淺析空分設(shè)備危險(xiǎn)因素及對策

摘要：制氧裝置涉及氧、氮、氬等，制氧裝置實(shí)際運(yùn)行過程中存在的危險(xiǎn)有害因素主要是爆炸、火災(zāi)，其次還存在中毒窒息、觸電、機(jī)械傷害、高處墜落、物體打擊、低溫、噪音等危險(xiǎn)有害因素。通過對制氧裝置所涉及到的主要生產(chǎn)裝置、設(shè)備、設(shè)施和物料進(jìn)行分析，辨識(shí)出制氧裝置的主要危險(xiǎn)有害因素，對相關(guān)安全

要素進(jìn)行分析，提出應(yīng)采取的安全設(shè)施和對策措施，提高制氧裝置的安全管理。本文針對運(yùn)行設(shè)備作單機(jī)分析，并提出改進(jìn)建議。。

關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)因素；安全措施；安全管理

1.空壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素及對策

空壓機(jī)為空分設(shè)備提供制冷和克服阻力的壓縮空氣、精餾的原料空氣。一般小型空分設(shè)備配用活塞式；中、大型空分設(shè)備配用螺桿式或透平式；特大型空分設(shè)備采用軸流式?，F(xiàn)代空分設(shè)備都配用無潤滑壓縮機(jī)。

1.1空壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素主要表現(xiàn)

（1）用油潤滑空壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素

早期的空分設(shè)備選用活塞式空壓機(jī)，氣缸用機(jī)械油潤滑。空壓機(jī)氣缸油在高溫下很易產(chǎn)生結(jié)炭，使空氣排出管道有效流通直徑逐漸縮小，流速不斷增大，當(dāng)流速超過極限時(shí)，氣流摩擦產(chǎn)生的激發(fā)能量點(diǎn)燃結(jié)炭，就會(huì)使管道燃燒爆炸。

空壓機(jī)的氣缸油或輕餾分隨氣流帶人分子篩純化器，會(huì)引起分子篩中毒，吸附效能降低，二氧化碳吸附不徹底，不僅堵塞板翅式換熱器，影響運(yùn)行周期，還會(huì)使液氧中二氧化碳增加，逐漸析出引成這些冰狀固體與冷凝蒸發(fā)器內(nèi)壁摩擦很易形成靜電。

（2）對離心立，壓縮機(jī)危：害較大的因素是軸位超標(biāo)

正常運(yùn)行情況下，離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉輪兩側(cè)的軸向力是互相抵消的，不平衡的部分由平衡盤來減小軸向推動(dòng)，剩余部分由止推軸承來承當(dāng)。當(dāng)軸向力增加，或止推軸承磨損，遇突然事故熔化的，或平衡盤后通大氣的小管堵塞，或突然斷軸時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子與固定件相碰的重大事故，造成軸位移嚴(yán)重偏離。

1.2空壓機(jī)危險(xiǎn)、危害因素對策措施的建議

從上述分析來看空氣帶油是嚴(yán)重危害空分設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的因素，現(xiàn)在空分設(shè)備制造廠新出的設(shè)備基本采用無油空壓機(jī)，但對老設(shè)備尚有不少在運(yùn)行。最理想的辦法是更新設(shè)備，采用無油潤滑的壓縮機(jī)，暫時(shí)無法更新的，建議采取如下對策措施：

（1）嚴(yán)格控制氣缸潤滑油的質(zhì)量，要有足夠的粘度、穩(wěn)定性，不得混有機(jī)械雜質(zhì)、水分、灰分、要符合19#機(jī)械油的各項(xiàng)指標(biāo)。（2）嚴(yán)格控制潤滑油進(jìn)油量，在保證氣缸不拉毛的前提下盡量減少進(jìn)油量，象5L-16/50型空壓機(jī)可控制在250g/h。（3）加強(qiáng)空壓機(jī)日常維護(hù)，發(fā)現(xiàn)排氣溫度升高應(yīng)查明原因，及時(shí)排除故障。定期清除閥門、管道、冷卻器的結(jié)炭、水垢，提高換熱效率，降低排氣溫度，防止結(jié)炭。（4）定期地準(zhǔn)確地吹除油水分離器，盡量減少油水帶人純化器中。（5）關(guān)于離心式空壓機(jī)防喘振對策。首先設(shè)計(jì)中應(yīng)有防喘振放散閥，一旦空壓機(jī)出口壓力接近喘振前，該閥自動(dòng)打開，日常要加強(qiáng)保養(yǎng)，使其靈活好使；次之要加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，確保切換系統(tǒng)靈敏，運(yùn)行正常；再是操作中注意空壓機(jī)出口壓力不得升得過高。一旦發(fā)生喘振應(yīng)迅速開大防喘閥或空壓機(jī)放空閥。

2.空分塔的危險(xiǎn)、危害因素及對策

空分塔是將空氣分離成氧、氮等的設(shè)備，空分塔最危險(xiǎn)、危害因素是爆炸事故。爆炸的部位絕大多數(shù)發(fā)生在氧氣設(shè)備與管道上，如冷凝蒸發(fā)器、上塔下部、氧熱交換器等部位。

2.1空分塔的危險(xiǎn)、危害因素

造成爆炸是在氧氣存在的情況下，有一定數(shù)的可燃物質(zhì)，在一定引燃源能量下就會(huì)產(chǎn)生燃爆。可燃物是從空氣中吸人的乙炔、甲烷、乙烷、丙烯、丁烯等烴類碳?xì)浠衔铮蛘哂煽諌簷C(jī)、膨脹機(jī)帶人的油脂與油裂解的輕餾分，以及化工廠區(qū)附近的氮氧化物、臭氧等易燃易爆物質(zhì)；引爆源主要來于靜電引爆和沖擊引爆。

2.2防止空分塔爆炸的對策措施

（1）在氧氣站選劃：時(shí)應(yīng)該注意周圍環(huán)境的空氣質(zhì)量，應(yīng)符合GB 16912—97《氧氣相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》表1、表2中的規(guī)定。嚴(yán)格控制空壓機(jī)吸入口空氣中的有害雜質(zhì)含量。（2）用分子篩純化器代替堿洗一干燥流程或凍結(jié)法的流程，采用13X分子篩提高吸附能力。嚴(yán)格控制純化器再生溫度和切換時(shí)間，盡可能降低進(jìn)純化器前的空氣溫度，把乙炔等碳?xì)浠衔锉M可能清除在塔外。（3）加強(qiáng)管理，要有準(zhǔn)確的安全操作規(guī)程。特別是對液空、液氧中的雜質(zhì)，要定期分析，一旦發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，應(yīng)加大液氧的排放量，必要時(shí)停車處理。（4）大型空分塔推廣全浸式操作法，經(jīng)實(shí)踐證明是一種有效的防爆操作法，但液氧面不能太滿，若液氧溢出也會(huì)在板式或蓄冷器底部汽化，引起乙炔等碳?xì)浠衔锏臐饪s。（5）加強(qiáng)對冷凝器蒸發(fā)器液氧流動(dòng)出現(xiàn)死角的研究。從上塔溢流下來的液氧到液氧泵的循環(huán)或抽取1%液氧，均要流通，避免產(chǎn)生死角。

3.氧壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素及對策

3.1氧壓機(jī)的危險(xiǎn)、危害因素

氧壓機(jī)最危險(xiǎn)的因素是燃燒爆炸，造成氧壓機(jī)燃爆的原因比較復(fù)雜，主要原因如下：

（1）與氧氣接觸的零件去油不徹底，高壓氧（≥2.94MPa）碰到油脂能產(chǎn)生自燃、爆炸。（2）管道中有鐵銹、焊渣及涂鋅管的鋅粉帶入氣缸，活塞與氣缸摩擦產(chǎn)生火花而燃燒。（3）活塞環(huán)磨損，活塞體與氣缸體發(fā)生干摩擦起火。（4）用水潤滑的氧壓機(jī)斷氣缸潤滑水。此類氧壓機(jī)依*蒸餾水帶走壓縮過程的熱量，又起到潤滑作用，一旦斷水很易產(chǎn)生燃爆。

3.2氧壓機(jī)危險(xiǎn)、危害因素對策措施的建議

（1）凡是與氧氣接觸的所有零件、閥門、管道、工具，都必須嚴(yán)格徹底脫脂，操作者的手、服裝應(yīng)忌油。（2）在拆卸活塞桿時(shí)，應(yīng)將油清洗干凈，并用四氯化碳去油后再拉出密封器，防止油脂帶人上密封器。（3）氧氣管道在安裝時(shí)，內(nèi)壁應(yīng)徹底除銹，到露出金屬本色為止；氧氣管最好采用不銹管，若用碳鋼管（低壓狀態(tài)）應(yīng)采用氬弧焊打底，防止產(chǎn)生焊瘤焊渣；氧氣管無論壓力高低嚴(yán)禁采用鍍鋅鋼管。（4）在氧壓機(jī)進(jìn)口管道上安裝上銅基合金的粉末過濾器，防止鐵銹等機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)入氧壓機(jī)；過濾器芯子應(yīng)用銅制，每季度應(yīng)拆開清洗一次。

以上是我對目前我國內(nèi)現(xiàn)有的空分裝置危險(xiǎn)源的淺析。從事制氧工作有十余年了，經(jīng)歷了許許多多大大小小的事故，血的教訓(xùn)還歷歷在目。我們要充分了解生產(chǎn)裝置的危險(xiǎn)因素，從最大程度上避免事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

[1]《制氧工問答》《制氧技術(shù)》《制氧安全操作規(guī)程》.

作者簡介：張博（1982.1.2-），男，河北省邢臺(tái)市橋東區(qū)，學(xué)歷：大專，研究方向：制氧。