一、空分設備的危險源有哪些
空分設備主(zhu)要應(ying)用于化工、冶金等行業,作為大型機械設備,在運行中(zhong)也存在危(wei)險(xian)(xian)因(yin)素,據(ju)了(le)解,空分設備的危(wei)險(xian)(xian)源主(zhu)要有:
1、氧氣
氧(yang)氣(含液氧(yang)),是該(gai)生產裝置的(de)主要(yao)產品之(zhi)一(yi),是助燃(ran)物質(zhi),為乙類火災危險性(xing)物質(zhi)。氧(yang)氣是可燃(ran)物燃(ran)燒爆炸的(de)基(ji)本要(yao)素之(zhi)一(yi),能氧(yang)化大多數活性(xing)物質(zhi)。與(yu)易燃(ran)物(如乙炔(gui)、甲烷(wan)等)形(xing)成有爆炸性(xing)的(de)混合物。
2、油料
空分(fen)設備主要使用透(tou)(tou)平(ping)油和(he)潤滑油。透(tou)(tou)平(ping)油閃(shan)點(開杯(bei))≥195℃,系(xi)丙(bing)類火(huo)(huo)災危險(xian)(xian)性(xing)可燃液體。增壓(ya)透(tou)(tou)平(ping)膨脹機透(tou)(tou)平(ping)油管道(dao)(dao),一(yi)旦(dan)(dan)輸(shu)油管道(dao)(dao)發生泄漏(lou),遇高熱(re)或明火(huo)(huo),會(hui)引起(qi)火(huo)(huo)災、爆炸(zha)。潤滑油閃(shan)點(開杯(bei))≥230℃,系(xi)丙(bing)類火(huo)(huo)災危險(xian)(xian)性(xing)可燃液體。輸(shu)油管道(dao)(dao)一(yi)旦(dan)(dan)發生泄漏(lou),遇高熱(re)或明火(huo)(huo),也(ye)會(hui)引起(qi)火(huo)(huo)災、爆炸(zha)。
3、碳氫化合物
原(yuan)料空(kong)氣中含有(you)一(yi)定量(liang)的(de)碳(tan)(tan)氫(qing)化(hua)(hua)合物,它(ta)們(men)的(de)閃點都(dou)非常低(di),爆(bao)炸(zha)極限較(jiao)寬。生產過(guo)程(cheng)中碳(tan)(tan)氫(qing)化(hua)(hua)合物如果(guo)在空(kong)分設備(bei)內過(guo)量(liang)積聚,遇高熱可能引(yin)起爆(bao)炸(zha)。
空分塔中(zhong),可爆(bao)物質(zhi)主要有:乙炔(C2H2)和(he)其(qi)他(ta)碳(tan)氫化合(he)物〔CnHm(C2H2除外(wai))〕等。在這(zhe)些危險雜質(zhi)中(zhong),乙炔是(shi)形成(cheng)爆(bao)炸(zha)的最(zui)主要的根源。這(zhe)是(shi)因為乙炔在液氧(yang)中(zhong)的溶解(jie)度極低,約(yue)5.2cm3/L液氧(yang),過剩(sheng)的乙炔就(jiu)會以白色(se)固態(tai)微粒懸浮在液氧(yang)中(zhong)。而乙炔又是(shi)不飽(bao)和(he)的碳(tan)氫化合(he)物,具有很(hen)高的化學活(huo)性,性質(zhi)極不穩定。
4、液態臭氧
?液(ye)氧(yang)通(tong)過(guo)空分閥門時,長時間受(shou)到摩擦和氣流沖(chong)擊,在(zai)產生(sheng)的靜電作用的條件下,能夠使少部分液(ye)氧(yang)變(bian)成液(ye)態(tai)臭(chou)氧(yang)。液(ye)態(tai)臭(chou)氧(yang)是一(yi)種深藍色的液(ye)體,在(zai)通(tong)常條件下,該液(ye)體汽化、分解,使氧(yang)的分壓(ya)急劇增(zeng)大(da),故具有爆(bao)炸的危險(xian)性。
5、機械裝置爆炸的風險
空分設(she)(she)備(bei)的空氣(qi)(qi)壓(ya)縮(suo)機(ji)組(zu)、空氣(qi)(qi)預冷系統(tong)、空氣(qi)(qi)純化系統(tong),分餾塔冷箱系統(tong)、增壓(ya)透平膨(peng)脹機(ji)組(zu)、氧氣(qi)(qi)透平壓(ya)縮(suo)機(ji)組(zu)、氮氣(qi)(qi)透平機(ji)組(zu)等均為(wei)壓(ya)力容器。如果壓(ya)力超過(guo)設(she)(she)計允許(xu)值或壓(ya)力表失靈(ling),均存在著裂紋、破碎、爆炸的危險。
當(dang)空分設備發生氧(yang)氣泄漏、或(huo)檢修(xiu)氧(yang)氣罐時(shi)未置(zhi)換或(huo)置(zhi)換不徹(che)底,作業環境達到(dao)富氧(yang)狀態〔空氣中氧(yang)含(han)量超過21%(V/V)〕,遇火(huo)星或(huo)高溫易發生火(huo)災(zai)事故。
6、電氣傷害
電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)是(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)作用于(yu)(yu)人體造成(cheng)的(de)(de)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai),有觸(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)、電(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)場傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)及間(jian)接(jie)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)3種(zhong)類型。電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)事故以觸(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)最(zui)為常(chang)見,而絕大部分觸(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)都屬于(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)擊傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)。廠區內(nei)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)設(she)(she)(she)備(bei)、電(dian)(dian)(dian)(dian)纜敷設(she)(she)(she)及配(pei)電(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)置隨處可見,存(cun)在著電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)設(she)(she)(she)施、電(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(器(qi))設(she)(she)(she)備(bei)因防(fang)(fang)火(huo)防(fang)(fang)爆、防(fang)(fang)水(shui)防(fang)(fang)潮、安(an)全保護(hu)設(she)(she)(she)施不完善(shan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)纜敷設(she)(she)(she)不合理造成(cheng)人體觸(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)事故的(de)(de)可能(neng)。另外,因防(fang)(fang)雷(lei)接(jie)地措施不完善(shan)也會發生(sheng)雷(lei)電(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)事故。當裝(zhuang)置中液化的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體流速增高時(shi),靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)強度便(bian)迅速提高,且可能(neng)達到較(jiao)高的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓而發生(sheng)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)火(huo)花,形成(cheng)火(huo)災(zai)爆炸(zha)的(de)(de)引(yin)爆源(yuan)。空分塔的(de)(de)爆炸(zha)事故,常(chang)常(chang)是(shi)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)火(huo)花形成(cheng)的(de)(de)引(yin)爆源(yuan)。
7、機械傷害
如(ru)果(guo)空分(fen)機械轉(zhuan)動部件外露,防護措(cuo)施(shi)和(he)必(bi)要的(de)安全裝(zhuang)置不完(wan)善,可能使操作人員的(de)頭(tou)發、服(fu)飾纏繞其(qi)上而造成人身傷(shang)害。
8、墜落傷害
如(ru)空(kong)氣(qi)壓(ya)縮機(ji)組(zu)、空(kong)氣(qi)冷卻塔(ta)(ta)(ta)、水冷卻塔(ta)(ta)(ta)、水過濾器(qi)、空(kong)氣(qi)純化系(xi)統、分餾塔(ta)(ta)(ta)冷箱系(xi)統、主換熱器(qi)、液(ye)氮液(ye)空(kong)過冷器(qi)、粗氬(ya)塔(ta)(ta)(ta)、精(jing)氬(ya)塔(ta)(ta)(ta)、增(zeng)壓(ya)透(tou)平(ping)膨脹機(ji)組(zu)、氧氣(qi)活塞壓(ya)縮機(ji)組(zu)、氮氣(qi)透(tou)平(ping)壓(ya)縮機(ji)組(zu)等,其(qi)巡檢處均(jun)高(gao)于2m(含2m)以上,上面的(de)巡檢人員(yuan)將可能發生墜(zhui)落事故(gu)。工人作(zuo)業或(huo)巡檢需要(yao)沿著不同的(de)運轉(zhuan)層,經過不同高(gao)度(du)的(de)平(ping)臺和鋼(gang)梯,存在著墜(zhui)落傷害(hai)危險。
9、冷凍傷害
空分設備(bei)生(sheng)產(chan)的(de)液氧、液氮、液氬(ya)等產(chan)品(pin),一旦由(you)于輸(shu)送這些產(chan)品(pin)的(de)泵、閥門、管(guan)道及貯罐等設備(bei)密封不嚴,設備(bei)發生(sheng)裂紋或破碎,將發生(sheng)泄漏事件,噴灑到操(cao)作人員的(de)身體(ti)上,由(you)于它們的(de)沸點非(fei)常(chang)低,加(jia)之汽化時(shi)要吸(xi)收大量的(de)熱量,所以(yi)會造成人體(ti)冷凍傷害(hai)。
二、如何防范空氣分離設備的危險源
空分設備的危(wei)險(xian)源是比較(jiao)多的,為(wei)了防止出現(xian)事故,有必要做好危(wei)險(xian)防范(fan)工作:
1、抓住空氣來源關
空分(fen)設(she)備的原料就(jiu)是大(da)氣,大(da)氣質量的好(hao)壞直接關系著主冷液氧(yang)中烴類的變化。
(1)建立(li)大氣(qi)質量(liang)監(jian)測(ce),每(mei)周分析一次。
(2)設立(li)風(feng)向標(biao),隨時掌握四季風(feng)向的(de)變化,如果主冷的(de)總碳(tan)氫的(de)含量超標(biao)就及時安操作(zuo)規程的(de)要求排(pai)放。
2、把住空氣壓縮關
從空(kong)(kong)分設(she)備的(de)(de)流程來看(kan),進入分餾塔(ta)系(xi)統的(de)(de)空(kong)(kong)氣(qi)來源于空(kong)(kong)壓機(ji)系(xi)統,在(zai)(zai)此過程中(zhong)(zhong)就(jiu)不可(ke)避免(mian)的(de)(de)存在(zai)(zai)潤(run)滑脂(zhi),這些潤(run)滑油脂(zhi)是(shi)非常危(wei)險的(de)(de)。因(yin)為(wei)液氧中(zhong)(zhong)的(de)(de)油脂(zhi)能附著在(zai)(zai)主冷的(de)(de)翅片上(shang),當(dang)油膜(mo)達一定厚度(du)時(shi),它將(jiang)與不飽和烴、氮氧化物和氧氣(qi)的(de)(de)混合物在(zai)(zai)低溫下起化學反應生(sheng)成(cheng)靈敏(min)度(du)較(jiao)大的(de)(de)可(ke)燃(ran)物,這些可(ke)燃(ran)物一旦遇火(huo)(huo)源就(jiu)會發生(sheng)爆(bao)炸(zha)。另外空(kong)(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)灰(hui)塵等雜質被帶人(ren)分餾塔(ta)中(zhong)(zhong)也是(shi)危(wei)險的(de)(de),一是(shi)它可(ke)以在(zai)(zai)板(ban)式換熱(re)器(qi)中(zhong)(zhong)堵(du)塞;二是(shi)進入分餾塔(ta)中(zhong)(zhong)的(de)(de)固(gu)體懸浮在(zai)(zai)液氧液面上(shang),摩擦產生(sheng)靜電打火(huo)(huo),這就(jiu)形成(cheng)了(le)引(yin)火(huo)(huo)源。可(ke)采取以下措(cuo)施(shi):
(1)將空氣(qi)吸入口的(de)過濾器(qi)改(gai)裝(zhuang)成(cheng)為(wei)自潔式過濾器(qi)(如(ru)增加氣(qi)脈沖自動清(qing)灰(hui)裝(zhuang)置(zhi)),能最(zui)大限度的(de)改(gai)善空壓機入口的(de)空氣(qi)質量。
(2)空(kong)壓機軸封方(fang)式采用(yong)空(kong)氣(qi)迷宮密(mi)封無油潤(run)滑來進行,確保空(kong)壓機出口空(kong)氣(qi)不帶油。
(3)空(kong)壓機(ji)設置了(le)自保(bao)聯(lian)鎖(suo)和在線振(zhen)動監測系統,嚴(yan)格設定報警值和停車限值,確保(bao)空(kong)壓機(ji)的正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing),防止因頻繁開停機(ji)而將油(you)脂或雜質帶人(ren)系統。
3、加強空氣凈化
由于(yu)空氣污染等原因(yin),壓縮后(hou)送(song)來(lai)的(de)(de)無油、干凈的(de)(de)空氣中(zhong)含(han)有大量水(shui)、乙炔、甲(jia)烷、二氧化碳、乙烷、乙烯(xi)、丙烯(xi)等物質(zhi),這些(xie)物質(zhi)在(zai)(zai)凈化過(guo)程(cheng)中(zhong)要盡量脫除,否則很(hen)可能發生一些(xie)危險。如:大量的(de)(de)水(shui)分(fen)和二氧化碳被帶(dai)入(ru)冷箱,就會(hui)造成凍堵;不飽(bao)和烴(jing)能大部分(fen)被吸附在(zai)(zai)分(fen)子篩中(zhong),而飽(bao)和烴(jing)因(yin)不易被吸附,很(hen)容(rong)易會(hui)被帶(dai)入(ru)分(fen)餾塔(ta)內,引(yin)起嚴重后(hou)果。解決問(wen)題的(de)(de)主要做法:
(1)空(kong)冷塔(ta)設置了(le)高、低液(ye)位聯鎖,防止在除沫器損壞或空(kong)壓機異常的(de)情況下,空(kong)冷塔(ta)的(de)液(ye)位失控而(er)使空(kong)氣(qi)中帶水。
(2)根據環境實際,對分(fen)子篩(shai)吸(xi)附(fu)器內分(fen)子篩(shai)填(tian)量(liang)進行調整(zheng),這(zhe)樣通過增加分(fen)子篩(shai)裝(zhuang)填(tian)量(liang),提高(gao)了對烴類(lei)(lei)及二(er)氧(yang)化碳的吸(xi)附(fu)能力,最大限度地減少烴類(lei)(lei)及二(er)氧(yang)化碳帶入分(fen)餾塔中。
(3)夏季(ji)環境溫度高(gao)(gao),分(fen)子篩(shai)(shai)吸附(fu)器在高(gao)(gao)負荷(he)運行的(de)前(qian)提下調節空間不大,對分(fen)子篩(shai)(shai)出(chu)口的(de)二氧化碳在線檢測儀加強監控,防止因(yin)二氧化碳超(chao)標引起設備(bei)凍(dong)堵(du)。離線通過(guo)對出(chu)分(fen)子篩(shai)(shai)的(de)空氣露點(dian)分(fen)析,確保水含量不超(chao)標。
4、強化深冷分離
空(kong)分(fen)(fen)設備的最危(wei)險、也是最關鍵的是分(fen)(fen)餾塔(ta)部分(fen)(fen),由于分(fen)(fen)子篩對飽和烴基本不吸(xi)附(fu),這樣烴類物質就(jiu)會帶入餾塔(ta)中,對安(an)(an)全(quan)生產造成極大威脅(xie)。防止安(an)(an)全(quan)事故的主要措施:
(1)主(zhu)冷凝(ning)蒸發(fa)(fa)器結構(gou)設計(ji)為防(fang)爆(bao)型,特殊(shu)結構(gou)防(fang)止烴類析出堆積在(zai)翅片的某些部(bu)位上,使局部(bu)烴類超(chao)高(gao)。目(mu)前,各國通(tong)過對主(zhu)冷爆(bao)炸的研究,一致認為由于空分(fen)主(zhu)冷凝(ning)蒸發(fa)(fa)器中液(ye)氧的不斷沸騰、蒸發(fa)(fa),使可(ke)燃物在(zai)此濃(nong)縮積聚,且摩擦(ca)沖擊最強烈(lie),所以容易在(zai)主(zhu)冷中形成爆(bao)炸中心,通(tong)過采(cai)用新型防(fang)爆(bao)結構(gou),可(ke)最大限度地降低其爆(bao)炸的可(ke)能。
(2)主冷(leng)板式單元采用全浸式操作,防(fang)止烴(jing)類(lei)析(xi)出(chu)發生危(wei)險。
(3)增(zeng)(zeng)設1%液(ye)氧(yang)連續排(pai)放,和間(jian)斷式(shi)不定量的(de)排(pai)放,使主冷(leng)液(ye)氧(yang)始終保持部分(fen)更新,防(fang)止(zhi)烴(jing)類積聚增(zeng)(zeng)濃(nong)。
(4)增(zeng)大液氧吸附器的能力(li),增(zeng)加其脫(tuo)炔和脫(tuo)極(ji)性(xing)有(you)機物(wu)的能力(li),并定期(qi)按規程進行再生。
(5)設立在(zai)(zai)線分析儀。通過在(zai)(zai)線法(fa)、離線直接法(fa)、離線濃(nong)縮法(fa)三種分析方法(fa)對比(bi),更準確地掌(zhang)握液(ye)氧中的烴類動態,確保裝(zhuang)置安全(quan)運行。
在設備(bei)檢修維(wei)護方(fang)面采(cai)取的主要方(fang)法(fa):
(1)對(dui)活塞式氧(yang)壓機的密封及刮(gua)油(you)系統定期進(jin)行檢驗(yan),確保(bao)無油(you)、無泄漏。
(2)增設(she)停車(che)嚴(yan)密(mi)聯鎖系統(tong),通過三個(ge)快速切斷閥防止因(yin)氧(yang)壓機停車(che)而造成烴類氣體的反竄。
(3)氮氣(qi)送出管線上(shang)設有單向(xiang)閥和聯鎖快速切(qie)斷閥。
(4)對(dui)液氧貯槽(cao)中的烴類(lei)物質堅持每(mei)天分析一次(ci),發現超標(biao)現象及時(shi)進行排放(fang)。
(5)高壓(ya)(ya)氧氣送出閥(fa)增設小旁路,避免因壓(ya)(ya)差過(guo)大使(shi)流速(su)過(guo)快(kuai)而(er)發生危險。
5、強化人員安全培訓
(1) 隨著裝置運行條件(jian)的變化定期(qi)修改《操作規程》,使操作有(you)章可循(xun)。
(2)組織編寫空分設備技術(shu)培訓大綱,定期(qi)對人員(yuan)進行(xing)培訓。
(3)操作人員不但要通過裝置(zhi)的(de)上崗(gang)(gang)考核,還必須通過當地勞動部門簽訂的(de)特殊(shu)工(gong)種合格證方能上崗(gang)(gang)操作。
(4)堅持不(bu)定期的事故演練,使(shi)操(cao)作人員對空分設備存在的各種(zhong)危險因素牢(lao)記(ji)在心(xin)。