焊割作业火灾危险性及其安全措施

1．1 总结

焊接是连接金属件的一种方法。利用两金属件连接处的加热熔化或加压，或两者并用，在金属原子和分子之间建立永久连接。我国在2000多年前的战国时期，已利用钎焊的方法来连接铜器。铁的锻焊方法早在明朝宋应星的《天工开物》中就有记载：“凡铁性逐节粘合，涂上黄泥于接口之上，人火挥槌，泥滓成枵而去。取其神为媒合，胶结之后，非灼红斧斩，永不可断也”。这就充分说明，我国人民在很早以前就已经发明了焊接技术。

焊接技术是现代工业生产的一项重要加工工艺。与铆接、螺纹连接等金属连接方法相比，具有节省金属材料，减轻劳动强度，提高生产效率，以及保持良好的水密、气密等优点。因此，广泛应用于化工、船舶、车辆、飞机、桥梁、锅炉以及其他金属结构、机器零件的制造和修理。近20年来，由于不少焊接新技术、新工艺的涌现，其应用范围更日益扩大。焊工人数也在不断增加，仅上海就有17万余人，它已成为迅速提高中国工业生产技术的重要技术力量。

切割是由焊工操作的另一生产工艺，它使用乙炔和其他可燃气体与氧气混合产生高温，将金属切割处熔融，同时用气流把熔化的金属吹走，从而达到切开金属的目的。气割生产效率远较机械切割法为高，广泛应用于切割钢材和其他金属构件。现代使用的等离子切割等新工艺与氧—乙炔切割相比，无论切割的质量，切割金属的厚度和生产效率都有明显提高。

焊接与切割属于明火作业，具有高温、高压，易燃易爆的特点，又经常与可燃、易燃物质以及压力容器打交道，存在着较大的火灾爆炸危险性。这类事故在工厂、企业的火灾爆炸事故中所占比例很大，尤其在船舶的修造、化工设备的维修中，稍不注意，就会造成重大的灾害。“风雷号”、“宜兴号”等万吨轮船的火灾，“大庆53号”油轮的爆炸沉没，国内数次大型油罐发生的火灾，都是在焊接与切割过程中引起的。这类事故，不仅有害手焊工的生命安全，这也将给生产和国家财产造成巨大损失。因此，认真做好焊接与切割工艺的防火防爆工作，具有十分重要的意义。

近百年来，焊接的基本方法一直是加热和加压。但随着科学技术的不断发展，各种焊接方法层出不穷。

1.2火灾危险和防火防爆

一、 气焊、气割

(一)气焊、气割设备

气焊是一种熔焊方法，使用可燃气体和氧气混合燃烧的火焰加热金属材料。气焊常用的可燃气体主要有乙炔和丙烷，也有用氢气、天然气、煤气或液化石油气的。

气焊设备和装置包括氧气瓶、乙炔瓶、回火防止器、焊炬、减压器、橡皮管等。

气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧的火焰，将金属加热到燃烧点，在氧气射流中剧烈燃烧以分离金属。可燃气体与氧的混合以及氧的喷射，是通过割炬来完成的。气割用的

可燃气体主要有乙炔、丙烷和氢气。

气割设备和器具除割炬外，其他与气焊相同。

(二)气焊、气割爆炸风险

气焊和气割有很大的火灾危险、爆炸危险性，主要是：

(1)气焊与气割所使用的乙炔、氢气、煤气、天然气、液化石油气等为易燃易爆气体；氧气具有强烈的助燃性，化学性质极为活泼；稍不注意，容易发生燃烧和引起爆炸。

(2)气焊与气割所使用的设备、器具，如乙炔发生器、乙炔瓶、液化气罐，氧气钢瓶均属受压或高压容器，设备、设备本身有很大的风险因素。

(3)气焊与气割的火焰温度高，在操作过程中，熔化的金属火花四处飞溅，若溅到周围可燃物上，能引起阴燃而造成火灾。尤其是在进行气割时，温度更高，熔融的金属氧化物更多，飞溅的距离范围更大，造成火灾的危险性也就更为突出。

(4)气焊的使用面极广，薄型的金属容器，如汽油桶、汽油箱，以及各种各样的金属容器，在维修时都离不开气焊。这些容器中的残余汽油和易燃气体通常与焊接接触、割火焰而引起爆炸。

(5)在焊、割工地，还会遇到许多可燃、易燃、爆炸性物质和各种压力容器和管道

因此，在所有的焊、割工艺中，气焊与气割的危险性最大，火灾爆炸事故所占比例最高。

二、 电弧焊、切割

(一)电弧焊原理和火灾危险性

1．电弧焊原理

电弧是具有一定电压的电极之间或电极与焊接件之间的强烈气体放电现象。

在一般情况下，由于气体的分子和原子都是呈中性的，气体没有带电质点，因此，气体不能带电，即无法传电。但在特定条件下，气体中分子或原子中的电子从外部世界获得足够的能量，气体也能传电。电弧焊就是利用这一基本原理进行的。当电极之间或电极与焊件之间接触产生了气体放电的瞬间，把电极与焊件立即分离，并保持一定的间隙，电的热能促使气体产生了传电作用而形成连续持久的电弧。但这种气体传电的作用，只有在相当高的温度和极小的间距内才能形成。若热能不足或间距稍大也就失去了气体传电的能力。即使已经形成连续持久的气体放电，也会由于热能和电极之间间距的影响而停止放电。电弧中心温度可达6000-7000℃，使金属电焊条和焊件金属材料同时熔化而形成焊缝。

2．电弧焊的类型和火灾危险

电弧焊的种类很多，有手工电弧焊、埋弧自动焊、埋弧半自动焊，并在此基础上又进一步采用电渣焊、等离子焊、电子束和碳弧气刨等，但基本原理大同小异，均属于熔化焊

接类型。电弧焊的火灾危险性与气焊、气割相比各有差异。气焊、气割要使用易燃、易爆的氧—乙炔气体，电弧焊就减少了这方面的危险，但增加了电气火灾的危险因素；加上电弧焊火焰温度大大超过氧—乙炔火焰温度；电弧的热传导、热扩散的能量也超过氧—乙炔火焰的能量；尤其是电弧焊中的回路线(俗称搭铁线)也是发生火灾事故的常见原因。若使用不当，还会发生触电伤亡事故。因此，电弧焊也是焊接、切割过程中容易发生火灾和其他事故的特殊工种。