石化企业动火中的带压不置换动火.doc

石化企业动火中的带压不置换动火前言（一）在石油、天然气生产和加工过程中，经常遇到装置、设备、工艺管道等改造、检修或维修动火的情况。带压不置换动火，是指在一定条件下对生产、储存易燃可燃物质的设备、管道等装置，在未经惰性介质置换的情况下直接进行的动火作业。这种方法在理论上讲是很安全的。使用这种方法在动火过程中要注意两点：一是要严格控制动火系统内部的含氧量，使其不超过安全值，不能形成爆炸性混合气。二是要保证设备内部处于正压状态，以使设备泄漏出的可燃气体遇到明火后只能在设备的外部燃烧，不会爆炸。要掌握好这一点，关键是控制住设备外泄气体的压力，使燃烧的火焰保持稳定不变的燃烧速度，使其与周围的空气形成一个稳定的扩散燃烧系统，从而避免向系统内部吸气形成负压而导致爆炸，这是带压不置换动火的关键。有资料显示，在实际生产中，有的企业成功地带压焊补了大型煤气柜和一些承压设备，取得了一定的经验，油田企业也有不少成功的实例。在一些科学技术比较发达的国家，这种方法早已被广泛地应用于生产实践中。在国内，由于受技术、技能和观念的影响，带压不置换动火技术还不十分成熟，还没有受到广大动火技术人员的充分关注。因此，在实践中应用的还不十分广泛。但是，带压不置换动火这种方法，因为不需要置换系统内部的原有介质，又可以在不停产的情况下实施动火，缩短了作业时间，有利于提高生产效率，具有很大的优越性，所以深受企业的欢迎。但是，由于该方法是在带压、带物料的情况下动火，有一定危险性，一般不主张采用。企业要是必须采用这种方法动火，应特别注意下几个环节。焊前准备（二）焊补因腐蚀而穿孔的管道、容器设备，首先要检测补焊点周围母材的壁厚。穿孔、裂纹处周围的最小壁厚应大于强度计算所确定的最小壁厚，否则不准施焊，这样可以保证在施焊时不致熔穿母材。达到上述条件后，根据穿孔位置、形状、焊口大小、焊补范围壁厚尺寸、母材材质等因素，制定动火补焊方案。负责施焊的焊工，一定要选择技术过硬，并且已取得焊接操作证的人员。现场要提前准备好通风设施与灭火器材，必要时还要准备防毒用的呼吸器。高处作业，要搭好脚手架。控制含氧量（三）带压动火之前，必须了解容器内部的气体成分并对其进行分析，以保证系统内的含氧量在安全值以下。这里所指的安全值，是指在混合气中的氧的含量应低于的某一极限值，当含氧量低于该值时混合气达不到爆炸极限，不会发生爆炸。这个极限值就叫做安全值，也称为极限含氧量。在动火过程中要严格控制这一指标，以确保动火工作的安全。极限含氧量与容积、压力、温度等因素有关。不同的可燃气体或同一种可燃气体在不同的容积、压力和温度下，有不同的爆炸极限。氢气的爆炸下限为4.0%，上限为75%（容积百分比），当氢气在容器中的含量达到75%时，空气的含量便占25%（不考虑其它气体成分的含量），这时的氧含量为5.2%，即当氧的含量低于5.2%时，就不会形成达到爆炸极限的混合气。又如甲烷的爆炸下限为5.0%，上限为15%，当甲烷含量达到15%，空气的含量占85%，这时氧的含量为17.85%，即当氧的含量低于17.85%时，便不会形成达到爆炸极限的混合气。这两个数值说明，25%的空气当中，只含有5.2%的纯氧气（不考虑其它惰性气体），85%的空气中，只含有17.85%的纯氧气，当氢气和甲烷气的含量超过爆炸上限时，它的含氧量便会低于5.2%和17.85%，因此，便不会形成爆炸性混合气。在这里应该强调的是不能将常温、常压下测得的数据与理论计算值应用于高温高压的情况下；同时还应当考虑仪表和检测时的误差。根据生产实践经验，国家有关部门规定，在贮存氢气、一氧化碳、乙炔及石油气等的容器内，极限含氧量以不超过1%作为安全值，这个数值在实际动火工作中具有一定的安全性，是非常可靠的。控制含氧量，实质上就是控制可燃物质的爆炸上限，使系统中的可燃物含量大大超过爆炸上限，这样可以减少系统中空气的成分，从而降低了氧的的含量。在整个动火焊补过程中，都要始终控制系统中的含氧量低于安全数值，这就要求人们在动火中要严格控制生产负荷的平衡和工艺流程的稳定，前后工序要协调统一。与动火系统有关联的关键岗位要安排专人把守，并加密气体成分检测次数，随时掌握系统的含氧量情况。当发现含氧量增高，要尽快查明原因，及时排除故障，若含氧量超过安全值，必须立即停止动火。正压操作（四）动火全过程必须保证系统处于连续稳定的正压状态，这也是保证带压不置换动火能否成功的关键。一旦出现负压，空气被吸入动火系统的内部，便会发生爆炸事故。对于压力大小的控制，很难用数值确定，一般以不猛烈喷火和“回火”为原则。因为压力过高，可燃气体的流速便会增大，火焰凶猛而又强烈，焊条的熔滴极易被气流吹走，给焊接造成困难。而且由于火焰过猛，操作人员难以靠近，还会造成人员烧伤事故。压力太小，气体流速也小，压力稍有波动，便有可能使系统内部进入空气形成负压而引起爆炸。因此，在选择压力时要尽可能留有一些安全裕度，一般控制在1550kPa（约150500mmHg）之间，以保持系统处于正压而又不猛烈喷火为原则。动火区可燃物的含量（五）无论在室内还是在室外进行带压不置换动火，都要分析、检测动火点周围滞留在空气中的可燃气体的含量，尤其是比空气重的可燃气体，因为比空气重的气体，极易滞留在动火点周围的低洼处，如不采取措施，动火时很可能引起火灾。因此，动火前检测周围空气中可燃气体的含量十分重要。目前，有些部门规定空气中可燃气体的含量小于爆炸下限的1/4为合格，在石油企业工业动火安全规程中规定，可燃气体的含量要低于爆炸下限的25%为合格，动火区域的大气环境也应低于此标准。在检测取样时，一定要考虑到可燃气体的性质（质量、挥发性）和所处动火点的位置，以及周围建筑物的特点等，要特别注意检测数据的准确性和可靠性，确认安全可靠后再动火。第 4 页 共 4 页