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氧气管道燃爆机理及控制预防技术

  
评论: 更新日期:2014年06月23日
4)氧气管道材质直接限定了氧气最高允许流速。铜及铜合金(含铝的铜合金除外,它在特定条件下可燃)、镍及镍铜合金不含碳元素,高温只熔化,不会燃烧,摩擦不起火,属不扩散燃烧材料,事故不蔓延,安全性能好,故高压和危险部位被采用,流速可高。在p≤21.0Mpa条件下,流速在压力降允许时无限制。碳钢管燃烧温度偏低,燃烧速度快,抗燃烧能力差,氧气最高允许流速小,用于一般部位。不锈钢抗燃烧能力和速度介于铜和碳钢之间,且不生锈,故氧气最高允许流速较碳钢高,较铜管低,用于较重要、较危险和氧压高部位。部分金属在氧气中的燃烧温度、燃烧速度及抗燃烧能力见表2。
2 部分金属在氧气中的燃烧温度、燃烧速度及抗燃烧能力

 

名称
压力/Mpa
抗燃烧能力
燃烧速度
0
3.5
7.0
12.5
燃烧温度/℃
1035
886
836
800
最强1
只熔不燃1
不锈钢
1367
 
 
 
2
3
低碳钢
1278
1106
1018
928
3
最大4
981
826
741
630
 
 
661
 
 
 
最差4
2
注:燃烧速度一栏中数字1、2、3、4系安全等级评价
3.氧气管道使用安全技术
(1)氧气管道要经常检查维护。碳钢管宜3~5年除锈刷漆一次,防止锈蚀。碳钢主干管宜5年进行一次吹扫,防止铁锈增多聚积引发火灾。碳钢氧气干管宜每5年进行一次管壁测厚,主要测定弯头及调节阀后的管道,保证这些易冲刷磨损部位的安全厚度。每年对安全接地装置进行一次检查。
2)氧气管道上的安全阀、压力表等安全装置要定期检验,一年一次,要求灵敏、准确、可靠,防止超压,防止氧气泄漏。
3)氧气管道不得乱接乱用,如用氧吹风、用氧生炉子等。不得在运行中的气氛管道上打火引弧,避免引起火灾。
4)氧气管道动火作业前,应制定动火方案及安全措施,其内容包括负责人、作业流程图、操作方案、安全措施、人员分工、监护人、化验人等。方案需经安全主管部门批准,办理动火票手续,气氛处理干净(放散或用氮气、无油空气置换),含氧量小于23%,方准动火。因对动火作业不够重视,方案不完善,责任不落实,措施不严密(尤其是与氧源堵盲板隔离等),化验监督不适时不到位等原因,造成燃爆与人员伤亡事故已屡见不鲜,应特别注意。
5)氧气管道进行重大作业时,必须制订详细的作业方案及安全措施(包括工作流程、方法、步骤、时间、部位、分工、范围、责任、监护、确认等),经安全主管部门批准、落实,方能实施。
6)手动氧气阀门的开启应缓慢进行,操作者应站在阀门侧面,以防出事伤人。开启带小旁通阀的氧气阀门时,应先开小旁通阀,使阀后低压段先缓慢充压,当主阀上下游高低压段压差不超过0.3Mpa时再开主阀。如果氧气阀门在高低压段之间突然快速打开,低压段会急剧充氧压缩,由于速度快,来不及散热,形成所谓绝热压缩,局部温度猛升,成为着火能源。设氧气阀门突然打开前后低压段压力(即绝热压缩前后氧气压力)分别为p1(0.1Mpa)和p2(1.3Mpa),氧气阀门突然打开前后低压段氧气温度(即绝热压缩前后氧气温度)分别为T1(30℃,即303K)和T2,查得氧气绝热指数K为1.39,根据绝热压缩公式可求出绝热压缩后低压段的温度T2
T2=T1(p2/p1)(k1)/k=303×(1.3/0.1)(1.39-1)/1.39=622.3K
349.3℃,该温度足以使管道内的铁粉、铁锈或阀门有机填充料着火。快速开启氧气阀门是很危险的,阀门前后压差愈大愈危险。
7)用作调节使用的氧气阀门,由于负荷变化大,气氛流速大,是事故多发源,对这种阀门要求高,一般采用铜基合金或不锈钢阀,气动遥控操作,避免事故伤人,因而应禁止非调节冷门作调节阀门使用。
8)由于氧气管道或阀门着火时是向上游侧蔓延,发生事故时应立即切断上游测气源,防止事故扩大。
9)氧气阀门阀杆丝扣的润滑,严禁用普通油脂,要用不着火的合格硅油、硅脂或二氧化钼。
10)当氧气管道附有液氧气化补充设施时,切忌低温液氧进入常温氧气管道,以免冻破普通碳钢管道或产生液氧剧烈气化、体积猛烈膨胀,压力激增,造成超压恶性燃爆事故。
11)管道氧气用户应采取干燥氧气输送,氧压机冷却器或水浴式蒸发器漏水要及时处理,防止氧气管道内壁生锈,引发事故。
12)应定期清扫氧气管道系统中的氧气过滤器,清除铁锈与异物,杜绝燃爆事故。氧气管道系统在施工、检修后,送氧前必须检查清扫氧气过滤器,确认内部清洁无杂物后方准送氧。防止铁锈、焊渣等异物积聚成为事故隐患,确保送氧安全。
13)氧气管道使用单位应负责氧气管道的安全管理工作;贯彻执行有关安全法律、法规和氧气管道的技术规程、标准;建立、健全本单位的氧气管道安全管理规章制度;指定专业技术人员负责氧气管道安全管理工作;建立氧气管道技术档案,制订氧气管道定期检验计划,安排附属仪器仪表、安全保护装置的定期检查和检修,进行氧气管道系统隐患检查与整改,对氧气管道实施专业化管理;对氧气管道操作人员和检查人员进行安全技术培训,经考试合格后持证上岗。
 
 
 
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