(4)氧氣管道材質(zhì)直接限定了氧氣最高允許流速。銅及銅合金(含鋁的銅合金除外,它在特定條件下可燃)、鎳及鎳銅合金不含碳元素,高溫只熔化,不會燃燒,摩擦不起火,屬不擴散燃燒材料,事故不蔓延,安全性能好,故高壓和危險部位被采用,流速可高。在p≤21.0Mpa條件下,流速在壓力降允許時無限制。碳鋼管燃燒溫度偏低,燃燒速度快,抗燃燒能力差,氧氣最高允許流速小,用于一般部位。不銹鋼抗燃燒能力和速度介于銅和碳鋼之間,且不生銹,故氧氣最高允許流速較碳鋼高,較銅管低,用于較重要、較危險和氧壓高部位。部分金屬在氧氣中的燃燒溫度、燃燒速度及抗燃燒能力見表2。
表2 部分金屬在氧氣中的燃燒溫度、燃燒速度及抗燃燒能力
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名稱 | 壓力/Mpa | 抗燃燒能力 | 燃燒速度 |
0 | 3.5 | 7.0 | 12.5 |
燃燒溫度/℃ |
銅 | 1035 | 886 | 836 | 800 | 最強1 | 只熔不燃1 |
不銹鋼 | 1367 | ? | ? | ? | 2 | 3 |
低碳鋼 | 1278 | 1106 | 1018 | 928 | 3 | 最大4 |
鐵 | 981 | 826 | 741 | 630 | ? | ? |
鋁 | 661 | ? | ? | ? | 最差4 | 2 |
注:燃燒速度一欄中數(shù)字1、2、3、4系安全等級評價
3.氧氣管道使用安全技術(shù)
(1)氧氣管道要經(jīng)常檢查維護。碳鋼管宜3~5年除銹刷漆一次,防止銹蝕。碳鋼主干管宜5年進行一次吹掃,防止鐵銹增多聚積引發(fā)火災(zāi)。碳鋼氧氣干管宜每5年進行一次管壁測厚,主要測定彎頭及調(diào)節(jié)閥后的管道,保證這些易沖刷磨損部位的安全厚度。每年對安全接地裝置進行一次檢查。
(2)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,要求靈敏、準確、可靠,防止超壓,防止氧氣泄漏。
(3)氧氣管道不得亂接亂用,如用氧吹風、用氧生爐子等。不得在運行中的氣氛管道上打火引弧,避免引起火災(zāi)。
(4)氧氣管道動火作業(yè)前,應(yīng)制定動火方案及安全措施,其內(nèi)容包括負責人、作業(yè)流程圖、操作方案、安全措施、人員分工、監(jiān)護人、化驗人等。方案需經(jīng)安全主管部門批準,辦理動火票手續(xù),氣氛處理干凈(放散或用氮氣、無油空氣置換),含氧量小于23%,方準動火。因?qū)踊鹱鳂I(yè)不夠重視,方案不完善,責任不落實,措施不嚴密(尤其是與氧源堵盲板隔離等),化驗監(jiān)督不適時不到位等原因,造成燃爆與人員傷亡事故已屢見不鮮,應(yīng)特別注意。
(5)氧氣管道進行重大作業(yè)時,必須制訂詳細的作業(yè)方案及安全措施(包括工作流程、方法、步驟、時間、部位、分工、范圍、責任、監(jiān)護、確認等),經(jīng)安全主管部門批準、落實,方能實施。
(6)手動氧氣閥門的開啟應(yīng)緩慢進行,操作者應(yīng)站在閥門側(cè)面,以防出事傷人。開啟帶小旁通閥的氧氣閥門時,應(yīng)先開小旁通閥,使閥后低壓段先緩慢充壓,當主閥上下游高低壓段壓差不超過0.3Mpa時再開主閥。如果氧氣閥門在高低壓段之間突然快速打開,低壓段會急劇充氧壓縮,由于速度快,來不及散熱,形成所謂絕熱壓縮,局部溫度猛升,成為著火能源。設(shè)氧氣閥門突然打開前后低壓段壓力(即絕熱壓縮前后氧氣壓力)分別為p1(0.1Mpa)和p2(1.3Mpa),氧氣閥門突然打開前后低壓段氧氣溫度(即絕熱壓縮前后氧氣溫度)分別為T1(30℃,即303K)和T2,查得氧氣絕熱指數(shù)K為1.39,根據(jù)絕熱壓縮公式可求出絕熱壓縮后低壓段的溫度T2為
T2=T1(p2/p1)(k-1)/k=303×(1.3/0.1)(1.39-1)/1.39=622.3K
即349.3℃,該溫度足以使管道內(nèi)的鐵粉、鐵銹或閥門有機填充料著火??焖匍_啟氧氣閥門是很危險的,閥門前后壓差愈大愈危險。
(7)用作調(diào)節(jié)使用的氧氣閥門,由于負荷變化大,氣氛流速大,是事故多發(fā)源,對這種閥門要求高,一般采用銅基合金或不銹鋼閥,氣動遙控操作,避免事故傷人,因而應(yīng)禁止非調(diào)節(jié)冷門作調(diào)節(jié)閥門使用。
(8)由于氧氣管道或閥門著火時是向上游側(cè)蔓延,發(fā)生事故時應(yīng)立即切斷上游測氣源,防止事故擴大。
(9)氧氣閥門閥桿絲扣的潤滑,嚴禁用普通油脂,要用不著火的合格硅油、硅脂或二氧化鉬。
(10)當氧氣管道附有液氧氣化補充設(shè)施時,切忌低溫液氧進入常溫氧氣管道,以免凍破普通碳鋼管道或產(chǎn)生液氧劇烈氣化、體積猛烈膨脹,壓力激增,造成超壓惡性燃爆事故。
(11)管道氧氣用戶應(yīng)采取干燥氧氣輸送,氧壓機冷卻器或水浴式蒸發(fā)器漏水要及時處理,防止氧氣管道內(nèi)壁生銹,引發(fā)事故。
(12)應(yīng)定期清掃氧氣管道系統(tǒng)中的氧氣過濾器,清除鐵銹與異物,杜絕燃爆事故。氧氣管道系統(tǒng)在施工、檢修后,送氧前必須檢查清掃氧氣過濾器,確認內(nèi)部清潔無雜物后方準送氧。防止鐵銹、焊渣等異物積聚成為事故隱患,確保送氧安全。
(13)氧氣管道使用單位應(yīng)負責氧氣管道的安全管理工作;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、健全本單位的氧氣管道安全管理規(guī)章制度;指定專業(yè)技術(shù)人員負責氧氣管道安全管理工作;建立氧氣管道技術(shù)檔案,制訂氧氣管道定期檢驗計劃,安排附屬儀器儀表、安全保護裝置的定期檢查和檢修,進行氧氣管道系統(tǒng)隱患檢查與整改,對氧氣管道實施專業(yè)化管理;對氧氣管道操作人員和檢查人員進行安全技術(shù)培訓(xùn),經(jīng)考試合格后持證上崗。
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