摘要:本文介绍了空分设备在生产过程中发生事故的主要部位,原因,以及如何防止氧气在充装运输过程中产生事故的技术措施。同时,在文中列出了几种碳氢化合物在氧气氛中的爆炸极限数据和如何加强安全生产的几点意见,可供有关人员参考。
1. 前言
所谓安全技术,就是研究和解释发生人为灾害的原因和过程,以及为防止这种灾害发生所必需的科学技术理论。
在空气分离生产活动中所发生的人为灾害有多种多样,例如:由易燃、易爆性物质引起的火灾与爆炸;压力设备和管道破裂引起的灾害;工作人员吸入有害杂质引起的中毒;由于缺氧引起的窒息;劳动中安全措施不力引起的伤亡以及环境污染引起的有关灾害等等。
安全是各个生产部门一个重要的永恒主题,安全生产对各个行业都是至关重要的,而气体行业更具有其特殊性。目前氧气已在国民经济中得到广泛应用,并在钢铁、有色冶金、化肥、化工及国防部门的应用占有重要的地位。空分设备的安全,不但影响设备本身特别是人员的安全,同时直接关系到企业本身的经济效益,灾害和事故的发生,其原因是比较复什的,因此空分设备的生产安全问题是一个十分重要的研究课题。在这方面虽然做了大量工作,但几十年来我国空分行业的各类空分设备中仍有各种事故发生,给企业带来的损失是严重的,教训及经验也是深刻的,需要引起各级领导及从事空分和氧气使用行业所有人员的高度重视,应认真的吸取教训,总结经验,群策群力,不断提高空分设备的使用安全水平。
2. 空分设备发生事故的部位和原因
空分设备的安全生产,主要包括空分设备(各生产部机)的生产安全和氧气使用过程中(含氧气管道、氧压机、氧气瓶及使用车间等)的生产安全二大部分。下面将分别进行讨论。
2.1空分设备的安全技术
空分设备在运行时发生的爆炸事故,一般可分为二大类:
1)爆炸危险性杂质在空分设备某部位聚集而引起的爆炸;
2)由误操作或错误的检修、错误的设计选材引起的爆炸;
根据有关统计资料在空分设备中因危险性杂质聚集而发生爆炸的部位有:下塔
液空;下塔液氮槽;液空进上塔口;主冷凝蒸器;液氧泵;气液分离器及排液管、阀等。
空分设备中有关部位发生爆炸的原因,主要是空气中危险杂质在这些部位聚集而引起的。空气中危险杂质的含量见表1。
表1 空气中危险杂质含量(体积)
| 名称 | 含量10-6 |
| C2H2 | 0.001~1 |
| CH4 | 1 |
| C2H6 | 0.1 |
| O3 | 0~0.05 |
| N2O | 0.5 |
| NO2 | 0.02 |
| CO | 3.5 |
空分设备经过一段时间的运行某些危险杂质聚集的数量当达到爆炸数量后,此时在系统中又同时存在一些引爆源:如汽蚀现象、静电放电、爆炸性杂质固体颗粒间磨擦和与设备壁磨擦、化学反应敏感物质等,就会引起爆炸。
各种危险性杂质对空分设备的危害程度经评定,一般认为乙炔(C2H2)对空分设
备的危害性最大。由于乙炔的化学性质不稳定,在液氧中的溶解又非常小,析出的固体乙炔在液氧和氧蒸汽环境中,当具备某些特定条件时很容易发生爆炸,所以空分设备中液氧的乙炔含量必须严格控制,不允许超过规定的极限值。目前规定液氧中的乙炔含量,大中型空分必须控制在小于0.1×10-6,小型空分控制在小于1×10-6,超过规定值时进行主冷液氧排放。(按操作说明书规定操作)
对几种碳氢化合物危险杂质在液氧中爆炸敏感性大小的排列次序为: 乙炔 丙烯 乙烯 丁烯 丁烷 丙烷 甲烷, 这里需指出的是,虽然丙烷排序在后,但是由于丙烷在液氧中的溶解度很高,而蒸汽压力又较小,很难清除,故也是重要的爆炸因素。
乙炔在液氧和液空中溶解度见表2。
几种碳氢化合物在气氧和液氧中的爆炸极限见表3。
表2

