氧气氮气氩气安全运行（31页）

1、氧气、氮气、氩气安全运行,1,氧气、氮气、氩气气体特性,目 录,2,一、制氧厂设备配置,制氧厂共有七套制氧机组，两台3200 m/h机组，两台6000 m/h机组，一台20000 m/h机组，一台35000 m/h机组，一台50000 m/h机组，氧气生产能力123400 m/h,氮气的生产能力199000 m/h ，氩气生产能力2900 m/h ，主要为炼钢转炉、炼铁高炉、焦化干熄焦的氧氮氩气的供应。,3,（一）工业生产中采用的空气分离方法,二、氧气、氮气、氩气制取方式与工艺简介,1.深度冷冻法：又称“低温法”，是目前应用最为广泛的空气分离方法，在国内外的制氧行业中占统治地位。,2.吸附法：让空气通过分子筛吸附塔，利用分子筛对空气中的氧、氮组分选择性吸附而使空气分离获得氧气。,3.膜分离法：利用有机聚合膜的选择渗透性，从气体混合物中将氧、氮分离，获得富氧气体。,4,（二）外压缩工艺流程简介,二、氧气、氮气、氩气制取方式与工艺简介,1.外压缩工艺流程简图,5,原料空气经过滤器除去灰尘和机械杂质，进入空气压缩机加压，空气冷却塔降温，然后再进入分子筛吸附器除去水分、二氧化碳及碳氢化合物，最

2、后进入分馏塔进行分离，分离过程主要是利用膨胀机制冷，将空气降温，降到-183度时，氧液化在上塔的下部取出；降到-186度，氩液化在上塔的中部取出，由于氮气的液化温度-196度，它在上塔顶部取出，要想取出高纯度的产品，这三种成分在精馏塔内，经过了多次冷凝和多次蒸发，最终取得99.6%的氧气，99.999%的氮气，氩是90%的粗氩，这部分粗氩在经过粗氩塔除氧，精氩塔除氮，最后取得99.999%的液氩产品。,二、氧气、氮气、氩气制取方式与工艺简介,2.外压缩工艺流程简介,6,1. 氧气气体特性,三、氧气、氮气、氩气气体特性,氧气是一种无色、无嗅、无味的气体，密度为1.429Kg/m，液氧汽化比例为1:800，化学性质活泼，是强氧化剂、助燃剂、助燃易爆，非常容易与可燃气体、乙炔及碳氢化合物混合形成爆炸性混合物。,2. 氮气气体特性,氮气为无色、无嗅、无味的惰性气体，其密度为1.28Kg/m，液氮汽化比例为1：648。当空气中氮含量增高，人的呼吸就困难。若吸入纯氮气，会因缺氧而造成“氮气窒息”，人会立即失去知觉，而患者事先没有任何不舒服的感觉。,7,3. 氩气气体特性,三、氧气、氮气、氩气气体特

3、性,氩气是一种无色无味的惰性气体。其密度为1.78Kg/m，液氩汽化比例为1：785。其化学性质十分不活泼，不能燃烧也不能助燃。氩气造成窒息症状为呼吸急促和喘息，迅速疲乏呕味和恶心，并先失去知觉，严重时因缺氧而死亡。,（一） 氧气管道检修安全措施,8,1.准备工作：氧气管道检修作业前,要制定详细作业方案和安全措施，方案必须涵盖联系、确认、挂牌等相关方面的内容，并确定作业安全责任人，比较重大的检修项目，经公司主管部门批准,方能实施。 2.切断气源：检修前的准备工作具备后，通知责任单位切断氧气的来源，关闭阀门停止氧气供应，并在阀门处挂禁止开启的警示牌。 3.泄压：缓慢开启氧气管道末端排放阀门开始泄压，泄压点选择时不能在室内，即使在室外排放也要设置警戒，挂牌告知周边人员。 4.插盲板：在检修处最近法兰位置断开，并插上盲板，使检修管道与氧气管道完全脱离开，避免阀门关不严，氧气泄漏到检修位置。,四、氧气管道检修相关事宜,（一） 氧气管道检修安全措施,9,1.准备工作：氧气管道检修作业前,要制定详细作业方案和安全措施，方案必须涵盖联系、确认、挂牌等相关方面的内容，并确定作业安全责任人，比较重大的检

4、修项目，经公司主管部门批准,方能实施。 2.切断气源：检修前的准备工作具备后，通知责任单位切断氧气的来源，关闭阀门停止氧气供应，并在阀门处挂禁止开启的警示牌。 3.泄压：缓慢开启氧气管道末端排放阀门开始泄压，泄压点选择时不能在室内，即使在室外排放也要设置警戒，挂牌告知周边人员。 4.插盲板：在检修处最近法兰位置断开，并插上盲板，使检修管道与氧气管道完全脱离开，避免阀门关不严，氧气泄漏到检修位置。,四、氧气管道检修相关事宜,10,5.吹扫置换：用氮气或空气对管道进行吹扫置换，使氧气管道内的含氧量在19.5%-23%之间，作业前必须经专人化验，合格后方可作业。 6.通气源：作业结束后，抽盲板，恢复法兰，通入氮气或空气升压查漏，如果没有泄漏，将管道压力升到压差小于0.3MPa,即可开启氧气阀门，同时置换管道内气体，直至氧气纯度合格。,四、氧气管道检修相关事宜,（二） 氧气管道检修注意事项,11,1.凡是涉及到整个气体管网检修，应由公司专业部室统一指挥，各单位必须指定专人，对检修前的操作进行逐项确认，确认合格后方可操作。 2.氧气管道、阀门及管件要求：无裂纹、鳞皮等，接触氧气的表面必须彻底除去

5、毛刺、焊瘤、焊渣、铁锈和其他可燃物，保持内壁光滑清洁，管道的除锈应进行到出现本色为止。在安装过程中及安装后应采取有效措施，防止可燃物、铁屑、焊渣、砂土及其他杂物遗留在管内，同时防止受到油脂污染。 3.开关氧气阀门时，一定要缓慢进行，避免流速超标。 4.更换的管道、阀门时，物件表面上油脂残留率应小于125mg/m2。 5.焊接时必须采用氩弧焊打底，避免出现焊渣，造成氧气管道着火。,四、氧气管道检修相关事宜,12,5.检修、操作人员衣物、手套、工具（白钢或铜质），严禁沾有油脂，严禁带压操作。 6.严禁用氧气试压，在试压要缓慢进行，专人操作、监护。 7.氧气严禁在室内排放，室外排放时设置警戒，挂牌告知周边人员。 8.检修时如需进入氧气管道内部作业，必须使用空气进行置换。,四、氧气管道检修相关事宜,（三）氧气管道检修的重点提示,13,1.氧气流速不能超标 氧气流速超标有两种原因：一是操作阀门过快，造成流速超标；二是在倒换阀门时，没有合理分配气流，使氧气总流量超出管道允许范围。 目前公司氧气管网材质为碳钢，运行压力在1.1-1.6MPa之间，允许的最高流速为15米/秒。流速一旦超出安全值，高速气

6、流夹带焊渣、铁锈与管壁摩擦形成静电、高温，导致管道燃烧。钢铁技术2002第3期刊发的一篇文章介绍，当氧气管线始点、终点压力分别为2.8MPa、1.7MPa：管道中掺入氧化铁皮，流速达到53米/秒时即开始燃烧；掺入焊渣，流速在44米/秒，管道开始发红；掺入烟煤，流速在13米/秒，管道就开始燃烧。,四、氧气管道检修相关事宜,14,2.禁止油脂混入。 在一定的温度、浓度下，氧气能与油脂反应，反应放出的热量会引起油脂自燃。氧气管道在安装之前，必须进行严格的酸洗、 脱脂处理，油脂残留率应小于125mg/m2。 酸洗、脱脂后管道用不含油的干燥空气 或氮气吹净。氧气管道安装施工后较长时间未投运，应充干燥氮气进行保护，以防潮湿空气使管道生锈。氧气阀门更换前，要对阀门解体脱脂，防止阀门填料函、阀座等部位夹带油脂，氧气阀门、阀杆丝扣的润滑严禁用普通油脂,要用等级较高的硅油、硅脂。,四、氧气管道检修相关事宜,15,3.杜绝杂质残留。 氧气管路焊接时应采用氩弧焊打底，并按 GBJ 235、GBJ 236标准的有关规定上升一级处理。氧气管道施工完毕后吹扫要彻底，不留死角，吹扫气体选用干燥无油空气或氮气，且流速不

7、小于20ms。为防止杂物进入阀体，吹扫时阀门位置用直管连接，在调节阀前应设计相应的过滤器，防止铁锈、杂物卡住调节阀。阀门后均应连接一段其 长度不短于5倍管径、且不小于15m的铜基合金 或不锈钢管道，防止着火。,四、氧气管道检修相关事宜,（四）氧气泄漏处理,16,1.当发现氧气管道泄漏后，要立即向上级报告，同时在泄漏区域设置警戒。 2.通知责任单位，停止氧气供应。 3.现场强制通风（室内开门开窗）进行置换，稀释氧气浓度，禁止动火、吸烟，不得穿带钢钉的皮鞋。 4.时刻监控周边氧气浓度，在大于23%的情况下，不得启动电气设备及车辆通行。 5.禁止无关人员靠近泄漏部位，由专业人员，穿戴防静电工作服、工作鞋进入现场处理，必要时必须佩带空气呼吸器进入处理事故。 6.不得带压紧固螺栓、更换阀门、打卡子，即使你使用的是铜质工具。,四、氧气管道检修相关事宜,17,案例一：安徽某单位氧气管道爆炸事故,2005年4月14日, 安徽省某公司机动科组织气动调节阀更换作业。作业人员关闭了管线两端阀门切断气源，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

8、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调节阀并全开，当开启截止阀约23s后听到一声沉闷巨响,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,即快速跑向车间,通知相关人员采取紧急措施，切断了氧气来源，此时已晚，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),四、氧气管道检修相关事宜,18,事故原因分析： 1.开启阀门速度过快，造成氧气流速过高，高速气流与管件摩擦产生静电。 2.新更换的调节阀内脱脂不完全，可能残留的油脂超出标准。 3.管内存在氧化铁皮、焊渣等杂质，受到高速气流冲击形成静电火花。,四、氧气管道检修相关事宜,可燃物、助燃物、着火源是燃烧必须具备的三个要素。氧化铁皮、油脂是可燃物，由于静电火花及反应热影响，在氧气助燃作用下，引起强烈的燃烧，并放出大量的热，氧气管道由于急剧的燃烧，管壁达到熔化状态，气体体积瞬间急剧膨胀而引起爆炸。,四、氧气管道检修安全措施及注意事项,氧气管线爆炸图片,四、氧气管道检修安全措施及注意事项,氧气管线爆炸图片,21,2005年3月，某厂一名青年焊工在工作时衣服沾上了大量灰尘，便随手将旁边

9、割炬上的氧气橡胶管拆下，用氧气吹扫衣服上的灰尘，当其解开帆布工作服纽扣进行吹扫时，突然“轰”的一声，工作服起火燃烧，造成这名青年焊工被烧伤。 与此事故类似情况在另一工厂也有发生。一名检修工人在氧气放散区域进行作业，停工期间到吸烟处吸烟。当他刚把打火机点燃时，突然“轰”的一声，工作服起火燃烧，造成此工人被烧伤。,案例二：“自燃”事故,四、氧气管道检修相关事宜,22,事故原因：这是两起违反氧气使用安全规程所发生的事故。青年焊工用氧气吹扫衣服灰尘，由于喷射出的纯氧流速很快，与其身上的化纤内衣剧烈摩擦产生静电火花，衣服在富氧状态下猛烈燃烧而发生了烧伤事故。另一工人发生事故是由于其衣物内氧气浓度极高，遇到打火机明火后，衣物在氧气助燃作用下产生燃烧。,大量事故教训告诉我们，氧气管道检修及操作，必须按照安全规程操作，决不能有一点疏忽，否则极易造成群死群伤的重大事故。对之前讲述的安全措施、注意事项，公司各单位应严格贯彻执行。,四、氧气管道检修相关事宜,23,（一）氮气管道检修的安全措施 1.准备工作：氮气管道检修作业前,要先制定详细作业方案和安全措施，方案必须涵盖联系、确认、挂牌等相关方面的内容，并确定作业安全责任人，比较重大的检修项目，经公司主管部门批准，方能实施。（办理危险介质停送等审批） 2.切断气源：关闭检修位置两端阀门，并在关闭阀门处挂禁止开启的警示牌。 3.泄压：在检修管道的末端，选择高处位置泄压，但泄压点不得在室内。泄压要专人负责，在上风处携带测氧仪监护，禁止无关人员靠近。 4.插盲板：在检修点最近位置的阀门或法兰处断开，插入盲板，以免氮气泄露，造成人员伤亡。 5.通气源：作业结束后，抽盲板，恢复法兰，开阀门通入气源。,五、氮气管道检修相关事宜,24,（二）氮气管道检修的注意事项 1.检修单位与气体供应单位接到指令后，必须做好现场确认工作，以保证万无一失。 2.氮气管道向外泄漏时，处置人员必须先切断气源，后通风置换，检测合格后，方可进入处理；应急时要佩戴空气呼吸器进入现场。 3.当人员需要进入氮气管道或与氮气管道相连的密闭容器检修时，必须将检修处与其完全切断，并用空气进行置换，合格后方可进入。,五、氮气管道检修相关事宜,25,氮气窒息事故案例：某公司多名人员氮气窒息死亡事故

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