大，并且还表明乙醚具有低温火灾危险性。
3.着火
可燃物质在某一点被着火源引燃后，若该点上燃烧所放出的热量足以把邻近的可燃物层提高到燃烧所必需的温度，火焰就蔓延开。因此，所谓着火是可燃物质与火源接触而燃烧、并且在火源移去后仍能保持继续燃烧的现象。可燃物质发生着火的最低温度称为着火点或燃点，例如木材的着火点为295℃、纸张为130℃等。
可燃液体的闪点与燃点的区别是、在燃点时，燃烧的不仅是蒸气、而且是液体（即液体已达到燃烧温度，可提供保持稳定燃烧的蒸气）;在闪点时，移去火源后闪然即愿灭、而在燃点时则能连续维持燃烧。
控制可燃物质的温度在然点以下、是预防火灾发生的措施之一在火场上，如果有两种《点不同的物质处在相同的条件下，受到火源作用时，燃点低的物质管先所以、存放燃点低的物质方位通常是火势蔓延的主方国用却法灭火、其原理就是将燃烧物质的温度降低到燃点以下，使燃烧停止。
三、爆炸及其种类
在央发生煤炸，人们会忽然听到一声巨响，会石到炸气体、火光和浓烟腾空而起。如爆炸发生物的破片向四处飞去……由于爆炸事故是在意想不到的时候突然发生的，因此，人们往往认为爆炸是难以预防的，从而产生一种侥幸心理。实际上，只要认真研究爆炸过程及其规律，采取有效防护措施，那么，生产和生活中的这类事故是可以预防的。
1.爆炸现象
广义地说，爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。爆炸发生时的主要特征是压力的急剧升高和巨大声响。
上述所谓"瞬间"就是说，爆炸的发生是在极短的时间内，例如乙炔罐里的乙炔与氧气混合气发生爆炸时，是在大约0.01s内完成下列化学反应的∶
2C2H2+502=4CO2+2H20+Q
同时释放出大量热量和二氧化碳、水蒸气等气体，能使罐内压力升高10～13倍。其爆炸威力可以使罐体上升20～30m。
爆炸克服地心引力将重物移动一段距离，即具有机械功。
2.爆炸的分类
爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸两类∶
（1）物理性焊炸由物理变化（温度、体积和压力等因素）引起。物理性爆炸的前后，爆炸物质的性质及化学成分均不改变。
物理性爆炸是蒸汽和气体膨胀力作用的瞬时表现，它们的破坏性取决于蒸汽或气体的压力。氧气钢瓶受热升温，引起气体压力增高，当压力超过钢瓶的极限强度时发生的爆炸，就是物理性爆炸。
（2）化学性爆炸。物质在短时间内完成化学变化，形成其他物质，同时产生大量气体和能量的现象。例如用来制作炸药的硝化棉在爆炸时放出大量热量，同时生成大量气体（CO2、H2和水蒸气等），爆炸时的体积会突然增大47 万倍，燃烧在几万分之一秒内完成。
在焊接操作中经常遇到的可燃物质与空气混合物的燃烧爆炸物质。这类物质一般称为可燃性混合物，例如一氧化碳与空气的混合物，具有发生化学性爆炸危险性，其反应式为∶
2CO ＋O2+3.76N2 =2CO2+3.76N2+Q
通常称可燃性混合物为有爆炸危险的物质，因为它们只是在适当的条件下，才变为危险的物质，这些条件包括可燃物质的含量，氧化剂含量以及点火能源等。
四、爆炸极限
1.定义
可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气） 必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限（或爆炸浓度极限）。例如，氢与空气混合物的爆炸极限为4%~75%（体积分数），乙炔与空气混合物的爆炸极限为2.2%～81% （体积分数）等。
可燃物质的爆炸极限受诸多因素的影响。温度越高、压力越大氧含量越高、火源能量越大，可燃气体的爆炸极限越宽。
2.单位
可燃气体和蒸气爆炸极限的单位，是以可燃气体和蒸气在混合物中所占体积的百分数（%）即体积分数来表示的。
例如由一氧化碳与空气构成的混合物，在火源作用下的燃爆情况见表3-2。
从上面所列的混合比例及其相对应的燃爆情况，清楚地说明可紫性混和煤炸的浓度范围，如一氧化碳与室气混合物5%-80%（体积分数）。这两者有时亦称为着火人低于爆炸下限和高于爆炸上限浓度时，可燃性汇混合物不爆炸，也不着火。混合物中的可燃物只有在这两个浓度界限之间，遇着源，才会有燃爆危险。
应当指出，可燃性混合物的浓度高于爆炸上限时，虽然不会着火和爆炸，但当它从容器或管道里逸出，重新接触空气时却能燃烧，仍有着火的危险。
五、发生火灾爆炸事故原因及防范的基本理论
1.灾爆炸事故的一般原因
发生灾和爆炸事故的原因具有复杂性。但焊割作业过程中发生的这类事版主要是由于操作失误、设备的缺陷、环境和物料的不安全状态管理不善等引起的。因此，发生火灾和爆炸事故的主要原因基本上可以从人、设备、环境、物料和管理等方面加以分析。
（1）人的因素对焊割作业发生的大量火灾与爆炸事故的调查和分析表明有不少事故是由于操作者缺乏有关的科学知识，在火灾与操炸险估面的思想麻痹、存在侥幸心理、不负责任、违章作业等引起的在企业中一些设备本身存在易燃、易爆、有毒、有害物质，在动火前没有对设备进行全面吹扫、置换、蒸煮、水洗、抽加盲板等程序处理。或虽经处理而没达到动火条件，没进行检测分析或分析不准，而盲且动火，发生火灾、爆炸事故。
（2）设备的原因。例如，气割、焊时所使用的氧气瓶、乙炔瓶都是压力容器，设备本身都具有较大的危险性，若使用不当，氧气瓶、乙炔瓶受热或漏气都易发生着火、爆炸事故;弧焊机回线（地线）乱接乱搭或电线接电线，以及电线与开关、电灯等设备连接处的接头不良，接角电阻增大，就会强烈发热，使温度升高引起导线的绝缘层燃烧，导至女附近易燃物起火。
（3）物料的原因。例如，焊割设备（乙炔瓶、氧气瓶等）在运输装卸时受剧烈震动、撞击、可燃物质的自燃、各种危险物品的相互作用，致使发生火灾、爆炸事故。
（4）环境的原因。例如，焊割作业现场杂乱无章，在电弧或火焰附近以及登高焊割作业点下方（周围10m 内）存放可燃易爆物品，高温、通风不良、雷击等。
（5）管理的原因。规章制度不健全，没有合理的安全操作规程没有设备的计划检修制度;焊割设备和工具年久失修; 生产管理。不重视安全，不重视宣传教育和安全培训等。
2.防火防爆技术基本理论
（1）防火技术的基本理论。根据燃烧必须是可燃物、助燃物和着火源这三个基本条件相互作用才能发生的原理，采取措施，防止燃烧三个基本条件的同时存在或者避免它们的相互作用，这是防火技术的基本理论。
例如，在汽油库里或操作乙炔发生器时，由于有空气和可燃物（汽油或乙炔）存在，所以规定必须严禁烟火。又如，安全规则规定气焊操作点（火焰）与乙炔发生器之间的距离必须在10m 以上，之炔发生器与氧气瓶之间的距离必须在5m以上等。采取这些防火技术措施都是为了避免燃烧三个基本条件的相互作用。
（2）防爆技术的基本理论
可燃物质爆炸的条件。可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）发生爆炸需同时具备下列三个基本条件∶
1）存在着可燃物质，包括可燃气体、蒸气或粉尘。
2）可燃物质与空气（或氧气）混合并且在爆炸极限范围内，形成爆炸性混合物
3）爆炸性混合物在火源作用下
对于每一种煤炸性混合物、都有一个能引起爆炸的最小点火能量，低于该能量，混合物就不操炸例如、氢气的最小点火能 量为0.017mJ，乙炔为0.019 mJ、内烷为0.305mJ 等。
在焊割作业过程中接触的可燃气体、蒸气和粉尘的种类繁多，而且操作过程情况复杂。因此。需要根据不同的条件采取各种相应的防护措施防止可质炸的三个基本条件同时存在，是防爆技术的基本理论。