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氧气管道和阀门燃烧爆炸危险性分析及预防措施

元素 发表于 2011-3-5 09:02:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
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近年来,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,再加上急开或速闭阀门,造成氧气管道和阀门燃烧爆炸的事故时有发生,所以,全面分析氧气管道和冷门存在的隐患、危险,并采取相应的措施是至关重要的。1 f7 z& m3 w4 D' R  l

. l$ Y+ K. C! B+ `一、几种常见氧气管道、阀门燃烧爆炸原因分析
8 \7 d  n; R4 D" Y4 X! N  1.管道内的铁锈、粉尘、焊渣与管道内壁或阀口摩擦产生高温发生燃烧
$ ^- d# q/ i; Q) R( N6 _  这种情况与杂质的种类、粒度及气流速度有关,铁粉易与氧气发生燃烧,且粒度越细,燃点越低;气速越快,越易发生燃烧。
* j9 z* x. Q& |9 K                 表1 常压氧气中铁粉燃点
3 c0 S9 g$ I4 \  U粒度(目)     10~20     20~30     30~50     100     200
5 `: p" g! I2 g% ], j燃点(℃)     421     408     392     385     315! T" j4 m* J5 T* E( H0 ~
 2.管道内或阀门存在油脂、橡胶等低燃点的物质,在局部高温下引燃。
: g* B- A8 |1 q+ |2 e  几种可燃物在氧气中(常压下)的燃点,见表2。6 M6 A  t- l5 @' T2 I( w/ j
             表2 几种可燃物在氧气中(常压下)的燃点如下表 . L2 U5 a+ C7 {3 p7 y- f* q% W/ t; p
可燃物名称     润滑油     钢纸垫     橡胶     氟橡胶     三氯乙     聚四氟乙烯3 j  V* r. F4 a# }4 L2 u$ s
燃点(℃)     273~305     304     130~170     474     392     507
& V# ?' y. k* e- T, u 3.绝热压缩产生的高温使可燃物燃烧' d6 X; }! \8 l0 Q8 g: F1 ?' f0 p0 [
  例如阀前为15MPa,温度为20℃,阀后为常压0.1MPa,若将阀门快速打开,阀后氧气温度按绝热压缩公式计算可达553℃,这已达到或超过某些物质的着火点。
% Y; r$ e* x5 i# S  空气绝热压缩后温度与压力的关系,见表3。0 N/ D7 @- }- s% b, B- l1 V, [0 [
             表3 空气绝热压缩后温度与压力的关系
9 f3 _' R; z. ~3 s6 C' uV1/V2     1     2     3     4     5     10     15     20
+ N# s* H# S& L9 c压强(MPa)     0.1     0.26     0.47     0.95     2.5     4.42     6.6     
2 [+ @5 _" ?& ~* G7 u温度(℃)20     112     183     284     462     592     697        
0 {& T& a) c# e3 A6 s* R 4.高压纯氧中可燃物的燃点降低是氧气管道阀门燃烧的诱因5 P# P' r* x' w) Y
  氧气管道和阀门在高压纯氧中,其危险性是非常大的,试验证明,着火的引爆能与压力平方成反比,这些对氧气管道和阀门构成了极大的威胁。1 Y. B/ O) g! R3 s, D8 N
' w2 c4 p$ N0 M3 F
二、防范措施
% o! U& G1 @  O" w6 Q  1.设计应符合有关法规、标准规定; e+ B( }8 J% i  l, s6 Q
  设计应符合1981年冶金部颁发的《钢铁企业氧气管网的若干规定》,以及《氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-1997)、《氧气站设计规范》(GB50030-91)等法规标准的要求。7 i/ W* M+ e$ u! ^9 {& N0 }  ~
  (1) 碳素钢管中氧气的最大流速应符合表4。
7 J! E/ p) F: E( t. V, _) E, L
9 ?; B. a; Q, n+ Z0 L: i. `# c, {表4 碳素钢管中氧气的最大流程 0 m1 X6 b$ [' g# g* x" ?! V7 P
工作压力(MPa)     ≤0.1     0.1~0.6     0.6~1.6     1.6~3.0
) `4 e- Y5 U4 @9 h5 o流速(m/s)     20     13     10     8: i) ~+ l- t" v3 w9 j# j( \
 (2)为防止着火,在氧气阀门后,均应连接一段其长度不少于5倍管径,且不少于1.5m的铜基合金或不锈钢的管道。
- V/ J: ]% `! U3 p; [& X* U; u  (3)氧气管道应尽量少设弯头和分岔头,工作压力高于0.1MPa的氧气管道弯头,应采取冲压成阀型法兰制作。分岔头的气流方向,应与主管气流方向成45°到60°角。, `! m' A) J1 @$ X6 N
  (4)在对焊凹凸法兰中,采用紫铜焊丝作O型密封圈,是氧气用法兰抗燃性可靠的密封形式。; t% N9 b: a8 n1 J' b5 j" C9 d
  (5)氧气管道应有导电的良好装置,接地电阻应小于10Ω,法兰间电阻应小于0.03Ω。
! x1 T: E3 D3 ]1 T4 F  (6)车间内主要氧气管道的末端应加设放散管,以利氧气管道的吹扫和置换,在较长的氧气管道进入车间调节阀前,应设过滤器。3 x4 _# m- {, X9 l1 p. M
  2.安装注意事项
. b+ Y; k: n8 h& i  (1)凡与氧接触的部位要严格脱脂,脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净。6 c& K! s! N: @* u/ i( H9 w
  (2)焊接应采用氩弧焊或电弧焊。
2 @! |: n+ }8 {" n, Z) u3 U( T  3.操作注意事项
- A& W; I$ R' I5 e# h  (1)开关氧气阀门时应缓慢进行,操作人员应站在阀门的侧面,开启要一次到位。
' ~) `* q8 R: @0 l( p; @5 K  O  (2)严禁用氧气吹刷管道或用氧气试漏、试压。* I7 \) y" Z$ E/ N* W
  (3)实行操作票制度,事先对操作目的、方法、条件作出较详细的说明和规定。! l2 g# C. {# C! Y# A' l* p/ Q
  (4)直径大于70mm的手动氧气阀门,当阀前后压差缩小到0.3MPa以内时才允许操作。
- f2 a7 V. R" _( i& J  4.维护保养注意事项4 T4 W: k  w# ]" ]6 e- V
  (1)氧气管道要经常检查维护,除锈刷漆,每3~5年一次。$ c) J0 b1 \- f. n
  (2)管路上的安全阀、压力表,要定期校验,1年1次。4 _1 a6 S1 ^9 C/ v7 }* d
  (3)完善接地装置。. K) |( x% ^/ c  ?9 Q/ ]5 {' Q
  (4)动火作业前,应进行置换,吹扫,吹出气体中氧含量在18%~23%时为合格。
6 Z' [8 D" ?- r7 m6 H; Z/ u7 a  (5)阀门、法兰、垫片及管材、管件选用应符合《氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-1997)的有关规定。
3 A. X: `8 u( D- O- u  (6)建立技术档案,培训操作,检修,维护人员。
" N- X, m. ]4 E# ^3 A  5.其他安全措施+ `& E$ H2 J  P$ ?$ `
  (1)提高施工、检修及操作人员对安全的重视程度。
$ F7 r1 l/ a& K% O* ?  (2)提高管理人员的警惕性。
: d! x+ G! r, F" y0 D% T  (3)提高科学技术水平。
9 B$ x- R2 b) F  (4)不断完善送氧方案。& ^6 X& F# w* g8 a3 O" r: F
全部回复(3)
学习学习
2011-3-22 13:25:43
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2011-3-25 16:11:20
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学习安全            
2011-7-22 16:05:54
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