Анализ причин взрывов кислородных баллонов, 2

30.04.2013

Анализ причин взрывов кислородных баллонов. Журнал «ТЕХНИЧЕСКИЕ ГАЗЫ» 4/2004

 Автор: Чижиченко Вадим Петрович    

1. ВВЕДЕНИЕ

 Взрывы кислородных баллонов, происходящие на различных предприятиях, свидетельствуют о том, что вопросам их безопасной эксплуатации не уделяется достаточного внимания. Положение усугубляется еще и тем, что в последние годы появилось значительное количество небольших предприятий, которые занимаются заправкой кислородных баллонов, используя газификационные установки типа СГУ и приобретая для этих целей на крупных воздухоразделительных станциях жидкий кислород. Делая, в общем, нужное дело, на этих предприятиях почти не обращают внимания на соблюдение требований охраны труда.

 2. ПРИЧИНЫ ВЗРЫВОВ КИСЛОРОДНЫХ БАЛЛОНОВ

 Главная опасность при работе с кислородом — его высокая химическая активность как окислителя. Большинство горючих веществ и материалов в контакте с кислородом становятся взрыво- и пожароопасными. Опасность возрастает с повышением температуры, давления, скорости истечения и объемной доли кислорода в воздухе. Смеси газообразного кислорода с горючими газами также взрывоопасны. Смазочные вещества и жировые загрязнения поверхностей, контактирующих с кислородом, являются причиной возгорания или, при определенной толщине слоя, причиной взрыва. Скорости горения материалов в кислороде в десятки раз выше, чем в воздушной среде. Конструкционные и уплотнительные неметаллические материалы (фибра, капрон, поликарбонат, резины на основе натуральных каучуков и др.) при появлении источника возгорания (искра, трение и т. п.) могут легко воспламеняться в кислороде высокого давления.

При обследовании кислородонаполнительных станций, а также организаций и предприятий, транспортирующих, снабжающих и использующих кислород, контролирующие органы выявляют самые разнообразные нарушения нормативных актов об охране труда при подготовке баллонов к наполнению, транспортировке и эксплуатации их у потребителей.

Журналы «Технические газы», «Охрана труда» неоднократно публиковали материалы о трагедиях, связанных с эксплуатацией кислородных баллонов, но, на мой взгляд, имеет смысл еще раз перечислить основные требования, которые необходимо соблюдать при работе с ними [1].

Разрешается наполнять кислородом только баллоны, прошедшие освидетельствование и имеющие клеймо испытательного пункта [2]. В соответствии с Положением об учете и использовании шифров клейм, утвержденным приказом Госнадзорохрантруда № 205 от 24.07.97 г., клеймо представляет собой окружность диаметром 12 мм, внутри которой в один ряд размещены прописная буква «У» (Украина), код испытательного пункта и две цифры (код населенного пункта). Например, УБ 41 — Украина, ООО «Кислород сервис», г. Киев. На баллоне также клеймением наносятся месяц, год испытания и год следующего освидетельствования. В горловину баллона должен быть ввернут вентиль, разрешенный к применению на кислородных баллонах (ВК-86, ВК-94, ВК-97, ВК-200). Для уплотнения резьбового соединения вентиля в горловине баллона применяется лента ФУМ или жидкое стекло (смесь из 50% жидкого стекла по ГОСТ 13078-81 и 50% мела по ГОСТ 8253-79). Использование для уплотнения свинцового сурика и глета запрещается.

Наполнители баллонов должны строго выполнять требования «Типовой инструкции по охране труда при наполнении кислородом баллонов и обращении с ними потребителей» [3] и «Правила безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха» (ПБПРВ-88) [4]. Все взрывы кислородных баллонов происходили только из-за невыполнения требований указанных нормативных актов.

При работе с баллонами наиболее часто допускаются такие нарушения: применяются стальные ключи, являющиеся источником искрообразования; наличие масел на вентилях баллонов; не соблюдается время наполнения баллонов (не менее 15 мин), превышается допустимое давление при наполнении; истекающая струя остаточного давления из баллона не проверяется на наличие горючих газов.

При приемке баллонов особое внимание следует обращать на наличие остаточного давления (не ниже 0,5 кгс/см2) и проверять наличие следов углеводородов (метана, пропана, ацетилена) в истекающей струе кислорода. Проверка производится с помощью прибора СГГ-4М-3.70 (Россия) или СТХ-17-2(4) (Украина) [5]. При появлении светового или звукового сигнала баллон к заправке кислородом не допускается и отправляется в ремонтную мастерскую. Предприятия, использующие указанные приборы, уже неоднократно обнаруживали «зараженные» баллоны и изымали их из обращения, тем самым предотвращая возможные взрывы.

ОАО «Криогенмаш» рекомендует для снижения риска взрыва кислородных баллонов перед подсоединением их к наполнительной рампе проводить полный сброс остаточного давления в атмосферу. И хотя эта операция увеличивает общее время заправки баллонов, целесообразно использовать и этот метод. Следует также отметить, что если по каким-либо причинам в баллоне оказалось масло или другие горючие вещества, не определяемые газосигнализатором, то ни анализ остаточного давления газа, ни его сброс перед наполнением не позволят предотвратить возможность взрыва.

Неоднократны случаи, когда баллон без остаточного давления не принимался к заправке на кислородных наполнительных станциях, однако уже через некоторое время этот же баллон привозился повторно с остаточным давлением (водители производили подзаправку баллонов от компрессора воздухом со «следами» масла). В таких случаях рекомендуется баллоны без остаточного давления все же принимать, но с последующей сдачей на переосвидетельствование. К такому потребителю кислорода следует применять административные и финансовые меры воздействия.

Кислородные баллоны относятся к опасным грузам и, хотя минимальное количество 40-литровых баллонов, перевозимых как опасный груз, составляет 25 штук, перевозить даже меньшее количество баллонов следует с соблюдением необходимых мер безопасности в соответствии с «Европейским соглашением о перевозке опасных грузов (ДОПОГ)» и разработанными специализированными организациями на этой основе «Техническими условиями перевозки кислорода сжатого автомобильним транспортом».

Все взрывы кислородных баллонов, как правило, происходят с человеческими жертвами. Наиболее часто такие аварии случаются у потребителей кислорода из-за низкой технической подготовленности ИТР и рабочих при обращении с кислородными баллонами. Так, взрывы кислородных баллонов 31 марта и 15 мая 2003 г. на станциях СТО в г. Краматорске привели к травмам четырех и к гибели шестерых людей. В июне 2004 года взрывы кислородных баллонов в Николаевской и Львовской областях привели к гибели трех человек. Во  всех этих случаях причиной аварий послужили грубейшие нарушения правил безопасности при эксплуатации кислородных баллонов и невыполнение требований безопасности «Кислородная резка. Требования безопасности» [6]. Финал один и тот же — взрыв кислородных баллонов огромной разрушительной силы. Последствия разрушений соответствовали эквиваленту взрыва авиационной бомбы.

Однако и на наполнительных станциях, имеющих более подготовленный персонал, случаются возгорания вентилей и взрывы баллонов. Для примера рассмотрим более подробно взрыв кислородных баллонов, произошедший в мае 2004 г. на ламповом заводе в г.Виннице (ООО «Техногаз»). Кислородная станция была запущена в эксплуатацию в 1980 г. На момент аварии в рабочем состоянии находились две установки: К-0,15 и КжКАж-0,25. Первая работала в газовом режиме, вторая — в газовом кислородном режиме и при необходимости в режиме получения жидкого азота. В качестве реципиентов использовались баллоны большого объема 400 л на давление 20 МПа в количестве более 50 штук. Реципиенты находились на расстоянии 40 м от помещения кислородной станции, были ограждены сетчатым забором с входной калиткой, закрывающейся на замок. Здание наполнительной состояло из следующий помещений:

  • помещение для пустых баллонов — 24 м2 ;
  • помещение наполненных кислородных баллонов — 24 м2 ;
  • помещение наполнительной — 48 м2;
  • помещение по ремонту баллонов — 60 м2 ;

Здание имело две входные двери 1м ´ 2 м и оконный проем 1,5м ´ 2,5 м.

Стены здания толщиной 380 мм выполнены из кирпича, перекрытие — из бетонных плит с рубероидным покрытием. С правой стороны здание сообщалось с азотной наполнительной станцией открытым проемом, а с левой стороны имело общую глухую стену с помещением электрического распредустройства.

Кислородная рампа стандартная 2´5 баллонов, что при работе от кислородной установки обеспечивало время заправки одной ветви рампы примерно 15 мин. Наполнительная рампа соединялась через запорный вентиль КС7141 диаметром 15 мм с латунным трубопроводом Æ28´4мм с реципиентной системой. Следует отметить, что при такой технологической схеме заправка одной ветви наполнительной рампы из 5 баллонов составляла 3–4 мин.

На момент аварии в 22:00 воздухоразделительные установки не работали, аппаратчик и машинист подготавливали одну из них к запуску. К наполнительной рампе было подключено 27 реципиентов с давлением 17,5–18,0 МПа. Наполнитель баллонов (30 лет, стаж работы наполнителем 3 месяца) подключил 5 баллонов к одной ветви наполнительной рампы и открыл на них вентили. По всей вероятности, в одном из баллонов находилось органическое соединение типа метана, пропана, ацетилена, которое в момент уравнивания давления попало в соседний баллон, имеющий меньшее остаточное давление. После открытия вентиля от реципиентов и рампового вентиля на ветви рампы произошел взрыв одновременно двух баллонов. От разорвавшихся баллонов остались только верхние и нижние части, которые были сданы на экспертизу.

Последствия взрыва — мгновенная смерть наполнителя баллонов, находившегося рядом с баллонами. Потолочное перекрытие площадью 160 м2 полностью обрушилось, передняя стена разрушилась, правая стена получила частичные повреждения (трещины), левая стена помещения, общая с помещением распредустройства, также обрушилась. Возникший пожар (деревянный стол, трубопроводы, рубероид) усугублялся тем, что по кислородопроводу Ø28 x 4мм от реципиентов с давлением 18 МПа продолжал поступать кислород. Судить о температуре в обрушившемся помещении можно по одному обгоревшему баллону, имеющему оплавленное отверстие диаметром примерно 130 мм. Перекрыть подачу кислорода удалось только через 20 мин. Последствия были бы значительно хуже, если бы в помещении находились наполненные баллоны, что привело бы к серии дальнейших взрывов. Специальная комиссия, уже на начальном этапе расследования указала на грубейшие нарушения ТБ и правил эксплуатации при наполнении баллонов кислородом.

 3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 Установить доподлинно причину взрыва того или иного кислородного баллона очень сложно, а чаще всего и просто невозможно. Но, в принципе, причина всегда одна и та же — контакт газообразного кислорода с органическим веществом в сочетании с каким-либо дополнительным фактором. А этими факторами являются температура, давление, скорость движения кислорода, детонация, микроискра, которые и могут привести к взрыву. Немалую роль играет и человеческий фактор.

Выполнение всех требования нормативной документов в большей степени обезопасит от взрывов кислородных баллонов.

 ЛИТЕРАТУРА

 1. Сборник нормативных документов в кислородной промышленности: спр-е изд-е / Сост. В.П. Чижиченко. — К.: Охрана труда, 2001. — 519 с.

2. ДНА ОП 0.00-1.07-94. Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (с изменениями и дополнениями). — К.: Госнадзорохрантруда Украины, 1994. — 79с.

3. Типовая инструкция по охране труда при наполнении кислородом баллонов и обращении с ними у потребителей. — М.: ОАО «Гипрокислород», 1991.

4. ПБПРВ-88. Правила безопасности при производстве и потреблении продуктов разделения воздуха. — М.: Металлургия, 1988. — 56 с.

5. Александров Л. К. Правила безопасности при наполнении кислородом баллонов и обращении с ними у потребителей // Технические газы. — 2001. — №3. — С. 58–61.

6. ДСТУ 2448-94. Кислородная резка. Требования безопасности. С изменением № 1 2001г.

Смотрите также:

  • Положение о лицензировании производства лекарственных средств
    30.04.2013

    Документы регламентирующие производство и продажу медицинского кислорода

  • Федеральный закон об основах охраны здоровья граждан в Российской федерации
    30.04.2013

    Документ регламентирующие производство и продажу медицинского кислорода

  • Правила отпуска лекарственных препаратов для медицинского применения медицинскими организациями
    30.04.2013

    Документ регламентирующие производство и продажу медицинского кислорода