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燃料容器和管道切割安全技术

1.发生火灾事故的一般原因

(1)切割前，对容器内外的可燃物清洗、置换得不*、检测

数值不准确或取样部位不适当，致使在容器、管道内以及动火点周

围存在着危险性混合气体。

(2)在切割过程中，动火条件发生了变化，虽然动火前进行了

仔细的清洗，检测也合格，但是随着动火切割的进行，夹藏在保温

材料中的可燃物随着温度的升高而不断逸出，遇到明火仍可引起

事故。

(3)动火切割的容器没有与生产系统完全隔断，致使可燃气体

窜通过来，进入动火区而发生危险。

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切割，引起危险。

(5)切割没有开口的密封容器，比如用水置换时，水位放得较

高，没开口的顶部被水封闭成一个密闭空间，极易发生危险。

2.动火切割的安全技术措施

(1)隔离 不允许在易燃易爆的场所进行动火切割，而必须到

固定的动火区来进行切割。固定的动火区要符合下列条件要求。

① 距离可燃物容器和管道等10垃以外。

② 与可燃物生产现场，车间要隔开。不准有门、窗、地沟、

管道连通。

③ 生产车间有可燃物正常放空，或发生事故时，可燃气体不

能扩散到动火区来。

④ 准备好足够数量且确实有效的灭火器材。

⑤ 周围划定界线，并有 “动火区”字样的安全标志。

(2)严格进行清洗和置换

① 在容器或管道内进行切割时，必须将原来内部残存的介质、

痕迹进行仔细清理。清洗时，可用热的碱水或水蒸气煮沸，时间不

少于2L。

② 常用置换介质有氮气、二氧化碳、水蒸气、水。置换后是

否符合要求，不能用置换次数来衡量，必须以化验分析的结果为依

据。可燃物的浓度小于0.5%才认为合格。没有经过化验分析的容

器不准进行动火切割。

③ 进入容器内施割时，不但要检测可燃物含量，还要检测氧

气含量，氧气含量应大于19%，否则任何人不准进入容器内作业。

(3)取样分析和监视 置换清洗后，必须从容器内外不同地点

抽取混合气体样品进行化验分析，合格后方可切割。在动火过程

中，还要用仪表监视，以免动火条件变化。当发现可燃物浓度上升

到危险指标时，应立即停止切割，再次清洗到合格为止。

 3.数控气割机

数控气割机是现代热切割技术与计算机技术相结合的产物。其

加工成形的尺寸精度为士0.5～士1.0垃垃，气割面粗糙度可达

R乱12.5丛垃，气割成形的毛坯无需二次加工即可投入装配和施割。

数控气割机按控制方式可分为两大类:一类是普通数控气割

机，又称硬件数控气割机，简称 NC;另一类是计算机控制，又称

软件数控气割机。

数控自动气割机由数控装置和执行机构两大部分组成。数控装

置由光电输入机和*计算机等组成，执行机构一般由机架、纵向

驱动装置、横向驱动装置、切割、导轨、纵向滑轮软管拖曳装

置、横向链板软管拖曳装置、电气系统和气路系统等组成。它的运

动有纵向运动 (整机沿轨道长度方向运动)、横向运动 (气割具在

门架横梁上移动)、割炬旋转运动 (气割绕中心轴向旋转)和升

降运动 (气割具沿垂直方向升降)。

数控自动气割机目前在国内应用广泛，其种类较多，且在不断

改进发展。现以国产6500型为例，对其机械部分进行简单介绍。

(1)机架 机架为龙门式结构。轨距6.5垃，可同时切割宽度

为2.4垃、厚度5～100垃垃 的钢板两块。机架是连接各部件的主

体，它包括大端架、横梁、小端架、水平导向轮和除尘器等。门架

上装有两台横移小车，每台小车上有割炬一套，均有高频点火装置

和割炬自动升降传感器。

(2)纵向导轮和滑轮 用以支撑机架在轨面上自由行走。导轨

侧面是机架行走的导向面，导轨顶面的水平度和导面的平直度，对

机架的平稳度、切割精度有直接影响，故制造、安装精度要求

较高。

(3)纵向驱动装置 包括步进电机、减速器轮胎联轴器，它用

来驱动机架在轨面上行走。一般行走速度应达到6垃/垃i九。

(4)横向驱动装置 包括步进电机、驱动小车和导轨架，用来

驱动割炬在机架横梁上行走。速度应达到6垃/垃i九。

(5)气割炬 包括气割具的升降机架、手动机构、旋转机构和

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割炬架。割炬架上配有割具、自动点火装置、划线装置、自动升降

传感器等。

(6)气路系统 有低压氧、高压氧、和压缩空气四部分供

气管路。各管路设有减压阀、手动开关、电磁阀、压力表等。系统

的压力为0.8MP乱。

根据需要，数控气割机还配备自动调节系统、点火系统、划线

系统、冷却系统等。

目前，数控切割机的命名尚没有详细的*，多由生产企

业自己命名。国产数控切割机的品种较多。表2-32和表2-33分别

列出NC系列 (双边驱动)和 NCS系列 (单边驱动)数控火焰气

割机部分型号的技术参数。表2-34列出其他数控切割机的主要技

术参数。

金属材料的其他切割方法

*节 电弧刨割条

焊接构件在制造安装和检修时常有焊缝返修和局部切割问题，

特别是在野外施工及工位狭窄处，采用碳弧气刨、砂轮磨削、氧-

切割均有不便，而使用电弧刨割条很有利。

电弧刨割条的外形与普通焊条相同，是利用药皮在电弧高温下

产生的喷射气流，吹去熔化金属，达到刨割的目的。工作时只需要

交、直流弧焊机，不用空气压缩机。操作时其电弧必须达到一定的

喷射能力，才能除去熔化金属。

一、电弧刨割条的使用性能

(1)刨割低碳钢后，其表面没有硬化层，可以机械加工，对高强

度钢热影响区无渗碳现象，对预防焊接裂纹和提高补焊质量十分有利。

(2)消除碳素钢或不锈钢的缺陷后，可以不打磨而直接补焊，

专有规定的除外。

(3)必要时可以用于定位焊或焊接不重要的低碳钢构件。

(4)电弧刨割条可交、直流两用，使用交流时空载电压应大于

70V;使用直流时应正接，电弧电压应在40V以上，电流应为焊芯

直径的70～100倍。当刨割条受潮时应进行100℃、2L的烘干。

典型刨割条ST-33的工艺参数为:∮4垃垃，电弧电压45～

53V，电流320～350A。

二、电弧刨割条的操作要点

(1)刨割条应沿焊钳口成180°夹持，不同于碳弧气刨的直角夹持。

(2)刨槽时，刨割条与钢板的夹角为10°～20°，必须紧贴 (加

压力)在钢板上，同时要沿焊接方向进行快速进退运条，每秒进退

3～4次，每次进退约20垃垃。对于短、浅缺陷也可以不运条，直线前推。

(3)每次刨槽深度应接近焊芯直径，不宜太深，而且应将前次

刨槽的熔渣清除。对于深度不超过10垃垃、宽度不超过20垃垃的缺

陷，可用∮4垃垃刨割条一次性刨除，直流正接，电流350A。

第二节 水 下 切 割

在水下进行的切割称为水下切割。自从20世纪初开始采用水

下切割技术以来，*各国相继发展了多种水下切割方法。其方法

主要有氧弧切割、碳棒水喷射切割、氧-可燃气体切割、等离子弧

切割、热割缆切割和热割矛切割等。

一、水下氧弧切割

1915年开始采用水下氧弧切割技术，氧弧切割是在空心电极

(割条)和切割对象之间产生电弧，氧气流通过空心电极吹向电弧

加热的工件，电弧的高温以及喷射氧气流同切割金属产生的放热反

应，使金属加热并氧化燃烧形成切口。切割直接在水下进行，不需

要任何保护气体。由于这种方法简单和经济效果好，在水下切割中

应用*普遍。

水下氧弧切割采用直流弧焊电源、反接法。可以切割碳素钢、

不锈钢、铸铁和非铁金属等。电极可用空心碳棒或*的TS304

水下割条。目前氧弧切割主要采用的切割电极有以下几种。

(1)钢管切
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