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文檔簡介
1、 空分設(shè)備爆炸的原理及防范措施 在科技飛速進(jìn)展的今日。空氣分別依舊是石油、化工、冶金等行業(yè)的重要生產(chǎn)裝置之一,隨著我國工業(yè)化水平越來越高,對(duì)空分設(shè)備的要求也越來越高,由于其特別的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)的理化性質(zhì),空分設(shè)備發(fā)生爆炸的危急性較大。近年來,因空分設(shè)備的制造缺陷、操作和管理不善等緣由,空分設(shè)備爆炸事故頻發(fā),特殊是空分主冷凝蒸發(fā)器中烴類物質(zhì)超標(biāo)引起的爆炸特別多,這不僅影響了生產(chǎn)裝置的平穩(wěn)運(yùn)行,而且給企業(yè)和國家、職工造成重大的損失。因此提高設(shè)備運(yùn)行的平安性和穩(wěn)定性,提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和純度已經(jīng)成為贏得市場的必要條件。以下
2、從我們裝置的實(shí)際運(yùn)行閱歷和義馬當(dāng)?shù)氐膶?shí)際氣候和環(huán)境動(dòng)身,探討一下預(yù)防空分裝置爆炸的措施。首先我們從空分裝置的流程開頭,我們廠采納的是開封空分廠的凹凸壓結(jié)合的流程,20800Nm3h氧氣空分裝置包括壓縮、冷卻、吸附、精餾等主要流程,在這幾個(gè)環(huán)節(jié)中吸附是關(guān)鍵,精餾塔的主冷凝蒸發(fā)器的操作也很重要。 1 主冷凝蒸發(fā)器爆炸的緣由 &
3、#160; 空分塔的爆炸緣由許多,也比較簡單,但基本可分為物理性爆炸和化學(xué)性爆炸。從大多數(shù)爆炸的實(shí)例分析來看,化學(xué)性爆炸是主要的。形成化學(xué)性爆炸的必要條件是:可燃物、助燃物和引爆源。在空分設(shè)備主冷凝蒸發(fā)器中,可燃物主要是乙炔、碳?xì)浠衔锘蛴头值雀邿N類雜質(zhì);助燃物為氣氧和液氧;引爆源主要有:(1)爆炸性雜質(zhì)固體微粒相互摩擦或與器壁摩擦發(fā)熱;(2)靜電放電。當(dāng)液氧中含有少量冰粒、 固體
4、二氧化碳時(shí),會(huì)產(chǎn)生靜電荷。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示:二氧化碳的含量提高到202100ppm時(shí),所產(chǎn)生的靜電位可達(dá)到3000V;(3)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上升;(4)化學(xué)活性特殊強(qiáng)的物質(zhì)(臭氧、氮的氧化物等)存在,使液氧中可燃物質(zhì)混合物的爆炸敏感性增大。 2 爆炸源形成條件
5、60; 空氣中除氧氣、氮?dú)馔猓€會(huì)有少量的水蒸氣、二氧化碳、乙炔和其它碳?xì)浠衔锏葰怏w以及少量的灰塵等固體物質(zhì),國內(nèi)大中型分子篩凈化流程清除空氣中水分、二氧化碳和乙炔等雜質(zhì)的方法多采納吸附法,即利用分子篩或硅膠等作吸附劑把空氣(液空、液氧)中所含的水分、二氧化碳和乙炔等雜質(zhì)分別出來,濃縮在吸附劑表面上,加溫再生時(shí)進(jìn)行脫除,從而達(dá)到凈化的目的。對(duì)分子篩流程空分裝置,分子篩具有孔徑相近的極性分子吸附性強(qiáng)的特點(diǎn),水分、二氧化碳和乙炔基本上可以在分子篩吸附器中脫除,其它烴如甲烷、乙烷絕大部分隨空氣進(jìn)入空分塔中,這些物質(zhì)大部分溶解在液體中,少量隨氧氣的蒸發(fā)帶走。但由于
6、化工裝置比較集中,假如裝置泄漏量過高或烴類產(chǎn)品直接放空,就會(huì)造成空分設(shè)備吸入口的碳?xì)浠衔锖砍瑯?biāo);而且當(dāng)液體中烴的濃度不斷增加,并超過其溶解度時(shí),就會(huì)以固體形式析出并聚集,在肯定條件下與氧混合形成爆炸源,當(dāng)引爆因素存在 時(shí)就會(huì)發(fā)生化學(xué)性爆炸。大量事實(shí)證明,液氧中乙炔的爆炸敏感性最高。由于乙炔在空氣中的分壓很低,即使將空氣冷卻至一173,乙炔也不會(huì)以固態(tài)形式析出;而且乙炔在液空中的溶解度較大,約為20cm3dm3,因此一般不會(huì)在
7、液空中析出,它將隨空氣帶入空分塔內(nèi)。乙炔隨液空進(jìn)入上塔,而其在液氧中的溶解度極低,約為52 cm3dm3。當(dāng)液氧在主冷凝蒸發(fā)器中蒸發(fā)時(shí),隨氣氧帶走的乙炔量僅為液氧中乙炔總量的124左右;這樣隨著液氧的蒸發(fā),液氧中乙炔濃度就不斷增高,當(dāng)乙炔超其溶解度時(shí),過剩的乙炔就會(huì)以白色固體微粒懸浮在液氧中,加之乙炔又是不飽和的碳?xì)浠衔铮哂泻芨叩幕瘜W(xué)活潑性,這些固體乙炔或其它碳?xì)浠衔镱w粒與塔壁及通道壁發(fā)生摩擦或液氧沸騰產(chǎn)生壓力脈沖,以及臭氧與氮氧化物的促進(jìn)作用所產(chǎn)生的能量都將可能致空分塔爆炸。但在實(shí)際生產(chǎn)中有時(shí)液氧中乙炔及其它碳?xì)浠衔餂]有超標(biāo)卻發(fā)生爆炸,主要是由于冷凝蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)不合理,存在某些制造缺陷。若因某些通道堵塞和操作不當(dāng),造成液氧的局部流淌性不好,產(chǎn)生乙炔局部濃縮而發(fā)生爆炸。 其它不飽和碳?xì)浠衔镆材馨l(fā)生爆炸分解反應(yīng),雖然它們?cè)谝貉踔械娜芙舛缺纫胰哺撸捎谖狡鲗?duì)這些碳?xì)浠衔锏奈搅α课⑿。?/p>
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