空分制氧事故案例资料

第一部分：行业事故案例

1、液氧槽车事故

事故经过：2011 年4 月24 日下午2 点35 分左右，扬溧高速上，一辆槽罐车正从镇江开往扬州，眼看就要到瓜州收费站，谁知就在还有一公里时，让人意想不到的事故发生了。“砰！”一声巨响，槽罐车撞上了前面一辆小型吊车，在惯性作用下，槽罐车侧翻，尾部重重地撞上了高速右侧的护栏，护栏严重变形。由于惯性巨大，槽罐车并没有因此停下来，横着向前滑行了好长一段距离。滑行过程中，车里燃油发生泄漏，引燃了车后轮胎，并烧到了驾驶室。

事故发生后，槽罐车的驾驶员李师傅很快就从驾驶室里跑了出来，当他惊恐地拍打自己腿上的火时，突然想到押运员还被困在里面，李师傅又冲回现场，用尽全力将同伴从副驾驶位置上拉了出来，并帮他把身上的火扑灭。之后两人被紧急送往扬州市苏北人民医院救治。押运员烧伤面积达60%，幸好驾驶员无大碍。不过，由于受到撞击，罐体上出现两个漏洞，液氧大量泄漏，为了排除险情，扬州各部门现场排氧，26吨液氧全部放空。

事故处理：下午4 点左右，记者在现场看到，槽罐车罐体前后部位都发生了泄漏，白色的“烟”不断冒出。据介绍，经过20 分钟左右的扑救，明火被基本控制，不过由于油箱温度过高，还是发生了爆炸，所幸有惊无险。火控制住了，但液体一直在泄漏。为了排除险情，消防员分别对前后两个漏洞进行强制堵漏，并将随身携带的衣服一并用上，覆盖在漏洞处。

该槽罐车厂家派出的工程师赶到了现场，大家现场研究决定，先现场将罐体的液氧放掉，然后再对罐体实施转移。但排放液氧是有条件的，就是方圆500米范围内的车辆发动机必须熄火，否则会造成液氧爆炸等危险事件发生。情况紧急，在交警部门的配合下，现场方圆500 米范围内的所有车辆发动机全部熄火。厂方工程师见安全措施到位后，立即戴着面罩来到罐体尾部，把阀门打开，只见一股白色液体笔直从尾部冒了出来，喷到高速下面的绿化带中。在排液的过程中，消防员同时出动水枪，从各个角度对液体进行稀释，防止出现意外。晚上12 点现场险情才完全解除。记者从医院了解到，驾驶员没有什么大碍，押运员被烧伤，面积达60%，另有两处骨折，尚未脱离生命危险。

排液现场

2调压站氧气阀门更换时发生燃爆事故

事故经过：

4月14日上午10时左右, 安徽省某公司机动科组织有关人员（总调度、机动科长、仪表负责人、生

产维修工人）共8人进入调压站进行气动调节阀更换作业。作业人员首先关闭了管线两端阀门隔断气源，然后松开气动调节阀法兰螺栓，在松螺栓过程中发现进气阀门没有关紧，仍有漏气现象，又用F型扳手关闭进气阀门。在漏气情况消除后，作业人员拆卸掉故障气动调节阀，换上经脱脂处理的新气动调节阀，安装仪表电源线和气动调节阀控制汽缸管线，并用万用表测量。上述工作完毕，制氧工艺主管张某接到在场的调度长批准令，到防爆墙后边，开启气动调压阀约2～3s后,就听到一声沉闷巨响,从防爆墙另一侧的前后喷出大火。 张某想转身关阀,受大火所阻,即快速跑向制氧车间,边叫人灭火,边关停氧压机以切断事故现场的氧气,阻止火势扩大。后张某又想起氧气来源于氧气罐,便爬上球罐关阀,这才切断了事故现场氧气源。至此，火势终于被控制住。

事后，通过爆炸现场勘察发现，调压站内的氧气管道被完全烧毁, 旁路管道的上内部没有燃烧痕迹，证明管道被炸开。事故现场作业人员共有8人，其中7人死亡（３人当场死亡，４人经医院抢救无效后死亡）。事故发生时另有1人在调压站氮气间，与氧气间中间有防火墙阻隔，没有受到伤害。 事后经调查，该调压管线的气动调节阀经常发生阀芯内漏故障，投产以来至少已更换过3次气动调节阀。

事故原因

“4•14”氧气管道爆炸事故发生后，根据爆炸时出现的放热性、快速性特点，事故调查组确认这是一起化学性爆炸事故。另据“加压的可燃物质泄漏时形成喷射流，并在泄漏裂口处被点燃，瞬间产生了喷射火”等现象，调查人员认为，燃烧、爆炸、喷射火是这次事故的主要特点，喷射火又是造成众多人员伤亡和管道、阀门烧熔的重要因素。

燃烧爆炸的3个基本要素是助燃剂、燃烧物质、点燃能量。在3个基本要素中，缺少任何1个要素都不会引发燃烧爆炸。

①助燃剂

氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它在氧化反应中提供氧，是一种常用的氧化剂。

在生产环境中，一般化工检修规定，控制氧含量在17％～23%，既要防止缺氧，又要防止富氧，两种状况均能导致事故。此次事故完全具备富氧状态条件。拆卸气动调节阀，管内原存的余气被释放至大气；在检修过程中，发现阀门未关死，有氧气逸出；在用氧气试漏时，没有证据表明气动调节阀法兰密封可靠，因此，有氧气泄漏的可能性；爆炸时检修管线内部必然存在氧气。可见，在检修过程中，有发生富氧状态的环境和条件。查证管道检修试压时的当班记录，事故发生前氧气球罐和输送管道内存有2.5MPa，99.0%～99.5%的氧气，当天试压时通过氧气管道压力最低1.3MPa，最高可能达到1.8MPa；气流速度大于15m/s。 ②可燃物质

在浓度较高的氧气环境中，人体、衣物、金属都会成为还原剂，与氧气发生氧化还原反应。也就是说，人体、衣物、金属在富氧状态下成为可燃物。

更换的气动调节阀虽然经过脱脂清洗，但没有按照有关安全规定进行完全脱脂，比对同批进货的气动调节阀解体检查发现，其内部存有大量油脂。作业人员除脂过程只是用棉纱蘸少量四氯化碳擦洗外部可擦部位，没有解体浸泡、清洗，领用的500ml清洗剂仅用了75ml，脱脂方法和脱脂剂消耗量不能达到完全脱脂的要求，具有存有油脂的可能性。另外，作业者的工具、衣物、手套也可能沾有油污（脂）。因此，在作业环境中，有发生爆炸的可燃物质条件。

③激发能量

从事故现场看，有多种造成爆炸燃烧的激发能量条件：作业人员衣着化纤衣物导致的静电；使用非防爆型工具；采用非防爆型照明；在一定的压力、温度条件下，纯氧能与油脂反应，反应后放出的热量会引起油脂自燃；作业者打开进气阀用氧气试漏，气体绝热压缩导致的温度上升；操作阀门时开阀速度过快，高速气流与管件、阀门摩擦产生静电等都可能成为燃爆的激发能量。

事故原因分析推断

燃烧爆炸的3个基本因素都已满足，燃烧爆炸很难避免。从事故后掌握的情况进行分析推断，事故的发生过程是由于管道内部纯氧状态下或在泄漏形成管道外部空间呈富氧状态，遇到激发能量后，引起激烈的化学反应（燃烧、爆炸），爆炸后造成大量氧气喷出，反应释放出大量热能，喷射火喷射的高温致使钢管熔化和燃烧反应更加激烈，导致整根管线被毁和人员伤亡。由此可以认定,新更换气动调节阀脱脂不完全

是事故的直接原因，违章使用氧气试漏是导致发生爆炸的另一重要原因。

3、氧压机汽缸燃爆事故

①事故经过

2010年5月27日中午11:45分左右，操作工正在机房现场做记录，刚走到9号氧压机附近时，看到该氧压机（公司编号14号氧压机，下称14号氧压机）二级密封函冒烟，随即喷出火花，操作工立即停机，同时关闭进出口阀门。此时中控室操作人员发现中压氧气管路压力异常，14号氧压机着火，就将2台中压氧压机全部停掉，由于操作人员处置妥当，减少了事故的损失。据操作人员讲述，当时三级排气压力是7MPa左右。

②事故原因

2.1 通过现场调查，二级气缸内壁燃烧比较严重，活塞头上部压紧螺母烧损，皮碗间隔圈都有不同程度的烧损，多个皮碗烧损，但还有部分残留，并没有全部烧掉。活塞杆上部烧了一个坑，密封函填料也没有全部烧毁，还有部分残留，二级排气阀门和阀门压盖都全部烧掉，二级进气阀门烧坏。氧压机回气管上的膨胀节烧穿。从各零件的燃烧痕迹来分析，最初着火点应该是二级气缸上部，燃烧后随着气流将二级的排气阀门和阀门压盖全部烧掉，二级排气阀门烧毁造成二级排气管路内的氧气倒回。由于燃烧温度很高，活塞头烧损，氧气泄漏下冲，烧掉活塞杆和密封函，再跑到回气管路将回气管的膨胀节烧穿（膨胀节的管壁比较薄）。

2.2 通过询问现场检修人员和查阅设备检修记录，14号氧压机二级皮碗检修的时间是2010年5月4日，至燃烧时已经运行了23天，实际的运行时间为165小时。2010年5月10日检查过二级的进排气阀门，更换了进气阀片，检修后至燃烧时实际的运行时间为125小时，询问检修人员，其对检修工程详细的介绍了一遍，符合正常的检修程序，因此，排除零部件脱脂不干净的可能性。

2.3 分析造成氧压机可能燃烧的原因：是铁锈类的机械杂质进入气缸，与气缸壁摩擦引起的。机械杂质的来源有如下几条渠道：

2.4 该机进口没有设置过滤器，气源来自中压氧压机，有可能是管道内的铁锈，由氧气流带入二级气缸内，撞击摩擦造成二级气缸燃烧。

2.5 查看仓库内的氧压机阀座、升高限制器、阀片等氧压机备件，发现有的备件圆周加工口上存在有飞边（毛刺）的情况。公司原先也没有特别注意这一类情况，因此，有可能是阀门或者其他新安装的配件飞边没有去除，经过长时间的运行，飞边脱落掉到二级气缸内，撞击摩擦引起二级气缸燃烧。

2.6 使用中曾发现二级进气阀弹簧经长时间使用，发现过断裂，也有可能是弹簧的部分断件掉到气缸内，撞击产生火花，造成二级气缸燃烧事故。

2.7 该机的回气管与平衡腔相通，平衡腔内的铁锈跑到气缸内，碰撞摩擦发生二级气缸燃烧。因为14号氧压机不经常开，而12号和13号氧压机开机的时间长，由于回气管路是连在一起的（回气的气流还是比较大），当11号和12号氧压机开机的时候，回气的气流就将管道内的铁锈等吹过来，由于在14号氧压机的边上就是一个向上的弯头，铁锈必将积存在这个位置，由于操作人员都习惯不关氧压机的回气阀门，在14号氧压机停机的阶段，管道内的铁锈就有可能被其他两台氧压机的回气气流吹到14号氧压机平衡腔或者气缸内部，氧气皮碗经过一段时间的运行后磨损，在皮碗与气缸壁间就会有间隙，因此，有可能使铁锈跑到气缸上部。

综上分析，机械杂质在氧气流冲击摩擦下，可产生高达3000伏的静电，杂质间放电产生的高温引起的燃烧是事故发生的原因。

③预防措施

3.1 对该设备前的管道系统全部拆除进行彻底的吹扫，并在氧压机进口增设不锈钢外壳和内置20目铜丝网的过滤器，以保证管道中的机械杂质不会跑到氧压机内而发生事故。

3.2 通过事故分析，对制造厂发来的新备件要逐个检查，设备维保人员对新装的配件都必须彻底的去除飞边（毛刺）后，才能装上机器。

3.3 加强对设备的维护保养，定期检查氧压机进排气阀门并做好记录，发现阀门弹簧变形应及时更换。

3.4 对氧压机的平衡腔进行彻底清洗，清除腔内残留的铸件铁砂和铁锈。

3.5 将设备的回气管改成不锈钢管，并修改操作规程，明确操作人员在该机停车时应将回气管道阀门必须关好。

3.6 将公司同类型氧压机的进口阀门全部从氧压机上部改至地面，方便员工的操作。老进口阀门都在氧压机的上部，发生异常事件时，员工关闭阀门不方便。另外阀门在设备的正上方，人员在应急处置事故时，容易发生伤害事故。

3.7 同类型的每台氧压机出口加装止回阀，防止出口管道系统的氧气倒回到设备内。

3.8 在氧气进口总管上设置紧急切断阀，保证发生事故时能迅速的切断气源，该按钮与原先安装的设备停机的紧急切断阀安装在同一按钮中，按下一个按钮同时切断设备电源和气源。

3.9 编制针对性的事故应急预案，从本次的事故应急措施来看，操作工经验丰富，处理还是比较妥当。为了规范处理此类事故的程序，需要编制事故应急处理预案，并组织相关人员进行演练，使新员工在发生类似问题时能迅速、准确的操作，减少事故的损失。

④结束语

氧压机是氧气充装的关键设备，由于高压氧具有的特性，决定氧气生产中容易发生事故，虽然我们对氧压机的改造十分重视，已采取了很多有效的措施，如多级压缩，不锈钢进气管等，但改造中还存在不完善的地方。通过此次事故教训，使得公司对该型号氧压机的改造、运行有了进一步的认识。通过事故整改，也进一步提高了氧压机的运行安全。

4、1000 m3/ h 空分设备喷砂事故分析

①事故经过及现象

川威集团威远钢铁有限公司动力厂制氧车间的

1000 m3/ h 空分设备( 4# 空分设备) 采用全精馏无氢制氩、外压缩流程。2010 年4 月14 日, 4# 空分设备精氩中氧含量逐渐缓慢上升, 经过两天时间( 14、15 日) 的工艺调试, 精氩中氧含量依然不合格。因此推断设备可能存在内漏( 如蒸发器内漏使液空漏入粗氩中) 。4 月16 日, 冷箱顶部焊口结霜, 用测氧仪测量结霜处, 显示氧含量较高。分析认为冷箱内珠光砂下沉, 粗氩管道发生泄漏。4 月19 日, 根据制定的4# 空分设备扒砂检修方案, 做好扒砂技术方案、安全、物资、防喷砂设置、人员分工等准备工作, 对扒砂的开孔位置做了明确要求: 先从35 m 高平台开孔卸砂( 准备2010年在35 m 高平台处新安装导砂管和卸砂孔) , 然后依次向下开孔卸砂。

4 月20 日11: 00 停运4# 空分设备, 11: 30开始排放冷箱内液体, 21: 00 排液结束, 21: 15送气对冷箱内加温吹扫, 在加温过程中, 打开顶部人孔释放。4 月22 日, 冷箱顶部氧含量超标, 因此35 m 高平台不能动火焊接卸砂孔和安装楼梯平台上的导砂管。14: 30 打开二楼平台电控室侧卸砂孔卸砂; 17: 00 打开二楼分子筛吸附器侧卸砂孔卸砂, 但由于天气热且氧含量超标, 卸放一部分砂后只好关闭此卸砂孔; 20: 00 35 m 高平台处冷箱内的氧含量符合要求, 开始动火焊接导砂管和卸砂孔; 22: 00 开始从35 m 高平台卸砂。4 月23 日08: 50, 珠光砂已整体下沉一块半塔板的高度, 卸砂情况较好。但卸砂缓慢, 照此速度很难按计划完成扒砂任务。09: 10, 现场临时决定: 在一楼打开2 个人孔卸砂。09: 50, 停止35 m高平台和二楼平台两处卸砂孔卸砂; 10: 10, 开始从一楼分子筛吸附器侧和电控室侧的2 个人孔卸

砂。10: 37, 突然冷箱内发出一声巨响, 同时打开的所有人孔大量喷砂。当时打开的人孔有: 冷箱顶部60 m 高处2 个人孔, 35 m 高处1 个人孔, 主换热器顶部15 m 处2 个人孔, 二楼平台2 个人孔,一楼2 个人孔。冷箱周围一片雾海, 顶部珠光砂飘了几十米远。全部施工人员在漫天的珠光砂尘中摸索着逃生。喷砂结束后, 立即清点施工人数, 无人员伤亡。

②破坏情况

( 1) 冷箱外壳焊缝崩裂, 裂口集中在10~ 35m高的那一段, 最大鼓出量为660 mm, 冷箱严重变形; ( 2) 13 t 重的粗氩Ò塔支架脱落悬空;

( 3) 所有塔体倾斜;

( 4) 大量管道变形, 多处管道断裂或有裂口;

( 5) 大量支架和拉杆断裂;

( 6) 怀疑冷箱内容器有多处已侵入珠光砂;

( 7) 提升机轨道严重变形。

③对受损设备的处理情况

4 月27 日- 5 月24 日, 完成对4# 空分设备冷箱塔壳的修复、加固, 以及对提升机支架、轨道的修复和更换处理。5 月2 日- 5 月24 日, 完成对冷箱内的所有设备、管道、容器及支架的修复。5 月24 日- 5 月28日, 开始装填珠光砂。5 月28 日14: 25, 启动空压机; 5 月29 日, 启动膨胀机; 5月31 日08: 30, 4# 空分设备生产出合格的产品氧气。

④事故原因分析

411 漏液原因分析

( 1) 冷箱密封气源设计不合理。密封气源由中压空气经减压得到, 可多处使用, 且一直未设置压力监视。经测试, 密封气源的压力在012 MPa 左右。而其他机组密封气为低压氮气, 压力不超过20 kPa。可见, 冷箱密封气压力过高, 最终从里往外将38 m 处冷箱密封气管道击穿。

( 2) 带压密封气搅动珠光砂, 使其冲击或摩擦正上方约800 mm 间距的粗氩管道, 粗氩管道从外往里被磨穿, 粗氩外漏。

( 3) 少量液氩外漏进入珠光砂, 低温粗氩使冷箱密封气部分液化。

( 4) 珠光砂吸收液氩和液空后重量急剧增加,使附近一悬臂空气管道下塌, 将下部接口拉裂, 裂口处直接外漏气液夹带的液空, 使漏液情况恶化。

412 喷砂事故原因分析

41211 珠光砂内含有低温液体

发现漏液后, 为了尽量减少对生产的影响,4# 空分设备还运行了5 天多, 运行时间越长珠光砂吸收的液体量越多, 甚至大量凝结成团, 35 m高处冷箱塔壳被冻裂。

41212 扒砂前冷箱内珠光砂加温不彻底

因为大量漏液, 而且时间较长, 珠光砂已凝结成团, 很难彻底加温。虽然加温时间很长, 但珠光砂中的液体仍无法汽化。

41213 扒砂方法不当, 且过快

4 月22 日, 从35 m 高处卸砂孔缓慢扒砂, 方法很正确。4 月23 日, 因要加快进度, 现场临时改变扒砂方案, 全开冷箱底部2 个人孔从两侧同时排砂, 珠光砂从顶部到底部贯穿流动, 排放速度很快, 使外界空气快速、大量地从底部人孔进入冷箱内, 与含有低温液体的珠光砂形成强对流换热, 珠光砂中的液体急剧汽化膨胀, 最终导致了喷砂事故的发生。

41214 冷箱结构设计存在缺陷

冷箱内没有珠光砂密封气压力监控点和足够大的卸压装置, 冷箱内密封气源管道配置不合理。 41215 安全监督不到位

第一, 当施工人员临时改变扒砂方案时, 安全监督人员没有及时制止; 第二, 安全意识不强, 当施工进度与安全发生冲突时, 错误地将施工进度摆在第一。

⑤防范措施

( 1) 对冷箱内密封气源进行改造: 将中压空气改为低压污氮(

( 2) 在冷箱上加装了5 个安全防爆孔。

( 3) 在冷箱内部密封气源管道上缠绕不锈钢滤网, 防止珠光砂进入管道。

( 4) 一旦冷箱内设备或管道发生泄漏, 要及时排空塔釜及容器内液体, 及时打开冷箱顶部所有人孔盖板及主换热器中呼吸阀。

( 5) 当冷箱内存在管路泄漏时, 为了防止珠光砂从漏点侵入, 对漏点部分进行隔离, 或切断管路, 并通入少量干燥气源进行低压保压。

( 6) 出现漏液现象后, 对珠光砂的加温一定要缓慢、彻底, 不留死角。冷箱内的珠光砂应在空分设备停车加温的同时加温、干燥, 然后检测冷箱内气体的氧含量, 若氧含量超过18% , 应继续加温、干燥。 ( 7) 扒砂前, 若发现冷箱内存在漏液现象, 应打开冷箱顶部人孔、呼吸阀以及主换热器上的呼吸阀, 作为压力释放口。先静置一段时间, 随后逐渐加大加温气量, 让留存的液体全部汽化。

( 8) 空分设备初期扒砂, 应从冷箱中上部开始, 严禁直接打开底部的人孔扒砂。4# 空分设备在35 m 高平台、15 m 高平台、9 m 高平台分别设置了卸砂孔及相应卸砂装置, 应从上向下扒砂。

( 9) 扒砂时冷箱四周应保持畅通, 至少保持两个安全逃生通道。

( 10) 扒砂工作人员进入现场前, 要进行安全教育和逃生应急安全培训, 并穿戴好劳动保护用品, 对眼、鼻、口进行有效保护, 扒砂前还应清点施工人数, 并进行发生喷砂事故时的逃生演练。

( 11) 扒砂时应有专职安全员和施工负责人在现场监督并组织协调, 施工人员不能随意改变扒砂方案, 专职安全员应起到监督作用。在扒砂过程中, 如果出现珠光砂流淌较快、流量较大, 扒砂人员应迅速撤离现场, 防止人员伤亡事故发生。

⑥ 结束语

4# 空分设备扒砂过程中发生了喷砂事故, 造成了冷箱内设备及管路严重损坏, 检修被迫延后40 多天。希望同行能从此次事故中吸取教训, 采取有效的防范措施, 并严格按照安全规程操作, 杜绝此类事故再次发生。

5、珠光砂沙暴事故现场

2012年10月珠光砂沙暴：有五十多个扒砂人员在空分塔的南边等候扒砂，机修人员把下部扒砂口打开以后，没有很好的控制砂流，一开始听到空分塔内有轻微咕咚的声音，接着就是看到空分塔在抖动，接着就是踏板变形，接着就是沉闷的咕咚声，伴随着塔板扭曲变形，在那一瞬间感觉空分塔就是像“塑料容器”一样，不断无规则地“鼓肚”，结果造成空分塔的北边十七米处爆开，有半分钟天空一片漆黑，感觉到世界末日来临，真真切切地感觉到死亡前的绝亡。。。。。。

喷砂至主厂房顶大量珠光砂（有一人那么深）把主厂房上部窗户打掉在主厂房，主厂房大量进入珠光砂。。。。

厂房内珠光砂 分子筛处珠光砂

冷箱爆炸口

6、空冷塔液位计伴热带着火

2012年10月26日20点突然发现空冷塔下部靠近液位计处着火，发现人几时通知中控室并就近从空压机房取来手提式灭火器进行灭火，此时中控室几人也分别提来灭火器帮助，由于火势并不大所以很快即被扑灭了。检查发现是水冷塔液位远传信号测点包裹得伴热带老化短路着火并引燃保温材料和胶带。水冷塔就在中控室旁边且着火时正值巡检员外出巡检，所以能及时发现。虽然水冷塔附近没有什么其他可燃物，如果没有及时发现也不会更严重的发展，但是在空分车间出现这样的事故是值得警惕的，因为目前伴热带在流程中的很多地方都有使用。

7、液氮槽车事故

5月26日凌晨5时35分许，位于浙江松阳县大马公路往古市段一辆氮罐车与电瓶车相撞后冲破防护栏侧翻入田里，方圆五六百米内白茫茫一片，现场能见度极低，而且气温降至零下40余度，地面和槽罐车已经结起了一层厚厚的冰霜。事故造成了两车的4人均死亡，同时氮罐车上的液氮泄漏，致事故现场气温骤降至零下40多度，救援人员紧急疏散了周边200余名村民。

8、某制氧厂事故现场勘察报告

2013年3月22日下午14点零5分，某制氧厂发生一起爆炸事故，造成2人死亡。接到

报告后，安监局监察支队立即赶到现场，与16点30分赶到现场，并初步记录现场情况，由于现场主观上泄漏，事故现存在安全隐患，无法组织深入现场勘察。对此市政府立即组织相关人员进行清理，抢险工作。4月10日现场清理工作基本结束。对现场进行清理抢险过程中，安监组织相关人员、专家分别于3月22日、3月26日、4月7日、4月10日对事故现场进行了四次勘察。

事故原因：

原因一是操作时开阀速度过快，产生激发能源。二是阀杆含油。最后导致液氧泵燃爆。

第二部分：行业安全知识

一 空分行业安全注意事项10问答。

1、空分设备在停车排放低温液体时，应注意哪些安全事项?

答：空分设备中的液氧、液空的氧含量高，在空气中蒸发后会造成局部范围氧浓度提高，如果遇到火种，有发生燃烧、爆炸的危险。某化肥厂曾由于将大量液氧排到地沟中，又遇到电焊火花而发生爆炸伤人事故。因此，严禁将液体随意排放到地沟中，应通过管道排至液体蒸发罐或专门的耐低温金属制的排放坑内。 排放坑应经常保持清洁，严禁有有机物或油脂积存。在排放液体时，周围严禁动火。低温液体与皮肤接触，将造成严重冻伤。轻则皮肤形成水泡、红肿，疼痛；重则将冻坏内部组织和骨关节。如果落入眼内，将造成眼损伤。因此，在排放液体时要避免用手直接接触液体，必要时应戴上干燥的棉手套和防护眼镜。万一碰到皮肤上，应立即用温水(45℃以下)冲洗。

2、制氧机哪些部位最容易发生爆炸?

答：制氧机爆炸的部位在某种程度上与空分设备的型式有关。在高、中压、双压流程中，发生爆炸的可能性相对较多；生产液氧的装置，主冷未发生过爆炸，而气氧装置的主冷却是爆炸的中心部位。爆炸破坏的程度与爆炸力有关，微弱的爆炸可能只破坏个别的管子，甚至未被操作人员所察觉。 冷凝蒸发器的爆炸部位，随其结构型式不同而有所不同。一般易发生在液氧面分界处，以及个别液氧流动不畅的通道，也有发生在下部管板处或上顶盖处。对辅助冷凝蒸发器，爆炸易发生在液氧接近蒸发完毕的下部。 据统计，除冷凝蒸发器外，在其他部位也发生过爆炸。计有：下塔液空进口下部；液空吸附器；上塔液空进口处的塔板；液氧排放管；液氧泵；切换式换热器冷端的氧通道；辅助冷凝蒸发器后的乙炔分离器等。 不论在哪个部位爆炸，其原因均有液氧(或富氧液空)的存在，并在蒸发过程中造成危险物的浓缩、积聚或沉淀，组成了爆炸性混合物，在一定条件下促使发生爆炸。

3、在检查压力管道时要注意哪些安全事项？

答：对带压管道，在生产过程中最易发生的问题是，在联接法兰处发生泄漏。一旦发现泄漏，切忌在带压情况下去拧紧螺栓。因为在运转过程中产生泄漏是有一定的原因的，例如垫片损坏、管道受到热应力等。这时，单靠拧螺栓不能解决问题，往往因泄漏未消除而使劲拧螺栓，直至螺栓拧断，管内高压气体喷出，造成伤人事故。已有几个厂发生过因带压拧螺栓而发生螺栓断裂，法兰盘飞出的伤亡事故教训。 因此，必须严格遵守不准带压拧螺栓的规定，不能为了抢时间，赶任务而抱有侥幸心理，违反操作规程。

4、在检修空分设备进行动火焊接时应注意什么间题?

答：当制氧机停车检修，需要动火进行焊接时，应注意下列问题： 1)制氧机生产车间如需要动明火，应得到上级的批准，并化验现场周围的氧浓度，加强消防措施。当焊接场所的氧浓度高于23%时，不能进行焊接。对氧浓度低于19%时要防止窒息事故； 2)对有气压的容器，在未卸压前不能进行烧焊； 3)对未经彻底加温的低温容器，不许动火修理，以免产生过大的热应力或无法保证焊接质量。严重时，如有液氧、气氧泄出，还可能引起火灾； 4)动火的全过程要有安全员在场监护。

5、在接触氧气时应注意哪些安全问题?

答：氧气是一种无色、无嗅、无味的气体。它是一种助燃剂。它与可燃性气体(乙炔、甲烷等)以一定比例混合，能形成爆炸性混合物。当空气中氧浓度增到25%时，已能激起活泼的燃烧反应；氧浓度到达27%时，有个火星就能发展到活泼的火焰。所以在氧气车间和制氧装置周围要严禁烟火。当衣服被氧气饱和时，遇到明火即迅速燃烧。特别是沾染油脂的衣服．遇氧可能自燃。因此，被氧气饱和的衣服应立即到室外通风稀释。同时，制氧机操作工或接触氧气、液氧的人不准抹头油。

6、在接触氮气时应注意哪些安全问题?

答：氮气为无色、无味、无嗅的惰性气体。它本身对人体无甚危害，但空气中氮含量增高时，就减少了其中的氧含量，使人呼吸困难。若吸入纯氮气时，会因严重缺氧而窒息以致死亡。为了避免车间内空气中氮含量增多，不得将空分设备内分离出来的氮气排放于室内。在有大量氮气存在时，应戴氧呼吸器。检修充氮设备、容器和管道时，需先用空气置换，分析氧含量合格后方允许作业。在检修时，应有人监护，对氮气阀门严加看管，以防误开阀门而发生人身事故。

7、噪声对人体有何危害.如何消除噪声?

答：噪声是包含多种音调成分的无规律的复合声，对人体的危害主要是损伤听觉。声音的强度以“分贝”(dB)为计量单位。如果长期在100dB以上的噪声条件下工作(对高频噪声为80～90dB)，就能造成听觉损伤。噪声对人体的神经及心血管系统也能产生不良的影响。因此，目前规定在工作场所允许的噪声不应超过90dB。 氧气站的噪声主要来自高速运转的压缩机和气体排放口。噪声的频谱特性与压缩机的种类和转速、管道的布置、阀门的结构型式和开启度、气体排放的压力及流速等因素有关。 降低噪声的方法，一种是通过吸音材料(玻璃棉、泡沫塑料和微孔吸音砖等)吸音，它对频率高的噪声有显著的消音作用；另一种是干涉、变更声音的传播方向，它对低频噪声较为有效。目前，在气体排放口均设置有消声器或消音坑。对螺杆压缩机，在吸、排气口也装有消声器。为了降低操作现场的噪声强度，对透平空压机的管路可包以隔音材料，或对整个压缩机加以隔音罩，或单独设置空压机的隔音操作控制室，通过双层玻璃观察运转情况，定期到机器间进行巡回检查。

8、制氧车间遇到火灾应如何抢救？

答：造成火灾的原因很多，有油类起火、电气设备起火等。氧气车间存在着大量的助燃物(氧气和液氧)，具有更大的危险性。灭火的用具有灭火器、砂子、水、氮气等。对不同的着火方式，应采用不同的灭火设备。首先应分清对象，不可随便乱用，以免造成危险。 当密度比水小，且不溶于水的液体或油类着火时，若用水去灭火，则会使着火地区更加扩大。应该用砂子、蒸汽或泡沫灭火器去扑灭，或者用隔断空气的办法使其熄灭。 电气设备着火时，不可用泡沫灭火器，也不可用水去灭火，而需用四氯化碳灭火器。因为水和泡沫都具有导电性，很可能造成救火者触电。电线着火时，应先切断电源，然后用砂子去扑灭。 一般固体着火时，可用砂子或水去扑灭。 氧气管道着火时，则首先要切断气源。 身着衣服着火，不得扑打，应该用救火毯子将身体裹住，在地上往返滚动。在车间危险的部位，可预先准备些氮气瓶或设置氮气管路，以供灭火用。

9、在接触电器设备时应注意呢些事项?

答：使用电器设备时，主要的危险是发生电击和电伤。所谓电击，就是在电流通过人身体时能使全身受害；仅使人体局部受伤时称为电伤。最危险的是电击。 电流对人的伤害是：烧伤人体，破坏机体组织，引起血液及其他有机物质的电解和刺激神经系统等。 电流对人体的危害程度与通过人体的电流强度、作用时间及人体本身的情况等因素有关。事实证明，通过人体的电流在0.05A以上时就要发生危险；0.1A以上时可以致人死亡。触电的时间愈长，危险程度愈大。若触电时的电流在0.015A时，人就不易脱离电源。 人体有一定的电阻，尤其是皮肤的电阻较大。在每1cm2的接触面上的电阻约在1000～180000Ω之间。在皮肤潮湿时电阻会显著降低。如果电阻越小，在一定的电压下通过的电流就越大，危险性也就越大。一般地说，当电压在45V以下时，电流即使通过人体也是安全的。因此，安全电压(例如安全灯)应在45V以下。 发生触电事故的主要原因有： 1)在已损坏的设备(例如电动机、导线、电气开关等)上作业； 2)接触带电的裸线或破旧的导线； 3)没有接地装置或接地装置不良； 4)缺乏必要的防护用具。 安全使用电气设备，除要严格执行安全技术规程外，还应注意下列基本安全知识： 1)电线外面的绝缘如有破损，不得将就使用，必须将绝缘包好； 2)要经常检查各电气设备的接地装置是否脱开； 3)推、拉电气开关的动作要迅速，脸部应闪开，并应戴好必要的防护用具； 4)检查电动机外壳温度时，宜用手背接触外壳，不可用手掌接触，以免被电吸住而脱离不开； 5)不熟悉电气设备的人员不可乱动或擅自修理设备； 6)清理电器设备时，不

得用水冲洗或用湿布擦拭；7)在电气开关前应放置一块10mm厚的橡皮绝缘板。

10、为何对制氧工要求穿棉织物的工作服?

答：制氧工如同其他工种的工人一样，在生产时必须穿工作服。但是，对制氧工更有特殊的要求：只能穿棉织物的工作服。这是为什么呢?由于在氧气生产现场免不了与高浓度氧气接触，这是从生产安全的角度规定的。因为 1)化纤织物在摩擦时会产生静电，容易产生火花。在穿、脱化纤织物的服装时，产生的静电位可达几千伏甚至一万多伏。当衣服充满氧气时是十分危险的。例如当空气中含氧量增加到30%时，化纤织物只需3s的时间就能起燃。 2)当达到一定的温度时，化纤织物便开始软化。当温度超过200℃时，就会熔融而呈黏流态。当发生燃烧、爆炸事故时，化纤织物可能因高温的作用而粘附在皮肤上无法脱下，将造成严重伤害。 棉织物工作服则没有上述的缺点，所以，从安全的观点，对制氧工的工作服应有专门的要求。同时，制氧工自己也不要穿化纤织物的内衣。

二、空分行业燃烧爆炸机理

1、高压氧气管道的燃爆

①发生原因：

高压氧气管道一般都采用钢管。但是在阀门的操作过程中，屡次发生过管道本身的燃烧引起高压氧气喷出的事故。这种事故不是单纯的气体喷出事故，而是输送高压氧气的钢管或阀门，由于在里面的高压氧介质中被点火烯烧，使管壁空孔，喷出高压气体的事故,其直接原因是基于铁和氧之间的化学反应，是一种金属火灾，Fe+（3/4）Fe2O3+97.6kcal/mol每十克铁的发热量为1.74kcal/g，每克铁所需要的氧气量为0.3L/g。在氧气介绍中，如果要烯烧金属，先把金属加热到一定的燃点温度以上。在常压下，钢的燃点为1290℃，约10g的铁块燃点为930℃，约200目的铁粉是315℃。不管这样，在常压下氧气中的铁的烯点呈粉状时比较低，呈块状时燃点高。如果把氧气压力提高到3MPa时，燃点温度还要降低几十度乃至100℃左右。铁在氧气中一旦被燃烧起来，它的烯烧热是非常大的，需要的氧气比铁的体积多2360倍。在连续不断地供给氧气的条件下，可使燃烧持续下去。由于这个原因，在氧气管上发生燃烧事故时，管路的燃烧方向是向着提供氧气的方向烧去。也就是向着与氧气流相反的方向传播。因此只要关闭管路的总阀门，切断氧气的供应，就很容易消灭铁的燃烧。

②防止措施：

为了防止氧气管道的燃烧事故。必须考虑如下几方面的措施：

（1）在高压氧气管道的内壁、阀门、接头等的表面，应平滑无突起部位，且对管内气流不会造成死角。

（2）衬垫（特别是纤维）严禁使用可燃物材料。

（3）氧气管道要尽量采用直管，少用弯头，以便磨损。生成危险的铁粒子，且因赤热粒子的冲撞，有可能引起着火的危险。

（4）管内无油或不许管内残留洗涤剂。

（5）要尽力排除管道内的锈垢和吸附剂粒子。氧气中带有水分能够促进产生锈垢，因此还要除掉管内的水分。要求通过十分干燥的氧气，此时不许通过潮湿氧气，这是为了避免在通过潮湿氧气后又通过干燥氧气，会生成锈垢脱落，招来祸根。

（6）管道采用不锈钢或部分管道使用铜材，是可以抑制生产氧化的锈垢及磨损的铁粒子。但是如果别的部位仍然产生这些粒子或别的可燃物，即使使用了不锈钢或铜材，也不防止管道的燃烧事故。

（7）管道内氧气流速在3MPa内，限制在8m/s以下的速度，如果限制各方面的因素，并处理得当的话，管内流速可选用25m/s以下。

8）阀门的启闭操作要缓慢，避免过急。

2、主冷凝蒸发器燃爆

①主冷凝蒸发器爆炸机理

1.1 空分塔的爆炸原因很多，也比较复杂，但基本可分为物理性爆炸和化学性爆炸。从大多数爆炸的实例分析来看，化学性爆炸是主要的。1.2 形成化学性爆炸的主要因素有三个方面：一是可燃物，二是助燃物，三是引爆源。

1.3 在空分设备主冷凝蒸发器中，可燃物主要是乙炔、碳氢化合物或油分等爆炸危险杂质。助燃物为气氧、液氧。引爆源主要有：

1.3.1 爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦；

1.3.2 静电放电。当液氧中含有少量冰粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷，如果二氧化碳的含量提高到200～300×10一4％，所产生的静电位可达到3000V；

1.3.3 气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力高而使温度升高；(4)化学活性特别强的物质(臭氧、氮的氧化物等)存在，使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。 ②爆炸源形成条件

2.1 空气中除氧气、氮气外，还会有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物等气体以及少量的灰尘等固体物质，国内大中型分子筛净化流程清除空气中水分、二氧化碳和乙炔等杂质的方法多采用吸附法，即利用分子筛或硅胶等作吸附剂把空气(液空、液氧)中所含的水分、二氧化碳和乙炔等杂质分离出来，浓缩在吸附剂表面上，加温再生时进行脱除，从而达到净化的目的。

2.2 但由于化工装置比较集中，如果装置泄漏量过高或烃类产品直接放空，就会造成空分设备吸人口的碳氢化合物含量超标，对分子筛净化流程的空分装置，13x分子筛具有孔径相近的极性分子吸附性强的特点，水分、二氧化碳和乙炔基本上可以在分子筛吸附器中脱除，其它烃如甲烷、乙烷绝大部分随空气进入空分塔中，这些物质大部分溶解在液体中，少量随氧气的蒸发带走。当液体中烃的浓度不断增加，并超过其溶解度时，就会以固体形式析出并聚集，在一定条件下与氧混合形成爆炸源，当引爆因素存在时就会发生化学性爆炸。

2.3 大量事实证明，液氧中乙炔的爆炸敏感性最高。因为乙炔在空气中的分压很低，即使将空气冷却至一173℃，乙炔也不会以固态形式析出，它将随空气带人空分塔内，而乙炔在液空中的溶解度较大，约为20cm3／dm3。因此一般不会在液空中析出，而随液空进入上塔，乙炔在液氧中的溶解度极低， 约为5．2cm3／dm3。当液氧在主冷凝蒸发器中蒸发时，随气氧带的乙炔量仅为液氧中乙炔总量的1／24左右，这样随着液氧的蒸发， 液氧中乙炔浓度就不断增高，当乙炔超其溶解度时，过剩的乙炔就会以白色固体微粒悬浮在液氧中，而乙炔又是不饱和的碳氢化合物，具有很高的化学活泼性，性质极不稳定，

这些固体乙炔或其它碳氢化合物颗粒与塔壁及通道壁发生摩擦或液

氧沸腾产生压力脉冲，以及臭氧与氮氧化物的促进作用所产生的能

量都将可能使空分塔致爆。但在实际生产中有时液氧中乙炔及其它碳氢化合物并不超标而发生爆炸，这主要是由于冷凝蒸发器的结构不合理，存在某些制造缺陷若因某些通道堵塞和操作不当，造成液氧的局部流动性不好，产生乙炔局部浓缩而发生爆炸。

2.4 其它不饱和碳氢化合物也能发生爆炸分解反应，虽然它们在液氧中的溶解度比乙炔高，但由于吸附器对这些碳氢化合物的吸附能力极小，因此也有在液氧中积聚而构成爆炸的可能。大量研究表明，碳氢化合物由于各组分在液氧中的溶解度及化学活性不同， 其爆炸敏感性也不同，爆炸敏感性按以下顺序递增：甲烷——乙烷——丁烷——乙烯——丙烯——丁烯——乙炔，可见乙炔的敏感性最高。 ③防爆措施

3.1 我们首先要求采取技术措施，控制好液氧中碳氢化合物含量，确保各项指标在所 要求的控制范围内。

3.1 设立在线分析仪，分别对主冷液氧中甲烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯、乙炔、碳和总烃八个组分进行检测，各检测数据每9分钟循环一次，可随时监测液氧中 烃类的变化。

3.2 另外离线有直接法和浓缩法两种形式的色谱分析，做到每8小时分析一 次。

3.3 通过在线法、离线直接法、离线浓缩法 三种分析方法对比，更准确地掌握液氧中的烃类动态，确保装置安全运行。

3.4 加强对引爆源的控制和增加监测措施，同时加强管理，堵塞漏洞，这样基本上可消除空分爆炸事故的发生。