气瓶泄漏和火灾事故的原因分析及应急处置

张瑞韬

(宁波市危险化学品应急救援研究中心，浙江 宁波 315000)

气瓶泄漏和火灾事故的原因分析及应急处置

张瑞韬

(宁波市危险化学品应急救援研究中心，浙江 宁波 315000)

介绍了气瓶的事故类型，分析了造成气瓶发生事故的主要原因，提出了防范事故发生的对策措施和事故应急处置的原则。

气瓶；事故；原因；对策；应急处置

随着经济和社会的快速发展，工业气体被大量使用。由于气瓶结构简单、市场容量大，且投资门槛低，因而生产厂家数量迅速增长。在激烈的市场竞争下导致气瓶质量下降，又因为气瓶流动性大，安全监督和定期检验工作难以开展，给使用者带来了极大的安全隐患。

1 气体和气瓶

《危险货物品名表》(GB12268-2012)中将气体分为易燃气体、非易燃无毒气体和毒性气体。气体的特性主要包括可燃性、毒性、状态及腐蚀性等。瓶装气体按临界温度和物理状态分为压缩气体、液化气体、溶解气体和吸附气体等。

气瓶按材质和使用可分为钢质无缝气瓶、钢质焊接气瓶和纤维缠绕气瓶等。气瓶一般由 瓶体、瓶阀、瓶帽、底座、防震圈和护罩等组成。气瓶的安全附件有安全泄压装置、压力表、液位计、紧急切断装置、限充限流装置、阀门和管路等，安全附件应符合相应标准的规定以保证气瓶的安全。

2 事故类型

2.1 泄漏

带压气体不易密封，容易发生泄漏。泄漏一般发生在易熔合金塞、瓶阀、焊接气瓶焊缝处和瓶体裂纹缺陷处等位置。可燃性气体泄漏后存在燃爆的风险，毒性气体、腐蚀性气体会对人体造成伤害，非易燃无毒气体则存在冻伤、窒息等危险因素。

2.2 燃烧

可燃性气体泄漏后若未能有效控制或排除风险，遇点火源就会发生燃烧，火灾迅速蔓延扩大。事故气瓶及周边气瓶在喷射火的烧烤下，发生物理爆炸和化学爆炸，造成严重的灾难。

2.3 爆炸

出现泄漏后，可燃性气体弥漫整个空间，液化气体扩散形成蒸气云，与空气混合形成爆炸性混合气体，当浓度处在爆炸范围时，一旦与点火源接触，就会发生化学爆炸；瓶装气体状态发生变化导致压力突变，导致气瓶发生物理爆炸。物理爆炸泄漏出大量可燃性气体以及产生的冲击力又会造成火灾或化学爆炸事故。

3 事故原因

3.1 腐蚀

气体充装介质中往往含有氧、硫、氯、钠等元素，这些元素及其化合物的存在都会对气瓶材料造成腐蚀；在气瓶使用中介质与瓶体金属发生阳极反应生成的氢，以原子态扩散进入材料，并在杂质带部位聚集，形成氢致裂纹，加剧应力腐蚀开裂。在应力腐蚀为主的多种腐蚀因素综合作用下，导致气瓶失效。随着应力腐蚀裂纹的产生和不断扩展达到一定深度后，剩余有效承载壁厚不足以承受内压，导致瓶体破裂[1]。

3.2 加工精度

压帽螺纹轴心线与阀体密封平面不垂直、活门部件外螺纹轴心线与活门部件密封平面不垂直和活门部件密封平面已损坏或粘附有杂质，都会造成瓶阀发生泄漏[2]。瓶阀易熔合金塞的塞口及瓶体肩部易熔合金塞的塞口处，经常由于易熔合金成分配比不当、浇铸工艺不当或安装不当，造成合金塞与塞座之间存在间隙，因而引起泄漏。

3.3 过量充装

瓶装液化气体随着温度的升高，其体积发生膨胀。过量充装后，当温升到一定数值时，气瓶内的气相空间也将全部被液相介质所占据。满液后，液化气体膨胀即转为压缩，由于液化气体压缩性很小，温度升高致使作用于瓶壁的压力剧烈增高，导致气瓶爆炸。

3.4 错装

由于误将氧气瓶或空气瓶充装可燃气体，或将可燃气体气瓶充装氧气、空气，致使在一个瓶内同时存在混合后极易发生燃烧或爆炸的两种不同气体；或将瓶体、瓶阀等沾染有油脂的气瓶用来充装氧气或强氧化性气体；使用不合适的气瓶进行充装，如低压气瓶充装高压气体、腐蚀性气体用铝合金制气瓶充装、使用存在严重缺陷或已过检验期限的气瓶进行充装等，导致气瓶事故的发生。

3.5 其他原因

气瓶安全装置失灵以致气瓶超压爆炸；气瓶过分震动，如撞击、坠地等；气瓶受阳光曝晒或接近热源，导致发生爆炸；违章自行装卸或在检验、修理过程中违章操作等。

4 应对措施

4.1 加强管理

确立气瓶安全管理制度，加大检查和维护气瓶投入的力度；气体充装之前加强检查，安装防止错装接头、维护气瓶漆色和字样，防止错装；对气瓶运输、储存和使用的操作人员进行安全管理教育培训，严格落实操作规程，杜绝违章操作；运输和装卸乙炔瓶时应轻装轻卸，严禁抛、滑、滚、碰和倒置；采用车辆运输时，气瓶应妥善固定。气瓶制造单位应加强气瓶瓶阀和易熔塞制造管理及检验工作，严格按照规定的尺寸、精度要求进行加工、检验，保证产品质量。

4.2 定期检验

要确保气瓶的安全使用，严格执行气瓶定期检验规定是现阶段最为有效的防范措施。由于气瓶的流动性大，使用环境一般比较恶劣，易发生腐蚀而使瓶壁减薄，或因碰撞、机械损伤等原因产生裂纹，以及在反复充、放气的疲劳影响下，气瓶的安全性能将随着使用年限的增加而日趋降低。对气瓶进行定期检验，就能及时发现气瓶存在的缺陷。当气瓶的强度不够，在定期检验时，气瓶就会发生较大的变形或爆破而被发现，从而避免气瓶在运行和使用中发生事故。

5 事故处置

5.1 泄漏

气瓶发生泄漏时，首先要查清泄漏的介质、泄漏点及泄漏的大小等情况。对于可燃性气体，及时消除事故周边一切点火源。对于可燃性气体、有毒气体和腐蚀性气体，打开门窗通风或用防爆风机进行强制通风，利用雾状水进行稀释、驱散。参与处置人员切实做好个人安全防护。对于液化气体泄漏的，将气瓶直立放置且泄漏点朝上，使泄漏出来的是气相而非液相，从而减少泄漏量。瓶阀填料处泄漏的，可通过工具拧紧进行止漏；瓶阀密封处引起的泄漏，可通过软木塞等合适的材料进行封堵，亦可连接软管进行倒瓶，待气瓶内介质减少后再进行后续处理；易熔塞处泄漏也可用软木进行封堵；寒冷天气时节，可以利用液化气体气化吸热导致水结冰的原理，先使用棉条对泄漏点进行缠绕包裹，再浇水结冰进行堵漏；对于瓶体发生的泄漏，可使用钢带加压或夹具注胶等方法进行堵漏。利用气体的特性，可进行一些有效的处置：如氯气气瓶发生泄漏时，可将气瓶放入石灰池进行吸收处理。

5.2 火灾

气瓶发生火灾时，进行火情侦察应查明着火介质、数量、气瓶处于什么状态、瓶阀及安全附件是否完好、气瓶遭受火灾烘烤的时间等等。研究表明[3]，在火烧试验下，大概6 min左右气瓶会发生爆破。因而进行处置时要先判断气瓶是否存在爆炸的危险，对于情况不明、尚未爆炸的气瓶，切勿盲目接近，应迅速出水对气瓶进行冷却抑爆。气瓶从泄漏点漏出形成喷射火，可根据火焰的高度、形状判断气瓶的泄漏压力。泄漏压力较大、灭火后无法进行堵漏时，可使用移动水炮等进行冷却，处置人员与之保持安全距离；泄漏压力较小时，可加强冷却让其燃尽，或用干粉、二氧化碳等灭火剂或水枪切封等方法将火扑灭，然后关闭瓶阀或进行堵漏。气瓶周边存在其它物质着火燃烧的，应先将其扑灭。在确认安全的情况下，将火场中受火灾威胁的气瓶转移到安全的空地上进行处置。

6 结语

气瓶使用范围广、数量多、流动性好。要充分认识到气瓶潜在的危险性，采取安全措施，以确保气瓶的安全使用。掌握气瓶事故的应急处置原则，以降低事故给人民群众的生命、财产安全造成伤害和损失。

[1] 邢迎明，姚晓春，章臣富.4起混合气体气瓶爆炸事故原因分析[J].深冷技术，2007(6):1-5.

[2] 蔡燕昕.气瓶阀的泄漏及解决办法[J].机械制造，1989(9):35.

[3] 周国发，李红英.气瓶火烧试验的热及力学响应数值模拟研究[J].工业安全与环保，2013，39(1):1-3, 68.

(本文文献格式：张瑞韬.气瓶泄漏和火灾事故的原因分析及应急处置[J].山东化工，2016，45(14)：153-154.)

Hazard Analysis and Emergency Disposal for Gas Cylinders

ZhangRuitao

(Ningbo Hazardous Chemicals Emergency Rescue Research Center, Ningbo 315000, China)

This paper introduces the type of accident of gas cylinders, analyzes the main causes of the accident, and puts forward the countermeasures to prevent accidents and the principles of emergency disposal.

gas cylinders; accident; causes; countermeasures; emergency disposal

2016-06-29

张瑞韬，工程师，主要从事危险化学品应急救援研究工作。

TQ086

A

1008-021X(2016)14-0153-02