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,再加上急開或速閉閥門,造成氧氣管道和閥門燃燒爆炸的事故時有發(fā)生,所以,全面分析氧氣管道和冷門存在的隱患、危險,并采取相應的措施是至關重要的。
一、幾種常見氧氣管道、閥門燃燒爆炸原因分析
1、管道內的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內壁或閥口摩擦產(chǎn)生高溫發(fā)生燃燒。
這種情況與雜質的種類、粒度及氣流速度有關,鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒,且粒度越細,燃點越低;氣速越快,越易發(fā)生燃燒。
2、管道內或閥門存在油脂、橡膠等低燃點的物質,在局部高溫下引燃。
二、防范措施
1.設計應符合有關法規(guī)、標準規(guī)定
設計應符合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《氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》(GB16912-1997)、《氧氣站設計規(guī)范》(GB50030-91)等法規(guī)標準的要求。
?。?) 碳素鋼管中氧氣的大流速應符合下表。
碳素鋼管中氧氣的大流速:
工作壓力(MPa) ≤0.1 0.1~0.6 0.6~1.6 1.6~3.0
流速(m/s) 20 13 10 8
(2)為防止著火,在氧氣閥門后,均應連接一段其長度不少于5倍管徑,且不少于1.5m的銅基合金或不銹鋼的管道。
(3)氧氣管道應盡量少設彎頭和分岔頭,工作壓力高于0.1MPa的氧氣管道彎頭,應采取沖壓成閥型法蘭制作。分岔頭的氣流方向,應與主管氣流方向成45°到60°角。
?。?)在對焊凹凸法蘭中,采用紫銅焊絲作O型密封圈,是氧氣用法蘭抗燃性可靠的密封形式。
?。?)氧氣管道應有導電的良好裝置,接地電阻應小于10Ω,法蘭間電阻應小于0.03Ω。
?。?)車間內主要氧氣管道的末端應加設放散管,以利氧氣管道的吹掃和置換,在較長的氧氣管道進入車間調節(jié)閥前,應設過濾器。
2、安裝注意事項
?。?)凡與氧接觸的部位要嚴格脫脂,脫脂后用不含油的干空氣或氮氣吹凈。
?。?)焊接應采用氬弧焊或電弧焊。
3、操作注意事項
?。?)開關氧氣閥門時應緩慢進行,操作人員應站在閥門的側面,開啟要一次到位。
?。?)嚴禁用氧氣吹刷管道或用氧氣試漏、試壓。
?。?)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以內時才允許操作。
4、維護保養(yǎng)注意事項
?。?)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。
?。?)完善接地裝置。
?。?)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。
?。?)閥門、法蘭、墊片及管材、管件選用應符合《氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》(GB16912-1997)的有關規(guī)定。
?。?)建立技術檔案,培訓操作,檢修,維護人員。
5、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。
?。?)提高管理人員的警惕性。
?。?)提高科學技術水平。
(4)不斷完善送氧方案。
真正導致禁用閘閥的原因其實就是因為閘閥的密封面在相對運動(即閥門的開關)中會因摩擦而引起擦傷損壞,一旦損壞,則有“鐵粉”自密封面處脫落,這樣細小顆粒的鐵粉很容易著火燃燒,這才是真正危險所在。
事實上,氧氣管道上禁用閘閥,其他的截止閥一樣有事故發(fā)生,截止閥的密封面一樣會損壞,一樣有可能發(fā)生危險,很多企業(yè)的經(jīng)驗就是氧氣管道全部采用銅基合金閥門,不用碳鋼、不銹鋼閥門。
銅基合金閥門具有機械強度高,耐磨損、安全性好(不產(chǎn)生靜電)等優(yōu)點,所以真正的原因是因為閘閥的密封面極易磨損而產(chǎn)生的鐵屑才是罪魁禍首,至于密封性下降與否不是關鍵。
事實上很多未采用閘閥的氧氣管道一樣出現(xiàn)爆炸事故,一般都出現(xiàn)在閥門兩側壓差較大,閥門開啟較快的瞬間,多次事故也表明,著火源和可燃物是終的原因,禁用閘閥不過是控制可燃物的一種手段而已,和定期清除鐵銹、脫脂、禁油等手段的目的都是一樣的,至于控制流速、做好靜電接地等是消除著火源。
個人認為閥門材質是首要因素,在氫氣管道上也出現(xiàn)類似的問題,新規(guī)范已經(jīng)將“禁用閘閥”的字眼去掉了,就是個明證,關鍵得找到原因,很多企業(yè)其實根本不管操作壓力,一律強行采用銅基合金閥,但一樣有爆炸的事故出現(xiàn),所以控制著火源和可燃物,精心維護,緊繃安全這根弦才是關鍵的。