?? 氧氣在冶金行業(yè)的地位非常重要。隨著氧氣煉鋼、高爐富氧等強(qiáng)化冶煉措施的采用,鋼鐵企業(yè)用氧發(fā)展很快,而且氧氣用途廣泛。轉(zhuǎn)爐頂?shù)状笛酢⒏郀t富氧鼓風(fēng)、電爐吹氧、鋼坯自動火焰清理以及檢修用氧等。從生產(chǎn)、檢修到基建無時無處不用氧氣,并且冶金行業(yè)用氧條件要求嚴(yán)格,用氧不均衡,頻繁大幅度波動,使用制度復(fù)雜并要求安全連續(xù)穩(wěn)定供氧。近年來,隨著氧氣用量的增加,用氧大戶都采用氧氣管道輸送,由于管路長,分布廣,再加上急開或速關(guān)閥門,造成氧氣管道和閥門燃燒爆炸的事故時有發(fā)生。所以,全面分析氧氣管道存在的隱患、危險(xiǎn),并采取相應(yīng)的措施是至關(guān)重要的。
??????? 1.氧氣管道燃燒、爆炸的原理
??????? 根據(jù)燃燒、爆炸的“三要素”(可燃物、氧化劑、激發(fā)能源)的機(jī)理進(jìn)行分析,氧氣管道本身材質(zhì)一般是碳鋼或不銹鋼,因含碳,在純氧狀態(tài)下也可燃,而且鐵燃燒時釋放放出大量熱量,溫度上升極快。氧氣管道內(nèi)輸送的高純高壓氧氣,是極強(qiáng)的氧化劑,純度愈高,壓力愈高,氧化性愈強(qiáng),愈危險(xiǎn)。導(dǎo)致氧氣管道燃燒、爆炸的激發(fā)能源有多種:
??????? ⑴閥門在高低壓段之間突然打開時,低壓段氧氣急劇壓縮,由于速度很快,來不及散熱,形成所謂“絕熱壓縮”,局部溫度猛升,成為著火源;有人做一試驗(yàn):如在DN200 的氧氣管道中設(shè)置一套DN50調(diào)節(jié)閥組進(jìn)行絕熱壓縮試驗(yàn),可以推算出當(dāng)DN200管道的閥門驟然打開,DN50的調(diào)節(jié)閥處于全閉工況時,絕熱壓縮溫度高達(dá)637℃;當(dāng)DN200管道的閥門驟然打開,DN50的調(diào)節(jié)閥處于全開工況時,絕熱壓縮溫度為358℃(按氧氣管道的最高壓力0.3MPa計(jì)算)。
??????? ⑵???? 啟閉閥門時,閥瓣與閥座的沖擊、擠壓,閥門部件之間的摩擦;
??????? ⑶???? 高速運(yùn)動的物質(zhì)微粒(如鐵銹、灰塵、焊渣、雜質(zhì)顆粒等)與管壁的摩擦;
??????? ⑷???? 加熱面、火焰、輻射熱等外部高溫;
??????? ⑸???? 油脂引燃;
??????? ⑹???? 靜電感應(yīng)、雷擊;
??????? ⑺???? 鐵銹、鐵粉的觸媒作用等。
??????? 根據(jù)制氧行業(yè)多年來所發(fā)生的氧氣管道燃爆事故分析,并通過以上燃燒、爆炸的因素來看,有選材的問題,也有操作、維護(hù)的不當(dāng),更有設(shè)計(jì)、安裝質(zhì)量失控的原因。
??????? 2、氧氣管道設(shè)計(jì)中的安全注意事項(xiàng)
??????? 根據(jù)冶金行業(yè)的特點(diǎn),設(shè)計(jì)氧氣管道時應(yīng)注意以下幾個方面:
??????? ⑴氧氣管道應(yīng)架在非燃燒體的支架上,以防止氧氣外泄時點(diǎn)燃支架。
??????? ⑵氧氣管道應(yīng)可靠接地,接地電阻小于10Ω,氧氣管道的法蘭、螺紋接口兩側(cè)應(yīng)用導(dǎo)線跨接,其跨接電阻小于0.03Ω。
??????? ⑶氧氣管道壁溫不應(yīng)超過70℃,嚴(yán)禁明火及油污靠近氧氣管道和閥門。
??????? ⑷氧氣管道的彎頭、分岔頭不應(yīng)與閥門出口直接相連。
??????? ⑸氧氣管道與乙炔、氫氣共架時應(yīng)在其下方。
??????? ⑹氧氣管道與油脂及有可能泄漏腐蝕性介質(zhì)的管道共架時應(yīng)在其上方。
??????? ⑺嚴(yán)禁氧氣管道與油脂管道、腐蝕性介質(zhì)管道、電纜線同溝敷設(shè),并嚴(yán)禁氧氣管道地溝與該類管線地溝相通。
??????? ⑻廠區(qū)氧氣管道宜架空敷設(shè)。如與其他管道、建筑物、電線、道路和鐵路等應(yīng)有足夠的安全間距;
??????? ⑼氧氣管道中氧氣最高流速應(yīng)限定。根據(jù)冶金行業(yè)的特點(diǎn),氧氣管道直徑的確定,要在高峰負(fù)荷情況下滿足最高允許流速要求,并留有余地,確保安全。
??????? ⑽氧氣管道的管件選用要慎重。氧氣管道的彎頭、分岔頭、異徑管均是容易引起氧氣氣流沖擊和激烈摩擦的地方,如有鐵粉焊渣等,會引起燃燒或爆炸等嚴(yán)重事故。因此氧氣管道嚴(yán)禁采用折皺彎頭。
??????? ⑾氧氣管道應(yīng)選用專用氧氣閥門,閥門要嚴(yán)格脫脂。墊片選用難燃或阻燃材料。
??????? ⑿氧氣管道上適當(dāng)位置應(yīng)加阻火銅管。
??????? 總之,氧氣管道在設(shè)計(jì)時應(yīng)根據(jù)流量、壓力的要求,計(jì)算確定氧氣管徑,選擇合適的管材;進(jìn)行管道布置時,應(yīng)以工藝簡單、流程合理、利于吹掃為原則,并盡量減少急彎,選擇合理的彎曲半徑,力求簡化管系,做到通氣順暢。
??????? 3 氧氣管道安裝質(zhì)量控制
??????? 3.1 安裝單位資質(zhì)及施工方案的審查
??????? 承擔(dān)氧氣管道安裝單位必須具有相應(yīng)的壓力管道安裝許可證,工程施工承包的資質(zhì)等級及相應(yīng)健全的質(zhì)量管理體系。同時安裝單位應(yīng)有完整的保證工程質(zhì)量的項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)及工程質(zhì)量技術(shù)的管理制度。氧氣管道施工前,施工單位應(yīng)編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)或施工方案,同時到當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)辦理告知手續(xù)。焊接工藝評定報(bào)告應(yīng)能覆蓋整個工程焊接項(xiàng)目,從事氧氣管道焊接工作的焊工必須具有相應(yīng)的特種設(shè)備焊工合格證,焊工合格項(xiàng)目必須滿足工程焊接要求。同時探傷人員也有滿足規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。