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氧氣管道和閥門燃燒爆炸危險性分析及預防措施

作者:曲成志  
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??? 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生高溫發生燃燒
??? 這種情況與雜質的種類、粒度及氣流速度有關,鐵粉易與氧氣發生燃燒,且粒度越細,燃點越低;氣速越快,越易發生燃燒。

表1 常壓氧氣中鐵粉燃點

粒度(目)

1020

2030

3050

100

200

燃點(

421

408

392

385

315

??? 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。
??? 幾種可燃物在氧氣中(常壓下)的燃點,見表2。

表2 幾種可燃物在氧氣中(常壓下)的燃點如下表

可燃物名稱

潤滑油

鋼紙墊

橡膠

氟橡膠

三氯乙

取四氟乙烯

燃點(

273305

304

130170

474

392

507

??? 3.絕熱壓縮產生的高溫使可燃物燃燒
??? 例如閥前為15MPa,溫度為20℃,閥后為常壓0.1MPa,若將閥門塊速打開,閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計算可達553℃,這已達到或超過某些物質的著火點。
??? 空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關系,見表3。

表3 空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關系

V1/V2

1

2

3

4

5

10

15

20

壓強(MPa

0.1

0.26

0.47

0.95

2.5

4.42

6.6

?

溫度(20

112

183

284

462

592

697

??? 4.高壓純氧中可燃物的燃點降低是氧氣管道閥門燃燒的誘因
??? 氧氣管道和閥門在高壓純氧中,其危險性是非常大的,試驗證明,著火的引爆能與壓力平方成反比,這些對氧氣管道和閥門構成了極大的威脅。

??? 二、防范措施
??? 1.設計應符合有關法規、標準規定
??? 設計應符合1981年冶金部頒發的《鋼鐵企業氧氣管網的若干規定》,以及《氧氣及相關氣體安全技術規程》(GB16912-1997)、《氧氣站設計規范》(GB50030-91)等法規標準的要求。
??? (1) 碳素鋼管中氧氣的最大流速應符合表4。

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