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做好气瓶充装站安全评价促进安全监管工作

发布： 2006-02-16 00:00:00

    随着气体工业的迅猛发展，现在，人们无论是在生产领域，还是在生活领域，几乎都离不开气瓶。它使用范围之广、数量之多、流动之大和所处环境之恶劣，是其它特种设备所不能比拟的。气瓶充装介质又存在燃烧、爆炸、腐蚀、毒害等危险性，具有移动和重复使用的特点，因此，气瓶是一种具有爆炸危险的特种设备。一旦发生爆炸或泄漏，往往并发火灾和中毒，乃至引起灾难性事故的发生，给人民生命财产和国民经济的发展带来严重损失，对社会安全造成巨大影响。
    40年前，原国家劳动部首次颁布了我国的第一个《气瓶安全监察规程》，至今已经过3次较大的修订，现行版《气瓶安全监察规程》(以下简称《瓶规》)自2001年7月1日起开始生效。它们对保证气瓶安全使用，提高气瓶安全管理水平发挥了重要作用。但是，随着经济的发展和改革的深化，也出现了一些新问题，使得气瓶事故仍时有发生。据统计，2004年全国因气瓶充装混乱等管理不到位问题引发的各类气瓶事故共46起，占特种设备事故的16％，其中重大事故1起，严重事故2l起。
    气瓶事故发生的原因是多方面的，在充装环节引发的气瓶事故占了很大的比例。在这些气瓶事故中，无缝气瓶事故主要是由于错装造成的，焊接气瓶和液化石油气气瓶事故主要是超装造成的。因此，只有把气体充装环节的安全和质量搞好了，气瓶事故，特别是恶性爆炸事故的发生率才可以大幅度地降低。为此，《特种设备安全监察条例》《气瓶安全监察规程》和《气瓶安全监察规定》都强调对充装单位进行充装许可的审查和批准，对充装站管理体系、安全管理制度、人员素质和仪器设备也做了明确的规定。
 
一、气瓶充装站主要危险因素分析
 
    1.瓶装气体的危险特性
    瓶装气体的危险特性是指气体的易燃、易爆、有毒及可能发生的分解、氧化、聚合倾向等性质。
    (1)燃烧性
    在实行瓶装的近80种气体中，可燃气体有43种，占53.8％，因此燃烧性是瓶装气体的主要危险特性之一。根据燃烧潜在的危险性又分为6个类型：不燃、助燃、易燃、自燃、强氧化性、分解或聚合。不燃气体的危险性是最低的，这类气体不参与燃烧，或可阻止燃烧的发生，它的燃烧性等级代号为0，如氩气等惰性气体。助燃气体有一定氧化性，它本身并不燃烧而是促进其它可燃物进行燃烧，它的燃烧性等级代号为1，如压缩空气。易燃气体是爆炸下限小于10％的气体(在空气中)，如我们生活中使用的液化石油气，它的燃烧性等级代号为2。自燃气体是易燃气体在空气中的自燃温度小二于：lOO℃的气体，它的燃烧性等级代号为3，如磷烷和硅烷。强氧化性气体是指氧气等氧化性强的气体，它的燃烧性等级代号为4。分解或聚合气体是指易分解或聚合且可燃的气体，如环氧乙烷、乙炔气体，它的燃烧性等级代号为5。
    (2)毒性
    目前国内还没有瓶装气体的毒性分级标准，GBl6163—1996《瓶装压缩气体分类》(以下称为GB16163)参照GB5044—85《职业病接触毒物程度分级))，根据接触性毒性的途径和毒性大小，按急性毒性(一次染毒)吸入半数致死量浓度LC50分为无毒、毒、剧毒3个等级，共31种毒性气体，其中9种为剧毒。毒性气体又分为不燃有毒气体和可燃有毒气体。盛装毒性气体的气瓶在充装、储存、使用过程中，其主要危害是由于气瓶发生事故，导致气体的大量外泄所引起的人体急性中毒或由于严密性不够引起气体泄漏造成人体的慢性中毒。
    (3)腐蚀性
    瓶装气体的腐蚀，主要是指装瓶后的气体在一定的条件下对气瓶内壁的侵蚀作用。使瓶壁减薄或产生裂纹，造成气瓶的强度下降以至发生气瓶的爆炸事故。根据气体不同的腐蚀性，分为无腐蚀、酸性腐蚀(又分为氢卤酸腐蚀和非氢卤酸腐蚀两种)、碱性腐蚀4种类型。
    瓶装气体中仅有少部分具有轻微的腐蚀性，而大多数是非腐蚀性的，但由于装瓶的气体不纯，使得气体具有了腐蚀性，甚至是很强的腐蚀性。另外一种是腐蚀介质和拉应力的共同作用下的应力腐蚀，具有更大的危险性，因此在气瓶设计选材时应考虑气体对材料的影响。
    (4)状态与压力
瓶内气体的温度和压力大小必然影响气瓶的特性和决定气体状态，为此，GBl6163-1996将瓶内充装气体的状态和在20℃时瓶内压力的大小分为7个类型。
    (5)瓶装气体危险特性的综合评级
    为能综合的反映一种气体的危险性，在GBl6163—1996中提出了气体危险程度的编码(FTSC)。FTSC是分别取燃烧性、毒性、状态和腐蚀性的英文词组的首位字母。FTSC编码由4位数字按顺序组成，直接标示了每种气体的基本特性。它是在大组(气体在气瓶内的物理状态和临界温度)分类的基础上，标志小组(气体的化学性能、燃烧性、毒性、腐蚀性)内逐个气体的安全性能和危险特性，以此构成系统的综合分类。以0～6的7个数来标示气体潜在的危险性，0表示基本上危险最小，数字依次递增表示危险程度的增加，数字最大则表示危险性最严重，如一氧化氮的FTSC编码是436l，即表示一氧化氮的危险性为：强氧化性、剧毒、压力在3．5～20MPa的非氢卤酸酸性腐蚀的永久气体。表l即是FTSC编码表。
表1 FTSC数字编码表
F燃烧性（第一位数）
0      不燃（惰性）
1      助燃（氧化）
2      易燃：爆炸下限小于10％的气体（在空气中）
3      自燃：易燃气体在空气中的自燃温度小于100℃
4      强氧化性
5      易分解或聚合且是可燃的
 
T毒性（第二位数）吸入半数致死量浓度LC50／lh
1      无毒LC50>5000×10—6（V／V）
2      毒  200×10—6（V／V）—6（V／V）
3      剧毒LC50≤200 x 10—6（V／V）
 
S状态（第三位数）标示气瓶内气体在20℃的状态
0      压力小于3.5MPa的液化气体
1      压力大于3.5MPa的液化气体
2      液化气体（从液相排出）
3      溶解气体（1）
4      压力等于或小于3.5MPa的气相分离的气体
5      压力在3.5至30MPa的永久气体
6      压力在3.5至20MPa的永久气体或液相消失的高压液化气体
 
C腐蚀性（第四位数）
0      无腐蚀
1      酸性腐蚀、不形成氢卤酸的
2      碱性腐蚀
3    酸性腐蚀、形成氢卤酸的
注：（1）溶解气体（限于乙炔）指在15℃时的状态。
 
二、充装站主要危险源的分布
 
    《瓶规》按GBl6163—1996将气体按其临界温度分为3类：
    临界温度小于-10℃的为永久气体；临界温度大于或等于-10℃且小于或等于
70℃的为高压液化气体；临界温度大于70℃的为低压液化气体。
    气瓶充装站由于充装气体的不同，气体的产生、来源、储存设备、充装设备及工艺均不相同，其主要潜在的危险及危险源的分布不相同，现分别将常见的几种充装站类型分析如下：
    1．永久气体气瓶充装站
    (1)对于用深度冷冻空气分离法生产氧、氮、氩等空分气态或液态产品的气站，如制氧站房、灌氧站房或压氧站房、液氧气化站房、氧气汇流排间、氧气瓶库的火灾危险性均为“乙”类。
    (2)加工处理、储存或输送惰性气体的各类站房或库房以及汇流排间的火灾危害性均为“戊”类。
    (3)使用水电解法或催化炉生产氧气和氢气的气站，其整个站内的所有场所的火灾危害性均为“甲”类，且必须在氢气的管道上设置分析氢中氧含量的自动分析仪器，在氧气的管道上设置分析氧中氢含量的自动分析仪器。
    以上气站的固定式压力容器(氢罐、各种低温储罐)一般均为三类压力容器，各类气瓶、低温罐车、长管拖车，是易发生事故的移动式压力容器。
    2．液化气体气瓶充装站
    充装液氯、液氨等低压液化气体的单位多为化工企业，充装的介质多为毒性较大或可燃性较高的低压液化气体，充装站根据所充装气体的特性应设置相应的置换、解毒、排放或回收处理设施和气体浓度检测报警装置。气体加压、分离、储存、计量等压力容器、压力管道、安全附件、阀门及连接件与密封件应根据充装气体的腐蚀性选用相应的耐蚀材料，且应定期检验和校验，进行日常维护保养。
    3．液化石油气瓶充装站
    由于液化石油气从进站卸车、储存、管道输送到钢瓶充装最后入库发送，始终存在火灾爆炸潜在危险，其危险源遍布于灌装区、机泵房、罐区、瓶库及压力管道、充装设备、残液回收装置、压缩机房和烃泵等主要设施，其火灾危害性均为“甲”类。
    4．溶解乙炔气瓶充装站
乙炔站的制气站房、灌瓶站房、电石渣处理站、电石库和电石破碎、电石渣坑以及乙炔瓶库、丙酮库、乙炔汇流排间及乙炔压缩机的火灾危险性均为“甲”类。
 
三、充装站主要危险源的危害程度
 
    根据GBl8128-2000《重大危险源辨识》的有关规定，对储存气体数量进行核算，除个别小型分装站外，绝大多数充装站已构成重大危险源。
    1．各种储罐因储存着大量的带有压力的永久气体或液化气体，是全站潜在危险性最大的部位。
    2．罐车装卸区与灌瓶间由于罐车的火灾爆炸危险性，且灌装作业残余气体难免泄漏，因此，尽管气体的数量远不如罐区，但它们的危险性不亚于平时的罐区。   
    3．压缩机房内由于带电设备运转率高、振动大、密封不易，危险性也是较大的。
    4．整个站内的各种压力管道及连接件、密封元件、阀门、仪表等各种管件较多，潜在泄漏点多，其危险性也是不可忽视的。
    5．瓶库中危险性大小，取决于瓶的数量、瓶内充装气体总量、泄漏情况及通风情况等因素。
 
四、气瓶充装站安全措施评价
 
    气瓶充装站进行安全评价应选择适应自己需求的安全评价、安全预评价、安全验收评价和安全现状评价。因其评价的目的、内容和重点不同，它们评价所依据的设计文件和资料也就不相同。但它们都要对受评价单位提出合理可行的安全对策措施和建议。因此，在对气瓶充装站进行安全评价时，要求受评价单位除了按《危险化学品生产企业安全评价导则))提供完备的各种有效资料(如消防设施设备配备情况、防雷防静电检测报告、符合实际并有针对性的应急预案等)外，还应对充装站的特种设备及其安全管理进行详细的评价。因为充装站内各种气体的压力储罐、低温储罐、钢瓶、汽车罐车、铁路罐车、压力管道、起吊设备均属特种设备，其生产(设计、制造、安装检验、修理及改造)、使用、检验检测等环节必须符合《特种设备安全监察条例》和有关技术标准规程的要求，其安全措施是：
    1．充装站必须有适应气瓶充装和安全管理需要的技术人员和特种设备作业人员，具有与充装的气体种类相适应的完好的充装设施、工器具、检测手段、场地厂房，有符合要求的安全设施。
    2．具有一定的气体储存能力和足够量的自有产权气瓶。
    3．符合相应气瓶充装站安全技术规程及国家标准的要求，建立健全的气瓶充装质量保证体系和安全管理制度。
    4．气瓶充装单位应履行以下义务：
    (1)向气体消费者提供安全的气瓶，并对气瓶的安全全面负责；
    (2)负责气瓶的维护保养和颜色标志的涂敷工作；
    (3)按照安全技术规程及有关国家技术标准的规定，负责做好气瓶充装前的检查和充装记录，并对气瓶的充装安全负责；
    (4)负责对充装作业人员和充装前检查人员进行有关气体性质、气瓶的基础知识、潜在危险和应急处理措施等内容的培训；
    (5)负责向气瓶使用者宣传安全使用知识和危险性警示要求，并在充装的气瓶上粘贴符合安全技术规范及国家标准规定的警示标签和充装标志；
    (6)负责气瓶的送检工作，将不符合安全要求的气瓶送交地(市)级或地(市)级以上质监部门指定的气瓶检验机构报废销毁；
    (7)属于下列情况之一的气瓶，应先进行处理，否则严禁充装：
    ①钢印标记、颜色标记不符合规定，对瓶内介质未确认的；
    ②附件损坏、不全或不符合规定的；
    ③瓶内无剩余压力的；
    ④超过检验期限的；
    ⑤经外观检查，存在明显损伤，需进一步检验的；
    ⑥氧化或强氧化气瓶沾有油脂的；
    ⑦易燃气体气瓶的首次充装或定期检验后的首次充装，未经置换或抽真空处理的。
    总之，气瓶充装站安全评价是一项政策性强、责任重大、细致认真的工作，评价人员必须具备高度的责任心和敬业精神。同时，必须熟悉专业知识，具备较高的业务水平和能力，注重总结经验，努力提高评价水平，为企业和政府制订危险化学品重大应急预案提供依据，促进安全监管工作。