1、本鋼集團有限公司本鋼集團有限公司BENXI STEEL GROUP CORPORATION氧氣、氮氣、氬氣安全運行氧氣、氮氣、氬氣安全運行制氧廠制氧廠 2015年年8月月1制氧廠制氧廠1氧氣、氮氣、氬氣制取方式與工藝簡介氧氣、氮氣、氬氣制取方式與工藝簡介 二二三氧氣、氮氣、氬氣氣體特性氧氣、氮氣、氬氣氣體特性氧氣管道檢修相關事宜氧氣管道檢修相關事宜 四目目 錄錄氮氣管道檢修相關事宜氮氣管道檢修相關事宜 五氬氣管道檢修相關事宜氬氣管道檢修相關事宜 六區域安全要求區域安全要求 七制氧廠設備配置制氧廠設備配置 一制氧廠制氧廠2 一、制氧廠設備配置一、制氧廠設備配置 制氧廠共有七套制氧機組，兩臺制氧廠

2、共有七套制氧機組，兩臺3200 m/h3200 m/h機組，兩臺機組，兩臺6000 6000 m/hm/h機組，一臺機組，一臺20000 m/h20000 m/h機組，一臺機組，一臺35000 m/h35000 m/h機組，一臺機組，一臺50000 m/h50000 m/h機組，氧氣生產能力機組，氧氣生產能力123400 m/h,123400 m/h,氮氣的生產能力氮氣的生產能力199000 m/h 199000 m/h ，氬氣生產能力，氬氣生產能力2900 m/h 2900 m/h ，主要為煉鋼轉爐、，主要為煉鋼轉爐、煉鐵高爐、焦化干熄焦的氧氮氬氣的供應。煉鐵高爐、焦化干熄焦的氧氮氬氣的供應

3、。制氧廠制氧廠3 （一）工業生產中采用的空氣分離方法（一）工業生產中采用的空氣分離方法二、氧氣、氮氣、氬氣制取方式與工藝簡介二、氧氣、氮氣、氬氣制取方式與工藝簡介 1.深度冷凍法：又稱“低溫法”，是目前應用最為廣泛的空氣分離方法，在國內外的制氧行業中占統治地位。 2.吸附法：讓空氣通過分子篩吸附塔，利用分子篩對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離獲得氧氣。 3.膜分離法：利用有機聚合膜的選擇滲透性，從氣體混合物中將氧、氮分離，獲得富氧氣體。制氧廠制氧廠4 （二）外壓縮工藝流程簡介（二）外壓縮工藝流程簡介二、氧氣、氮氣、氬氣制取方式與工藝簡介二、氧氣、氮氣、氬氣制取方式與工藝簡介 1.1.外

4、壓縮工藝流程簡圖外壓縮工藝流程簡圖制氧廠制氧廠5原料空氣經過濾器除去灰塵和機械雜質，進入空氣壓縮機加壓，空氣冷卻塔降溫，然后再進入分子篩吸附器除去水分、二氧化碳及碳氫化合物，最后進入分餾塔進行分離，分離過程主要是利用膨脹機制冷，將空氣降溫，降到-183度時，氧液化在上塔的下部取出；降到-186度，氬液化在上塔的中部取出，由于氮氣的液化溫度-196度，它在上塔頂部取出，要想取出高純度的產品，這三種成分在精餾塔內，經過了多次冷凝和多次蒸發，最終取得99.6%的氧氣，99.999%的氮氣，氬是90%的粗氬，這部分粗氬在經過粗氬塔除氧，精氬塔除氮，最后取得99.999%的液氬產品。 二、氧氣、氮氣、氬

5、氣制取方式與工藝簡介二、氧氣、氮氣、氬氣制取方式與工藝簡介 2.2.外壓縮工藝流程簡介外壓縮工藝流程簡介制氧廠制氧廠61.1. 氧氣氣體特性氧氣氣體特性三、氧氣、氮氣、氬氣氣體特性三、氧氣、氮氣、氬氣氣體特性 氧氣是一種無色、無嗅、無味的氣體，密度為1.429Kg/m，液氧汽化比例為1:800，化學性質活潑，是強氧化劑、助燃劑、助燃易爆，非常容易與可燃氣體、乙炔及碳氫化合物混合形成爆炸性混合物。 2.2. 氮氣氣體特性氮氣氣體特性 氮氣為無色、無嗅、無味的惰性氣體，其密度為1.28Kg/m，液氮汽化比例為1：648。當空氣中氮含量增高，人的呼吸就困難。若吸入純氮氣，會因缺氧而造成“氮氣窒息”，

6、人會立即失去知覺，而患者事先沒有任何不舒服的感覺。制氧廠制氧廠73.3. 氬氣氣體特性氬氣氣體特性三、氧氣、氮氣、氬氣氣體特性三、氧氣、氮氣、氬氣氣體特性 氬氣是一種無色無味的惰性氣體。其密度為1.78Kg/m，液氬汽化比例為1：785。其化學性質十分不活潑，不能燃燒也不能助燃。氬氣造成窒息癥狀為呼吸急促和喘息，迅速疲乏嘔味和惡心，并先失去知覺，嚴重時因缺氧而死亡。制氧廠制氧廠（一）（一） 氧氣管道檢修安全措施氧氣管道檢修安全措施8 1.準備工作：氧氣管道檢修作業前,要制定詳細作業方案和安全措施，方案必須涵蓋聯系、確認、掛牌等相關方面的內容，并確定作業安全責任人，比較重大的檢修項目，經公司主管

7、部門批準,方能實施。 2.切斷氣源：檢修前的準備工作具備后，通知責任單位切斷氧氣的來源，關閉閥門停止氧氣供應，并在閥門處掛禁止開啟的警示牌。 3.泄壓：緩慢開啟氧氣管道末端排放閥門開始泄壓，泄壓點選擇時不能在室內，即使在室外排放也要設置警戒，掛牌告知周邊人員。 4.插盲板：在檢修處最近法蘭位置斷開，并插上盲板，使檢修管道與氧氣管道完全脫離開，避免閥門關不嚴，氧氣泄漏到檢修位置。 四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜制氧廠制氧廠（一）（一） 氧氣管道檢修安全措施氧氣管道檢修安全措施9 1.準備工作：氧氣管道檢修作業前,要制定詳細作業方案和安全措施，方案必須涵蓋聯系、確認、掛牌等相關方

8、面的內容，并確定作業安全責任人，比較重大的檢修項目，經公司主管部門批準,方能實施。 2.切斷氣源：檢修前的準備工作具備后，通知責任單位切斷氧氣的來源，關閉閥門停止氧氣供應，并在閥門處掛禁止開啟的警示牌。 3.泄壓：緩慢開啟氧氣管道末端排放閥門開始泄壓，泄壓點選擇時不能在室內，即使在室外排放也要設置警戒，掛牌告知周邊人員。 4.插盲板：在檢修處最近法蘭位置斷開，并插上盲板，使檢修管道與氧氣管道完全脫離開，避免閥門關不嚴，氧氣泄漏到檢修位置。 四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜制氧廠制氧廠10 5.吹掃置換：用氮氣或空氣對管道進行吹掃置換，使氧氣管道內的含氧量在19.5%-23%之間

9、，作業前必須經專人化驗，合格后方可作業。 6.通氣源：作業結束后，抽盲板，恢復法蘭，通入氮氣或空氣升壓查漏，如果沒有泄漏，將管道壓力升到壓差小于0.3MPa,即可開啟氧氣閥門，同時置換管道內氣體，直至氧氣純度合格。四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜制氧廠制氧廠（二）（二） 氧氣管道檢修注意事項氧氣管道檢修注意事項11 1.凡是涉及到整個氣體管網檢修，應由公司專業部室統一指揮，各單位必須指定專人，對檢修前的操作進行逐項確認，確認合格后方可操作。 2.氧氣管道、閥門及管件要求：無裂紋、鱗皮等，接觸氧氣的表面必須徹底除去毛刺、焊瘤、焊渣、鐵銹和其他可燃物，保持內壁光滑清潔，管道的除銹應

10、進行到出現本色為止。在安裝過程中及安裝后應采取有效措施，防止可燃物、鐵屑、焊渣、砂土及其他雜物遺留在管內，同時防止受到油脂污染。 3.開關氧氣閥門時，一定要緩慢進行，避免流速超標。 4.更換的管道、閥門時，物件表面上油脂殘留率應小于125mg/m2。 5.焊接時必須采用氬弧焊打底，避免出現焊渣，造成氧氣管道著火。 四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠12 5.檢修、操作人員衣物、手套、工具（白鋼或銅質），嚴禁沾有油脂，嚴禁帶壓操作。 6.嚴禁用氧氣試壓，在試壓要緩慢進行，專人操作、監護。 7.氧氣嚴禁在室內排放，室外排放時設置警戒，掛牌告知周邊人員。 8.檢修時如需進

11、入氧氣管道內部作業，必須使用空氣進行置換。四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜制氧廠制氧廠（三）氧氣管道檢修的重點提示（三）氧氣管道檢修的重點提示 13 1.氧氣流速不能超標 氧氣流速超標有兩種原因：一是操作閥門過快，造成流速超標；二是在倒換閥門時，沒有合理分配氣流，使氧氣總流量超出管道允許范圍。 目前公司氧氣管網材質為碳鋼，運行壓力在1.1-1.6MPa之間，允許的最高流速為15米/秒。流速一旦超出安全值，高速氣流夾帶焊渣、鐵銹與管壁摩擦形成靜電、高溫，導致管道燃燒。鋼鐵技術2002第3期刊發的一篇文章介紹，當氧氣管線始點、終點壓力分別為2.8MPa、1.7MPa：管道中摻入氧化

12、鐵皮，流速達到53米/秒時即開始燃燒；摻入焊渣，流速在44米/秒，管道開始發紅；摻入煙煤，流速在13米/秒，管道就開始燃燒。四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠14 2.禁止油脂混入。 在一定的溫度、濃度下，氧氣能與油脂反應，反應放出的熱量會引起油脂自燃。氧氣管道在安裝之前，必須進行嚴格的酸洗、 脫脂處理，油脂殘留率應小于125mg/m2。 酸洗、脫脂后管道用不含油的干燥空氣 或氮氣吹凈。氧氣管道安裝施工后較長時間未投運，應充干燥氮氣進行保護，以防潮濕空氣使管道生銹。氧氣閥門更換前，要對閥門解體脫脂，防止閥門填料函、閥座等部位夾帶油脂，氧氣閥門、閥桿絲扣的潤滑嚴禁用普

13、通油脂,要用等級較高的硅油、硅脂。四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠15 3.杜絕雜質殘留。 氧氣管路焊接時應采用氬弧焊打底，并按 GBJ 235GBJ 235、GBJ 236GBJ 236標準的有關規定上升一級處理。氧氣管道施工完畢后吹掃要徹底，不留死角，吹掃氣體選用干燥無油空氣或氮氣，且流速不小于20ms。為防止雜物進入閥體，吹掃時閥門位置用直管連接，在調節閥前應設計相應的過濾器，防止鐵銹、雜物卡住調節閥。閥門后均應連接一段其 長度不短于5倍管徑、且不小于15m的銅基合金 或不銹鋼管道，防止著火。四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠（四

14、）氧氣泄漏處理（四）氧氣泄漏處理 16 1.當發現氧氣管道泄漏后，要立即向上級報告，同時在泄漏區域設置警戒。 2.通知責任單位，停止氧氣供應。 3.現場強制通風（室內開門開窗）進行置換，稀釋氧氣濃度，禁止動火、吸煙，不得穿帶鋼釘的皮鞋。 4.時刻監控周邊氧氣濃度，在大于23%的情況下，不得啟動電氣設備及車輛通行。 5.禁止無關人員靠近泄漏部位，由專業人員，穿戴防靜電工作服、工作鞋進入現場處理，必要時必須佩帶空氣呼吸器進入處理事故。 6.不得帶壓緊固螺栓、更換閥門、打卡子，即使你使用的是銅質工具。 四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠17案例一：安徽某單位氧氣管道爆炸事

15、故案例一：安徽某單位氧氣管道爆炸事故 2005年4月14日, 安徽省某公司機動科組織氣動調節閥更換作業。作業人員關閉了管線兩端閥門切斷氣源，然后松開氣動調節閥法蘭螺栓，在松螺栓過程中發現閥門沒有關緊，仍有漏氣現象，又用F型扳手關閉進氣閥門。在漏氣情況消除后，作業人員拆卸掉故障氣動調節閥，換上經脫脂處理的新調節閥并全開，當開啟截止閥約23s后聽到一聲沉悶巨響,從防爆墻另一側的前后噴出大火。 張某想轉身關閥,受大火所阻,即快速跑向車間,通知相關人員采取緊急措施，切斷了氧氣來源，此時已晚，現場作業人員共有8人，其中7人死亡。(3人當場死亡，4人經醫院搶救無效后死亡)四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管

16、道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠18 事故原因分析： 1.開啟閥門速度過快，造成氧氣流速過高，高速氣流與管件摩擦產生靜電。 2.新更換的調節閥內脫脂不完全，可能殘留的油脂超出標準。 3.管內存在氧化鐵皮、焊渣等雜質，受到高速氣流沖擊形成靜電火花。四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 可燃物、助燃物、著火源是燃燒必須具備的三個要素。氧化鐵皮、油脂是可燃物，由于靜電火花及反應熱影響，在氧氣助燃作用下，引起強烈的燃燒，并放出大量的熱，氧氣管道由于急劇的燃燒，管壁達到熔化狀態，氣體體積瞬間急劇膨脹而引起爆炸。制氧廠制氧廠四、氧氣管道檢修安全措施及注意事項四、氧氣管道檢修安全措施及注意事項 氧氣

17、管線爆炸圖片氧氣管線爆炸圖片 制氧廠制氧廠四、氧氣管道檢修安全措施及注意事項四、氧氣管道檢修安全措施及注意事項 氧氣管線爆炸圖片氧氣管線爆炸圖片 制氧廠制氧廠21 2005年3月，某廠一名青年焊工在工作時衣服沾上了大量灰塵，便隨手將旁邊割炬上的氧氣橡膠管拆下，用氧氣吹掃衣服上的灰塵，當其解開帆布工作服紐扣進行吹掃時，突然“轟”的一聲，工作服起火燃燒，造成這名青年焊工被燒傷。 與此事故類似情況在另一工廠也有發生。一名檢修工人在氧氣放散區域進行作業，停工期間到吸煙處吸煙。當他剛把打火機點燃時，突然“轟”的一聲，工作服起火燃燒，造成此工人被燒傷。案例二：案例二：“自燃自燃”事故事故 四、氧氣管道檢修

18、相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠22 事故原因：這是兩起違反氧氣使用安全規程所發生的事故。青年焊工用氧氣吹掃衣服灰塵，由于噴射出的純氧流速很快，與其身上的化纖內衣劇烈摩擦產生靜電火花，衣服在富氧狀態下猛烈燃燒而發生了燒傷事故。另一工人發生事故是由于其衣物內氧氣濃度極高，遇到打火機明火后，衣物在氧氣助燃作用下產生燃燒。 大量事故教訓告訴我們，氧氣管道檢修及操作，必須按照安全規程操作，決不能有一點疏忽，否則極易造成群死群傷的重大事故。對之前講述的安全措施、注意事項，公司各單位應嚴格貫徹執行。四、氧氣管道檢修相關事宜四、氧氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠23 （一）氮氣管道檢修的安全措

19、施 1.準備工作：氮氣管道檢修作業前,要先制定詳細作業方案和安全措施，方案必須涵蓋聯系、確認、掛牌等相關方面的內容，并確定作業安全責任人，比較重大的檢修項目，經公司主管部門批準，方能實施。（辦理危險介質停送等審批） 2.切斷氣源：關閉檢修位置兩端閥門，并在關閉閥門處掛禁止開啟的警示牌。 3.泄壓：在檢修管道的末端，選擇高處位置泄壓，但泄壓點不得在室內。泄壓要專人負責，在上風處攜帶測氧儀監護，禁止無關人員靠近。 4.插盲板：在檢修點最近位置的閥門或法蘭處斷開，插入盲板，以免氮氣泄露，造成人員傷亡。 5.通氣源：作業結束后，抽盲板，恢復法蘭，開閥門通入氣源。 五、氮氣管道檢修相關事宜五、氮氣管道檢

20、修相關事宜 制氧廠制氧廠24 （二）氮氣管道檢修的注意事項 1.檢修單位與氣體供應單位接到指令后，必須做好現場確認工作，以保證萬無一失。 2.氮氣管道向外泄漏時，處置人員必須先切斷氣源，后通風置換，檢測合格后，方可進入處理；應急時要佩戴空氣呼吸器進入現場。 3.當人員需要進入氮氣管道或與氮氣管道相連的密閉容器檢修時，必須將檢修處與其完全切斷，并用空氣進行置換，合格后方可進入。 五、氮氣管道檢修相關事宜五、氮氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠25氮氣窒息事故案例：某公司多名人員氮氣窒息死亡事故氮氣窒息事故案例：某公司多名人員氮氣窒息死亡事故五、氮氣管道檢修相關事宜五、氮氣管道檢修相關事宜 2006

21、年2月19日，某公司合成氨裝置停車，系統進行吹掃、置換后，準備進行檢修。2月20日上午，該公司經理馬某組織4名員工，卸開密閉的水封罐人孔蓋，負責檢修作業的球罐公司項目副經理余某在既不知道罐內有何介質，又沒有檢測分析的情況下，違章進入罐中，當即倒在罐內。在人孔處的技術員趙某發現后，立即下到罐內救人，隨即也倒在罐內。位于罐上的馬某在呼救同時，拿起繩子又進入罐內救人，也倒在罐內。后經消防隊員將馬某等3人從罐內救出，搶救無效死亡。經法醫鑒定，3人均為氮氣窒息。 制氧廠制氧廠26 事故原因： 1、未得到許可、未對罐內介質進行檢測的情況下，違章進入罐內作業，造成缺氧昏迷，并窒息死亡。 2、發生險情在未采取

22、有效措施的情況下，盲目進罐施救，導致事故擴大。 3、臨時性檢維修項目生產組織混亂，沒有下達書面檢維修項目任務通知單，沒有對現場進行技術交底，也沒有告知安全注意事項。 4、安全培訓不到位、安全意識淡薄，對施工作業過程中存在的危害沒有進行識別、評估，未采取有效的風險控制和削減措施沒有對易燃、易爆、有害氣體進行檢測分析，沒有辦理作業許可證，沒有采取防護措施，冒險進入罐內作業。五、氮氣管道檢修相關事宜五、氮氣管道檢修相關事宜 制氧廠制氧廠27 預防措施： 1、加大對管理人員的安全培訓教育，切實提高安全生產素質。 2、危險區域必須嚴格按照國家規定設置明顯的警示標識。生產單位必須加強對外來人員進入危險區域的管理，按規定進行安全教育，做出入登記，對施工作業現場