論氫氧混合爆炸事故成因與對策

?? 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，系指氫氧生產制造過程中，因設備故障、操作失誤或者是管理混亂違法違規地將鋼質氣瓶混裝、錯裝和改裝導致的爆炸。如把原裝為氫氣且瓶內仍剩余一定壓力氫氣的鋼瓶又混裝氧氣，或者是把原裝為氧氣且瓶內仍有一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，且均達到爆炸極限范圍。往往這些爆鳴的混合氣體在壓縮充裝過程中而引發火源，或充裝后的使用中的“回火”而引發鋼質氣瓶的強烈爆炸，導致人身傷亡、財物損失破壞的惡性事故，給社會帶來極大的危害。
??? 1．2湖南地區從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等5個制氫、氧單位陸續出現6起氫氧混合爆炸，死亡2人、重傷多人，僅炸毀鋼質無縫高壓氣瓶達30只，炸毀設施、容器數臺，廠房遭到不同程度破壞，其中兩個企業分別停產15天＼12天進行搶修，造成較大經濟損失。
??? 1．3氫氧混合爆炸事故在全國各地頻頻出現，上世紀八十年代尤為突出，僅1982年一年中，公開報導的就達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的時間短，工作操作不熟練，管理失控，生產出來的氣體不按規定進行純度檢測分析，導致氫與氧的混合，又盲目將氧中含氫達11．6％的有爆炸危險的混合氣體進行裝瓶，銷售給市內43個單位使用，造成10月15日— 16日兩天內該造氣廠生產的“氧氣”在天津氣焊工具廠、天建自行車三廠、天津商業學院等10個單位連續發生：I起爆炸事故，炸死2人、重傷5人，廠房設備遭到嚴重破壞。此次事故涉及面廣，危害和影響極大，造成不良社會影響，天津市當時的勞動、公安部門及時采取補救措施，對該造氣工廠停產、關閉整頓長達三年之久。
??? 1．4氫氧混合焊炸，瞬間內工廠一片廢墟。1984年5月3日13時53分安徽省淮南市某日用化工廠由于設備維護管理等原因，造成氫與氧的餛合，在氣體壓縮充裝中，引發氫氧混合氣體強烈爆炸，14只公稱工作壓力為15Mpa、公稱容積40L的高壓無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。現場兩名操作工，男的被炸斷了腿，女的被炸斷了胳膊； 264mc鋼筋結構廠房瞬間內全部摧毀，整個氫氧站成了一片廢墟。專家根據現場破壞程度分析：此次爆炸，爆炸壓力大于90Mpa；溫度超過2000~。成為國內近幾十年來氫氧混合爆炸建筑破壞之最。
??? 1．5 1998年14日13時10分，蘇北沐陽具某施工單位，在施工作業中兩只氧氣瓶突然同時爆炸．在場的4名6S工人員無一幸存，且無一具完尸，并將尸體分別拋離爆炸點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，將農田中的一根鋼筋水泥通訊電桿擊斷；施工現場上一只乙炔氣瓶被爆炸碎片擊中變形，兩端開裂發生燃燒，且飛離現場600米之外燒毀農田中的一堆玉米桿。
??? 后來查明：是由子氫氧混裝，瓶內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，使用端的火源逆氣流而上，引發密閉的鋼質氣瓶強烈的化學性爆炸，故稱為“回火”爆炸。
??? I．6氫氧混合爆炸事故頻頻出現，國家有關部門采取了一系列措施，矮炸事故雖有所扼制，但目前爆炸仍時有發生。僅2000年1月12日至3月5日不到50天中，在吉林、內蒙、河北、扛蘇等地連續發生5起氫氧混合爆炸事故，死亡6人，重傷多人，造成巨大的經濟損失。
??? 2001年L1月15日10時15分，青島電站閥門廠在使用瓶組匯流供氧中，發生氧氣瓶爆炸，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焊炸。
??? 從以上事例可看到：氫氧混合爆炸事故頻繁，且破壞又十分嚴重，給人的生命及國家財物造成極大的威脅和損失，危害極大，是一個值得我們有關部門重視和研究的安全課題：

??? 2、氫氧混合爆炸機理
??? 氫是一種典型的可燃氣體，具有較強的化學活性和擴散性，以及滲透性。氫的最低著火溫度為574~C，氫在氧氣(或空氣)中既可被明火點燃，也可敬“暗火”如氣流中的砂粒、機械雜質的撞擊或靜電放電火花點燃；氫的點火能級極小，僅為0．019mJ，這個數值只相當于一枚訂書針從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”下是極易引發炸燃的。
??? 而氧是一種強氧化劑，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。當氫氣和氧氣在密閉的氣瓶或容器內混合時，瞬間內將混合得非常均勻，混合到爆炸極限以內的氫氧混合氣體一旦有引爆條件，如引火能源或達到氫的最低著火溫度，爆炸即可發生。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生爆炸，但當有催化劑和水汽存在時，加劇了氫與氧的化合反應，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”。
??? 當在密閉的鋼質氣瓶或容器內的可爆性氫氧混合氣體出現引焊條件，即產生強烈的化學反應，放出大量的熱能，在密閉的鋼質氣瓶或容器內，瞬間即形成極高的溫度并轉換成極高壓力，當其壓力超越鋼質氣瓶或容器的極限強度時，致使鋼瓶或容器爆炸。若鋼質氣瓶或容9D內氫氧爆鳴氣體數量越多，壓力越高，燃燒和爆炸的速度越快，產生的能量和壓力則越大，而爆炸的威力則越大，破壞和人身傷亡則越嚴重。
??? 這就是氫氧混合爆炸的基本機理。