克拉瑪依氧氣充裝站設(shè)計(jì)及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

楊雅仙,謝 輝（中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司,新疆 克拉瑪依 834003）

克拉瑪依氧氣充裝站設(shè)計(jì)及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

楊雅仙,謝 輝
（中石油克拉瑪依石化有限責(zé)任公司,新疆 克拉瑪依 834003）

近年來(lái)，隨著克拉瑪依市工業(yè)的快速發(fā)展，石化工業(yè)園區(qū)企業(yè)的陸續(xù)開工建設(shè)，工業(yè)氧氣需求量在成倍的增加，氣體產(chǎn)品呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面。根據(jù)《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)克拉瑪依某氧氣充裝站進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文結(jié)合克拉瑪依氧氣充裝站的實(shí)際情況，根據(jù)《氧氣充裝站規(guī)范》，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)和安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

氧氣充裝站；設(shè)計(jì)； 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

1 氧氣充裝站設(shè)計(jì)要求

1.1 站場(chǎng)選址

氧氣充裝站的設(shè)計(jì)應(yīng)符合防火、安全、環(huán)保及城鄉(xiāng)規(guī)劃等相關(guān)要求。氧氣站應(yīng)選擇在環(huán)境空氣潔凈的地區(qū)，并布置在有害氣體和固體塵粒散發(fā)源的全年最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。

1.2 間距要求

氧氣充裝站與其他建筑物、構(gòu)筑物的安全防火距離是根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和GB16912《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》，結(jié)合國(guó)內(nèi)氧氣充裝站建設(shè)、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定。氧氣站與各類建筑物、構(gòu)筑物之間的防火距離，距離一、二級(jí)建筑物、構(gòu)筑物≥10m，距離民用建筑、明火或散發(fā)火花地點(diǎn)≥25m，距離室外變、配電站≥25m，距離廠外道路（路邊）≥15m。

2 氧氣充裝站設(shè)計(jì)方案

2.1 安全規(guī)范

氧氣站與各類建筑物、構(gòu)筑物之間的防火間距應(yīng)滿足GB50016《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求、《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》、消防設(shè)施應(yīng)按GB50140-2005《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)；電力設(shè)施按照GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)。

2.2 工藝流程

氧氣通過供氣車間自壓至氣囊中緩存，再經(jīng)過氧氣壓縮機(jī)壓縮至15MPa，壓縮后的氧氣充入相應(yīng)的鋼瓶，供用戶使用。

2.3 設(shè)備選擇

設(shè)備的選擇應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，操作方便，使用安全，節(jié)能顯著，通用性強(qiáng)。

氧氣壓縮機(jī)：采用氧氣專用活塞式壓縮機(jī)，型號(hào)為2Z2-3/165-I，型式為立式、雙列、五級(jí)、無(wú)潤(rùn)滑，排氣量為180m3/h（按吸入狀態(tài)），出口壓力為15MPa，氣缸采用循環(huán)水冷卻，設(shè)有專門的供水系統(tǒng)，并設(shè)置溫度高高聯(lián)鎖停車裝置。

貯氣囊：起緩沖作用，應(yīng)選用耐老化、抗腐蝕、氣密性高的，具有阻燃防火、抗靜電、防紫外線、耐酸堿腐蝕等特點(diǎn)。

水封罐：防止貯氣囊抽癟變形，保持在正常操作壓力。

抽真空泵：真空泵選用WLW系列往復(fù)式真空泵。抽氣速率150L/s，極限真空度為2.6KPa，排氣壓力為0.01MPa。WLW系類泵比相同規(guī)格的W系類泵節(jié)電33%、節(jié)水50%，節(jié)省占地面積70%，噪音低2～5分貝，降低了橫波劣行振動(dòng)，延長(zhǎng)了主機(jī)使用壽命，提高真空清潔度等優(yōu)點(diǎn)。

2.4 電氣設(shè)計(jì)

所有電氣設(shè)備及照明防護(hù)等級(jí)不低于IP54。照度值按照房間功能和場(chǎng)所不同的照度要求和環(huán)境特征，選用不同型式的燈具，以高效節(jié)能燈熒光燈電光源為主。照明箱墻上固定安裝，空瓶間、實(shí)瓶間、氧壓縮機(jī)間照明導(dǎo)線穿鋼管保護(hù)，沿柱敷設(shè)。

2.5 防雷與接地設(shè)計(jì)

該建筑物氧氣站壓縮機(jī)間為21區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境，氧氣灌瓶間、氧氣貯罐間、氧氣貯氣間為22區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境，按《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，屬第二類防雷建筑物。屋頂采用接閃帶防直擊雷，網(wǎng)格不大于12×8m。接閃帶（ψ10圓鋼）支架固定間距不大于1000mm，轉(zhuǎn)彎處不大于500mm，支架采用-25×4鍍鋅扁鋼。屋頂上所有凸起的金屬構(gòu)筑物等均應(yīng)與接閃帶連接。防雷裝置引下線（ψ10圓鋼）在地面上1.7m至地面下0.3m段用鍍鋅角鋼保護(hù)，在地面上0.3m處設(shè)斷接卡子，引下線的沖擊接地電阻不大于10Ω。

2.6 消防設(shè)計(jì)

新建氧氣充裝站是利用已建庫(kù)房進(jìn)行的改造而建。已建庫(kù)房平面尺寸為32m×17m，高7.8m，根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006規(guī)定，氧氣充裝站廠房一次滅火的室外消火栓用水量25L/s，室內(nèi)的消火栓用水量為10L/s，故新建氧氣充裝站的消防水量為35L/ s，滅火時(shí)間為2h，消防水儲(chǔ)量為252m3。根據(jù)計(jì)算，室外需要新建DN150的消防管線，室內(nèi)需要建設(shè)DN100的消防管。

3 安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目生產(chǎn)過程中所涉及的物料為氧氣，根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》（2002版）、《危險(xiǎn)貨物品名表》（GB12268-2012），氧氣為危險(xiǎn)化學(xué)品物質(zhì)。其危險(xiǎn)性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）生產(chǎn)過程中。氧氣具有強(qiáng)烈的助燃作用，遇火源可迅速助燃。輸送氧氣的管道中，鐵銹、焊渣、粉末等雜質(zhì)與管道內(nèi)壁或配件摩擦沖撞，均易產(chǎn)生火花、高溫而導(dǎo)致燃燒。其危險(xiǎn)性與雜質(zhì)的種類、粒度和氧氣流速有直接關(guān)系；氧氣生產(chǎn)操作、檢修時(shí)帶入油污，在與高壓高氧含量的氧氣接觸時(shí)極易起火燃燒，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)爆炸事故；若機(jī)械設(shè)備防護(hù)設(shè)施不全或檢修時(shí)工人違規(guī)操作，搬運(yùn)鋼瓶時(shí)倒瓶易發(fā)生傷害事故；（2）氧氣充裝。充裝時(shí)氣瓶溫度過高、充氣壓力過大或遇到高熱會(huì)導(dǎo)致氣瓶爆炸危險(xiǎn)，并使運(yùn)輸和使用過程的危險(xiǎn)性大大增加；氧氣瓶充裝前未經(jīng)檢驗(yàn)或?qū)︿撚?、顏色?biāo)記不符合要求，瓶?jī)?nèi)介質(zhì)不穩(wěn)定、附件不合格、超過檢驗(yàn)期、有外觀缺陷，沾有油污、首次充裝未經(jīng)置換或抽真空處理的氣瓶進(jìn)行充裝，可能使應(yīng)報(bào)廢或維修的鋼瓶投入使用，導(dǎo)致在充裝、運(yùn)輸和使用過程中產(chǎn)生泄漏、爆炸等危險(xiǎn)；（3）氧氣儲(chǔ)存。由于保管不善，瓶體收到嚴(yán)重腐蝕或受陽(yáng)光暴曬，明火熱輻射等作用，致使氣瓶承壓下降，瓶溫過高，瓶?jī)?nèi)壓力劇增，有爆炸危險(xiǎn)；（4）氣瓶裝卸運(yùn)輸。搬運(yùn)裝卸時(shí)，氣瓶從高處墜落，傾倒或滾動(dòng)，發(fā)生劇烈碰撞沖擊和倒置現(xiàn)象，可引起燃燒、爆炸，并對(duì)人員產(chǎn)生機(jī)械傷害；由于瓶帽受振動(dòng)或無(wú)瓶帽，以及使用方法不當(dāng)?shù)?，造成密封不?yán)、泄漏甚至瓶閥損壞，高壓氣體沖出等（5）其它危險(xiǎn)因素。氧氣站還存在噪聲、靜電、雷電、觸電、墜落及機(jī)械傷害等危險(xiǎn)

4 結(jié)論

近年來(lái)，由于國(guó)內(nèi)工業(yè)的快速發(fā)展，氧氣充裝技術(shù)將會(huì)被更多的應(yīng)用起來(lái)，氧氣充裝站的設(shè)計(jì)和安全必須予以高度重視，確保生產(chǎn)的安全。

[1]GB50030-2013.氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]GB16912-2008，深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程[S].

[3]GB27550-2011.氣瓶充裝站安全技術(shù)條件[S].

楊雅仙，工程師，主要從事：化工工藝設(shè)計(jì)工作。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.252