2. 2 氧氣管道制造安裝技術(shù)要求
氧氣管道、閥門、分岔頭、法蘭等必須是取得制造許可證單位的合格產(chǎn)品;氧氣管道、閥門、管件等與氧氣接觸的一切部件,安裝前或檢修后必須嚴格脫脂;氧氣管道安裝完畢后,應進行強度試驗及嚴密性和泄漏率試驗;氧氣管道在安裝、檢修后或長期停用再投用前,應用無油干燥空氣或氮氣進行徹底吹掃,吹掃流速不應小于20 m/ s(嚴禁用氧氣吹掃管道,以避免燃爆事故);對于碳鋼、不銹鋼氧氣管道的焊接,應采用電弧焊或氬弧焊;氧氣管道應刷天藍色漆。
2. 3 氧氣管道使用安全技術(shù)要求
氧氣管道要經(jīng)常檢查維護;氧氣管道不得亂接亂用,不得在運行中的氧氣管道上打火引弧;手動氧氣閥門的開啟應緩慢進行;氧氣管道上的安全閥、壓力表等安全裝置要定期檢驗,一年一次;氧氣管道動火前應制定動火方案;氧氣管道或閥門著火時應立即切斷上游側(cè)氣源。
2.4 管理對策
氧氣管道使用單位應貫徹執(zhí)行有關(guān)安全法律、法規(guī)和氧氣管道的技術(shù)規(guī)程、標準,建立、健全各項氧氣管道安全管理制度;指定專職或兼職的專業(yè)技術(shù)人員負責氧氣管道安全管理工作,開展氧氣管道安全宣傳教育工作,對氧氣管道操作人員和檢查人員進行技術(shù)培訓;按有關(guān)規(guī)定及時如實地向主管部門和當?shù)貏趧有姓块T報告氧氣管道事故,并協(xié)助做好事故調(diào)查和善后處理工作。
氧氣管道的設計單位應取得省級以上有關(guān)主管部門頒發(fā)的設計資格證;氧氣管道的安裝單位必須持有勞動部門頒發(fā)的氧氣管道安裝許可證;從事氧氣管道焊接的焊工和無損探傷的檢驗人員必須按有關(guān)規(guī)定取得勞動行政部門頒發(fā)的特種作業(yè)人員資格證書。
綜上所述,由于氧氣管道燃爆事故比較頻繁,往往傷亡慘重,損失驚人,給國家財產(chǎn)造成重大損失,對人員安全形成嚴重威脅。所以從事氧氣作業(yè)的人員應該充分認識氧氣管道燃爆事故發(fā)生的主要機理,并從技術(shù)和管理兩方面入手,預防和控制氧氣管道燃爆事故的發(fā)生。
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第三章事故案例
3.1事故經(jīng)過
2003年7月17日0:30,因管網(wǎng)壓力高,調(diào)度指令停兩臺1500m3/h氧壓機。0:40操作工發(fā)現(xiàn) “一萬”制氧機恒壓裝置壓力偏高,管網(wǎng)壓力上漲較快,此時管網(wǎng)壓力為2.4MPa,申請停5000m3/h 氧壓機。0:56正當操作工準備停5000m3/h氧壓機時,聽見一聲巨響,隨后只見1500m3/h氧壓機房后天空一片火紅,并持續(xù)了幾秒鐘。事后發(fā)現(xiàn),一條新增的連接新建16000m3/h制氧機與老空分系統(tǒng)的膨脹節(jié)被炸裂,被炸裂的膨脹節(jié)后面的20多米的氧氣管道被燒黑并部分燒熔,同時周圍的樹及草被燒燃。操作人員趕緊關(guān)閉相應的閥門,組織撲火,才未使事態(tài)進一步擴大。
3.2事故原因
事故發(fā)生后,該廠立即組織國內(nèi)制氧專家對現(xiàn)場進行查看和對事故管道、焊接處取樣分析。據(jù)現(xiàn)場查看及取樣分析情況:①管內(nèi)存在氧化鐵皮、焊渣及閥門加工的殘渣等雜質(zhì);②管內(nèi)有銹渣、水漬;③管道附件彎頭、變徑不符合規(guī)范要求;④管托、管座設計不合理,使膨脹節(jié)產(chǎn)生徑向 振動而損壞;⑤施工單位無施工資質(zhì)。
引起氧氣管道燃爆的原因有如下幾個方面:
(1)施工質(zhì)量問題是造成氧氣管道燃爆的基本原因。①管內(nèi)有氧化鐵存在,熔融物剝落層內(nèi)有鐵銹,說明管道酸洗不徹底;②管 道有銹渣、水漬,說明管道酸洗后沒有進行鈍化處理及安裝完后較長時間內(nèi)未投運時沒有進行充氮保護;③焊渣及閥門 加工的殘渣存在,說明管道施工完后吹掃不干凈。進行吹掃時閥門末拆除,閥門存在的死角吹掃不到。閥門不應參與吹掃,閥門應在拆除后單獨處理,管道應用短管連接進行吹掃。施工質(zhì)量問題造成新安裝的氧氣管道內(nèi)存在氧 化鐵、銹渣、焊渣等殘留異物,在氧氣流動中成為引火物。這些引火物的存在為本次氧氣管道燃爆事故提供了基本條件。
(2)管托、管座及管路走向設計不合理,使膨脹節(jié)產(chǎn)生徑向振動而損壞。由于管托、管座及管路走向設計時沒有充分考慮管道運行中徑向振動或位移,當管內(nèi)壓力變化時,管道產(chǎn)生徑向振動或位移,使膨脹節(jié)也產(chǎn)生徑向振動而損壞。壓力升高以后膨脹節(jié)就被壓破,氧氣外泄,形成高速氣流。當管網(wǎng)壓力升到2.4MPa時膨脹節(jié)被沖破,氧氣外泄瞬時流速達到亞音速(約300m/s),管內(nèi)的 雜物在高速氣流帶動下與管道內(nèi)壁發(fā)生強烈摩擦、 碰撞,使管道局部過熱達到燃點而燃燒。有關(guān)資料 顯示:氧氣中混有氧化鐵皮或焊渣,在彎管中的氧氣流速達到44m/s時,產(chǎn)生的高溫能將管壁燒紅; 雜質(zhì)為焦炭顆粒、氧氣流速為30m/s,雜質(zhì)為無煙 煤、氧氣流速為13m/s時,產(chǎn)生的高溫能將管壁燒 紅。因此當膨脹節(jié)破裂時,管道內(nèi)的氧氣流速大大提高,致使施工中留在管道中的氧化鐵、焊渣在高純氧中燃燒起來,鋼管在純氧中也燃熔。
(3)氧氣管道設計缺少安全保證措施。管路設計時未考慮在恒壓調(diào)節(jié)閥前增加過濾器,造成焊渣等雜物將調(diào)節(jié)閥卡死,不能及時調(diào)節(jié)恒壓閥后管網(wǎng)壓力,使管網(wǎng)壓力超過正常工作壓力。
3.3事故防范措施
3.3.1氧氣管道安裝方面
(1)在確定氧氣管道施工單位時應選擇具有相 應資質(zhì)和有氧氣管道施工經(jīng)驗的施工隊伍。
(2)氧氣管道在安裝之前應按GB 16912—1997 《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》進行嚴格的酸洗、 脫脂處理。酸洗、脫脂后管道用不含油的干燥空氣 或氮氣吹凈。
(3)氧氣管道安裝施工后較長時間未投運時應 充干燥氮氣進行保護,以防潮濕空氣進入,使管道 生銹。
(4)氧氣管道施工完畢后應進行嚴密的吹掃、 試壓及氣密性試驗。吹掃應不留死角,吹掃氣體應 選用干燥無油空氣或氮氣,且流速不小于20m/s。 嚴禁采用氧氣吹掃。
(5)氧氣管路焊接時應采用氬弧焊打底,并按 GBJ 235、GBJ 236標準的有關(guān)規(guī)定上升一級處理。
3.3.2氧氣管道設計方面
(1)在選用膨脹節(jié)作管道伸縮補償時,管道走 向設計時應充分考慮減少管道運行過程中的徑向振 動或位移的措施.
(2)在恒壓調(diào)節(jié)閥前應設計相應的過濾器,防 止鐵銹、雜物卡住調(diào)節(jié)閥。閥門后均應連接一段其 長度不短于5倍管徑、且不小于1.5m的銅基合金或不銹鋼管道,防止著火。
(3)氧氣管道應盡量少設彎頭和分岔,工作壓力大于0.1MPa的氧氣管道彎頭、變徑應采用沖壓 成型法蘭制作。分岔頭的氣流方向應與主管氣流方 向成45°~60°角。
(4)法蘭密封圈宜采用紫銅或聚四氟乙烯材料的O型密封圈。
(5)氧氣管道應設有良好的消除靜電裝置,接地電阻應小于10Ω,法蘭間電阻應小于0.1Ω。
3.4 其他注意事項
3.4.1操作注意事項
(1)開關(guān)氧氣閥門時應緩慢進行,操作人員應站在閥門的側(cè)面,開啟要一次到位。
(2)嚴禁用氧氣吹刷管道或用氧氣試漏、試壓。
(3)實行操作票制度,事先對操作目的、方法、條件作出較詳細的說明和規(guī)定。
(4)直徑大于70mm的手動氧氣閥門,當閥前后壓差縮小到0.3MPa以內(nèi)時才允許操作。
3.4.2維護保養(yǎng)注意事項
(1)氧氣管道要經(jīng)常檢查維護,除銹刷漆,每3~5年一次。
(2)管路上的安全閥、壓力表,要定期校驗,1年1次。
(3)完善接地裝置。
(4)動火作業(yè)前,應進行置換,吹掃,吹出氣體中氧含量在18%~23%時為合格。
(5)閥門、法蘭、墊片及管材、管件選用應符合《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》(GB16912-1997)的有關(guān)規(guī)定。
(6)建立技術(shù)檔案,培訓操作,檢修,維護人員。
3.4.3其他安全措施
(1)提高施工、檢修及操作人員對安全的重視程度。
(2)提高管理人員的警惕性。
(3)提高科學技術(shù)水平。
(4)不斷完善送氧方案。
參考文獻
[1]劉凌燕,黃小武.試論工業(yè)氧氣管道的事故原理與控制技術(shù). 工業(yè)安全與環(huán)保. 2002,2期:18-20
[2] 胡兆江. 氧氣管道燃爆事故案例分析. 百度文庫
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