船廠手工割炬系統氣體泄漏對策

周 楠，吳 韓，趙德斌

(上海船舶工藝研究所，上海 200032)

0 引 言

火災燃爆屬于造船業多發事故類型，這類事故中有相當一部分是由于手工割炬系統氣體泄漏造成的。由于船廠作業環境復雜，易燃易爆危險物質多、密閉艙室作業多、明火作業多，且一線作業人員安全素質參差不齊，手工割炬系統一旦存在選用或使用不當就有可能造成安全事故。為厘清事故的內在原因，避免和減少此類事故的發生，對多家船廠及割炬生產廠家進行調研，分析典型事故原因，總結經驗教訓，提出有針對性的對策措施。

1 典型事故案例分析

1.1 典型事故案例

(1) 20××年×月富氧燃燒事故

作業人員在進行油漆烘除作業時，割炬的預熱氧氣閥門和割刀氧氣接口處嚴重泄漏，且作業區域空間狹小，導致該艙室在短時間內呈富氧狀態。作業人員點燃割炬時不慎點燃身上衣物引起快速燃燒，造成全身大面積燒傷，終因傷勢過重，搶救無效死亡。

(2) 20××年×月富氧燃燒事故

作業人員在氣焊切割作業后,休息時未按要求將氣管拖出艙，且氣焊槍氧氣閥門未關閉，致使大量氧氣泄漏艙內形成富氧，在點焊作業時電焊熔珠濺到含有富氧的褲子(衣服)引發燃燒，造成人員燒傷，經搶救無效死亡。

(3) 20××年×月爆炸事故

作業人員在火工校正作業中斷后，未遵照安全操作規程將火工烘槍和氣體皮管拉出艙室，且火工烘槍和皮管發生氣體泄漏，天然氣與空氣的混合氣體達到爆炸濃度極限，遇明火發生爆炸，造成1人死亡1人重傷。

1.2 事故綜合原因分析

(1) 船廠割炬系統維護保養不到位

用紅茶對海螺肉進行浸泡，在其他條件一定的情況下，考察紅茶濃度、浸泡時間、浸泡溫度對海螺肉腥味的影響。各因素試驗范圍為紅茶濃度0.4，0.6，0.8，1.0，1.2 g/L；浸泡時間10，20，30，40，50 min；浸泡溫度25，30，35，40，45 ℃。采用Box-Behnken 法以紅茶濃度(A)、浸泡時間(B)、浸泡溫度(C)為自變量，綜合感官分值(Y)為響應值進行3因素3水平的中心組合試驗，見表1。

目前船廠使用的手工射吸式割炬在使用一段時間后普遍存在閥門、接頭和氣管接口氣體泄漏問題。上述3起典型事故中，有2起是由于割炬系統自身氣體泄漏造成的。

(2) 作業人員安全意識薄弱

船廠作業規范中雖然含有相關安全作業規定，但在生產一線，作業人員安全生產意識薄弱，對氣體泄漏的后果認識不夠，無視相關的規章進行作業，最終成為事故受害者。

(3) 缺乏對作業環境易燃易爆氣體的監測

從事故現場檢查發現的問題來看，目前在相對封閉的空間進行切割等作業時，缺乏有效的技術手段對割炬和皮管的氣體泄漏進行監測，無法進行及時的識別、報警。

2 船廠割炬使用存在的突出問題

(1) 目前船廠使用的手工割炬普遍質量不好，強度不高、易損壞，且閥門密封性能差、易漏氣。

(2) 作業人員在割炬系統使用過程中存在不規范行為，造成割炬、皮管人為損壞。

(3) 船廠施工環境復雜，容易造成皮管損傷。

(4) 割炬和皮管的泄漏缺乏有效的技術監測手段，不能及時報警。

(5) 手工射吸式割炬在實際使用過程中發生回火情況的概率較高，易導致氣管開裂。

3 預防對策

(1) 選擇適用于船廠的手工割炬

常見的手工割炬有射吸式和等壓式兩種。射吸式的特點是火力較大，但易發生回火，造成割嘴變形、割炬燒斷甚至皮管爆炸[1]；等壓式的特點是火力較小，但回火概率小，一般回火也只會在割嘴內部。目前，我國船廠使用較多的是射吸式割炬，先進造船國家采用等壓式割炬較多。在嚴格按照操作規范使用的前提下，射吸式割炬與等壓式割炬均可用于船舶行業的生產作業，但等壓式割炬自身本質安全度較高，考慮國內船廠割炬系統管理使用現狀、操作工人素質及專業培訓普及率等情況，推薦使用等壓式割炬。

(2) 割炬系統進行集中管理

船廠應結合廠區分布及生產運行的實際情況，設立廠內集中管理點，明確維保責任和使用責任，并分區域對割炬系統進行管理。首先，由集中管理點統一對割炬、皮管進行倉儲、發放、回收、檢測、修理，做到管理與使用分離；其次，集中管理點應對割炬系統進行區域化實名制管理，規定船臺、港池及碼頭有專用標簽，不允許帶出規定區域使用，借出的割炬、皮管需粘貼相應的實名標簽；再則，各廠應根據使用實際情況確定割炬系統強制報廢期限，建議割炬報廢期限不超過2 a，氣體皮管報廢期限不超過1 a。

(3) 加強培訓的有效性

設計有針對性的課程，根據不同的重點制訂專項培訓方案，分別對操作工人、班組長、動火監護、動火審批、安全管理等作業相關人員進行培訓，并組織專家對培訓效果進行考核，編制培訓效果跟蹤表，并對培訓效果進行反饋評估。培訓內容應包括設備安全操作、工藝安全執行、應急措施及典型事故案例等[2]。通過系統培訓提升作業人員的安全操作技能，提高管理人員安全管理水平。

(4) 加強工作環境的管控

作業場所應確保有限空間通風良好，作業過程中應配備專門檢測人員每2 h進行1次檢測[3]。由于割炬系統氣體泄漏引發事故往往會有一個積累時間，如果可以對氣體濃度變化實時檢測、迅速反應，則氣體濃度一旦超標員工就可以采取措施，避免火災、燃爆等情況發生。因此，建議作業人員應配備便攜式氧、燃氣實時檢測設備。

(5) 改進割炬閥門

割炬使用一段時間后閥門壓緊螺栓因頻繁開關松動導致漏氣是一個普遍存在的現象，除此之外，不當使用、拖拉割炬皮管使割炬閥門與地面摩擦，造成閥門誤開啟，也是船廠經常發生的問題。建議船廠與割炬生產廠家合作，換裝具有防止誤開啟、防泄漏等功能性閥門，解決閥門漏氣問題。

(6) 配備割炬專用維保工裝

割嘴堵塞造成回火及割嘴與割槍密封不嚴造成漏氣，是割炬在使用過程中經常發生的問題[4]。船廠工人現場使用時，會用割嘴頭摩擦鋼板處理割嘴頭堵塞，會用具有破壞性的方法去緊固割嘴和割槍。因此，建議作業人員按一定比例配備專用維保工具，如專用通針、專用割嘴頭部絞刀等，避免割炬日常維保不當造成的泄漏。

(7) 編制針對割炬、皮管的船舶行業標準

目前船舶行業內缺乏手工割炬系統的統一標準，特別是對皮管的色標要求、割炬皮管接口標準要求及各氣體皮管接口差異性要求等，應盡快編制相關割炬、皮管安全使用的船舶行業標準。

(8) 使用天然氣或丙烷替代乙炔

天然氣、丙烷在空氣中的爆炸極限范圍均遠小于乙炔，氧氣中燃燒速度也均慢于乙炔，發生爆炸、回火的可能性低于乙炔[5-7]。使用天然氣或丙烷安全性明顯比使用乙炔高。3種氣體的具體物理性質如表1所示。

4 結 語

研究國內船廠手工割炬氣體泄漏造成的事故，分析船廠手工割炬系統管理使用中存在的問題，提出技術改進措施和事故防范建議。未來可進一步對工裝器具的密封、狹小艙室的換氣量測算、員工安全潛意識培養等方面進行深入研究，提升本質安全能力，杜絕割炬系統氣體泄漏導致的事故發生。

表1 3種氣體的物理性質