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1、奥氏体不锈钢TIG焊的焊接工艺评定设计奥氏体不锈钢TIG焊的焊接工艺评定设计摘要 焊接过程是特殊过程。焊接结果不容易经济地通过检验和试验完全验证，有些问题在设备使用后才曝露出来造成不应有的损失。在产品施焊前就需要确认焊接工艺能否保证焊接接头的使用性能。焊接工艺评定又是制造安装单位的技术资源和技术储备，是焊接技术和焊接质量控制水平和能力的标志，也是获得优良焊接质量的保证。通过焊接工艺评定的研究能更好的了解焊接技术和焊接工艺的特性，掌握焊接工程的内在规律。关键词 焊接工艺评定 一般过程 指导书 评定报告 检测 焊缝引 言在现代生产中，随着社会的进步、生产力的发展对焊接产品的要求越来越高，不锈钢以其
2、耐腐蚀，耐酸等良好的性能得到广泛应用奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢，以Gr-Ni型不锈钢最为普遍。目前奥氏体不锈钢大致分为Gr18-Ni8型、Gr25-Ni20型、Gr25-Ni35型。还有广泛开发应用的超级奥氏体不锈钢。本文以1Gr18Ni9Ti钢为例做焊接工艺评定。第一章 焊接工艺评定基本原理1.1 焊接工艺评定的目的焊接工艺评定的目的是验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性，并评定施焊单位能力。1.2焊接工艺评定的一般程序焊接工艺评定的一般过程是：在产品施焊之前，根据材料的焊接性能，结合产品的制造工艺拟定焊接工艺指导书，遵照焊接工艺评定标准施焊试件、制取式样，检查试件和式样，测定焊接接头是
3、否具有所要求的使用性能，提出焊接工艺评定报告，对拟定的焊接工艺指导书进行评定作出结论。根据评定合格的焊接工艺指导书，可以编制出在它覆盖范围内若干焊接工艺规程，规范生产单位的制造安装焊接工作。若评定不合格，则应分析不合格原因，修订焊接工艺指导书，重新评定。1.3 焊接性能是焊接工艺评定基础1.3.1 焊接性能试验目的、作用和方法焊接性能是金属材料对焊接加工的适应性。即材料在限定的施工条件下焊接符合设计要求的构建，并满足预定服役要求的能力。焊接性能受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。焊接性能试验包括焊接工艺性能试验和焊接接头使用性能试验。焊接工艺性能试验主要指焊接裂纹敏感性试验、焊
4、接气孔敏感性试验；焊接接头使用性能包括力学性能、耐腐蚀性能、抗疲劳性能、抗脆断性能。通过焊接性能试验可以了解焊接方法、焊接工艺对金属材料的适应性；了解焊接材料的匹配性；可以合理地选择焊接工艺参数。焊接裂纹敏感性试验可分为间接法和直接法两大类。做焊接性能试验时要根据金属材料的特点，要有针对性。奥氏体不锈钢从凝固到冷却至室温都保持奥氏体组织，不发生马氏体转变，没有冷裂纹倾向。对奥氏体不锈钢不做热影响区最高硬度试验或Y形坡口焊接裂纹试验。第2章 奥氏体不锈钢TIG焊的焊接工艺评定理论基础2.1对接焊缝、角焊缝的焊接工艺评定2.1.1 评定对接焊缝工艺时，采用对接焊缝试件。对接焊缝试件评定合格的焊接工
5、艺亦适用于角焊缝。试件形式示意图1。. 图1 焊接工艺评定试件形式2.1.2 管与板角焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于板材的角焊缝，反之亦可。板材对接焊缝试件评定合格的焊接工艺适用于管材的对接焊缝，反之亦可。2.1.3焊接工艺因素焊接工艺评定因素分为重要因素、补加因素和次要因素 重要因素是指影响焊接接头力学性能（冲击韧性除外）的焊接工艺因素。 补加因素是指影响焊接接头冲击韧性的焊接工艺因素。当规定进行冲击试验时，需增加补加因素。 次要因素是指对要求测定的力学性能无明显影响的焊接工艺因素。 表1 奥氏体不锈钢TIG焊的焊接工艺评定因素因素种类焊接工艺评定因素的主要内容重要因素药芯焊丝牌号(只考虑
6、类别代号后头两位数字)、焊丝钢号、增加或取消填充金属、实心焊丝改为药芯焊丝或相反、预热温度比已评定合格值低50以上、保护气体种类、混合保护气体配比、补加因素从已评定合格的焊接位置改变为向上立焊、电流种类和极性、增加线能量次要因素坡口形式、在同组别号内选择不同钢号做电板、坡口根部间隙、增加钢垫板、填充金属横截面积、焊接位置、改变尾部保护气体、保护气体流量、电流种类和极性、电流值和电压值、乌极的直径和种类、不摆动或摆动焊、乌极间距、喷嘴尺寸2.1.4. 评定规则2.1.4.1 焊接方法 改变焊接方法，需要重新评定焊接工艺 。2.1.4.2 各种焊接方法的焊接工艺评定重要因素、补加因素和次要因素 1
7、）当变更任何一个重要因素时都需要重新评定焊接工艺。 2）当增加或变更任何一个补加因素时，则可按增加或变更的补加因素增焊冲击韧性试件进行试验。 3）当变更次要因素时不需要重新评定焊接工艺，但需要重新编制焊接工艺指导书。2.1.4.3 当同一条焊缝使用两种或两种以上焊接方法或重要因素、补加因素不同的焊接工艺时，可按每种焊接方法或焊接工艺分别进行评定；亦可使用两种或两种以上焊接方法、焊接工艺试件，进行组合评定。 组合评定合格后用于焊件时，可以采用其中一种或几种焊接方法、焊接工艺，但应保证其重要因素、补加因素不变，按相关条款确定每种焊接方法或焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围。2.1.5热处理改变焊后热
8、处理类别，需重新评定焊接工艺。除气焊外，当规定进行冲击试验时，焊后热处理的保温温度范围或保温时间范围改变后要重新评定焊接工艺。试件的焊后热处理应与焊件在制造过程中的焊后热处理基本相同，低于下转变温度进行焊后热处理时，试件保温时间不得少于焊件在制造过程中累计保温时间的80%。 奥氏体钢的使用温度高于或等于196时，可免做冲击试验，一般不热处理。2.1.6试件厚度和焊件厚度评定合格的对接焊缝试件的焊接工艺适用于焊件厚度的有效范围：表2 试件焊缝金属厚度与焊件焊缝金属厚度规定 mm表3 试件厚度与焊件厚度规定 mm1） 对接焊缝试件评定合格的焊接工艺用于角焊缝焊件时，焊件厚度的有效范围不限。2） 组
9、合评定合格后，当作单一焊接方法（或焊接工艺）分别评定来确定适用于焊件母材的厚度有效范围。3） 本次设计使用的奥氏体母材厚度为 1.5T102.1.7.试件制备母材、焊接材料、坡口和试件的焊接必须符合焊接工艺规程的要求。 试件的数量和尺寸应满足制备试样的要求，试样也可以直接在焊件上切取。 对接焊缝试件尺寸：试件厚度应充分考虑适用于焊件厚度的有效范围。 角焊缝试件尺寸见表4和图2、图3。表4 板材角焊缝试件尺寸 mm图2 板材角焊缝试件及试样图3 管材角焊缝试件2.1.8 对接焊缝试件和试样的检验2.1.8.1 试件检验项目：外观检查、无损检测、力学性能试验。 外观检查和按 JB4730 进行无损
10、检测结果不得有裂纹。 2.1.8.2 力学性能试验项目包括拉伸试验、夏比 V 型缺口冲击试验（当规定时）和弯曲试验。 a) 力学性能试验项目和取样数量应符合表 5 的规定。 b) 当试件采用两种或两种以上焊接方法（或焊接工艺）时： 拉伸试样和弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法（或焊接工艺）的焊缝金属和热影响区； 当规定做冲击试验时，对每一种焊接方法（或焊接工艺）的焊缝区和热影响区都要做冲击试验。 表 5 力学性能和弯曲性能试验项目和取样数量 2.1.8.3 力学性能试验的取样要求： a) 取样时，一般采用冷加工方法，当采用热加工方法取样时，则应去除热影响区。 b) 试件允许避开缺陷制取试样，
11、取样位置按规定。 c) 试样去除焊缝余高前允许对试样进行冷校平。 d) 板状对接焊缝试件上试样取样位置见图 4。 图4 板材对接焊缝试件上试样位置图2.1.8.4 拉伸试验2.1.8.4.1 取样和加工要求 a) 试样的焊缝余高应以机械方法去除，使之与母材齐平。试样厚度应等于或接近试件母材厚度 T。 b) 厚度小于或等于 30mm 的试件，采用全厚度试样进行试验。 c) 当试验机受能力限制不能进行全厚度的拉伸试验时，则可将试件在厚度方向上均匀分层取样，等分后制取试样厚度应接近试验机所能试验的最大厚度。等分后的两片或多片试样试验代替一个全厚度试样的试验。 2.1.8.4.2 试样形式紧凑型板接头
12、带肩板形试样（见图 5）适用于所有厚度板状的对接焊缝试件。图5 紧凑型板接头带肩板形拉伸试样2.1.8.4.3合格指标试样的抗拉强度应不低于母材标准规定值的下限值。2.1.8.5 弯曲试验2.1.8.5.1 试样加工要求 试样的焊缝余高应采用机械方法去除，面弯、背弯试样的拉伸表面应加工齐平，试样受拉伸表面不得有划痕和损伤。 2.1.8.5.2 试样形式a) 横向侧弯试样见图6。图6 横向侧弯试样 b) 面弯和背弯试样见图 7。 试件厚度 T 为 1038mm ，试样宽度等于试件厚度。 图7 面弯和背弯试样2.1.8.5.3 合格指标试样在弯曲到规定的角度后，其拉伸面上沿任何方向不得有单条长大于
13、3mm的裂纹和缺陷。试样的棱角开裂一般不记。2.1.8.6 冲击试验 2.1.8.6.1 试样 a) 试样取向：试样纵轴应垂直于焊缝轴线，缺口轴线垂直于母材表面。 b) 取样位置；在试件厚度上的取样位置见图 8。 c) 缺口位置：焊缝区试样的缺口轴线应位于焊缝中心线上。 热影响区试样的缺口轴线至试样轴线与熔合线交点的距离大于零，且应尽可能多的通过热影响区。 图8 冲击试样位置图 2.1.8.6.2 合格指标 焊接接头每个区 3 个试样为一组的常温的冲击吸收功平均值应符合图样或相关技术文件规定，且不得小于 27J，至多允许有 1 个试样的冲击吸收功低于规定值，但不低于规定值的 70%。 2.1.
14、8.7 角焊缝试件和试样的检验检验项目：外观检查，金相检验（宏观）外观检验不得有裂纹。金项检验焊缝根部应焊透，焊缝和热影响区不得有裂纹、未熔合；角焊缝两焊脚之差不宜大于3mm。 第3章 奥氏体不锈钢TIG焊的焊接工艺评定焊 接 工 艺 评 定编号: HP001评定单位:德州职业技术学院评定日期: 2010年12月焊接工艺评定任务书任务书编号HR001工艺评定编号HP001产品名称制造编号级别母 材板 材管 材焊 材焊 条焊 丝焊 剂牌号1Gr18Ni9Ti型号H0Gr21Ni10Ti规格8规格2;2.5;2.5接头型式对接焊接方法TiG焊焊接位置水平对接焊预热和焊后热处理要求无评定标准钢制产品
15、焊接试板的力学性能检测焊缝结构示意图设计压力设计温度工作介质备注要求检验项目外观检查无损探伤射线（）、超声（ ）、表面（ ）力 学 及 弯 曲 性 能 试 验项 目拉 伸弯 曲冲 击试样数量焊接接头全焊缝面弯背弯侧弯焊缝热影响区22222宏观金相微观金相其他项目编 制日 期审 核日 期焊接工艺评定指导书任务书编号HR001工艺评定编号HP001第1页产品名称制造编号共2页母材板材管材垫板焊丝牌号、规格底层中间层面层牌号1Gr18Ni9Ti2；2.522.52.5规格8分类号未列入标准的钢材或国外钢材接头型式对接化学成分焊接方法TiG焊焊接位置水平对接焊试件规程机械性能清根方法坡口、间隙、焊道分
16、布及顺序示意图焊前予热加 热方 式温 度范 围层 间温 度测 温方 法焊后热处理种 类加热方式温 度范 围保 温时 间冷 却方 式测 温方 法说明：其他工艺要求执行编制的通用焊接工艺守则特殊要求：焊 接 工 艺 参 数第2页共2页焊层序号焊道数量焊丝牌号焊材规格mm焊 接电 源焊 接电 流A电 弧电 压V焊 接速 度cm/min气体流量L/min线能量KJ/cm种类极性11H0Gr21Ni10Ti2直流正接9010012165821H0Gr21Ni10Ti2.5直流正接11012012165831H0Gr21Ni10Ti2.5直流正接100110121669施焊设备型号WS400检验项目执行标
17、准检验项目执行标准外观检查目测冲击试验（常温、低温）JB4744无损探伤金相检验拉伸试验JB4744弯曲试验JB4744备注试件做断面检查，断面无无气孔、未熔合、未焊透为合格编制日期审核日期焊 接 工 艺 评 定 报 告编号: HP001评定单位:德州职业技术学院评定日期： 2010年12月工艺评定（报告）编号HP001通用焊接工艺卡编号HK001第1页试 件 编 号HS001相应工艺指导书编号HZ001共3页接头型式对接焊接方法埋弧自动焊焊接位置水平母材板材管材垫板焊 丝底 层中间层面层牌号1Gr18Ni9TiH0Gr21Ni10Ti22.52.5规格8代号坡口、间隙、焊道分布及顺序示意图烘
18、干温度恒温时间记录人日期焊条烘干焊剂烘干清根方法未列入标准钢材或国外钢材焊前予热加 热方 式温度范围层间温度测温方法化学成分焊后热处理种类加热方式温度范围保温时间h冷 却方 式测 温方 法机械性能报告编号：焊 接 工 艺 参 数第2页 共3页焊层序号焊道数量焊丝牌号焊材规格mm焊 接电 源焊 接电 流A电 弧电 压V焊 接速 度cm/min气体流量L/min线能量KJ/cm种类极性11H0Gr21Ni10Ti2直流正接9010012165821H0Gr21Ni10Ti2.5直流正接11012012165831H0Gr21Ni10Ti2.5直流正接100110121669施工技术说明：其他技术要
19、求均应符合通用焊接工艺守则设备型号：WS400 焊工姓名：环境温度：27 焊工钢印：A相对湿度：40 记录人： 2010 年 12月26日试件编号：HS001检 验 项 目 评 定 结 果第3页共3页检 验 项 目评定结果报告编号日期外观检查：无裂纹、夹渣、弧坑和气孔 检验员： 合格2010.12.27射 线 探 伤拍片张数评定级别拉 伸 试 验试样数量焊接接头全焊缝合格2010.12.27弯曲试验面弯背弯侧弯合格2010.12.27冲击检验缺口位置试 验温 度合格2010.12.27焊缝热影响区金相检验宏 观微 观合格2010.12.27检查其他检验：综合评定结论：试验过程符合钢制产品焊接试
20、板的力学性能检测规程 试验结果合格本评定适用范围: 板与板对接全焊透焊缝备注编 制日 期审 核日 期批 准日 期第4章 结束语 TiG焊接技术在现代焊接领域仍占有不可替代的作用。尤其在低中合金钢，有色金属和一些特殊性能钢的焊接方面，TiG焊接技术的作用更显突出。奥氏体不锈钢是应用最广泛的不锈钢，以Gr-Ni型不锈钢最为普遍。优质的TiG焊能满足奥氏体不锈钢的设计要求，保证正常的使用寿命。而一旦出现严重的焊接缺陷，就会影响常品的使用寿命，甚至给安全生产带来威胁，引起安全事故。为了防止这些缺陷的产生，对TiG焊技术进行更深一步探索。通过对质量差原因的分析，逐步改善和提高奥氏体TiG焊的焊接质量。奥
21、氏体TiG焊的焊接质量受到焊接设备、焊丝、操作技术水平等的限制。通过对这些限制的深入研究找出造成质量差的原因，提出相应措施，解决这些缺陷，使其进一步完善，加以推广，并对奥氏体不锈钢的焊接作业起到一定指导作用。参考文献1.王新民. 焊接技能实训： 机械工业出版社2.乌日根. 焊接质量检测： 化学工业出版社3.王贵斗. 金属材料与热处理： 机械工业出版社4.邓洪军. 金属熔焊原理： 机械工业出版社5.雷世明. 焊接方法与设备： 机械工业出版社6. 李莉. 焊接结构生产： 机械工业出版社7.李荣雪. 金属材料焊接工艺： 机械工业出版社8.冯秋官. 机械制图与计算机绘图： 机械工业出版社9.全国锅炉压
22、力容器标准化技术委员会编. 承压设备焊接工程师： 云南科技出版社10.劳动和社会保障部教材办公室组织编写. 焊接工艺与技能训练： 中国劳动和社会保障出版社致 谢感谢李海章老师在论文撰写过程中给予的指导和帮助。李海章老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以闻，而且教我做人，虽历时三载，却给以终身受益无穷之道。感谢机械工程系全体老师对我的培养，向他们表示诚挚的谢意和崇高的敬意。同时也感谢我的同学们三年来对我的学习、生活的关心和帮助。再次感谢校方、老师特别是指导老师给予的帮助。最后，向我的父亲、母亲致谢，感谢他们对我的养育之恩。附录65原文已完。下文为附加论文，如不需要，下载后
23、可以编辑删除，谢谢！ 轰燃对建筑室内火灾灭火救援的影响【摘 要】：在室内轰燃研究理论基础上，简要介绍了轰燃的定义和轰燃判据，并结合建筑火灾实际情况，分析了因轰燃引起的室内火灾中灭火救援难点问题，根据轰燃的特点，提出了应对此类火灾的灭火救援对策，为消防部队处置室内轰燃火灾提供参考。【关键词】：消防； 建筑火灾； 轰燃； 灭火救援一、引 言轰燃是室内火灾发展过程中的一种特殊燃烧现象。室内发生火灾后，若具备合适的燃料和通风条件，就可能发生轰燃。轰燃一旦发生，室内所有可燃物会在极短时间内同时全面着火，室内整个空间都充满火焰，可燃物燃烧速率和室内温度急剧上升，并且室内会产生大量有毒烟气，氧气浓度也随之急
24、剧下降。这些都会使室内人员受到严重威胁，也给消防灭火救援带来极大困难。国内外发生的很多建筑火灾事故中，轰燃就是造成严重人员伤亡和财产损失的元凶，如新疆克拉玛依友谊馆火灾、洛阳东都商厦火灾、吉林中百商厦火灾、英国布拉德福市足球场火灾和皇家十字地铁车站火灾。因此，结合轰燃的特点和危害性，分析轰燃对建筑火灾中灭火救援工作造成的难点问题，有针对性的加强对室内火灾的控制，对于提高消防部队灭火救援工作效率具有重要意义。二、轰燃及相关研究（一）轰燃定义NFPA 921中轰燃定义为：室内火灾发展的一个过渡阶段，热辐射作用下的所有可燃物在轰燃时几乎同时着火，火焰迅速在室内所有物体传播蔓延，室内形成一片火海。轰燃
25、的发生是火灾失控发展的危险信号，产生的高温烟气会对建筑结构安全产生严重影响，强大的破坏力往往造成恶性死伤事故和巨大财产损失，极易造成群死群伤事故与巨额财产损失，也是火灾即将向临近区域蔓延的重要标志。目前对轰燃还没有统一的定义，比较常用的三种：（1）室内火灾由局部火向大火的转变，转变完成后，室内所有可燃物表面都开始燃烧；（2）室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变；（3）在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。（二）轰燃判据及预测室内火灾是一种受限空间内的燃烧，是建筑火灾的主要形式，将发生轰燃的条件量化为可以测量或计算的物理量是一件极为困难的事情。现在应用最多的三个轰燃判据为：
26、（1）室内接近顶棚热烟气温度超过600；（2）室内地板平面辐射热通量超过20 kW/m2；（3）通风口有火焰喷出。以上判据都源于火灾实验观察结果，虽然具有一定局限性，但可以作为判定轰燃的参考标准。对轰燃的预测方法，不同的研究者提出了不同的温度和热通量判据。V.Barauskas、McCaffrey、Quintiere、Harkleroad、Thomas等分别提出了基于热释放速率预测轰燃的经验公式。此外，武警学院陈爱平教授将内衬材料的热惯性因素引入考虑，基于McCaffrey的方法提出了轰燃综合预测法；B.Hagglund等建议采用临界轰燃燃烧速率预测轰燃；J.G. Quintiere等提出采用
27、临界轰燃燃料面积预测轰燃；S.R.Bishop根据经典热爆炸和非线性热动力学理论温度微分方程特征值预测轰燃等。这些预测方法的实用性和精确性还有待改进。三、轰燃对室内火灾灭火救援的影响（一）轰燃时间预测困难，影响灭火救援决策消防部队在轰燃前到达现场，如果未及时预测和侦察到轰燃，急剧升高的温度和喷出火焰会对消防队员造成伤害。消防官兵到火场后，没有人能够准确预测是否会发生轰燃和什么时候发生轰燃。有些火灾，消防员内攻进入室内的瞬间就可能被卷入火海中，而有些火灾，在灭火救援进行过程中突然轰燃，也有的至灭火战斗结束也不发生轰燃。如何在火场快速判断轰燃发生的可能性及时间，仍是一线消防指挥员的一个难题。而目前
28、对轰燃的预测研究多限于学术理论方面，并没有便于在灭火救援现场操作的轰燃预测仪器或技术手段。指挥员只能依靠个人积累的灭火经验，对轰燃的感官印象及火情侦查情况进行初略判断，容易导致现场决策低效率、低质量，甚至做出错误的决策，造成不必要的人员伤亡和财产损失。（二）火场温度高，灭火进攻困难室内发生轰燃后，火势突然猛涨，进入全面燃烧阶段，产生的高温能达到1000左右。有关研究表明，对于没有任何保护的皮肤，只要暴露在137-160的环境中就会造成严重伤害。扑救建筑火灾最有效的灭火措施是内攻，而轰燃产生如此的高温会对消防员产生强烈的烘烤，加上可能从门窗喷出的火焰和高温烟气，消防队员很难近距离灭火，内攻更加危
29、险、艰难。如灭火中水枪掩护不充分，个人防护不周全，还会危及消防员人身安全。同时由于轰燃中可燃物不完全燃烧会产生大量有毒浓烟和气体，降低了火场能见度，更加难以发现较隐蔽的火势威胁，影响了灭火效率。（三）室内充满烟气，搜索救援难度大轰燃发生前，大量积聚的浓烟和高温会迫使消防员将身子放低，弯腰或匍匐前进，在搜索被困人员时行动不便，效率低下。此外，室内积聚的浓烟具有较强的减光性，室内能见度很低，对侦查和搜救非常不利，受困人员也无法自行安全疏散，消防员也有误入危险区域和迷路的危险。轰燃后转为全面燃烧，燃烧更为猛烈，无法深入开展室内救援，而由于燃烧速率急剧增长，因燃料不充分燃烧会产生大量有毒气体如：CO、
30、H2S、HCL、SO2等，导致被困人员中毒、窒息，消防灭火救援时间更加紧迫，人员疏散更加困难。（四）建筑受高温烘烤，结构有倒塌危险室内轰燃发生后，释热速率急剧增大，温度急剧升高，达到500-600的高温，最高可达1000左右，建筑构件的强度在高温、强烈热辐射作用下会下降。混凝土在高于300温度作用下抗压强度线性下降，超过600时抗拉强度基本丧失，在900左右时抗压强度下降到常温时的10%；钢结构虽不燃烧，但在火灾高温中强度会迅速下降，500左右时全负荷钢结构就会失去静态平衡稳定性，600其强度下降2/3，进而结构发生变形引发倒塌。因此轰燃扑救过程中，建筑结构很容易发生局部倒塌甚至整体坍塌，使室
31、内人员受到威胁，影响消防救援工作。（五）火焰易窜出蔓延，控制火势难度大室内具备轰燃条件时，可能在着火3-10 min后就会发生轰燃，消防队赶赴火场后可能已经发生轰燃，火灾发展至猛烈燃烧阶段，第一出动力量如对火灾形势估计不足，到达火场后往往控制不住逐渐增长蔓延的火势。此外，轰燃后伴随着喷出火焰和飞火，能冲出着火房间，造成火势蔓延。而且轰燃产生的强烈辐射热也对临近可燃物形成威胁，强辐射热也是火势向上层和四周扩散蔓延的主要原因。四、预防和控制轰燃的灭火救援对策（一）全面侦查火情，注意轰燃征兆在处置建筑室内火灾时，应全面侦查火情，快速掌握起火房间位置、火势大小、人员被困情况、室内可燃物数量与类别、建筑
32、结构特点、周围毗邻建筑情况等，尤其对于通风不好且室内可燃物数量较多时，应提高警惕，密切监视，谨防轰燃突发造成恶性事故。为延缓或避免可能发生的轰燃，到场后应确保室内自动喷水灭火系统动作，尽量为后续灭火与人员疏散救援争取时间。同时应派安全员密切注意轰燃发生征兆，轰燃的警报信号主要是高温辐射、“闪燃”和“白烟”。有条件进入室内侦查时，如发现室内烟气温度较低，则轰燃可能性不大，应及时出开花水冷却；如消防员进入后，明显受到高温烘烤，热烟气层不断变厚，表明有轰燃危险，应及时撤离至外围控制火势。同时，消防员进入室内时，还应密切关注是否有浓烟从门窗翻滚、溢出，或则浓烟中夹杂有较小火焰和闪燃现象，如果出现这些征
33、兆，则说明此房间具有轰燃的危险。（二）准确迅速，疏散抢救人员轰燃具有一定突发危险性，消防部队到达火场后，人员抢救时间非常有限，在迅速掌握火情和人员被困情况后，积极做好冷却防护同时，立即组织精干人员成立搜救小分队，展开人员疏散和救援。进入室内救援前，应根据人员被困位置和数量，确定好各小组任务，定好一次作业时间、紧急情况联络方式和撤离路线。每个搜救人员都应穿好灭火服，必要时穿防火服，佩戴空气呼吸器，在水枪跟进掩护中小心进入。搜索时2人或3人一小组，协同搜寻，尽量靠墙前进，弯腰或则匍匐行进，能见度太低时要利用导向绳保护，防止在浓烟中迷路，并密切注意火情变化，随时做好紧急撤离准备。在搜救中注意检查门窗
34、附近有无昏迷人员，当室内烟气温度过高时，不能进入火场内部太远，严格按照作业时间行动，按时返回。如果赶到火场轰燃已经发生，不要盲目进入室内，应先设法进行通风散热，控制火势，适当破拆开辟救人通道，待火势稍减再内攻灭火救援。（三）喷雾冷却稀释，适时通风散热轰燃前和轰燃后都要出枪射水，如能直接对火源射水，可有效降低火源热释放速率，降低火焰区温度，能延迟或抑制轰燃发生。但区别于普通建筑火灾，轰燃火灾处置中水枪的射流形式、射水部位都有特殊要求。对于轰燃火灾，室内烟气层很厚，可燃气体浓度大，如果仅用直流水冷却灭火，可以对火焰区起到降温作用，对未燃材料起到润湿和减缓热分解作用，但对热烟气层效果不明显，所以射水
35、直击火源的同时还需要开花水或喷雾水对热烟气层实施稀释、冷却。向热烟气层喷水雾一方面可以降低烟气温度，减小热烟气的热辐射，另一方面水雾滴吸热汽化后可以稀释可燃气浓度。现在大多室内顶部有易燃装修材料，还要注意向屋顶和墙壁射水冷却。扑救轰燃火灾时，还要注意适时通风和排烟，李晋等研究发现在增大房间送风量，轰燃时间提前，稳定送风量并加大排烟量时，轰燃不发生。杜兰萍等研究表明，燃料一定时，排烟量与送风量之比大于某定值就不会发生轰燃。送风可通入新鲜空气，排烟可减少热烟气浓度，有利于室内散热，所以在轰燃前采取合理通风排烟措施，比如打开门窗、启动机械排烟装置等都有利于灭火救援。但对于通风的时机和通风量的大小，指
36、挥员一定要正确把握，对于已经充满浓烟的高温密闭的房间，谨防因开门通风引起回燃。（四）小队突击，内攻灭火通常对建筑火灾最有效的灭火措施就是内攻，直击火点，消灭火势。轰燃火灾由于高温、强辐射、室内热烟气浓、建筑有倒塌风险等特点，应该谨慎选择内攻时机，把突发险情的危害降到最低。在仔细侦查火情，掌握火势发展态势后，确保无轰燃发生危险征兆，比如：观察门窗有无浓烟翻滚或闪燃，着火房间门把手是否很热，室内烟气是否有明显的烘烤灼热感等。同时还应确保建筑没有倒塌危险，内攻进入时以精干小组为单位，做好安全防护和掩护，交叉掩护前进，注意避开吊顶、高热区等危险，遇有紧急情况，立即撤离。内攻应量力而行，火势太过猛烈时，
37、不能勉强内攻，应先控制住火势，增援力量到达或兵力相对火势具有一定优势时再内攻灭火。（五）重点监护，防止倒塌和火势蔓延轰燃产生的高温对建筑构件和结构有巨大破坏作用，灭火过程中，要对建筑承重构件加强冷却保护，并应指定人员密切注意建筑破坏情况，一旦有倒塌危险就及时撤离。对于着火时间较长的建筑，冷却承重构件时，避免用冲击力过大的直流水直接向构件射水，尽量用开花水均匀冷却降温，防止高温的混凝土在水流冲击和冷却作用下开裂，强度下降。此外，扑救轰燃火灾中，把握火场全局，重点突破，加强冷却降温的同时，还应出枪抑制从门窗喷出的高温烟气和火焰，防止火势从门窗及管线向上层和四周蔓延。对于已经发展成全面燃烧的大火，应
38、从整体上合理部署兵力，集中优势兵力控制火势，再逐步消灭火灾。五、结 语由于轰燃现象的复杂性，对于轰燃产生的条件及轰燃本质等问题研究还存有争议，需要进一步的理论研究和实验验证，随着轰燃研究的不断深入，我们可以更加有针对性地预防和抑制轰燃的发生，轰燃火灾中的消防灭火救援工作也会更加科学高效。 电石火灾处置对策研究摘 要：根据电石的理化性质和化学危险特性，结合电石火灾的特点，对电石火灾事故的处置方法和措施进行了探讨，具体从现场火情侦查、初期控制、灭火剂选用、安全防护与防暴和防止环境污染五个方面进行分析，研究了如何高效处置电石火灾事故。关键词：电石；火灾；灭火救援一、引言电石作为重要的基础化工原料，在
39、保障国民经济平稳较快增长、满足相关行业需求等方面发挥着重要的作用，它广泛应用于工业、农业、建筑、医药等领域。电石本身不可燃，但遇水剧烈反应生成易燃易爆的气体乙炔，在工业生产中常引发火灾甚至爆炸。丹江口市辖区内的汉江集团电化公司、宏茂冶金公司电石年产量都达20万吨以上，新港金家湾工业园及三官殿还有数家小型电石生产、经营企业，丹江口市已经成为华中地区电石重要生产基地。然而，近几年因电石在生产、运输、贮存过程中发生的火灾事故比较频繁，造成了严重的经济损失。因此，我们有必要全面认识电石的火灾危险性，研究出高效的事故处置对策，提高灭火救援人员对电石火灾事故的处置能力。二、电石的理化性质（一）电石理化性质
40、电石是碳化钙的俗称，它是工业上广泛使用的基本原料。纯净碳化钙为无色晶体，暴露空气中会吸水受潮而呈灰白色。工业电石为碳化钙与氧化钙的混合物，碳化钙含量70%-80%，外观呈灰色、棕黄色或黑褐色，一般由焦炭和石灰经高温熔炼得到。电石的化学分子式为CaC2，密度为2.22g/cm3，熔点447，沸点2300，闪点17，可导电，遇水剧烈反应生成乙炔，并放出热量，属于甲类第2项火灾危险物品。（二）电石的化学危险性（1）遇湿受潮燃烧。电石为一级遇湿易燃物品，遇水反应剧烈，生成乙炔和氢氧化钙，并放出热量，每公斤碳化钙水解放热约为1962J。乙炔爆炸极限为2.5%82%，在空气中达到爆炸极限浓度时，遇明火即发生爆炸。若电石包装不严而不慎受潮，会积聚一定的乙炔气和热量，当乙炔浓度处于爆炸极限范围内时，遇明火则爆炸。此外，乙炔的过量积累也可能导致物理爆炸。（2）受撞击