1.氧氣安全生產(chǎn)的特點
氧是無色、無味、無嗅的氣體,比空氣重。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下液化溫度為—182.98 ℃。液氧系天藍(lán)色、透明、易流動的液體。凝固溫度為-248.4 ℃,呈藍(lán)色固體結(jié)晶。
氧與其他物質(zhì)化合生成氧化物的氧化反應(yīng)無時不在進(jìn)行,純氧中進(jìn)行的氧化反應(yīng)異常激烈,同時放出大量熱,溫度極高。
氧是優(yōu)良的助燃劑,與一切可燃物可進(jìn)行燃燒。與可燃?xì)怏w,如氫、乙炔、甲烷、煤氣、天然氣等可燃?xì)怏w,按一定比例混合后容易發(fā)生爆炸。氧氣純度越高,壓力越大,愈危險。各種油脂與壓縮氧氣接觸,易自燃。
氧氣的制取方法很多,一般有化學(xué)法、電解法、吸附法和深度冷凍法等。
深度冷凍法制氧以空氣為原料,電耗低(1.8~2.16 MJ/m3)、成本低、產(chǎn)量高、質(zhì)量好,安全運轉(zhuǎn)周期長,工藝成熟,目前已在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。
2.氧氣生產(chǎn)的安全技術(shù)
隨著吹氧煉鋼、高爐富氧鼓風(fēng)等強(qiáng)化冶煉的措施和鋼坯自動火焰清理機(jī)新技術(shù)的采用,鋼鐵企業(yè)的用氧發(fā)展很快,已成為國民經(jīng)濟(jì)中最大的用氧部門。其特點是裝機(jī)多,容量大,普遍采用大型制氧機(jī)組,小時產(chǎn)氧量達(dá)數(shù)萬立方米,單機(jī)容量為3 200~3 500m3/h。
氧氣在鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)中占有很重要的地位,并具有非常廣泛的用途。其用途基本可分為:工藝用氧和切焊用氧。鋼鐵企業(yè)不僅用氧量大,而且用途廣泛,從原料加工、冶煉、軋鋼到機(jī)修、基建,甚至生活后勤工作,無時不用氧氣。
1)氧氣的爆炸
(1)物理爆炸。無化學(xué)反應(yīng),也沒有大幅升溫現(xiàn)象。一般是在常溫或比常溫稍高的溫度下,由于氣壓超過了受壓容器或管道的屈服極限乃至強(qiáng)度極限,造成壓力容器或管道爆裂,如氧氣鋼瓶使用年限過久,腐蝕嚴(yán)重,瓶壁變薄,又沒有檢查,以致在充氣時或充氣后發(fā)生物理性超壓爆炸。
(2)化學(xué)爆炸。有化學(xué)反應(yīng),并產(chǎn)生高溫、高壓,瞬時發(fā)生爆炸,如氫、氧混合裝瓶,見火即爆。
2)氧氣的燃爆
發(fā)生燃爆需要可燃物、氧化劑和激發(fā)能源三要素同時存在。氧氣和液氧都是很強(qiáng)的氧化劑。氧氣的純度越高,壓力越高,危險性越大。
當(dāng)可燃物與氧混合并存在激發(fā)能源時,可能發(fā)生燃燒,但不一定爆炸。只有當(dāng)氧與可燃?xì)怏w均勻混合,濃度在爆炸極限范圍內(nèi)時,遇到激發(fā)能源,才能引發(fā)爆炸。這就是燃燒條件和爆炸條件的惟一差別。
3)氧氣生產(chǎn)的安全要點
預(yù)防氧氣事故應(yīng)從安全管理、安全裝置兩個方面人手。
(1)安全管理。制定崗位責(zé)任制、安全教育培訓(xùn)制度、安全檢查制度、安全操作規(guī)程等相應(yīng)的安全管理制度,并嚴(yán)格執(zhí)行。
(2)安全裝置。氧氣安全裝置主要包括三大類:
一是安全泄壓裝置。安全泄壓裝置是用以保證系統(tǒng)(容器、管道、設(shè)備等)安全運行,防止發(fā)生超壓事故的一種保險裝置。若系統(tǒng)壓力超過規(guī)定值,它就自動將系統(tǒng)內(nèi)的氣體迅速排出一部分,使系統(tǒng)壓力恢復(fù)正常值。
安全泄壓裝置有許多種類型,目前,冶金企業(yè)使用最多的是安全閥與防爆片。
安全閥由閥座、閥瓣和閥體組成,是一種閥門自動開啟型安全泄壓裝置。壓力超限時,閥門自動開啟泄壓;壓力正常后,閥門自動關(guān)閉。安全閥泄壓不影響系統(tǒng)正常運行。安全閥必須動作靈敏可靠,密封性能良好,結(jié)構(gòu)緊湊,調(diào)節(jié)方便。
防爆片又稱防爆膜、防爆板,是一種斷裂型安全泄壓裝置。因為泄壓后膜片不能自動復(fù)原,所以系統(tǒng)將被迫停止運行。因此,防爆片只是在不宜安裝安全閥的情況下使用。
二是報警停車聯(lián)鎖裝置。該裝置能夠通過對一系列參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)異?;虺?,自動報警和(或)停車。目前使用較普遍的是溫度、壓力、濃度、阻力、流量、液位報警停車連鎖裝置。
另外,軸位移保護(hù)、防喘振保護(hù)、振動保護(hù)、超速保護(hù),以及電壓、電流、接地保護(hù)也經(jīng)常采用報警停車連鎖裝置。
三是其他防護(hù)措施。氧氣事故的其他防護(hù)措施包括放散閥、逆止閥、防爆墻、防雷防靜電接地等。