一、空分設備的危險源有哪些
空分設備主要(yao)應用于化(hua)工、冶金等行(xing)業,作為(wei)大型機(ji)械設備,在運行(xing)中也存(cun)在危險(xian)因素,據了解,空分設備的危險(xian)源主要(yao)有:
1、氧氣
氧(yang)氣(含液氧(yang)),是(shi)該生(sheng)產(chan)裝(zhuang)置的主要產(chan)品之(zhi)(zhi)一,是(shi)助(zhu)燃物(wu)質(zhi),為乙類火(huo)災危險性(xing)物(wu)質(zhi)。氧(yang)氣是(shi)可燃物(wu)燃燒爆(bao)炸(zha)的基本要素之(zhi)(zhi)一,能(neng)氧(yang)化大多數(shu)活性(xing)物(wu)質(zhi)。與(yu)易燃物(wu)(如乙炔、甲烷(wan)等)形(xing)成有(you)爆(bao)炸(zha)性(xing)的混合物(wu)。
2、油料
空分設備主(zhu)要使用透(tou)(tou)平(ping)油(you)和潤(run)滑油(you)。透(tou)(tou)平(ping)油(you)閃點(dian)(開(kai)杯(bei))≥195℃,系(xi)丙(bing)類火(huo)災(zai)(zai)(zai)危險(xian)性可燃(ran)液體。增(zeng)壓透(tou)(tou)平(ping)膨脹機透(tou)(tou)平(ping)油(you)管(guan)道,一(yi)旦輸油(you)管(guan)道發生泄漏,遇高(gao)熱(re)或明(ming)火(huo),會引起火(huo)災(zai)(zai)(zai)、爆炸。潤(run)滑油(you)閃點(dian)(開(kai)杯(bei))≥230℃,系(xi)丙(bing)類火(huo)災(zai)(zai)(zai)危險(xian)性可燃(ran)液體。輸油(you)管(guan)道一(yi)旦發生泄漏,遇高(gao)熱(re)或明(ming)火(huo),也會引起火(huo)災(zai)(zai)(zai)、爆炸。
3、碳氫化合物
原料空氣中含有一(yi)定量的(de)碳(tan)氫化(hua)合(he)物(wu),它們的(de)閃點都(dou)非常(chang)低,爆(bao)炸(zha)極限較寬。生(sheng)產過程中碳(tan)氫化(hua)合(he)物(wu)如(ru)果在空分(fen)設備內過量積(ji)聚,遇高(gao)熱可(ke)能引起爆(bao)炸(zha)。
空(kong)分塔中(zhong)(zhong)(zhong),可爆物(wu)質主要(yao)有:乙(yi)(yi)炔(gui)(C2H2)和(he)(he)其(qi)他(ta)碳氫化(hua)合物(wu)〔CnHm(C2H2除外)〕等。在這些危險(xian)雜(za)質中(zhong)(zhong)(zhong),乙(yi)(yi)炔(gui)是(shi)(shi)形成爆炸的(de)最主要(yao)的(de)根源(yuan)。這是(shi)(shi)因為(wei)乙(yi)(yi)炔(gui)在液(ye)氧(yang)(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)溶(rong)解度(du)極(ji)低(di),約5.2cm3/L液(ye)氧(yang)(yang),過剩的(de)乙(yi)(yi)炔(gui)就(jiu)會以白色固態(tai)微粒懸浮在液(ye)氧(yang)(yang)中(zhong)(zhong)(zhong)。而乙(yi)(yi)炔(gui)又(you)是(shi)(shi)不(bu)飽和(he)(he)的(de)碳氫化(hua)合物(wu),具(ju)有很高的(de)化(hua)學活性(xing),性(xing)質極(ji)不(bu)穩定。
4、液態臭氧
?液(ye)氧(yang)通過空分(fen)(fen)閥(fa)門時(shi),長時(shi)間受到摩擦和氣流沖(chong)擊,在(zai)產(chan)生的(de)(de)靜電作用的(de)(de)條件下(xia),能夠使(shi)少部分(fen)(fen)液(ye)氧(yang)變(bian)成液(ye)態(tai)臭氧(yang)。液(ye)態(tai)臭氧(yang)是(shi)一種深藍(lan)色的(de)(de)液(ye)體,在(zai)通常條件下(xia),該液(ye)體汽(qi)化(hua)、分(fen)(fen)解,使(shi)氧(yang)的(de)(de)分(fen)(fen)壓急劇增大,故具有爆炸的(de)(de)危(wei)險性。
5、機械裝置爆炸的風險
空(kong)分設(she)備的(de)(de)空(kong)氣(qi)壓(ya)縮機組、空(kong)氣(qi)預冷系統、空(kong)氣(qi)純化系統,分餾塔冷箱系統、增壓(ya)透(tou)平(ping)膨脹機組、氧(yang)氣(qi)透(tou)平(ping)壓(ya)縮機組、氮氣(qi)透(tou)平(ping)機組等均為壓(ya)力容器。如果壓(ya)力超過設(she)計允許值或壓(ya)力表失靈(ling),均存在著裂紋、破碎、爆炸(zha)的(de)(de)危險。
當空分設(she)備發(fa)生氧氣(qi)泄漏、或檢(jian)修氧氣(qi)罐時未(wei)置換或置換不(bu)徹底,作業環境達(da)到(dao)富氧狀(zhuang)態〔空氣(qi)中氧含量超過21%(V/V)〕,遇火星或高溫易發(fa)生火災事(shi)故。
6、電氣傷害
電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)是電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)作用于人(ren)體造成(cheng)的(de)(de)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai),有(you)觸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)磁(ci)場傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)及(ji)(ji)間(jian)接傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)3種(zhong)類型。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)事(shi)(shi)故(gu)以觸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)最為(wei)常(chang)見(jian),而(er)(er)絕大(da)部(bu)分觸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)都(dou)屬于電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)擊傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)。廠區內的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)設(she)備、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜敷設(she)及(ji)(ji)配電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)裝(zhuang)置隨處可(ke)見(jian),存在著(zhu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)設(she)施、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)氣(qi)(qi)(qi)(器)設(she)備因(yin)防(fang)火(huo)(huo)防(fang)爆(bao)、防(fang)水(shui)防(fang)潮(chao)、安(an)全保護設(she)施不完善(shan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)纜敷設(she)不合理造成(cheng)人(ren)體觸電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)事(shi)(shi)故(gu)的(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)。另外,因(yin)防(fang)雷接地措施不完善(shan)也會(hui)發(fa)(fa)生雷電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)傷(shang)(shang)(shang)(shang)(shang)害(hai)(hai)(hai)事(shi)(shi)故(gu)。當裝(zhuang)置中液(ye)化的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體流速(su)增高時,靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)場的(de)(de)強度便(bian)迅速(su)提高,且可(ke)能(neng)(neng)達到較高的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓而(er)(er)發(fa)(fa)生靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)花,形(xing)成(cheng)火(huo)(huo)災(zai)爆(bao)炸的(de)(de)引爆(bao)源。空分塔的(de)(de)爆(bao)炸事(shi)(shi)故(gu),常(chang)常(chang)是靜電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)火(huo)(huo)花形(xing)成(cheng)的(de)(de)引爆(bao)源。
7、機械傷害
如果(guo)空分機械(xie)轉(zhuan)動(dong)部件外露,防護措施和必要的安全裝置(zhi)不(bu)完善,可能使操(cao)作人(ren)員的頭發、服(fu)飾(shi)纏繞其上而造成人(ren)身傷害。
8、墜落傷害
如空(kong)(kong)氣壓縮機組(zu)、空(kong)(kong)氣冷(leng)卻塔、水(shui)冷(leng)卻塔、水(shui)過濾器(qi)、空(kong)(kong)氣純化系統(tong)(tong)、分(fen)餾塔冷(leng)箱系統(tong)(tong)、主(zhu)換(huan)熱器(qi)、液(ye)氮液(ye)空(kong)(kong)過冷(leng)器(qi)、粗氬塔、精氬塔、增壓透平膨脹(zhang)機組(zu)、氧氣活塞壓縮機組(zu)、氮氣透平壓縮機組(zu)等,其巡(xun)檢處均高于2m(含2m)以上(shang),上(shang)面的巡(xun)檢人(ren)(ren)員將可(ke)能發生墜落事故。工(gong)人(ren)(ren)作業或巡(xun)檢需要沿著不同(tong)的運轉層,經過不同(tong)高度的平臺和鋼梯,存(cun)在著墜落傷害危(wei)險。
9、冷凍傷害
空(kong)分(fen)設(she)備(bei)(bei)生(sheng)產(chan)的(de)(de)液氧、液氮、液氬等產(chan)品(pin),一旦由于輸送這些產(chan)品(pin)的(de)(de)泵、閥門、管道及貯(zhu)罐等設(she)備(bei)(bei)密(mi)封不嚴(yan),設(she)備(bei)(bei)發生(sheng)裂紋或破碎(sui),將發生(sheng)泄漏事件,噴(pen)灑到操作人員的(de)(de)身(shen)體上,由于它們的(de)(de)沸點非常低(di),加之汽化時要吸收大量的(de)(de)熱(re)量,所以會(hui)造成人體冷凍傷害。
二、如何防范空氣分離設備的危險源
空分設備的(de)危險(xian)源(yuan)是比較多的(de),為(wei)了(le)防止出現事(shi)故,有(you)必要做好危險(xian)防范工(gong)作:
1、抓住空氣來源關
空分設備的(de)原料就是大氣,大氣質量的(de)好壞直接關系著(zhu)主冷液氧中(zhong)烴類(lei)的(de)變化(hua)。
(1)建立大(da)氣質量監測,每周分析一次。
(2)設(she)立風(feng)向標,隨時掌握四季風(feng)向的(de)變化(hua),如果主(zhu)冷的(de)總碳氫(qing)的(de)含量超標就及時安(an)操(cao)作規程的(de)要求排放。
2、把住空氣壓縮關
從空(kong)(kong)分(fen)(fen)設備的(de)流(liu)程來看(kan),進入(ru)分(fen)(fen)餾(liu)塔系統的(de)空(kong)(kong)氣來源于空(kong)(kong)壓機系統,在(zai)此過程中(zhong)(zhong)就不可(ke)避(bi)免(mian)的(de)存在(zai)潤滑脂(zhi),這些潤滑油(you)脂(zhi)是(shi)非常危(wei)險的(de)。因(yin)為液氧(yang)(yang)中(zhong)(zhong)的(de)油(you)脂(zhi)能附著在(zai)主冷的(de)翅片上(shang)(shang),當油(you)膜(mo)達(da)一定厚(hou)度時,它將與(yu)不飽和(he)烴、氮氧(yang)(yang)化物(wu)和(he)氧(yang)(yang)氣的(de)混合(he)物(wu)在(zai)低溫下(xia)起化學反應生成(cheng)靈(ling)敏度較(jiao)大的(de)可(ke)燃(ran)(ran)物(wu),這些可(ke)燃(ran)(ran)物(wu)一旦(dan)遇(yu)火源就會(hui)發生爆炸。另外空(kong)(kong)氣中(zhong)(zhong)的(de)灰(hui)塵等雜質被帶(dai)人分(fen)(fen)餾(liu)塔中(zhong)(zhong)也是(shi)危(wei)險的(de),一是(shi)它可(ke)以在(zai)板式換熱器中(zhong)(zhong)堵塞;二是(shi)進入(ru)分(fen)(fen)餾(liu)塔中(zhong)(zhong)的(de)固(gu)體(ti)懸浮在(zai)液氧(yang)(yang)液面上(shang)(shang),摩(mo)擦產生靜(jing)電打火,這就形成(cheng)了引火源。可(ke)采取以下(xia)措施(shi):
(1)將(jiang)空氣(qi)吸入口的(de)過濾器(qi)改(gai)(gai)裝成為自(zi)潔式過濾器(qi)(如(ru)增加氣(qi)脈沖自(zi)動清灰裝置),能最大限(xian)度的(de)改(gai)(gai)善空壓機入口的(de)空氣(qi)質量。
(2)空壓機(ji)軸封方(fang)式(shi)采用空氣迷宮密封無油(you)潤滑來(lai)進行,確保空壓機(ji)出(chu)口空氣不帶油(you)。
(3)空壓機(ji)(ji)設置了自(zi)保聯鎖(suo)和在線振(zhen)動(dong)監測系統(tong),嚴格設定報警值和停車(che)限值,確保空壓機(ji)(ji)的正常(chang)運行(xing),防止因頻繁開停機(ji)(ji)而將油脂或雜質(zhi)帶人系統(tong)。
3、加強空氣凈化
由于(yu)空(kong)氣污染等原因,壓縮后(hou)送來的無油、干凈的空(kong)氣中(zhong)含有大量(liang)(liang)水、乙(yi)(yi)炔、甲烷、二氧(yang)化(hua)碳、乙(yi)(yi)烷、乙(yi)(yi)烯、丙烯等物質,這些物質在凈化(hua)過程中(zhong)要盡量(liang)(liang)脫除,否(fou)則(ze)很可(ke)能發生一(yi)些危險。如:大量(liang)(liang)的水分(fen)(fen)和(he)二氧(yang)化(hua)碳被(bei)帶(dai)入冷箱,就會造(zao)成凍堵;不飽和(he)烴能大部分(fen)(fen)被(bei)吸附(fu)在分(fen)(fen)子(zi)篩中(zhong),而飽和(he)烴因不易被(bei)吸附(fu),很容(rong)易會被(bei)帶(dai)入分(fen)(fen)餾塔內,引起嚴(yan)重(zhong)后(hou)果。解(jie)決問(wen)題的主要做法(fa):
(1)空(kong)冷(leng)塔(ta)設(she)置了高、低液(ye)位聯鎖(suo),防(fang)止在除(chu)沫器(qi)損壞(huai)或空(kong)壓機(ji)異常的情況下,空(kong)冷(leng)塔(ta)的液(ye)位失(shi)控(kong)而使空(kong)氣(qi)中(zhong)帶水(shui)。
(2)根據環境實際,對(dui)分(fen)(fen)子(zi)篩吸附器內分(fen)(fen)子(zi)篩填量(liang)進(jin)行調(diao)整,這(zhe)樣通過增加分(fen)(fen)子(zi)篩裝填量(liang),提高了(le)對(dui)烴類及二(er)氧(yang)化碳(tan)的(de)吸附能(neng)力,最大限度地減少烴類及二(er)氧(yang)化碳(tan)帶入分(fen)(fen)餾塔中。
(3)夏(xia)季環(huan)境溫度高(gao),分子篩吸(xi)附器在(zai)高(gao)負荷運行的(de)前提下調節空間(jian)不大(da),對(dui)分子篩出(chu)口(kou)的(de)二氧(yang)化碳在(zai)線檢測儀加強(qiang)監控,防(fang)止因二氧(yang)化碳超標(biao)引(yin)起設備凍堵。離線通過(guo)對(dui)出(chu)分子篩的(de)空氣露點分析(xi),確保水含量不超標(biao)。
4、強化深冷分離
空(kong)分設備(bei)的(de)最危險(xian)、也是最關鍵的(de)是分餾(liu)塔部(bu)分,由于分子篩對(dui)飽和烴(jing)基本不吸附,這樣烴(jing)類物質就(jiu)會帶(dai)入餾(liu)塔中,對(dui)安(an)全生產造成極(ji)大威脅。防止安(an)全事(shi)故的(de)主要措施:
(1)主(zhu)冷凝(ning)蒸(zheng)發(fa)器結構設計為(wei)防(fang)爆(bao)型,特殊結構防(fang)止烴類析(xi)出堆積在(zai)翅片的(de)某些(xie)部位上,使局部烴類超高。目前,各國(guo)通(tong)過(guo)對主(zhu)冷爆(bao)炸(zha)的(de)研究,一(yi)致認為(wei)由于空分(fen)主(zhu)冷凝(ning)蒸(zheng)發(fa)器中(zhong)(zhong)液(ye)氧的(de)不斷(duan)沸騰、蒸(zheng)發(fa),使可燃物(wu)在(zai)此濃縮積聚,且(qie)摩(mo)擦沖(chong)擊最(zui)強烈,所以容(rong)易在(zai)主(zhu)冷中(zhong)(zhong)形成(cheng)爆(bao)炸(zha)中(zhong)(zhong)心,通(tong)過(guo)采用(yong)新型防(fang)爆(bao)結構,可最(zui)大限度(du)地降低其爆(bao)炸(zha)的(de)可能(neng)。
(2)主冷板式單(dan)元采用全浸式操作,防止(zhi)烴類析出發生危險。
(3)增(zeng)(zeng)設1%液氧連(lian)續(xu)排(pai)放,和間(jian)斷式不定(ding)量的排(pai)放,使主冷液氧始終保持(chi)部分更新,防止烴類積聚(ju)增(zeng)(zeng)濃。
(4)增(zeng)大液氧(yang)吸附器的(de)能(neng)力(li),增(zeng)加其脫炔和(he)脫極性有機物的(de)能(neng)力(li),并定(ding)期按規程進行(xing)再生。
(5)設立在線(xian)分(fen)析儀。通(tong)過在線(xian)法、離線(xian)直接法、離線(xian)濃縮(suo)法三(san)種分(fen)析方(fang)法對比,更(geng)準確地掌握液氧中(zhong)的烴(jing)類動態,確保(bao)裝置安全(quan)運行(xing)。
在設(she)備檢(jian)修維護方(fang)(fang)面采(cai)取的主要方(fang)(fang)法:
(1)對活(huo)塞式(shi)氧壓機的密封(feng)及刮油(you)系統定期(qi)進行檢驗(yan),確保無油(you)、無泄漏。
(2)增設停車嚴密聯鎖系統,通過(guo)三個(ge)快(kuai)速(su)切(qie)斷閥(fa)防(fang)止因氧壓機停車而造成烴類氣體的(de)反(fan)竄。
(3)氮(dan)氣(qi)送出(chu)管線上設(she)有單向閥(fa)(fa)和聯鎖快速切斷閥(fa)(fa)。
(4)對液氧貯槽中的烴類(lei)物質堅(jian)持(chi)每(mei)天(tian)分析一次(ci),發現超標現象及(ji)時進行排放。
(5)高壓(ya)氧氣送出閥增設小旁路,避免因壓(ya)差(cha)過(guo)大使(shi)流速過(guo)快而發(fa)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》,使操作有章可循(xun)。
(2)組織編寫空分設備技(ji)術(shu)培(pei)訓(xun)大綱,定(ding)期對(dui)人員進行(xing)培(pei)訓(xun)。
(3)操(cao)(cao)作人員不但要(yao)通(tong)過(guo)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)上崗(gang)考核,還(huan)必須通(tong)過(guo)當地(di)勞動(dong)部門簽訂的(de)(de)特(te)殊工種合格(ge)證方(fang)能(neng)上崗(gang)操(cao)(cao)作。
(4)堅持(chi)不(bu)定期(qi)的事(shi)故演練,使操作人員(yuan)對空分設備存在(zai)的各種危險因(yin)素牢記在(zai)心。