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浅谈空分设备防爆与安全
关键字:空分应用

摘要:本文通过空分设备哪些部位易发生爆炸,以及对危险杂质可能引起的爆炸,提出了空分设备防爆与安全的几点措施。

关键词:空分设备、防爆、安全。

 

空分设备的安全问题,是非常重要的问题之一,如果设备一旦发生安全事故,其危害绝不是危言耸听。那么空分设备的安全问题,有哪些呢?主要有空分设备的防爆问题、防窒息问题和防冻伤问题等方面。

空分设备在运行中,如果操作不当,可能会发生爆炸。那么哪些部位最容易发生爆炸?空分设备爆炸的部位在某种程度上与空分设备流程有关。在高压、中压和高中压流程中,发生爆炸的可能性相对较多;生产液氧的装置发生爆炸的机率较小,而气氧设备的主冷凝蒸发器却是爆炸的中心部位。爆炸破坏的程度与爆炸力有关,微弱的爆炸可能只破坏个别管子或通道,甚至未被操作人员所察觉。主冷凝蒸发器的爆炸部位多数发生在液氧面分界处,以及个别液氧流动不畅的通道,也有发生在下部管板处或上顶盖处。对辅助冷凝蒸发器,爆炸易发生在液氧接近蒸发完毕的下部。

据统计,除主冷蒸发器外,其次易燃爆处是主换热器(切换式换热器)冷端的氧气通道、辅助冷凝蒸发器。其他发生过爆炸的部位有:精馏塔液空进口、液空吸附器、液氧排放管和液氧泵等。不论在哪个部位爆炸,其原因均有液氧(或富氧液空)的存在,并在蒸发过程中造成危险物的浓缩、积聚或沉淀,当危险杂质在液体内浓缩积聚到超过其溶解度极限或高于其爆炸下限时,将形成具有爆炸危险物的爆炸物或爆炸混合物。在一定条件下促使发生爆炸。

空气中危险杂质含量:

名称
 C2H2
 CH4
 C2H6
 O3
 N2O
 NO2
 CO
 
含量ppm
 0.001~1
 1
 0.1
 0~0.05
 0.5
 0.02
 35
 

当空分设备中可燃物的数量已具备形成爆炸系着的数量后,系统中又存在下列引爆源:液体中的汽蚀现象﹑静电放电(放电电压可达3000v)、爆炸性杂质固体微粒间的相互摩擦﹑化学反应敏感物质(臭氧,氮的氧化物,不稳定过氧化物)及压力脉冲都是引爆源。

可燃物、助燃物、引爆源是形成化学爆炸的三要素。空分设备中有丰富的助燃物。这三要素可燃物可通过气体净化除去。因此加强气体的净化是防止可燃物进入系统的关键。

各种杂质对空分设备危险性的评定认为,在所有杂质中,乙炔是最危险的。所以要规定在液氧中的乙炔含量,不允许超过极限值。

在液氧中各类碳氢化合物危险杂质爆炸的敏感性,在相同碳原子数情况下随其不饱和度的加大而增加,爆炸敏感性的大小次序如下:乙炔>丙烯>乙烯>丁烯>丁烷>丙烷>甲烷。

乙炔不是唯一的具有爆炸危险的杂质。液氧与其他的碳氢化合物及碳硫化合物的混合物也是有爆炸危险的。甲烷、乙烷、乙烯在空分设备中危险性较小。丙烷在液氧中溶解度很高,但其蒸气压小,而且很难将其清除,因此也可能成为爆炸危险因素。一般规律如下:它们的相对危险性随碳原子数的增加而增加,在相同的碳原子下按其不饱和度的增加而增加,而乙炔的相对危险最大,从而是形成爆炸危险的根源。润滑油及其分解产物的危险性也不小。虽然它对脉冲的敏感度比乙炔低,但在液氧中也有爆炸危险。分离器吹除不好也可能使相当数量的油积聚,不能忽视。但要在主冷的液氧中积聚足够数量的油才能形成液氧炸药,这样的情况是极少的。但由于乙炔的爆炸可能引起液氧中油的再爆炸。

作为空分设备的防爆措施有;要考虑空气污染源和风向因素,确定空气吸入口的位置,并尽量采用清净的空气;在空分设备运行时要经常分析液氧中的乙炔含量及碳氢化合物含量,如果浓度超高,就必须立即停车,或者排放部分液氧或富氧液空。为了消除空分设备中的静电积聚,设备、管道和应接地,其接地电阻要小于10欧姆,法兰连接处跨接,跨接电阻应小于0.03欧姆。

在空分车间,要注意以下几点:

1﹑严禁吸烟及明火

2、不得穿着带有铁钉或任何钢质件的鞋子进入空分生产车间。

3﹑整个空分车间严禁油脂

4、防止氧气局部增浓。

5、在氧气管线开启阀门时,要注意阀后管道压力与温度的变化情况,如阀门后管道升压缓慢时,而温度却升得较快时,必须停止操作查明原因。

氮气、氩气和含氧少的废气等都是惰性气体,应绝对防止氮气,氩气这些窒息性气体进入人的活动环境以内,以防窒息。还有低温液体溅到人身上,会产生冻伤。这种冻伤与烫伤极为相似,轻则形成水泡、红肿、疼痛,重则将破坏内部组织和骨关节。因此,在操作中应防止窒息、冻伤。

安全是关系到自身、企业和社会的大事,空分运行必须严格按照设备的操作规程操作,只要真正重视了,空分设备其实还是很安全的。

 

参考文献:

(1)汤学忠,顾福民   新编制氧问答   北京:冶金工业出版社2003年

(2)深冷分离工职业技能培训教材

 

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