谈氧气管道设计氧气

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1、谈氧气管道设氧气管道设计、安装及运行管理安全注意事项关键字：空分应用【摘要】针对氧气管道的特点，介绍了管道的布置和采取的各种安全措施等，讨论如何控制好氧气管道的设计及安装质量，从而确保氧气管道的安全。氧气在冶金行业的地位非常重要。随着氧气炼钢、高炉富氧等强化冶炼措施的采用，钢铁企业用氧发展很快，而且氧气用途广泛。转炉顶底吹氧、高炉富氧鼓风、电炉吹氧、钢坯自动火焰清理以及检修用氧等。从生产、检修到基建无时无处不用氧气，并且冶金行业用氧条件要求严格，用氧不均衡，频繁大幅度波动，使用制度复杂并要求安全连续稳定供氧。近年来，

2、随着氧气用量的增加，用氧大户都采用氧气管道输送，由于管路长，分布广，再加上急开或速关阀门，造成氧气管道和阀门燃烧爆炸的事故时有发生。所以，全面分析氧气管道存在的隐患、危险，并采取相应的措施是至关重要的。1．氧气管道燃烧、爆炸的原理根据燃烧、爆炸的“三要素”(可燃物、氧化剂、激发能源)的机理进行分析，氧气管道本身材质一般是碳钢或不锈钢，因含碳,在纯氧状态下也可燃，而且铁燃烧时释放放出大量热量，温度上升极快。氧气管道内输送的高纯高压氧气，是极强的氧化剂，纯度愈高，压力愈高，氧化性愈强，愈危险。导致氧气管道燃烧、爆炸的激发

3、能源有多种：⑴阀门在高低压段之间突然打开时，低压段氧气急剧压缩，由于速度很快，来不及散热，形成所谓“绝热压缩”，局部温度猛升，成为着火源；有人做一试验：如在DN200的氧气管道中设置一套DN50调节阀组进行绝热压缩试验，可以推算出当DN200管道的阀门骤然打开，DN50的调节阀处于全闭工况时，绝热压缩温度高达637℃；当DN200管道的阀门骤然打开，DN50的调节阀处于全开工况时，绝热压缩温度为358℃（按氧气管道的最高压力0.3MPa计算）。⑵    启闭阀门时，阀瓣与阀座的冲击、挤压，阀门部件之间的摩擦；⑶   

4、 高速运动的物质微粒(如铁锈、灰尘、焊渣、杂质颗粒等)与管壁的摩擦；⑷    加热面、火焰、辐射热等外部高温；⑸    油脂引燃；⑹    静电感应、雷击；⑺    铁锈、铁粉的触媒作用等。根据制氧行业多年来所发生的氧气管道燃爆事故分析，并通过以上燃烧、爆炸的因素来看，有选材的问题，也有操作、维护的不当，更有设计、安装质量失控的原因。2、氧气管道设计中的安全注意事项根据冶金行业的特点，设计氧气管道时应注意以下几个方面：⑴氧气管道应架在非燃烧体的支架上，以防止氧气外泄时点燃支架。⑵氧气管道应可靠接地，接地电阻小于10Ω

5、，氧气管道的法兰、螺纹接口两侧应用导线跨接，其跨接电阻小于0.03Ω。⑶氧气管道壁温不应超过70℃，严禁明火及油污靠近氧气管道和阀门。⑷氧气管道的弯头、分岔头不应与阀门出口直接相连。⑸氧气管道与乙炔、氢气共架时应在其下方。⑹氧气管道与油脂及有可能泄漏腐蚀性介质的管道共架时应在其上方。⑺严禁氧气管道与油脂管道、腐蚀性介质管道、电缆线同沟敷设，并严禁氧气管道地沟与该类管线地沟相通。⑻厂区氧气管道宜架空敷设。如与其他管道、建筑物、电线、道路和铁路等应有足够的安全间距；⑼氧气管道中氧气最高流速应限定。根据冶金行业的特点，氧气

6、管道直径的确定，要在高峰负荷情况下满足最高允许流速要求，并留有余地，确保安全。⑽氧气管道的管件选用要慎重。氧气管道的弯头、分岔头、异径管均是容易引起氧气气流冲击和激烈摩擦的地方，如有铁粉焊渣等，会引起燃烧或爆炸等严重事故。因此氧气管道严禁采用折皱弯头。⑾氧气管道应选用专用氧气阀门，阀门要严格脱脂。垫片选用难燃或阻燃材料。⑿氧气管道上适当位置应加阻火铜管。总之,氧气管道在设计时应根据流量、压力的要求，计算确定氧气管径，选择合适的管材；进行管道布置时，应以工艺简单、流程合理、利于吹扫为原则，并尽量减少急弯，选择合理的弯曲

7、半径，力求简化管系，做到通气顺畅。3　氧气管道安装质量控制3.1　安装单位资质及施工方案的审查承担氧气管道安装单位必须具有相应的压力管道安装许可证，工程施工承包的资质等级及相应健全的质量管理体系。同时安装单位应有完整的保证工程质量的项目管理机构及工程质量技术的管理制度。氧气管道施工前，施工单位应编制详细的施工组织设计或施工方案，同时到当地特种设备安全监察机构办理告知手续。焊接工艺评定报告应能覆盖整个工程焊接项目，从事氧气管道焊接工作的焊工必须具有相应的特种设备焊工合格证，焊工合格项目必须满足工程焊接要求。同时探伤人员

8、也有满足规范、标准的要求。3.2　材料验收控制材料是要求管道安装质量的基础，管材、管件、阀门、法兰等必须有完整的质量证明文书，管件、阀门、法兰等生产企业必须具有相应的压力管道元件安全注册证书，其规格、型号及性能检测报告应符合国家技术标准和设计要求。验收时应按设计要求核对其规格、材质、型号及技术要求，并按国家现行标准进行外观检查,管材、管件如有重