1、操作指南 / OPERATION GUIDE編號:RHD-QB-K1790空分設備運行中的危險因素及其防范措施標準版本（解決方案范本系列）FOONSHlOh編輯:XXXXXX查核:XXXXXX時間:XXXXXX空分設備運行中的危險因素及其防范措施標準版本操作指導：該解決方案文件為日常單位或公司為保證的工作、生產(chǎn)能夠安全穩(wěn)定地有效運轉(zhuǎn)而 制定的，并由相關人員在辦理業(yè)務或操作時進行更好的判斷與管理。，其中條款可根據(jù)自己現(xiàn)實 要出上調(diào)整，請仔細瀏覽后進行編輯與保存。空分設備是化工、冶金等行業(yè)重要的生產(chǎn)設備之-,由于其特殊的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)的理化性質(zhì)，發(fā)生爆炸 的危險性較大。近些年來，因空分設備制造缺陷和管

2、 理不善等原因，已發(fā)生多起空分設備的爆炸事故，據(jù) 不完全統(tǒng)計，20世紀70年末、80年代初，全國共 發(fā)生小型空分設備的爆炸事故100多起，大中型空 分設備事故30多起,就在上世紀90年代中期后, 國內(nèi)外連續(xù)發(fā)生大型空分設備爆炸，特別是空分主冷 凝蒸發(fā)器中粒類物質(zhì)超標引起的爆炸是近幾年來事故 頻發(fā)的主要原因，不僅影響了生產(chǎn)設備的平穩(wěn)運行, 而且給企業(yè)和國家造成重大的經(jīng)濟損失。以下從實際 運行經(jīng)驗出發(fā)，淺談空分設備運行中存在的主要危險 因素及防范措施。1 .危險因素1.1 設備外部危險因素1 . 1 . 1油類空分設備主要使用透平油和潤滑油。透平油閃點 （開口上195（,屬于丙類火災危險性可燃液體

3、，增 壓透平膨脹機透平油管，一旦輸油管道發(fā)生泄漏，遇 高熱或明火，會引起火災、爆炸；潤滑油閃點（開口） 230 ,屬于丙類火災危險性的可燃液體，輸油管 道一旦發(fā)生泄漏，高熱或明火，也會引起火災、爆 炸。1.1.2雷電雷電現(xiàn)象是大自然中常見的自然現(xiàn)象之一，由于雷電的發(fā)生具有不確定性、瞬時性和強放電性，因此 能給各用電設備造成嚴重的影響，對空分設備的正常 生產(chǎn)和安全運行構(gòu)成嚴重威脅。雷擊能夠造成電網(wǎng)波 動或供電中斷。這將造成動力設備如壓縮機、泵等的 停運或損壞；油泵停運，極易造成高速運轉(zhuǎn)的膨脹機 的軸承由于得不到強制潤滑而出現(xiàn)故障，甚至燒瓦的 事故;壓縮機的停運，導致向精t留塔輸送的原料空氣 中斷

4、，造成嚴重后果；雷擊能造成分子篩的電感式直 流接近開關損壞，造成分子篩電加熱器因連鎖而無法啟動；雷擊還能夠造成空分裝置電子電氣設備損壞， 控制系統(tǒng)癱瘓，空分設備停車，直接導致后序生產(chǎn)的 停止，嚴重時能造成不可想象的事故。1 . 2空分設備內(nèi)部危險因素1.2.1 化學性爆炸危險因素 從大多數(shù)空分設備爆炸實例的分析來看，化學性 爆炸是主要的。形成化學性爆炸的主要因素有三個方 面：一是可燃物，二是助燃物，三是引爆源。因此， 空分設備內(nèi)部危險因素可以劃分到上述三個方面中。(1)可燃物。在空分設備中，可燃物主要是碳氫 化合物或油分等爆炸危險雜質(zhì)。原料空氣中含有一定 量的碳氫化合物，它們的閃點都非常低，爆

5、炸極限較 寬，生產(chǎn)過程中碳氧化合物在空分裝置內(nèi)過量積聚， 如果有引爆源存在的情況下，很容易引起爆炸。大量 研究表明，在空分設備有害雜質(zhì)中，乙煥是形成爆炸 的最主要因素。當活塞式空壓機和膨脹機的潤滑油用 量過多時，可能有部分油滴或油霧隨壓縮空氣進入精 僧塔。普通潤滑油在壓力7 MPa、溫度高于15CTC 時，很容易裂解為輕僧分，其沸點比原潤滑油低很 多，極易氣化混入氧氣中。空分設備檢修后，也容易 遺留油污在設備內(nèi)。(2)助燃物。氧氣和液氧，是助燃物質(zhì)，為乙類火災危險性物質(zhì)，是可燃物燃燒爆炸的基本要素之 -,能氧化大多數(shù)活性物質(zhì)，與易燃物如乙/、甲烷 等形成有爆炸性的混合物。液氧是空分設備發(fā)生化學

6、 性爆炸的助燃物?？辗衷O備中可燃物的濃度達到爆炸 條件時，助燃物液氧或氣氧，在引爆源因素存在的情 況下，極易發(fā)生化學性爆炸，液氧是空分設備化學性 爆炸必不可少的條件之一，但同時也是該生產(chǎn)設備的 主要產(chǎn)品之一。因此，空分設備化學性防爆問題就主 要在可燃物和引爆源上。(3)引爆源引爆源主要有：爆炸性雜質(zhì)固體微粒相互摩擦或與器壁摩擦；靜電放電；氣波沖擊、流體 沖擊或汽蝕現(xiàn)象引起的壓力脈沖，造成局部壓力高而 使溫度升高；化學活性特別強的物質(zhì)存在，使液氧中 可燃物質(zhì)混合物的爆炸敏感性增大。以下幾種雜質(zhì)危 險因素能夠制造引爆源。1）二氧化碳。當液氧中含有少量冰粒、固體二氧 化碳時，會產(chǎn)生靜電荷，如果二氧化

7、碳的含量提高到 200-300x104% ,所產(chǎn)生的靜電位可達到3000Vo 同時，固體二氧化碳能夠堵塞液氧通道而導致死端 沸騰，從而使得液氧中的碳氧化合物濃度不斷提 高，在達到爆炸濃度后，一旦有引爆源存在即會產(chǎn)生 爆炸。造成C02含最高的主要原因有：分子篩因長 期使用下沉或氣流沖擊而粉碎，分子篩吸附器吸附床 層出現(xiàn)空隙，氣流短路；分子篩對特定氣體有很強的 吸附能力，但它有一個最佳溫度工作區(qū)，進氣溫度超 出這個工作區(qū)，會導致分子篩對C02吸附能力下 降。2）氧化亞氮。氧化亞氮不屬于易燃易爆組分，僅有氧化亞氮的存在不會引發(fā)重大安全事故，但 它沸點高、揮發(fā)度低、溶解度小，屬于堵塞組分，一旦在主冷中

8、由于某種原因氧化亞氮以固體狀態(tài)析出 后，極易形成干蒸發(fā)或死端沸騰而造成碳氫 化合物的聚集，在達到爆炸濃度后，一旦有引爆源存 在即會產(chǎn)生爆炸。常用吸附劑(氧化鋁、分子篩和硅 膠)對氧化亞氮僅能部分吸附。3)液態(tài)臭氧液態(tài)臭氧(03)是一種深藍色的液體， 屬于化學特性比較強的物質(zhì)，在通常條件下，該液體 氣化、分解，使氧的分壓急劇增大，增大了液氧中可燃物質(zhì)混合物的爆炸敏感性，在爆發(fā)率為100 %時,引爆所需能量一般下降30%45%。在生產(chǎn)過程 中，液氧通過空分塔閥門時，長時間受到摩擦和氣流 沖擊，在產(chǎn)生的靜電作用的條件下，能夠使少部分液 氧變成液態(tài)臭氧(03)。4)固體粉塵固體粉塵對空分設備安全生產(chǎn)的

9、危害 性極大。輕者堵塞換熱器通道，降低傳熱效率，堵塞 精悟塔塔板，降低產(chǎn)品純度和產(chǎn)量;重則堵塞無冷板 式氧通道，加速液氧中煌類雜質(zhì)的濃縮和其他有害雜 質(zhì)在液氧中的積聚；它是一種靜電放電引爆源，會引 發(fā)主冷爆炸。固體粉塵主要來源于以下幾方面:空氣過濾器未將大氣中的粉塵過濾干凈，使其隨 空氣進入空分塔；空分設備加熱系統(tǒng)干燥器的鋁膠粉 末隨空氣進入空分塔；硅膠吸附器產(chǎn)生的粉末隨液空 和液氧進入上塔和主冷；空分塔內(nèi)鋁合金管道或容器 因腐蝕和老化產(chǎn)生的氧化鋁粉末進入主冷空分設備； 在制造、安裝和檢修時不小心，很可能使灰塵、金屬 粉末或珠光砂進入容器或管道，最終進入主冷。1.2.2 物理性爆炸危險因素根據(jù)

10、壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程附件一，壓 力容器的設計壓力(P)分為低壓、中壓、高壓、超高 壓4個壓力等級,具體劃分如下：低壓0.1 MpaWP1 . 6 MPa，中壓 1 . 6 MpaP10MPa ,高壓 10 MpaP100 MPao空分設備中,很多裝置的最高工作壓力都會處在高壓段，如果這些裝置的壓力超 過設計允許值或壓力表失靈，均存在著裂紋、破碎、 爆炸的危險。另外，輸氣壓力管道也會存在類似的危 險。2危險因素的防范措施2 . 1加強空分設備的管理Q)定期清洗。運轉(zhuǎn)2年或更長時間時，應對精 福塔及液氧循環(huán)系統(tǒng)進行清洗脫脂，主冷單元應浸泡 8 h,清洗后用足夠壓力的空氣徹底吹除，而后充分 加溫

11、干燥。(2)防止靜電積聚及雷擊。液氧的單位電阻較 大，易于產(chǎn)生靜電，在不接地情況下可產(chǎn)生數(shù)千伏的 靜電電壓，同時雷擊對空分設備也有很大的威脅，所 以要定期對空分裝置進行接地檢查。(3)防止油的進入。若油被帶入空分裝置，會污 染吸附劑，影響對乙煥的吸附，所以應取消易使空氣帶油的 羅茨風機，加強膨脹機的檢修和維護。(4)加強電石渣的管理。電石渣中剩余乙煥對空 氣污染很大，特別是下雨天更為嚴重,應嚴格管理, 最好遠遠埋于地下。(5)加強操作、維護、管理。對于清除有害雜質(zhì) 的環(huán)節(jié)要認真；監(jiān)測用的儀器、儀表要定期校驗；超 周期運行要慎重，要及時停車加熱吹除；嚴格遵守工 藝紀律，杜絕違章作業(yè)，嚴格執(zhí)行四不

12、放過。2 . 2加強設備前端的凈化(1)加強原料空氣質(zhì)量控制。氧氣生產(chǎn)區(qū)應常年 在上風向，距乙煥發(fā)生站300m以上，遠離有害氣 體源，加強原料空氣質(zhì)量控制，一旦污染嚴重，要采 取相應措施。(2)清除有害物質(zhì)，防止碳氫化合物等積聚。充 分發(fā)揮液空液氧吸附器清除有害雜質(zhì)的作用，嚴格按期倒 換吸附器和控制加熱再生溫度，提高吸附效率；從主 冷中排放1%的產(chǎn)品液氧，清除碳氫化合物；定期對 空分進行大加溫，以除去積聚在熱交換器和精帽塔內(nèi) 殘留的二氧化碳及碳氧化合物雜質(zhì)；液氧泵長期投入 運行，采用分子篩吸附的，氧化亞氮吸附效果不好， 可在分子篩吸附器內(nèi)加一層5A分子篩。2 . 3建立完善的監(jiān)測體系及報警系統(tǒng)采用高、精、尖檢測儀表，實現(xiàn)空分氣源及設備 內(nèi)有害雜質(zhì)的在線和離線監(jiān)測，監(jiān)測對象包括：乙 煥、甲烷、總碳、二氧化碳、氧化亞氮等有害物質(zhì)。空分設備安裝相應報警系統(tǒng)，若環(huán)境惡化時，能夠起 動預警系統(tǒng)和有效措施，把有害物質(zhì)控制在標準之 內(nèi)。對潤滑油的油脂質(zhì)量及含量進行監(jiān)測，保證有足 夠黏度和穩(wěn)定性，確?？諌簷C出口空氣不帶油。3結(jié)論空分設備危險因素眾多，隱患險于明火，防范 勝于救災，防范這些