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制氧生產中防火防爆問題

作者:彭小乘  
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??? 從表2中可見,乙炔的爆炸敏感性最強,即危險性最大。它是不飽和碳氫化合物,具有高度化學活性,極不穩定,且在液氧中的溶解度很低 5 ×10 - 4%,很容易以固態析出而引爆。因此,對乙炔的防范要更為謹慎些。

??? (2)助燃物。即主冷凝蒸發器中本身存在的液氧及其蒸發的氣態氧。

??? (3)引燃引爆源。主要有: ①爆炸性雜質固體微粒(如液氧中析出的固態乙炔)的相互摩擦或與器壁摩擦。②靜電放電。當液氧中含有少量冰粒,固態二氧化碳時,會產生靜電荷。若二氧化碳的含量提高到200 ×10 - 4%~300 ×10 - 4%時,所產生的靜電位可達3000V。③氣波沖擊、壓力沖擊、氣蝕現象引起的壓力脈沖,造成局部壓力升高。④化學活性特強的物質(臭氧、氮的氧化物等)存在,使碳氫化合物在液氧中的爆炸敏感性增強。

??? 2. 2  防爆措施

??? (1)嚴把原料空氣關。空氣要保持潔凈,吸風口處空氣中烴類等雜質的允許極限含量見表3 :

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??? (2)凈化、清除加工空氣中的有害雜質。采用先進的常溫分子篩吸附法,即在空分設備前設置分子篩吸附器。它能將 C2H2、 C3H6、 C4H8 等雜質全部吸附,C3H8 和 C2H4 也大部分被吸附,并可將 CO2 的入塔量控制在1 × 1024%以下,能除去 90 %的 N2O。我廠運行中的 3 臺制氧機均先后采用了分子篩吸附法,其中6500m3/ h 空分內部還增設了液氧吸附器,能有效地吸附主冷液氧中存在的乙炔等碳氫化合物,由此大大增加了空分設備運行的安全系數。

??? (3)防止碳氫化合物在主冷中的積聚、濃縮。應連續不斷地排放液氧,其量為 1 %的氣氧產量。這樣可使主冷中的液氧總是處于流動狀態,避免碳氫化合物在主冷中局部濃縮、積聚。

??? (4)正常穩定地操作空分設備。①保持溫度、壓力、流量、液面等相對穩定,防止工況波動,避免產生摩擦、沖擊等激發能源而引爆。②采用“全浸式”操作。即主冷凝蒸發器的液氧液面應保持高于板式單元的高度,以防上液氧蒸發界面乙炔析出而引爆。

??? ③空分臨時停車時間不能太長。停車后,當主冷液位低于正常液位一半或液氧中的乙炔含量超過0. 1×10 - 4%時,就應全部排液,以防乙炔局部積聚、濃縮而造成開車時爆炸。

 ?、鼙苊饪辗衷O備超周期運行。

??? (5)空分設備的除油保護。如果空氣壓縮過程中氣體帶油而裂解,會增加乙炔等碳氫化合物的含量,給空分設備的安全運行帶來威脅。進入空分設備的油,來源于空壓機和膨脹機的潤滑油及空氣中的油污。故需采取潤滑油的密封、空壓機處增設排油煙風機等措施。

??? (6)完善監測分析手段。在線隨時監測與離線定期分析并用。利用在線監測儀表,隨時監測液氧中的乙炔等碳氫化合物的含量,以便及時發現問題。同時,一般采用氣相色譜儀分析法,每天至少做一次離線分析,當乙炔及總碳量達到報警值時,應增加監測分析頻率,并及時采取加大液氧排放量等措施,以稀釋其在液氧中的濃度。液氧中乙炔及總碳量報警值及停車值見表4。

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??? (7)在空分設備內外設置完善、可靠的防雷和防靜電接地裝置,接地電阻 ≤10Ω,且每年至少檢測一次。

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