??? 近年來(lái),隨著氧氣用量的增加,用氧大戶(hù)都采用氧氣管道輸送。由于管路長(zhǎng),分布廣,再加上急開(kāi)或速閉閥門(mén),造成氧氣管道和閥門(mén)燃燒爆炸的事故時(shí)有發(fā)生,所以,全面分析氧氣管道和冷門(mén)存在的隱患、危險(xiǎn),并采取相應(yīng)的措施是至關(guān)重要的。
??? 一、幾種常見(jiàn)氧氣管道、閥門(mén)燃燒爆炸原因分析
??? 1.管道內(nèi)的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內(nèi)壁或閥口摩擦產(chǎn)生高溫發(fā)生燃燒
??? 這種情況與雜質(zhì)的種類(lèi)、粒度及氣流速度有關(guān),鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒,且粒度越細(xì),燃點(diǎn)越低;氣速越快,越易發(fā)生燃燒。
表1 常壓氧氣中鐵粉燃點(diǎn)
粒度(目) | 10~20 | 20~30 | 30~50 | 100 | 200 |
燃點(diǎn)(℃) | 421 | 408 | 392 | 385 | 315 |
??? 2.管道內(nèi)或閥門(mén)存在油脂、橡膠等低燃點(diǎn)的物質(zhì),在局部高溫下引燃。
??? 幾種可燃物在氧氣中(常壓下)的燃點(diǎn),見(jiàn)表2。
表2 幾種可燃物在氧氣中(常壓下)的燃點(diǎn)如下表
可燃物名稱(chēng) | 潤(rùn)滑油 | 鋼紙墊 | 橡膠 | 氟橡膠 | 三氯乙 | 取四氟乙烯 |
燃點(diǎn)(℃) | 273~305 | 304 | 130~170 | 474 | 392 | 507 |
??? 3.絕熱壓縮產(chǎn)生的高溫使可燃物燃燒
??? 例如閥前為15MPa,溫度為20℃,閥后為常壓0.1MPa,若將閥門(mén)塊速打開(kāi),閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計(jì)算可達(dá)553℃,這已達(dá)到或超過(guò)某些物質(zhì)的著火點(diǎn)。
??? 空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關(guān)系,見(jiàn)表3。
表3 空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關(guān)系
V1/V2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | 15 | 20 |
壓強(qiáng)(MPa) | 0.1 | 0.26 | 0.47 | 0.95 | 2.5 | 4.42 | 6.6 | ? |
溫度(℃)20 | 112 | 183 | 284 | 462 | 592 | 697 |
??? 4.高壓純氧中可燃物的燃點(diǎn)降低是氧氣管道閥門(mén)燃燒的誘因
??? 氧氣管道和閥門(mén)在高壓純氧中,其危險(xiǎn)性是非常大的,試驗(yàn)證明,著火的引爆能與壓力平方成反比,這些對(duì)氧氣管道和閥門(mén)構(gòu)成了極大的威脅。
??? 二、防范措施
??? 1.設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
??? 設(shè)計(jì)應(yīng)符合1981年冶金部頒發(fā)的《鋼鐵企業(yè)氧氣管網(wǎng)的若干規(guī)定》,以及《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》(GB16912-1997)、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50030-91)等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
??? (1) 碳素鋼管中氧氣的最大流速應(yīng)符合表4。