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您当前的位置: 气体分离设备商务网 → 行业书库 → 在线书籍 → 《制氧机操作常见问题1000问》


主冷发生爆炸的事故较多是什么原因,应采取什么防患措施?
 
    答:空分设备爆炸事故中,以主冷爆炸居多。产生化学性爆炸的因素是:
    1)可燃物质;
    2)助燃物质;
    3)引爆源。
    在主冷中有充分的助燃物质--氧,为碳氢化合物的氧化、燃烧、爆炸提供了必要条件。爆炸严重的会造成整个设备破坏,甚至人员伤亡;轻微的爆炸在局部位置产生,使氧产品纯度降低,无法维持正常生产。爆炸都与易燃物质--碳氢化合物在液氧中积聚有关。
  引爆源主要有:
  1)爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦;
  2)静电放电。液氧中有少量冰粒、固体二氧化碳时,会产生静电荷。当二氧化碳的含量为2×10-4~3×10-4时,所产生的静电位可达3000V;
    3)气波冲击。产生摩擦或局部压力升高;
    4)存在化学活性特别强的物质(臭氧、氮氧化物等),使爆炸的敏感性增大。
    主冷中有害杂质有乙炔、碳氢化合物和固态二氧化碳等。它们随时都可以随气流进入主冷。为了安全,预先在净化装置中,例如分子筛吸附器中,其杂质予以清除。但是对切换式换热器自清除流程就做不到这一点。为此,在流程设计和操作中采取以下措施:
    1)规定原料空气中乙炔和碳氢化合物的体积分数分别不得超过0.5×10-6和30×10-5
    2)安装液空吸附器,吸附其中有害杂质;
    3)采用液氧循环吸附器吸附进入液氧中的杂质,并定期切换;
    4)如果液氧中乙炔或碳氢化合物含量超过标准,就开始报警。除规定每小时排放相当于气氧产量的1%的液氧外,再增加液体排放量;
    5)板式主冷采用全浸式操作;
    6)主冷应有良好的接地装置。
    即使如此,主冷仍然有可能产生爆炸,并且往往是在事先没有迹象的情况下发生的。这一方面,实际上只有对主冷的液氧才有分析仪表和杂质限量指标,以及规定报警排液和停车制度。对空气、液空等没有进行分析,也没有规定指标。另一方面,对液氧的分析不准确。很可能乙炔在局部死角位置积聚而发生微爆。加之液氧的排放量没有计量,难以掌握。有的是液氧循环吸附系统未能正常地投入运转,有的是接地装置不合要求等原因造成的。
    总之,主冷发生爆炸的原因是多方面的。一旦发生爆炸将在经济上及人身安全上带来重大损失。要思想上重视,防患于未然。建议采取以下措施:
    1)采用色谱仪连续分析乙炔和碳氢化合物含量。在没有条件分析原料空气时。要经常注意风向。在原料空气处于乙炔站附近的下风向时,要采取缩短液空吸附器的切换周期等措施。液氧中杂质含量至少8h要分析一次。规定指标见表51;
51空分装置中乙炔和碳氢化合物的控制值

    杂质名称

    含量单位

    正常值

    报警值

    停车值

    乙炔

    体积分数

    0.01×10-6

    0.1×10-6

    1.0×10-6

    碳氢化合物

液氧中碳含量/mg·L-1

 

    30

    100

 
    2)减少二氧化碳的进塔量。将分子筛吸附器后空气中二氧化碳的含量控制在0.5×10-5以下;
    3)要制定吸附器前后的杂质含量指标。液空中乙炔含量应小于2×10-6。吸附器后乙炔含量应小于0.1×10-6。超过规定时吸附器要提前切换再生。要避免吸附剂粉碎:
    4)要保证液氧循环吸附系统的正常运转。采用液氧自循环系统较为简单、可靠;
    5)板式主冷改为全浸式操作,以免在换热面的气液分界面处产生碳氢化合物局部浓缩、积聚;
    6)液氧排放管应保温,以保证1%的液氧能顺利排出,并有流量测量仪表。液氧中杂质超过警戒点时应增加液氧排放量;
    7)主冷必须按技术要求严格接地,并按标准进行检测和验收。接地电阻应低于10Ω;氧管道上法兰跨接电阻应小于0.03Ω
    8)在设计时要改善主冷内液体的流动性,避免产生局部死角。例如,将上塔的液氧由相错180°双管进入主冷中部,以改善主冷中液氧的混合;主冷底部液氧抽出口由相差120°的三抽口组成,以防止有害杂质在局部区域沉积;
    9)要严格执行安全操作规定,以防止杂质在主冷内过量积聚。特别要注意停车后的再启动操作,避免由于液氧因大量蒸发而产生杂质的积聚,在加温启动时发生爆炸。要减少压力脉冲。升压操作必须缓慢进行。 
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