摘要：气焊至今已有百余年的历史，最初的气焊是使用氢气和氧气混合的气体，由于其燃烧火焰的温度只能达到2000℃，所以当时的应用存在一定的局限性。本文以气焊为例，细述气焊的相关知识、操作要领和安全操作规程。
关键词：气焊；危险因素；预防对策
前言
气焊是指利用可燃气体和助燃气体通过焊炬按一定的比例混合，获得所要求的火焰性质的火焰作为热源，将焊件的焊接金属加热到熔化状态形成熔池，不断熔化焊丝并向熔池中填充，被熔化的金属和填充金属冷却后形成焊缝，使其形成牢固的焊接接头。目前应用最普遍的是氧乙炔焊和氧气焊。
1气焊的特点
（1）火焰对熔池的压力及对焊件的热输入量调节方便，故熔池温度、焊缝形状和尺寸、焊缝背面成形等容易控制。
（2）设备简单，移动方便，操作易掌握，但设备占用生产面积较大。
（3）焊炬尺寸小，使用灵活。由于气焊热源温度较低，加热缓慢，生产效率低，热量分散，热影响区大，焊件有较大的变形，焊接质量不高。
（4）气焊适于各种位置的焊接。一般用于3mm以下的低碳钢、高碳钢薄板、铸铁焊补及铜、铝等有色金属的焊接。
（5）在船上没有电或电力不足的情况下，气焊则能发挥更大的作用，常用气焊火焰对工件、刀具进行淬火处理，对紫铜皮进行回火处理，并矫直技术材料和净化工件表面等。
（6）由微型氧气瓶和微型熔解乙炔气瓶组成的手提式或肩背式气焊气割装置，在旷野、山顶、高空作业中应用非常方便。
2气焊的设备
气焊的设备主要有：氧气瓶、乙炔瓶、液化石油气瓶、减压阀、焊炬及辅助工具等。
2.1氧气瓶
氧气瓶是储存和运输高压氧气的容器。瓶体漆成天蓝色，并印有“氧气”黑色字样。氧气瓶容量一般为40L，额定工作压力为15mPa。必须正确地保管和使用氧气瓶，禁止将氧气瓶、乙炔瓶及其他可燃气瓶与易燃易爆物品放在一起，否则会有爆炸的危险。在焊接的操作中氧气瓶距离乙炔发生器、明火或热源的距离应大于5m。
2.2氧气瓶阀
使用氧气时，将手轮逆时针方向旋转，是开启氧气阀门。旋转手轮时，阀杆也随之转动，再通过开关使活门一起转动，造成活门向上或向下移动。活门向上移动，气门开启，瓶内的氧气从出气口喷出。活门向下压紧时，由于活门内嵌有用尼龙材料制成的气门垫，因此可以使活门密闭。
2.3乙炔瓶
乙炔气瓶是储存和运输乙炔气的压力容器，其外形与氧气瓶相似，但比氧气瓶略短，瓶体是采用优质碳素钢或低合金钢轧制而成的圆柱形无缝瓶体，瓶体表面涂白漆，并印有“乙炔气瓶”“不可近火”等红色字样。因乙炔不能用高压压入瓶内贮存，所以乙炔瓶的内部构造较氧气瓶要复杂得多。乙炔瓶内装有浸满着丙酮的多孔性填料，能使乙炔稳定而安全的储存在瓶内。在使用乙炔的过程中，溶解在丙酮内的乙炔分解出来，通过乙炔瓶瓶阀流出，而丙酮仍留在瓶内。乙炔瓶阀下面的填料中心部分的长孔内放置了石棉，其作用是帮助乙炔从多孔填料中分解出来。乙炔瓶的容量一般为40L，能溶解6kg~7kg乙炔。使用乙炔时应控制排放量，否则乙炔会连同丙酮一起喷出，造成危险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.4液化石油气瓶
液化石油气瓶是用来储存液化石油气的专用容器，其壳体采用气瓶专用焊接钢焊接而成。液化石油气瓶的质量一般有：15kg、20kg、30kg和50kg，工业上一般采用30kg的液化石油气瓶。液化石油气瓶的最大工作压力为1.6mPa。该种气瓶气瓶外表涂银灰色，并标有“液化石油气”红色字样。
3事故及勘查概况
某企业电工在焊接冷水机铜管时发生一起氧气瓶爆炸事故，造成该电工当场死亡，另有3人轻伤。经现场勘查，共搜集到17块氧气瓶爆炸残留碎片、1个变形的液化气瓶、1个液化气瓶角阀、1个焊枪和若干段胶管碎片。多数氧气瓶碎片距离事故点约5～9m，部分氧气瓶碎片甚至二次击穿石膏板隔墙。从现场搜集到的证物可判断是氧气瓶发生了爆炸。为了确定氧气瓶爆炸的性质和原因，对该事故氧气瓶爆炸残留物分别进行了宏观检查、断口检查分析、化学成分分析、金相组织分析、硬度分析。
4爆炸原因分析
4.1油脂引发化学性爆炸的可能性分析
通常，引起氧气瓶化学性爆炸主要有两方面原因:一是氧气瓶瓶口等部位附着有油脂，开启氧气瓶时或当氧气瓶高压气体泄漏时可瞬间氧化油脂发生燃爆事故;二是焊接、热切割时氧气与可燃气体的混合气体倒灌发生回火爆炸。经现场勘验，本次事故发生在气体焊接即将结束时，渗漏的冷水机铜管已被焊接封堵，未发现气瓶内外存在矿物油和植物油，可排除因油脂引起氧气瓶化学性爆炸的可能。
4.2回火引发化学性爆炸的可能性分析
对氧气瓶减压器残片进行宏观检查，发现减压器中间一六边形铜合金烧蚀件有灼烧痕迹，用活动扳手将减压器内部烧蚀件拧出，其外表面为黄色，内表面及断口表面发黑，且内表面较为粗糙，存在熔融特征。对烧蚀件进行金相组织检查及分析，在烧蚀件上截取纵截面试样，试样金相组织通过鉴定，可确定该烧蚀件试样金相组织为α相+β相+Pb相，减压器烧蚀件金相组织正常。可见，减压器烧蚀件的制造质量正常，减压器烧蚀件熔融状态是因外部火焰灼烧所致。对氧气瓶碎片烧蚀痕迹进行整体检查分析发现:事故氧气瓶的减压器内氧气入口部分存在烧蚀痕迹、阀腔内存在烧熏痕迹、瓶口连接阀入口处与瓶身出口处存在单侧燃烧痕迹。表明从焊炬到氧气瓶减压器、再到瓶口连接阀、最后到氧气瓶上部，都发生过回火燃烧，且事故氧气瓶减压器内燃烧相比其他部分更严重。由此可确定该氧气瓶胶管、减压器处均发生过回火燃烧，最终导致氧气瓶回火爆炸。
5整治建议
(1)建议全国焊接标准化技术委员会秘书处考虑尽快制定小型非工业焊接操作领域的行业规范，并建立针对使用氧气和液化石油气开展焊接作业的国家标准。
(2)根据GB9448—1999《焊接与切割安全》的规定，有关部门应强制要求气焊(割)作业所使用的助燃气瓶和可燃气瓶安装回火防止器，对未安装回火防止器的行为予以严惩。有关部门应定期开展焊接和热切割特种作业持证专项检查，加大对无证作业、证件过期未年审或者持虚假特种作业证人员的查处力度。
(3)企业应严格落实气焊(割)作业安全主体责任，严格落实气焊(割)作业岗位责任制;制定完善的焊接、热切割作业安全管理制度、安全操作规程和事故应急预案;开展气焊(割)专项安全培训教育，严禁无证人员擅自进行气焊(割)等特种作业;严格执行动火、动焊作业审批制度，并设置安全监护人，配置相应的灭火、应急器材和设施，检查、监督操作者按气焊(割)安全操作规程作业。
(4)从事气焊(割)作业的人员必须持有熔化焊接与热切割特种作业操作证，并应熟悉工业气体安全知识和焊(割)炬安全操作规程;操作焊炬时切勿将焊嘴距受热工件过近;注意可燃气体压力不可过高，氧气不宜在低压下工作，应预防氧气压力过低酿成的氧气瓶回火爆炸事故;输气胶管不可太细、太长或曲折太多;在操作中氧气瓶的氧气不可用完，一定要留有余压;气体通道内部和氧气瓶口均不得沾有油脂和碳粒;在氧气瓶上增设回火防止器;严格按气瓶标识的介质在正规的充装站进行充装，不可错装、混装，氧气瓶要远离明火、热源及易燃易爆物品。
参考文献:
［1］梁斌，梁华，业成，等.氧气瓶事故性质认定及原因分析［J］.事故分析，2014(12):51－57.
［2］王俊海，陈坤，赵丽明.在用氧气瓶爆炸原因分析［J］.中国重型装备，2012(2):50－52.
论文作者:赵学峰
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/24
标签：氧气瓶论文; 气焊论文; 乙炔论文; 作业论文; 减压器论文; 气瓶论文; 氧气论文; 《科学与技术》2019年第11期论文;