工業氣體爆炸事故原因分析與應急救援措施探討

（廣東省核工業地質局二九一大隊 廣東 510800）

前言

隨著工業建設規模不斷擴大，導致各種工業建設中工業氣體的排放量在逐漸增多，不僅使環境造成大量污染，同時在氣體大量的混合下，所產生的危險性也不容小覷。近些年由于日曬或者高溫所引發的氣體爆炸事故逐漸增多，如天津“8.12”重大爆炸事故，對于周圍的環境和人們生命安全造成極大威脅。因此需要明確其具體存在氣體爆炸的類型和原因，這樣才能夠制定針對性措施來預防氣體爆炸事故，減少人身傷亡概率，進而促進工業產業安全長期運行。

1.工業氣體分類和危險性分析

(1)分類

在工業生產領域中，工業氣體產品是其應用較為頻繁的產品形式，這些氣體也是工業長期發展的重要基礎，為工業生產提供重要的能源支持。但是在不同的工業生產中，不同的氣體會有著不同的性質，根據其性質不同可以分為四類。

①有毒氣體類。這種氣體在運輸和使用期間都會被單獨區分，并且需要結合有效措施進行處理，如氨氣（NH3）或者氯氣（Cl2）等[1]。

②易燃、爆氣體類。這種氣體在一定的條件下會發生燃燒或者爆炸事故，如乙炔（C2H2）和氫氣（H2）等。

③助燃氣體類。這種氣體的特點是，本身不屬于燃燒物，但是一旦與火源接觸，會造成更加嚴重的火勢，如氧氣（O2）等。

④性質穩定氣體類。這種氣體本身性質較為穩定，并且不易發生燃燒。如氬氣（Ar）和二氧化碳氣體（CO2）等[2]。

(2)危險性

一般在工業氣體使用或者運輸期間，如果操作不當會發生爆炸事故。另外對于工業氣體爆炸而言，主要發生原因包含物理、化學和燃燒式爆炸三種。其中物理爆炸是結合氣體的可壓縮性，當氣體被壓縮或者液化期間，其具備的溫度和壓力都處于臨界狀態，如果溫度超出規定溫度，繼續試壓但是不進行液化時，這時的溫度被稱作臨界溫度，而在這種溫度下的壓力被稱為臨界壓力。處于臨界狀態的氣體，溫度越低其對于熱量感受愈加敏感，這時會造成快速蒸發現象，所造成的壓力在逐漸增大，爆炸事故也會由此產生。而化學爆炸主要是由于氣體內部物質發生激烈化學反應之后，會產生高溫和高壓情況，此時會伴隨大量熱量產生，而氣體本身具有不同的化學性質，當出現氧化和分解之后，會導致爆炸問題產生。而燃燒式爆炸事故主要是由于一些可燃或者易燃性氣體在爆炸的極限范圍內，觸碰到火源所產生的劇烈燃燒，進而造成爆炸。

2.工業氣體爆炸事故原因分析

(1)反應失去控制

一些違規操作或者故障會將工業生產中所使用容器內部的氣體發生反應失控問題，如在停水或者停電時期，這時容器內部反應所產生的熱量會集聚在一起，溫度增加導致壓力增加，導致爆炸事故發生。如果反應異常積累，或者操作人員的違規操作將冷卻水閥門關閉，在此背景下其聚合反應中所產生的高溫或者高壓會使內部氣體加劇反應，造成大量靜電，導致爆炸事故。或者是一些操作人員嘗試新工藝所導致的爆炸事故。

(2)氣體外泄

如果工業氣體與空氣發生混合，在空氣氣體濃度達到限度時，這時出現火源也會引起爆炸事故，并且具有較強的破壞性。因此在此分析中，氣體發生燃燒爆炸的條件包括必須是可燃性氣體；要與空氣混合達到一定濃度；要具有能夠點燃該混合氣體的火源。

(3)設備檢修不良

一般在工業生產中，其生產的裝置相對復雜，在很多管道內部都會殘留一些可燃性氣體，如果在檢修期間金屬之間摩擦造成火花的產生，會引起火災甚至爆炸事故。如在停車或者試驗期間，由于失誤或者不按標準進行操作，同時一些清掃裝置沒有及時更換和清理，導致在管道吹掃中沒有惰性氣體，這些違規操作都會引起爆炸事故。另外一些作業設備維修人員對于一些危險化學品性質不了解，在檢修期間實施動火作業，造成嚴重爆炸事故，如“順德12·31”爆炸事故。因此需要在設備檢修期間對各級操作人員提出更高的要求，并且嚴格結合相關標準和操作工藝來實施施工和檢修作業，保證工業生產和設備檢修工作安全順利實施。

(4)氣瓶爆炸

一般所產生的原因包含以下幾種。

①工業生產單位并沒有結合相關標準和規范科學管理氣瓶，在充裝氣體之前沒有對氣瓶進行嚴格的檢查和檢驗，使氣體進入到氣瓶內部與內部的一些殘留氣體發生化學反應，如果反應較為劇烈，會發生嚴重的爆炸事故。

②在氣瓶的類型中，工業生產中儲存氣體乙炔氣瓶，內部如果含有少量的丙酮也會造成爆炸事故。因為乙炔溶劑會與丙酮發生相互溶解現象，并且隨著氣瓶內部氣體的流失，丙酮數量也會隨之減少，這樣導致可溶解的乙炔溶劑會相對減少，溶劑減少導致氣態乙炔含量增加，氣態乙炔含量的增加導致氣瓶內部壓力升高，最終導致爆炸事故產生。

③超標充裝。在實際工業生產中，如果內部的CO2氣體量充裝超標，導致氣瓶內部壓力過大，直接會引起爆炸事故，造成嚴重的人員傷亡和財產損失，如天津市某車間所發生的爆炸事故。并且在此期間不結合正規操作導致的氣瓶爆炸現象也比較常見。

3.工業氣體爆炸事故應急救援措施

(1)預防措施

①嚴格遵循防火要求。在一些工程新建或者擴建期間，需要有足夠的安全設施，并且需要取得相關部門的審查資質，這些工程需資質齊全防火措施完善之后才可以正常實施生產作業。另外需要嚴格結合相關規定配套消防設施，保證其生產安全。在車間內部工作人員必須穿戴防護服，并且結合科學的操作流程進行生產作業，將責任人明確，做好檢查與監督工作。在重要的工作區域內粘貼警示標示，如氣瓶充裝區域、氣體生產區域等。在倉庫需要安裝避雷裝置，并且需要定期檢查，保證這些所安裝的避雷裝置能夠滿足安全與穩定運行要求。另外在消防器材的布置中，需要將其放置在較為明顯和容易拿取的區域，數量保持統一和固定，需要專門人員看管與添置。在設備檢修期間，需要先將氣瓶內部剩余氣體排除干凈，保證內部的氧含量符合相關指標，最后將氣瓶放置在安全和干燥區域，保證氣瓶的安全。

②電氣設備安全要求。在電氣設備保護中，需要將爆炸區域范圍和防爆結構加以明確，合理選擇和正確使用電氣設備，使其在組別和級別中符合相關要求。如果存在3種以上易燃易爆氣體混合情況，需要結合其氣體性質和可能發生爆炸的等級來做出針對性的防爆措施。而對于一些處于危險區域的電氣設備，需要保證其設備在使用期間滿足化學、溫度等環境要求。如果存在一些隱患或者潛在危險的環境，需要將電氣設備金屬外殼做好接地處理，避免由于電火花作用發生爆炸，造成人員傷亡和財產損失。

③氣瓶安全要求。在氣瓶的填裝期間，相關單位需要滿足幾點要求。在顏色和字體方面，色環必須與國家相關標準一致。同時在瓶體上需要將產權與充裝單位標記清晰，需要在相關的監督規程指導下實施技術操作規范的編寫。另外需要結合氣體的類型和化學性質對氣瓶做分類管理，并且放置在陰處和干燥部位，避免太陽的直射造成溫度升高，發生爆炸。另外放置的地點需要遠離電源和火源，避免明火觸碰。最后氧氣的氣瓶需要做禁油管理。

(2)應急救援措施

①程序。在爆炸事故發生之后，需立即啟動應急救援程序，并且在現場操作人員保證安全的前提下，關閉相關裝置閥門，避免事故發生范圍擴大。同時需要與急救中心取得聯系，實時報告爆炸地點和內容，并給予其負責人的聯系方式。當救援中心在第一時間接到報告之后，需要立即組織救援隊到達事故現場，帶好裝備和物資。到達現場之后，需要建立警戒線，結合事故的發生原因來制定緊急救援方案，并且在事故有效控制之后，結合救援方案來實施搶救，然后進行消防工作。在一個小時之內由主要負責人向相關部門匯報事故發生情況和救援情況。

②氣體泄漏處理措施。首先建立警戒區域，做好人員疏散，并且在第一時間將事故發生區域電源和火種切斷，將一些可能再次引起火災的各項因素消除。救援人員需佩戴好相關防護措施進入到事故現場，需要注意的是，由于是氣體泄漏，所以救援人員所穿戴的衣物不可利用纖維材料或者金屬材料制作，并利用防爆工具開展救援工作。另外如果是不燃氣體發生的爆炸情況，則需要救援人員佩戴正規呼吸機進入到事故現場，并做好事故中心的警戒線，結合氣體的類型和其所具有的特點來做好人員疏散工作，如果是由于在生產中所引起的氣體泄漏，則需要相關操作人員立即將閥門關閉，將一切作業和生產活動停止，進而消除安全隱患。

4.結語

綜上所述，在工業生產中，氣體的生產與使用中都存在一些安全隱患，并且由于各種氣體所造成的爆炸事故原因也相對復雜，因此在發生爆炸之前需要結合相關氣體管理與生產制度進行保障，在發生爆炸事故之后需要結合其發生原因和氣體性質展開針對性解決措施，進而在控制事故發生范圍的基礎上，促進工業穩定生產和建設，保障人們生命安全。