制氧安全知识系列讲座（四）：空分装置危险源的辩识 二00...【共享精品-ppt】

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1、制氧安全知识系列讲座(四):空分装置危险源的辩识二00八年一月一、前言随着冶金工业的发展，尤其是钢产量的增加，用氧量也随之增多。现在工业上用空气分离装置（以下简称空分装置）来生产氧气、氮气、液氧、液氮和液氩。下面就来探讨空分装置如何进行危险源辨识。空分流程：原料空气经吸入口吸入，进入空气过滤器，滤去尘埃和机械杂质后，进入离心式空气压缩机进行压缩；然后进入空气冷却塔与水进行热交换，冷却后除去空气中的水滴；再进入交替使用的分子筛去除原料空气中的H2O、CO2、C2H2、CnHm（C2H2除外）等杂质物质。经过净化加工后的空气，将其增压、冷却后，

2、进入分馏塔。流程说明：在分馏塔中，氧气，液氧被分离。氧气经自备氧气压缩机增压至2.94MPa进入氧气管网，液氧送入液氧贮存系统。经精氩塔精馏在精氩塔底部得到精液氩，送入液氩贮存系统。从辅塔顶部引出纯氮气、从辅塔上部抽取液氮。流程说明：气氧以约20kPa（G）的压力从冷箱输出；气氮以约6kPa（G）的压力从冷箱输出；气氩以约3.0MPa（G）的压力从冷箱输出。液氧通过冷箱输出，进入液氧贮槽；液氮通过冷箱输出，进入液氮贮槽；液氩通过冷箱输出，进入液氩贮槽。流程说明：该工艺技术方案采用分子筛吸附净化空气技术，能够长周期地运行，消除空气中的杂质，延

3、长空分设备的运行周期；高效增压透平膨胀技术，有效回收膨胀功，装置能耗降低，同时运行效率高；全精馏无氢制氩技术，取消加氢除氧装置，可靠性高，安全性能好；规整填料精馏技术，阻力是传统的筛板塔的1/6～1/4，具有压降小、分离效率高、操作稳定的特点。二、主要危险因素分析1.物料的火灾爆炸危险性（1）氧气    氧气（含液氧），是该生产装置的主要产品之一，是助燃物质，为乙类火灾危险性物质。氧气是可燃物燃烧爆炸的基本要素之一，能氧化大多数活性物质。与易燃物（如乙炔、甲烷等）形成有爆炸性的混合物。1.物料的火灾爆炸危险性2）油料空气装置主要使用透平

4、油和润滑油。透平油闪点（开杯）≥195℃，系丙类火灾危险性可燃液体。增压透平膨胀机透平油管道，一旦输油管道发生泄漏，遇高热或明火，会引起火灾、爆炸。润滑油闪点（开杯）≥230℃，系丙类火灾危险性可燃液体。输油管道一旦发生泄漏，遇高热或明火，也会引起火灾、爆炸。（3）碳氢化合物原料空气中含有一定是的碳氢化合物，它们的闪点都非常低，爆炸极限较宽。生产过程中碳氢化合物如果在空分装置内过量积聚，遇高热可能引起爆炸。空分塔中，可爆物质主要有：乙炔（C2H2）和其他碳氢化合物〔CnHm（C2H2除外）〕等。在这些危险杂质中，乙炔是形成爆炸的最主要的根源

5、。这是因为乙炔在液氧中的溶解度极低，约5.2cm3/L液氧，过剩的乙炔就会以白色固态微粒悬浮在液氧中。而乙炔又是不饱和的碳氢化合物，具有很高的化学活性，性质极不稳定。（4）液态臭氧液氧通过空分阀门时，长时间受到摩擦和气流冲击，在产生的静电作用的条件下，能够使少部分液氧变成液态臭氧（O3）。液态O3是一种深蓝色的液体，在通常条件下，该液体汽化、分解，使氧的分压急剧增大，故具有爆炸的危险性。2.生产装置火灾爆炸危险性该装置中空气压缩机组、空气预冷系统、空气纯化系统，分馏塔冷箱系统、增压透平膨胀机组、氧气透平压缩机组、氮气透平机组等均为压力容器。

6、如果压力超过设计允许值或压力表失灵，均存在着裂纹、破碎、爆炸的危险。当压力高于2.94MPa的氧气直接与油指接触时，就会发生激烈的氧化反应，并放出大量的热，由于化学反应速度极快，因而很快就能达到油脂的燃点，从而使油脂迅速燃烧。如果燃烧发生在管道、容器中，会使其温度急剧升高，可以达到3000℃左右，压力可以增加10倍，势必造成爆炸。编注：当空分装置发生氧气泄漏、或检修氧气罐时未置换或置换不彻底，作业环境达到富氧状态〔空气中氧含量超过21％（V/V）〕，遇火星或高温易发生火灾事故。富氧状态下的火灾事故常被人们所忽视。人们常常认为富氧状态又不是纯

7、氧不会有什么问题。其实在富氧状态下许多难燃物质变得可燃，可燃物质变得易燃，最小点火能下降很多。燃烧速度快，不易扑救。富氧状态的火灾事故已发生多起，应引起人们的高度重视。如2001年2月6日，甘肃某钢铁集团一球罐值班室内氧气管道泄漏，电气火花引起火灾，烧死3人；2001年8月9日，山东某锅炉压力容器检验所对某气体厂氧气储罐进行检测时，因未置换，罐内氧气含量高，打磨焊缝时引起火灾，烧死3人；2000年8月21日，江西某钢铁公司制氧厂，检修制氧机时，因液氧排放不当，检修现场成富氧状态，在检修时发生燃爆事故，死亡22人，伤24人。3.触电及雷击伤害

8、：电气伤害是电能作用于人体造成的伤害，有触电伤害、电磁场伤害及间接伤害3种类型。电气伤害事故以触电伤害最为常见，而绝大部分触电伤害都属于电击伤害。根据国内外的统计资料，单相触电事