氧气管道安全问题

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1、中国动力T程学会T业气体专业委员会2009年技术论坛论文集氧气管道的几个安全问题马大方’(武汉钢铁集团氧气有限责任公司，湖北省武汉市青山区白玉山430083)攮要，分析氧气管道燃爆机理，阐述其流速控制，材质选择、管件阀门选用、施工使用要求等几个安全问题。关键词：事故：机理：流速：材质；管件：阀门：麓工；使用l、两起氧气管道燃爆事故氧气管道燃烧爆炸事故比较频繁，时有发生，损失巨大，血的教训很多。近期又发生两起比较典型的燃爆事故，值得警醒。2008年2月22日上午9时许，某大珲!钢铁公司新建炼钢厂2#300吨转炉氧气调压室，氧气调节阀及上游的氧气过滤器和管道发牛燃烧爆炸

2、，有火焰，属化学性燃爆。调节阀烧一‘个洞，过滤器毁损，设备损坏严重，幸未伤人。举一反三。检仓另一一台转炉的氧气过滤器，现场发现大量铁锈、焊渣、焊条头，系施工遗留，投产前未吹扫干净，全堵在氧气过滤器前。投产仅半年就发生这种恶性事故。这些异物在高纯、高压、高速的氧流中与钢管摩擦、撞击，成为燃爆的激发能源。氧气过滤器未定期清扫，大量异物堵塞、摩擦，也是燃爆诱因，氧气过滤器反而成为安全隐患。氧气管道及阀门、管件先被引燃，温度急剧上升，壁厚烧熔减薄，强度迅速下降，承受不了氧气压力而发生爆炸。2008年3月27日22时左右，某铡铁公司氧气厂在氧气管网随丰体厂配套改造后，向用，、

3、送氧开阀门时发生一起氧气阀门(DN300球阀)及管道燃爆事故。二名阀门操作者当场死产，其状惨不忍睹。其中一人为厂领导，一人为施工人员。事故原因是氧气球阀在大压差下(阀前1．9MPa，阀后为零)开得过快(按规定应在0．3MPa压差以下缓慢开启)，氧气管道内铁锈、焊渣等异物较多，新老管交错，工期紧未吹扫干净，没有制定妥善的送氧方案，开阀时高压纯氧气流挟带铁锈焊渣高速摩擦撞击氧气阀门及管道，将其引燃爆炸。2、氧气管道燃爆机理从燃爆“j要素”的机理进行分析。氧气管道本身材质一一般是碳素钢或不锈钢，因含碳，属可燃性材料，而且铁素体燃烧时放热量大，温升很快。氧气管道内输送的高纯

4、高雎氧气，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能源有多种：(1)阀门在高低压段之问突然打开时，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，成为着火能源。(2)启闭阀门时、阀瓣与阀座的冲击、挤压、阀门部件之问的摩擦。(3)高速运动的物质微粒(如铁锈、灰尘、焊渣、杂质等)与管壁的摩擦，相瓦冲击和在阀门、弯头、分岔头、导径管及焊瘤等处的冲击碰撞。(4)加热面、火焰、辐射热等外部高温。(5)静电感应。(6)油脂引燃。(7)铁锈、铁粉的触媒作用等。在碳钢、不锈钢材质的氧气管道内输送高纯高压氧气

5、，这是工业牛产的实际需要。为了杜绝或减少氧气管道燃爆事故，在设计、制造、安装、使用、管理等各个环节采取必要措施，防止激发能源的形成，是氧气管道安全技术的要害与关键。3、氧气管道流速控制氧气管道中氧气最高允许流速的控制，是一个非常重要的安伞问题。流速过大，高压纯氧与钢管壁的摩擦，杂质颗粒的摩擦与碰撞，会引起氧气管道温升，造成燃爆事故，这已被大量事故验证，为科学理论阐明。国外试验报告说明，碳钢管道内存有铁粉或未完伞氧化的FeO粉末，它们在纯氧中的着火温度仅为300℃．400℃，并随氧压增高和粒度细化廊．降低，‘作者简介：马火方(1940-)，男，教授级高级工程师，196

6、2年毕、Ik于武汉钢铁学院，曾任武钢氧气厂副厂长、热力厂厂长、能源总厂副厂长，近数年连续参加武钢四台600001713／h空分设备筹建，现为冶金工业气体安伞技术协会理事长。中国动力T程学会下业气体专业委员会2009年技术论坛论文集这些微粒的燃烧导致碳钢管起火。不锈钢虽然不产生锈蚀，但它含有大量铁元素和少量可燃的碳元素，且导热性能差，只有碳钢的1／3，不易散热，当有摩擦撞击等激发能源时仍能弓I燃。根据GBl6912《深度冷冻法牛产氧气及相关气体安全技术规程》(修订版报批稿)的规定，氧气管道中氧气的最高允许流速，根据管道材质、工作压力的不同，不应超过衷l的规定。表l管道

7、中氧气最高允许流速V-T作慷力P材MPa质P≤0．1O．1