論氫氧混合爆炸事故成因與對(duì)策

論氫氧混合爆炸事故成因與對(duì)策

1、氫氧混合爆炸事故的危害

1．1本文所指的氫氧混合爆炸，系指氫氧生產(chǎn)制造過(guò)程中，因設(shè)備故障、操作失誤或者是管理混亂違法違規(guī)地將鋼質(zhì)氣瓶混裝、錯(cuò)裝和改裝導(dǎo)致的爆炸。如把原裝為氫氣且瓶?jī)?nèi)仍剩余肯定壓力氫氣的鋼瓶又混裝氧氣，或者是把原裝為氧氣且瓶?jī)?nèi)仍有肯定壓力的剩余氧氣的鋼瓶又混裝氫氣，而造成氫與氧的混合，且均達(dá)到爆炸極限范圍。往往這些爆鳴的混合氣體在壓縮充裝過(guò)程中而引發(fā)火源，或充裝后的使用中的“回火”而引發(fā)鋼質(zhì)氣瓶的劇烈爆炸，導(dǎo)致人身傷亡、財(cái)物損失破壞的惡性事故，給社會(huì)帶來(lái)極大的危害。

1．2湖南地區(qū)從1970年3月15日至1990年元月10日近20年中，在株洲某有色冶金企業(yè)等5個(gè)制氫、氧單位間續(xù)消失6起氫氧混合爆炸，死亡2人、重傷多人，僅炸毀鋼質(zhì)無(wú)縫高壓氣瓶達(dá)30只，炸毀設(shè)施、容器數(shù)臺(tái)，廠房遭到不同程度破壞，其中兩個(gè)企業(yè)分別停產(chǎn)15天＼12天進(jìn)行搶修，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。

1．3氫氧混合爆炸事故在全國(guó)各地頻頻消失，上世紀(jì)八十年月尤為突出，僅1982年一年中，公開(kāi)報(bào)導(dǎo)的就達(dá)5起之多，

如1982年10月15—16日天津某合金工具廠由于氫氧生產(chǎn)的時(shí)間短，工作操作不嫻熟，管理失控，生產(chǎn)出來(lái)的氣體不按規(guī)定進(jìn)行純度檢測(cè)分析，導(dǎo)致氫與氧的混合，又盲目將氧中含氫達(dá)11．6％的有爆炸危急的混合氣體進(jìn)行裝瓶，銷售給市內(nèi)43個(gè)單位使用，造成10月15日—16日兩天內(nèi)該造氣廠生產(chǎn)的“氧氣”在天津氣焊工具廠、天建自行車(chē)三廠、天津商業(yè)學(xué)院等10個(gè)單位連續(xù)發(fā)生：I起爆炸事故，炸死2人、重傷5人，廠房設(shè)備遭到嚴(yán)峻破壞。此次事故涉及面廣，危害和影響極大，造成不良社會(huì)影響，天津市當(dāng)時(shí)的勞動(dòng)、公安部門(mén)準(zhǔn)時(shí)實(shí)行補(bǔ)救措施，對(duì)該造氣工廠停產(chǎn)、關(guān)閉整頓長(zhǎng)達(dá)三年之久。

1．4氫氧混合焊炸，瞬間內(nèi)工廠一片廢墟。1984年5月3日13時(shí)53分安徽省淮南市某日用化工廠由于設(shè)備維護(hù)管理等緣由，造成氫與氧的餛合，在氣體壓縮充裝中，引發(fā)氫氧混合氣體劇烈爆炸，14只公稱工作壓力為15Mpa、公稱容積40L的高壓無(wú)縫氣瓶呈粉碎性爆炸；13只氣瓶被炸穿孔；7只氣瓶被炸變形?，F(xiàn)場(chǎng)兩名操作工，男的被炸斷了腿，女的被炸斷了胳膊；264mc鋼筋結(jié)構(gòu)廠房瞬間內(nèi)全部摧毀，整個(gè)氫氧站成了一片廢墟。專家依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)破壞程度分析：此次爆炸，爆炸壓力大于90Mpa；溫度超過(guò)2000~。成為國(guó)內(nèi)近幾十年來(lái)氫氧混合爆炸建筑破壞之最。

1．51998年14日13時(shí)10分，蘇北沐陽(yáng)具某施工單位，在施工作業(yè)中兩只氧氣瓶突然同時(shí)爆炸．在場(chǎng)的4名6S工人員無(wú)一幸存，且無(wú)一具完尸，并將尸體分別拋離爆炸點(diǎn)8—20米之外，爆炸的兩只氣瓶中，一只呈粉碎性爆炸，碎片超過(guò)10塊，另一只氣瓶爆炸后，瓶壁外翻，部分碾成平板，并飛出50米之外，將農(nóng)田中的一根鋼筋水泥通訊電桿擊斷；施工現(xiàn)場(chǎng)上一只乙炔氣瓶被爆炸碎片擊中變形，兩端開(kāi)裂發(fā)生燃燒，且飛離現(xiàn)場(chǎng)600米之外燒毀農(nóng)田中的一堆玉米桿。

后來(lái)查明：是由子氫氧混裝，瓶?jī)?nèi)的氧氣中混入了氫氣，成為可爆炸性的氫氧混合氣體，使用時(shí)，使用端的火源逆氣流而上，引發(fā)密閉的鋼質(zhì)氣瓶劇烈的化學(xué)性爆炸，故稱為“回火”爆炸。

I．6氫氧混合爆炸事故頻頻消失，國(guó)家有關(guān)部門(mén)實(shí)行了一系列措施，矮炸事故雖有所扼制，但目前爆炸仍時(shí)有發(fā)生。僅2000年1月12日至3月5日不到50天中，在吉林、內(nèi)蒙、河北、扛蘇等地連續(xù)發(fā)生5起氫氧混合爆炸事故，死亡6人，重傷多人，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2001年L1月15日10時(shí)15分，青島電站閥門(mén)廠在使用瓶組匯流供氧中，發(fā)生氧氣瓶爆炸，造成1人死亡、1人受傷，后查清：爆炸氣瓶是一只瓶閥出口連接螺紋為“左旋”、瓶閥上有·lh”際志的氫氣瓶，由于氫與氧混合而引發(fā)焊炸。

從以上事例可看到：氫氧混合爆炸事故頻繁，且破壞又非常嚴(yán)峻，給人的生命及國(guó)家財(cái)物造成極大的威逼和損失，危害極大，是一個(gè)值得我們有關(guān)部門(mén)重視和討論的平安課題：

2、氫氧混合爆炸機(jī)理

氫是一種典型的可燃?xì)怏w，具有較強(qiáng)的化學(xué)活性和集中性，以及滲透性。氫的最低著火溫度為574~C，氫在氧氣(或空氣)中既可被明火點(diǎn)燃，也可敬“暗火”如氣流中的砂粒、機(jī)械雜質(zhì)的撞擊或靜電放電火花點(diǎn)燃；氫的點(diǎn)火能級(jí)微小，僅為0．019mJ，這個(gè)數(shù)值只相當(dāng)于一枚訂書(shū)針從lm高處下落的能量。故氫與氧一旦混合成爆鳴氣體后，在明火及“暗火”下是極易引發(fā)炸燃的。

而氧是一種強(qiáng)氧化劑，具有極高助燃性，在高壓力的純氧下，還可引起金屬的燃燒，甚至爆炸。當(dāng)氫氣和氧氣在密閉的氣瓶或容器內(nèi)混合時(shí)，瞬間內(nèi)將混合得特別勻稱，混合到爆炸極限以內(nèi)的氫氧混合氣體一旦有引爆條件，如引火能源或達(dá)到氫的最低著火溫度，爆炸即可發(fā)生。氫氧混合的爆鳴氣體爆炸后，爆炸生成物為水，并放出大量的熱：

2H2十O2=2H2O+572．8KJ

氫和氧混合爆炸極限隨壓力、溫度和水蒸汽含量而變化。在大氣壓下，氫氧體積含量的爆炸范圍：

H2：4％—95％

02：5％—96％

干燥的氫氧爆鳴氣體不易發(fā)生爆炸，但當(dāng)有催化劑和水汽存在時(shí)，加劇了氫與氧的化合反應(yīng)，促使了爆鳴氣體的爆炸。2份氫和l份氧的混合物爆炸威力最大，即形成所謂“爆震”。

當(dāng)在密閉的鋼質(zhì)氣瓶或容器內(nèi)的可爆性氫氧混合氣體消失引焊條件，即產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱能，在密閉的鋼質(zhì)氣瓶或容器內(nèi)，瞬間即形成極高的溫度并轉(zhuǎn)換成極高壓力，當(dāng)其