空分系统中的主要危险因素

空气分馏装置的生产过程中存在着火灾爆炸和冷冻伤害等危险因素，充分分析该装置生产过程中存在的危险因素，对制定安全生产防范措施有着重要意义。

　　 1 物料的火灾危险性

　　 1.1 油料

　　①透平油料

　　装置中的增压透平膨胀机 (2 套、一用一备 ) 系统附有 2 台供油装置。若使用 46 号透平油，该油品系丙类火灾危险性的可燃液体，性质如下 :

　　运动粘度 50 ℃ 44~48mm2/s

　　灰分 ( 未加添加剂时 ) ≤ 0.02%

　　透明度透明

　　凝点≤ 10 ℃

　　闪点 ( 开口 ) ≥ 195 ℃

　　低位发热量 43334J/Kg

　　增压透平膨胀机透平油管道，大部分布置在该装置附近，一旦输油管道发生泄漏，遇高热戴明火，会引起火灾、爆炸。

　　②润滑油

　　该装置中的氧气压缩机使用 100 号机械油该油品系丙类火灾危险性的可燃液体。性质如下 :

　　凝点≤ 0 ℃

　　闪点 ( 开口 ) ≥ 230 ℃

　　布置在该装置附近 100 号机械油的输油管道一旦发生泄漏，遇高热绒明火，也会引起火灾、爆炸。

　　当压力高于 2.94Mpa 的氧气直接与油脂接触时，就会发生激烈的氧化反应 . 并放出大量的热。由于化学反应速度极快，因而，很快就能达到油脂的燃点，从而使油脂迅速燃烧。如果燃烧发生在管道、容器中，可以使其温度急剧升高，达到 3000 ℃左右，压力可以高出 10 倍，势必造成爆炸。

　　例如 ,1973 年 11 月 23 日，鞍钢氧气厂的 3350m3/h 制氧机发生了爆炸事故。该制氧机空分塔系户内安装 5 台透平空压机、 8 台透平膨胀机都存在漏油问题，大量润滑油常年排入地沟。同时，由于空分塔泄漏液氧，使室内空气中含氧量很高。当合闸启动过油滤机时，沾染润滑油的电线起火，并迅速蔓延到空分装置的地沟，发生强烈爆炸，接着，又引起空分装置基础内部连续的爆炸和猛烈的燃烧，损失几十万元检修半年才恢复生产。

　　 1.2 碳氮化合物

　　原料空气中含有一定量的碳氢化合物，它们的闪点都非常低，爆炸极限较宽。生产过程中碳氢化合物在空分装置内过量积聚遇高热可能引起爆炸。

　　空分塔中，可爆物质主要有 : 乙炔 (C2H2} 和其它碳氢化合物 (CnHm) 等。在这些危险杂质中，乙炔是形成爆炸的最主要的根源。这是因为乙炔在液氧中的溶解度极低，约 5.2cm3/I 液氧，过剩的乙炔就会以白色固态微粒状态悬浮在液氧中。而乙炔又是不饱和的碳氢化合物，具有很高的化学活性，性质极不稳定。这些烃类化合物的有关性质见表 1 。

　　 1.3 生成液态臭氧

　　液氧长期在空分塔阀门操作的摩擦和气流冲击产生的静电作用下，能够使少部分液氧变成液态臭氧 (O3), 液态臭氧为深蓝色的液体，该液体具有爆炸的危险性。

　　 2 压力容器的物理爆炸

　　根据《压力容器安全技术监察规程》附件一，压力容器的设计压力 (p) 分为低压、中压、高压、超高压 4 个压力等级，具

　　体划分如下 :

　　①低压 0.1MPa ≤ p1.6MPa

　　②中压 1.6MPa ≤ p10MPa

　　③高压 10MPa ≤ p100MPa

　　④超高压 p100MPa

　　该装置中的真空储槽有效容积为 50m3, 最高工作压力为 0.785MPa ，属于低压等级口液氮汽化器的最高工作压力为 16.5MPa ，属于高压等级。如果该储槽、液氢汽化器等压力超过设计允许值耿压力表失灵，均存在着裂纹、破碎、爆炸的危险。

　　另外，制成的氧气经自备氧压机压至 2.94MPa 进入氧气管网，这类输气压力管道也存在着裂纹、破碎、爆炸的危险。

　　压力容器发生物理爆炸的案例很多。如 :1980 年 1 月 30 日 12 时 40 分，江苏省南京市云台山硫铁矿的一名矿工在冲击器操作台上工作时，由于空气贮罐设计不合理，温度升高导致空气贮罐超压爆炸，将这名矿工炸成重伤。

　　 3 冷冻伤害

　　低温环境会引起冻伤、体温降低，严重时甚至造成死亡。低漏作业人员受低温环境影响，操作功能随温度的下降而明显下降。如手皮肤温度降到 15.5 ℃时操作功能开始受到影响 ; 降到 4~5 ℃时，几乎完全失去触觉的鉴别能力和知觉。

　　该生产装置生产的液氧、液氮、液氩等产品，输送这些产品的泵、阀门、管道及贮罐布瞥在该工艺流程的后部。由于上述设备密封不严、设备一旦发生裂纹嚷破碎将发生液态气体泄漏事件喷洒到操作人员的身体上，由于它们的沸点非常低，加之气化时要吸收大量的热量，会造成人体冷冻伤害。在操作盛有这些液体的管道、阀门绒容器等时，必须戴保温手套防止造成冻伤。

　　液化空气温度为 -173 ℃。化验工经常为了检验液化空气、液化氧气中乙炔含里，需要取液态产品，很容易造成冻伤事故。这些液化气体的沸点等具体数据，详见表 2 。 　　

　　另外，该生产装置的所在地为抚顺币该市冬季最低气温可达到 -35.9 ℃，操作人员在户外巡检、取样、检修等过程中，均会受到低温危害，有造成冻伤事故的危险。