范國(guó)鋒

摘要：作為一種便攜式加熱設(shè)備，噴火燈在生產(chǎn)生活領(lǐng)域中的使用范圍越來(lái)越廣泛，然而盡管是一種使用了幾十年的成熟產(chǎn)品，但在非正常使用時(shí)，仍有爆炸傷人的事故發(fā)生。本文通過(guò)對(duì)引起爆炸原因的分析，針對(duì)噴火燈存在爆炸危險(xiǎn)的問(wèn)題，提出預(yù)防噴火燈使用中潛在危險(xiǎn)的措施。

關(guān)鍵詞：噴火燈爆炸防爆安全

中圖分類(lèi)號(hào)：X9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（c）-0195-02

1噴火燈的工作原理

噴火燈一般使用燃料油（汽油、柴油、煤油以及液化氣）作為燃料，將燃料油儲(chǔ)存在噴火燈的密閉容器內(nèi)，通過(guò)手動(dòng)氣泵對(duì)密閉容器內(nèi)加壓，使燃料沿指定的泄油孔呈霧狀噴出，噴出過(guò)程中經(jīng)過(guò)預(yù)加熱區(qū)，油霧就被點(diǎn)燃并在噴火口處火焰呈噴射狀，調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)度，可以調(diào)節(jié)火焰長(zhǎng)度。正常使用中，由于噴火口噴火頭的高溫，使噴出的油霧連續(xù)引燃，火焰最高溫度可達(dá)到1000℃以上。

2噴火燈的常見(jiàn)故障

（1）手動(dòng)泵底閥關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致密閉容器內(nèi)的燃料在容器壓力的作用下沿手動(dòng)泵尾部噴出，這時(shí)如果在工作狀態(tài)下，尤其是燃料為汽油時(shí)，向后噴出的油料很容易引燃，導(dǎo)致操作者被燒傷，引起燒傷事故。

底閥關(guān)閉不嚴(yán)的原因：①制造過(guò)程中可能存在的封閉不嚴(yán)的質(zhì)量問(wèn)題；②油品或產(chǎn)品本身的清潔度（尤其是容器內(nèi)殘存的殘質(zhì)或由于使用廢油而又未經(jīng)過(guò)濾而隨之進(jìn)入到顆粒狀雜質(zhì)）問(wèn)題，導(dǎo)致雜質(zhì)卡在底閥上使底閥不能完全關(guān)閉。因此作為生產(chǎn)者應(yīng)嚴(yán)格把住燈壺的清潔度關(guān)，必須逐臺(tái)檢查底閥的密封性能，凡未能保壓的應(yīng)予返修或更換手動(dòng)氣泵。作為使用者，使用干凈的燃油特別重要，千萬(wàn)不能使用未經(jīng)過(guò)濾處理含有顆粒狀殘留雜質(zhì)的廢油，多起案例的發(fā)生基本上都是這一原因引起的。

（2）噴火燈燈壺作為密閉儲(chǔ)油容器，在一定條件下會(huì)發(fā)生爆炸，多數(shù)爆炸案例的發(fā)生均是由于使用不當(dāng)，噴燈的噴頭離物體太近，使得物體被加熱后，熱量輻射到燈壺上，使壺內(nèi)壓力升高，導(dǎo)致燈壺爆炸，造成人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失，嚴(yán)重的還引起火災(zāi)導(dǎo)致重大安全事故。如何防止該類(lèi)事故的發(fā)生是本文的主要研究課題。

3爆炸的性質(zhì)

噴火燈爆炸屬氣云性質(zhì)的爆炸，在瞬間完成的化學(xué)反應(yīng)。氣云性爆炸的特征是：在一個(gè)大氣壓的情況下，爆炸瞬間會(huì)達(dá)到20個(gè)大氣壓以上（由發(fā)生爆炸時(shí)的體積濃度的百分比確定）。從體積比來(lái)看：在同樣大氣壓的情況下，爆炸后的體積是爆炸前的700倍左右，發(fā)生化學(xué)爆炸時(shí)的壓力上升極為迅速，通常在0.01s的時(shí)間內(nèi)完成劇烈的氧化反應(yīng)，伴隨著巨大的聲響（爆炸聲）體積急劇膨脹，產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，由此可以想象，一旦爆炸發(fā)生，其后果非常嚴(yán)重。

4爆炸的成因

對(duì)爆炸的發(fā)生，首先要了解爆炸的成因機(jī)理和引起爆炸的必要與充分條件，爆炸的三個(gè)必要條件是：（1）可燃物；（2）達(dá)到起爆的濃度范圍；（3）引爆能量的來(lái)源。

可燃物是引起爆炸的必要條件，如可燃燒的氣體、粉末、混合油蒸汽。無(wú)論是空氣中彌散的可燃燒性粉塵還是可燃燒氣體或油氣，只有達(dá)到一定的濃度范圍，就具備了爆炸發(fā)生的基本條件，有了這二個(gè)基本條件之外，尚要有一定的能量引爆，這個(gè)能量很小，僅需幾個(gè)毫焦耳，比如明火、電石擊打的小火星、熱反射等，這三個(gè)條件全部具備就有不可避免的后果—— 爆炸。知道了爆炸成因機(jī)理，我們就有可能對(duì)引起噴火燈爆炸事故進(jìn)行預(yù)防。

5爆炸的案例

東北某地，冬天在用噴火燈給汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，由于烘烤部位造成大量熱能直接反射到燈壺表面造成噴火燈發(fā)生爆炸。

某廠在塑料桶上表面印制文字圖案前，對(duì)被印制產(chǎn)品進(jìn)行表面烘烤，使用過(guò)程中采用二只噴火燈輪流作業(yè)（一只燃料用光后，另一只替補(bǔ)），就是在替換過(guò)程中，由于采用不正當(dāng)?shù)狞c(diǎn)火方式（直接利用第一只燈對(duì)第二只燈加熱，導(dǎo)致第二只燈的火焰直接照射在被替換燈壺上，使被替換噴火燈發(fā)生爆炸，事后對(duì)事故噴火燈檢查，殼體的高溫防護(hù)漆明顯燒灼，）被替補(bǔ)的噴火燈發(fā)生了爆炸。

6噴火燈安全的認(rèn)識(shí)誤區(qū)

（1）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T1473對(duì)噴火燈的燈壺的最小爆破強(qiáng)度（鐵質(zhì)）規(guī)定為1.6Mpa，這是保證噴火燈正常工作時(shí)能滿(mǎn)足物理升壓（壺內(nèi)溫度與壓力的關(guān)系）的要求。但是如果使用銅質(zhì)材料的噴燈，其最小爆破強(qiáng)度指標(biāo)為0.9Mpa，則明顯要低得多；而一旦3.5L的噴火燈發(fā)生氣云性爆炸，最保守的估計(jì)（按較小的油氣空間）壺內(nèi)油氣爆炸的壓力可達(dá)到3Mpa左右，因此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小爆破強(qiáng)度不是保證將爆炸結(jié)果封閉在容器內(nèi)的安全指標(biāo)；（2）泄壓閥，應(yīng)在噴燈壺內(nèi)壓力為0.4～0.9Mpa之間時(shí)能自動(dòng)泄壓。而有些使用人員則將泄壓閥當(dāng)作安全閥看待，實(shí)際上，該裝置是用于物理升壓的保護(hù)，使得壺內(nèi)的壓力在高于額定值時(shí)能自動(dòng)泄壓，以保證正常的使用功能，該裝置不能防止油氣混合物的（化學(xué)）爆炸。假設(shè)在自然空間中有一團(tuán)油氣混合體存在，并且符合爆炸的條件，這時(shí)即使外部沒(méi)有容器包裹，只要有引爆的條件，爆炸照樣能發(fā)生，因此泄壓閥不是防止爆炸的安全閥；（3）有人認(rèn)為噴火燈爆炸有可能是回火引發(fā)的，事實(shí)上噴火燈在正常使用中，是壺內(nèi)壓力不斷泄壓的過(guò)程，壺內(nèi)壓力如果與外部等壓的情況下，壺內(nèi)的燃油就無(wú)法噴出，即使能人為制造壺內(nèi)負(fù)壓，由于輸油管端在壺底部燃油液面以下，回火也不可能引爆壺內(nèi)燃油蒸汽，因此回火的原因完全可予排除。

7噴火燈安全性能評(píng)估

便攜式噴火燈燈壺容積一般在4L以下，根據(jù)現(xiàn)有發(fā)生爆炸案例來(lái)看，有汽油和煤油為燃料的容積在2.5～3.5L比例較大，為此我們專(zhuān)門(mén)到國(guó)家指定的國(guó)家爆炸試驗(yàn)權(quán)威機(jī)構(gòu)—— 南京理工大學(xué)，由國(guó)內(nèi)知名的爆炸權(quán)威人士博士生導(dǎo)師惠君玉教授、研究員潘功配教授對(duì)3.5L的噴火燈進(jìn)行了安全性能進(jìn)行了慎密的評(píng)審和判定，提出了如下的意見(jiàn)：噴火燈本身結(jié)構(gòu)是安全的，在使用過(guò)程中，注意克服引爆能量的來(lái)源就能防止噴火燈爆炸的發(fā)生，一定要嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家提供的安全使用指南，不能靜止烘烤，不能強(qiáng)制高溫引燃點(diǎn)火，噴火烘烤的前方不能有引起高溫反射的阻擋物，按使用說(shuō)明書(shū)的要求，應(yīng)通過(guò)正常的自然預(yù)熱，就能避免引起爆炸。

8噴火燈的防爆與前景

除了在正確使用噴火燈的方法上進(jìn)行探討外，生產(chǎn)廠同時(shí)還應(yīng)對(duì)產(chǎn)品本身進(jìn)行防爆研究與試制，推出了新的一代防爆型噴火燈—— FQD。我們對(duì)樣品進(jìn)行了引爆的對(duì)比性試驗(yàn)：現(xiàn)將在南京理工大學(xué)彈藥工程中心所做的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果公布如表1所示。

（1）表1中ΔP為防爆型燃爆增壓值；ΔP′為普通型燃爆增壓值；ΔP/ΔP′為防爆能力（λ）%。

（2）試驗(yàn)在同等條件下進(jìn)行，注入4mL 93號(hào)汽油，充入空氣到0.4MPa。按三組試驗(yàn)的平均值計(jì)算，防爆型噴火燈的爆炸壓力增加值明顯低于普通型噴火燈，其防爆能力λ平均達(dá)到73%，由此可見(jiàn)，F(xiàn)QD防爆型噴火燈有明顯的防爆性能及防爆能力。

由于防爆型噴火燈采用了HFJ鋁合金抑爆材料，因此，其制造成本相對(duì)普通型噴火燈要高出許多，但對(duì)噴火燈的安全使用、保護(hù)消費(fèi)者利益，無(wú)疑是一條值得探討的途徑。