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[摘要] 在施工切割作业中，除了常用的乙炔气体外，瓶装液化石油气也被广泛使用。本文通过分析施工现场一次液化气瓶爆破事故案例，以提请液化气使用人员在施工中引起高度重视。加强液化气的安全管理，消除安全隐患，杜绝安全事故。
[关键词] 液化石油气 气瓶 爆裂 事故分析 预防措施
一、气瓶爆破情况
2011年5月23日下午4点，在某工程的施工现场储存在瓶库内的液化气瓶突然自行发生爆炸，现场人员听到一声巨响，随后冒起一股白烟。现场人员远离爆破点，幸运没有造成人员伤害。经勘查，是两只气瓶爆破，并均裂开了一尺左右的大口子，破口有韧性断裂的金属纤维，存在脆性断裂晶状颗粒，有放射区，部分破口有剪切唇，从外观判断，属于以韧性爆破为主的爆裂。
二、爆破原因分析
（1）气瓶规格
本规格液化气气瓶为钢制焊接气瓶，外观无明显缺陷；每个气瓶均有单独的编号，铭牌齐全；工作压力1.56Mpa，水压试验压力2.5 Mpa，瓶净重基本在22.50公斤左右，每个气瓶均单独称重标注，制造比较规范，设计充装重量21.50公斤，充满后应在44公斤，容量50.6升。
（2）技术分析
液化石油气，又称液化气。其主要是由丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)组成的，有些还含有丙烯(C3H6)和丁烯(C3H8)。液化气的气液态体积比值大、易挥发，在常温常压下，液态液化气迅速气化为250--350倍体积的液化气气体。根据《液化石油气储运容器不同受热条件下的温度压力的估算》【1】：以丙烷为主的液化气充灌进气瓶后，液化气主要呈液态，如果不超装，其压力主要由饱和蒸汽压决定。通常情况，饱和蒸汽压在0℃时只有0.48Mpa，20℃时0.85Mpa，40℃时1.4Mpa，60℃时也只有2.14Mpa，即在常温下低于气瓶的最高工作压力1.56Mpa，在设计警戒温度60°下也低于水压试验压力2.5 Mpa。
液化石油气的体积膨胀系数大约是同温度水的体积膨胀系数的10～16倍，是钢体积膨胀系数的100倍，随着温度的升高，液态体积会不断膨胀，气态压力也不断增加，温度每升高摄氏1度，体积膨胀0.3～0.4％，气压增加0.2～0.3MPa。尤其当气瓶满液后，就会进入压力骤升区，温度升高1度，压力就会急剧上升1.0-3.4MPa。工作压力1.56Mpa、水压试验压力2.5 Mpa的气瓶，设计的爆破压力，一般也就在10.20 Mpa，这种过量充装的钢瓶温度升高4℃左右就可能引发爆炸，爆破压力可达10Mpa以上。
（3）充装情况
经了解，此批液化气充装时间为2010年12月至1月，当时，气温大约在零下20℃。液化气由当地一家液化气公司用罐车送到现场后，整车计费，并未对气瓶单个称量，按照气瓶的标识最高装至44公斤，而是仅根据压力表指示目测充装。
经现场抽样实际称重，几乎全部超重，最多过量冲装约6.0公斤，存在明显过量充装问题。
此种钢瓶设计容量为21.50公斤，设计容量为50.6升。21.50公斤丙烷，在-20℃时约38.50升，在0℃时40.70升，20℃时43升，40℃时46.30升，即使在设计上限60℃时，仅为49.6升，即接近满液，进入压力骤升区，但不会爆破。
也就是说，在零下20℃时，一些钢瓶直接就接近饱装。而数据计算可知，每公斤液化气在20℃时正好约2升。只要过量充装3.50公斤，20℃时，气瓶就达到了满液状态，满液瓶每升高1度，钢瓶升压1.0—3.4Mpa，升高2℃就可能使钢瓶屈服变形，升高3-4℃就可能引发爆炸，也即23-24℃就可能引发爆炸。
（4）气温情况
5月下旬，当地气温基本保持在20℃左右，爆炸的气瓶位于瓶库的西南角，由于地处高纬度时区，下午四时，正是阳光长时间照晒时期，当天最高温度25℃，过量冲装超过3.50公斤的气瓶，理论上全部可能引发爆炸。
三、爆破结论
气瓶爆破原因为过量充装，日光曝晒，温度升高，导致压力骤升，引发爆裂。
两个气瓶爆裂口均为新的裂口，一只气瓶有明显的撞击凹陷痕迹，一种可能是爆裂后撞击在铁栏杆导致，另一种可能是一个气瓶爆炸后，反作用力撞击另一个钢瓶，导致两个钢瓶同时发生爆裂。由于没有进一步的漆碰撞检测等手段，已难以判定是同时爆破，还是前次爆裂发生时未能听到。无论如何，过量充装是导致爆裂的根本原因。
四、疑虑解释
液化气瓶爆破原因分析出来后，但有人对结论提出了质疑。因为经过实际称重，绝大部分都是过量充装的，而且是在零下20℃状态下充装的，按照理论，升高4度、也即在-15℃左右可能就爆炸了，为什么到零上20℃以上才发生爆破了呢？
为此，通过随机选择了一个重49.20公斤的气瓶，在采取可靠的安全措施后，进行了排气试验，结果，排放到44公斤，气瓶就没液化气可放出了，也就是说，此瓶只充装了5.20公斤的液化气，其他全是无法汽化的残夜，残夜的重量，居然达到了惊人的21.50公斤。经调查得知，气瓶采购使用后，多年未清瓶，所以，沉积了大量的残夜，实际充装重量，只有很小一部分，发生爆破的气瓶，应该正是残夜比较少的。
这也就是充装满的气瓶，有的只用半天就没有液化气了，但搬运起来，却还很重。
五、应急预防措施
1、经过清点，此批气瓶满瓶有60余个，经采取可靠的防火、防爆、防中毒、防环境污染措施后，利用清晨气温较低的时间，现场放气至44公斤；
2、将充装降重合格的气瓶使用至接近没气时，请专业人员进行清瓶，以恢复充装容积，保持良好的使用性和经济性；
3、钢瓶的充装、贮运、使用和检验应严格遵守《气瓶安全监察规程》【2】(2000年版全册)的规定。
4、严禁钢瓶超量充装。钢瓶必须保持直立使用。
5、根据《火灾科学》【3】钢瓶放置地点不得靠近热源和明火，并与灶具保持1米以上的距离。严禁用任何热源对钢瓶加热。
6、发现液化石油气泄漏时，应通风散气，千万不可点火、开关电器设备或使用电话，以防引起爆炸着火事故。
7、严禁将钢瓶内的气体向其它钢瓶倒装。
8、严禁自行处理瓶内的残液。
六、小结
通过分析，找到了气瓶爆破的根源，消除了当时认为不合格的气瓶，排除了事故隐患，普及了气瓶安全使用知识，制定了气瓶的应急预防措施。也提醒施工单位对液化气瓶的储存、使用过程引以重视，避免类似事故的发生。
参考文献：
[1]刑志祥，《液化石油气储运容器不同受热条件下的温度压力的估算》.
[2]《气瓶安全监察规程》(2000年版全册).
[3]《火灾科学》2000年7月第9卷第三期.
作者简介：
刘增训（1968－），男，中国石油工程建设公司哈萨克斯坦分公司，副总经理、安全总监，研究方向：HSE管理。
[关键词] 液化石油气 气瓶 爆裂 事故分析 预防措施
一、气瓶爆破情况
2011年5月23日下午4点，在某工程的施工现场储存在瓶库内的液化气瓶突然自行发生爆炸，现场人员听到一声巨响，随后冒起一股白烟。现场人员远离爆破点，幸运没有造成人员伤害。经勘查，是两只气瓶爆破，并均裂开了一尺左右的大口子，破口有韧性断裂的金属纤维，存在脆性断裂晶状颗粒，有放射区，部分破口有剪切唇，从外观判断，属于以韧性爆破为主的爆裂。
二、爆破原因分析
（1）气瓶规格
本规格液化气气瓶为钢制焊接气瓶，外观无明显缺陷；每个气瓶均有单独的编号，铭牌齐全；工作压力1.56Mpa，水压试验压力2.5 Mpa，瓶净重基本在22.50公斤左右，每个气瓶均单独称重标注，制造比较规范，设计充装重量21.50公斤，充满后应在44公斤，容量50.6升。
（2）技术分析
液化石油气，又称液化气。其主要是由丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)组成的，有些还含有丙烯(C3H6)和丁烯(C3H8)。液化气的气液态体积比值大、易挥发，在常温常压下，液态液化气迅速气化为250--350倍体积的液化气气体。根据《液化石油气储运容器不同受热条件下的温度压力的估算》【1】：以丙烷为主的液化气充灌进气瓶后，液化气主要呈液态，如果不超装，其压力主要由饱和蒸汽压决定。通常情况，饱和蒸汽压在0℃时只有0.48Mpa，20℃时0.85Mpa，40℃时1.4Mpa，60℃时也只有2.14Mpa，即在常温下低于气瓶的最高工作压力1.56Mpa，在设计警戒温度60°下也低于水压试验压力2.5 Mpa。
液化石油气的体积膨胀系数大约是同温度水的体积膨胀系数的10～16倍，是钢体积膨胀系数的100倍，随着温度的升高，液态体积会不断膨胀，气态压力也不断增加，温度每升高摄氏1度，体积膨胀0.3～0.4％，气压增加0.2～0.3MPa。尤其当气瓶满液后，就会进入压力骤升区，温度升高1度，压力就会急剧上升1.0-3.4MPa。工作压力1.56Mpa、水压试验压力2.5 Mpa的气瓶，设计的爆破压力，一般也就在10.20 Mpa，这种过量充装的钢瓶温度升高4℃左右就可能引发爆炸，爆破压力可达10Mpa以上。
（3）充装情况
经了解，此批液化气充装时间为2010年12月至1月，当时，气温大约在零下20℃。液化气由当地一家液化气公司用罐车送到现场后，整车计费，并未对气瓶单个称量，按照气瓶的标识最高装至44公斤，而是仅根据压力表指示目测充装。
经现场抽样实际称重，几乎全部超重，最多过量冲装约6.0公斤，存在明显过量充装问题。
此种钢瓶设计容量为21.50公斤，设计容量为50.6升。21.50公斤丙烷，在-20℃时约38.50升，在0℃时40.70升，20℃时43升，40℃时46.30升，即使在设计上限60℃时，仅为49.6升，即接近满液，进入压力骤升区，但不会爆破。
也就是说，在零下20℃时，一些钢瓶直接就接近饱装。而数据计算可知，每公斤液化气在20℃时正好约2升。只要过量充装3.50公斤，20℃时，气瓶就达到了满液状态，满液瓶每升高1度，钢瓶升压1.0—3.4Mpa，升高2℃就可能使钢瓶屈服变形，升高3-4℃就可能引发爆炸，也即23-24℃就可能引发爆炸。
（4）气温情况
5月下旬，当地气温基本保持在20℃左右，爆炸的气瓶位于瓶库的西南角，由于地处高纬度时区，下午四时，正是阳光长时间照晒时期，当天最高温度25℃，过量冲装超过3.50公斤的气瓶，理论上全部可能引发爆炸。
三、爆破结论
气瓶爆破原因为过量充装，日光曝晒，温度升高，导致压力骤升，引发爆裂。
两个气瓶爆裂口均为新的裂口，一只气瓶有明显的撞击凹陷痕迹，一种可能是爆裂后撞击在铁栏杆导致，另一种可能是一个气瓶爆炸后，反作用力撞击另一个钢瓶，导致两个钢瓶同时发生爆裂。由于没有进一步的漆碰撞检测等手段，已难以判定是同时爆破，还是前次爆裂发生时未能听到。无论如何，过量充装是导致爆裂的根本原因。
四、疑虑解释
液化气瓶爆破原因分析出来后，但有人对结论提出了质疑。因为经过实际称重，绝大部分都是过量充装的，而且是在零下20℃状态下充装的，按照理论，升高4度、也即在-15℃左右可能就爆炸了，为什么到零上20℃以上才发生爆破了呢？
为此，通过随机选择了一个重49.20公斤的气瓶，在采取可靠的安全措施后，进行了排气试验，结果，排放到44公斤，气瓶就没液化气可放出了，也就是说，此瓶只充装了5.20公斤的液化气，其他全是无法汽化的残夜，残夜的重量，居然达到了惊人的21.50公斤。经调查得知，气瓶采购使用后，多年未清瓶，所以，沉积了大量的残夜，实际充装重量，只有很小一部分，发生爆破的气瓶，应该正是残夜比较少的。
这也就是充装满的气瓶，有的只用半天就没有液化气了，但搬运起来，却还很重。
五、应急预防措施
1、经过清点，此批气瓶满瓶有60余个，经采取可靠的防火、防爆、防中毒、防环境污染措施后，利用清晨气温较低的时间，现场放气至44公斤；
2、将充装降重合格的气瓶使用至接近没气时，请专业人员进行清瓶，以恢复充装容积，保持良好的使用性和经济性；
3、钢瓶的充装、贮运、使用和检验应严格遵守《气瓶安全监察规程》【2】(2000年版全册)的规定。
4、严禁钢瓶超量充装。钢瓶必须保持直立使用。
5、根据《火灾科学》【3】钢瓶放置地点不得靠近热源和明火，并与灶具保持1米以上的距离。严禁用任何热源对钢瓶加热。
6、发现液化石油气泄漏时，应通风散气，千万不可点火、开关电器设备或使用电话，以防引起爆炸着火事故。
7、严禁将钢瓶内的气体向其它钢瓶倒装。
8、严禁自行处理瓶内的残液。
六、小结
通过分析，找到了气瓶爆破的根源，消除了当时认为不合格的气瓶，排除了事故隐患，普及了气瓶安全使用知识，制定了气瓶的应急预防措施。也提醒施工单位对液化气瓶的储存、使用过程引以重视，避免类似事故的发生。
参考文献：
[1]刑志祥，《液化石油气储运容器不同受热条件下的温度压力的估算》.
[2]《气瓶安全监察规程》(2000年版全册).
[3]《火灾科学》2000年7月第9卷第三期.
作者简介：
刘增训（1968－），男，中国石油工程建设公司哈萨克斯坦分公司，副总经理、安全总监，研究方向：HSE管理。