氧氣管道事故原理及分析

1、氧亀管道事故斥理;SI分析摘要近年來(lái)，制氧工業(yè)迅速發(fā)展，所以管氧輸送量朗顯增多。然而在 管氧的輸送過(guò)程中存在詰多妥全隱患。本文闡述了工業(yè)氣毛管道燃爆 事收的一些重要原因，提出了對(duì)其進(jìn)行預(yù)防和控制的機(jī)理和方法。并 對(duì)一典型事故進(jìn)行了具體的分析。關(guān)鍵字：氧毛管道；事故；原理。目錄Jit 1第1章氧毛管道的事故凍理2第2章技術(shù)及管理對(duì)策321氧毛管道設(shè)計(jì)妄全技術(shù)322氧毛管道制適妄裝技術(shù)要求32.3氧毛管道使用妄全技術(shù)要求42.4管理對(duì)策4第三章事故案例53.1事故經(jīng)過(guò)53.2事故原因53.3事故防蠟施63.4其他注意事項(xiàng)7參考丈故8引t隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，制氣工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地住目益重要，工 業(yè)

2、用氧量不斷增大,尤其是管氣輸送量的增多JL為朗顯。管氧大多數(shù)釆 用純氧、中壓輸送.，但隨之而來(lái)的燃爆事坎也時(shí)有發(fā)生，并且損失嚴(yán) 重。氧毛管道的燃爆事畋是制氧廠發(fā)生最頻繁和危害最嚴(yán)重的事玫。 因此氧毛管道的安全運(yùn)行尤為重要。防止氣毛管道燃爆事坎的發(fā)生， 應(yīng)引起.壽度重視。第1章氧毛管道的事故凍理對(duì)氧毛管道事故的分析i要應(yīng)從工程力學(xué)性質(zhì)和燃燒、爆炸機(jī)理 以及安全管理貍論入手，進(jìn)行瘵觀分析。概括地講，引起氧毛管道事故的 原因主要有以下幾個(gè)方而：(1設(shè)計(jì)有缺陷。主要是氧毛管道的布置不合理，如與其他管 道、建筑揚(yáng)、電線、道路和鐵路等沒有足夠的安全間距；敷設(shè)方式不合 理；管件選用不當(dāng)以及設(shè)計(jì)的管道流速過(guò)爲(wèi)

3、等。(2) 選材不當(dāng)。主要體現(xiàn)亦：管道材質(zhì)選用不當(dāng)，對(duì)不同的工作壓 力和不同的使用場(chǎng)所在選材上有誤；管道法蘭和閥門材料沒有依據(jù)不同 地段的工作壓力分別對(duì)待等。(3) 安裝檢修不良。指安嶷的氧毛管道有製紋、鱗皮、夾凌、焊 瘤等缺陷;接紐氣毛的璧在面不光潔；與氧毛接紘的部分沒有嚴(yán)格除銹、 脫脂；氣毛管道妄裝后沒有嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)度及嚴(yán)密性試驗(yàn);氧毛 管道在安裝、檢修后沒有按規(guī)定用無(wú)油干燥空毛或氣毛進(jìn)行吹扌日；閥門 和法蘭的設(shè)置不合理等。（4）操作及維護(hù)不當(dāng)。如手動(dòng)氧毛閥門開啟過(guò)快；帶塞通閥的閥 門未丸開啟塞通閥；對(duì)氣毛管道動(dòng)火侖，未制定動(dòng)火方案;碳鋼管沒軌行 毎5年進(jìn)行一次吹扌日及測(cè)厚的規(guī)文等

4、。（5J安全管理上的失誤。沒有切賣貫徹執(zhí)行有關(guān)安全法律、法規(guī) 和氧毛管道的技術(shù)規(guī)程、棟準(zhǔn)；氣毛管道的襟作檢修人員素質(zhì)較差等。（6）激發(fā)能源。從燃爆"三要素"（可燃物、氧化劑、激發(fā)能源）的 機(jī)理進(jìn)行分析，氣毛管道本身材質(zhì)一般是碳鋼或不銹鋼，因含碳，在純氧 狀態(tài)下也可燃，而且鐵燃燒時(shí)放熱量大，溫升很快。氧毛管道輸送.的壽純 壽壓氧毛，是扳強(qiáng)的氧化利,純度念爲(wèi)，壓力愈寓，氧化性愈強(qiáng),念危險(xiǎn)。導(dǎo) 致氧毛管道燃爆的激發(fā)能源有多種:閥門征壽低壓段之間突然打開肘， 低壓段氧毛急劇壓縮，由于速度很快，來(lái)不及散熱，形成所謂''絕熱壓縮"， 局部溫度猛升，成為著火源。

5、總網(wǎng)閥門肘，閥辨與閥座的沖擊、擠壓， 閥門部件之間的摩擦。壽速運(yùn)動(dòng)的揚(yáng)質(zhì)微耘（如鐵銹、灰塵、焊渣、 雜質(zhì)顆耘等）與管璧的磨擦。加熱面、火焰、輻射熱等外部為溫。 油脂引燃。掙電感應(yīng)、雷擊。鐵銹、鐵粉的觸媒作用等。第2章技術(shù)及管理對(duì)策21氧毛管道設(shè)計(jì)妄全技術(shù)氧毛管道必須架設(shè)在非燃燒體支架上；氧毛管遒的穹頭、分岔頭不 應(yīng)與閥門出。直接相連;氧毛管道宜架空敷設(shè)，有利子維修、保養(yǎng)占管理; 氧毛管道與乙塊、氮毛管道共架敷設(shè)時(shí)，應(yīng)在乙塊、氨毛管道下方或支 架兩側(cè)；氣毛管道根據(jù)材質(zhì)及工作壓力限定最i,澆速（氧毛管道中最壽流 速不應(yīng)超過(guò)表1的規(guī)定）;氣毛管道的閥門必須選用專用氧毛閥門，并應(yīng) 符合下列要求：氧毛工

6、作壓力/MPaN<0.10.1N<3.03.0N10N>10最壽允許流速 /（m-s-1）<據(jù)管糸壓陣確之15（碳鋼）25（不銹鋼）10（不銹鋼）6（鋼）表1管 道中氧毛最需允許流速工作壓力/MPa材料Ns06閥體、閥蓋采用可鍛鑄鐵、球屋鑄鐵或 鑄鋼閥桿采用碳鋼或不銹鋼閥辨采用不銹鋼0.6NC0采用全不銹鋼、 全銅基合全或不銹鋼與銅基合全組合（優(yōu)丸選用銅基合全）N10采用全銅 基合全表2閥門材料選用要求2.2氧毛管道制隹安裝技術(shù)要求氧毛管道、閥門、分岔頭、法蘭等必須是取得制造許可證單住的 合格產(chǎn)阮；氣毛管遒、閥門、管件等與氧毛接紐的一切部件，妄裝前或檢 修后必須嚴(yán)格脫脂

7、；氣毛管道妥裝完牛后，應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試殮及嚴(yán)密性和泄 漏率試驗(yàn);氣毛管道亦安就、檢修后或長(zhǎng)期停用再投用前，應(yīng)用無(wú)油干嫖 空毛或氣毛進(jìn)行徹底吹扌"吹柑流速不應(yīng)小于20m/s（嚴(yán)禁用氧毛吹想管 道，以避免燃爆事玫）;對(duì)于碳鋼、不銹鋼氧毛管道的焊接,應(yīng)采用電紙焊 或氣弧焊;氣毛管道應(yīng)刷天藍(lán)色沬。2.3氧毛管道使用妄全技術(shù)要求氣毛管道要經(jīng)常檢查維護(hù)；氣毛管道不得亂接亂用，不得亦運(yùn)行中 的氧毛管道上打火引紙;手動(dòng)氣毛閥門的開啟應(yīng)緩慢進(jìn)行；氧毛管道上的 安全閥、壓力表等安全裝置要定期樓驗(yàn)，一年一次;氧毛管道動(dòng)火裔應(yīng)制 定動(dòng)火方案；氣毛管道或閥門著火時(shí)應(yīng)立即切斷上游側(cè)毛源。2.4管理對(duì)策氧毛管道使用單

8、住應(yīng)貫徹執(zhí)行有關(guān)安全法律、法規(guī)和氣毛管道的 技術(shù)規(guī)程、棟準(zhǔn)，建立、健全各項(xiàng)氣毛管道妄全管理制度;指走專脈或兼 農(nóng)的專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)氧毛管道安全管理工作，開畏氣毛管道安全僉傳 教肓工作，對(duì)氣毛管道襟作人員和檢查人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)；按有關(guān)規(guī)定及 時(shí)如賣地向主管部門和當(dāng)?shù)厝瘎?dòng)行玫部門報(bào)告氣毛管道事故，并協(xié)助做 好事坎調(diào)婁和善后處理工作。氧毛管道的設(shè)計(jì)單住應(yīng)取得省級(jí)以上有關(guān)主管部門頒發(fā)的設(shè)計(jì)；氣 毛管道的安裝單住必、須持有勢(shì)動(dòng)部門頒發(fā)的氧毛管道安裝許可證;從事 氧毛管道焊樓的焊工和無(wú)損探傷的檢驗(yàn)人員必須按有關(guān)規(guī)定取得勢(shì)動(dòng) 行政部門頒發(fā)的特種作業(yè)人員書。綜上所述，由于氧毛管道燃爆事坎比較頻繁，往往傷亡慘重

9、，損失驚 人,給財(cái)產(chǎn)it成重大損夾，對(duì)人員妄全形成嚴(yán)重威脅。所以從事氧毛作業(yè) 的人員應(yīng)該丸分認(rèn)識(shí)氧毛管道燃爆事坎發(fā)生的主要機(jī)理，并從技術(shù)和管 理兩方面入手，預(yù)防和控制氣毛管道燃爆事坎的發(fā)生。第三章事故案例3.1事故經(jīng)過(guò)2003年7月17目0： 30,因管網(wǎng)壓力壽，調(diào)度指令停兩臺(tái) 1500m3/h氧壓機(jī)。0： 40襟作工發(fā)現(xiàn)“一萬(wàn)"制氧機(jī)恒壓裝置壓力偏 需，管網(wǎng)壓力上漲較快，此肘管網(wǎng)壓力為2.4MPa,申請(qǐng)停5000m3/h 氧壓機(jī)。0： 56正當(dāng)襟作工準(zhǔn)備停5000m3/h氣壓機(jī)時(shí)，聽見一步巨 響，隨后只見1500m3/h氧壓機(jī)房后夭空一片火紅，并特續(xù)了幾砂 鐘。事后發(fā)現(xiàn)，一條新增的

10、連接新 16000m3/h制氧機(jī)與老空分糸 統(tǒng)的膨脹節(jié)彼炸裂，菠炸裂的膨脹節(jié)后面的20多采的氧毛管道彼燒黒 并部分燒竦，同時(shí)周圍的樹及草彼燒燃。襟作人員趕緊關(guān)網(wǎng)相應(yīng)的閥 門，組織撲火，才未使事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。3.2事故原因事孜發(fā)生后，該廠立即組織國(guó)制氣專家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看和對(duì)事故 管道、焊樓處取樣分析。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)查看及取樣分析情況：管存在氣化 鐵皮、焊凌及閥門加工的戎渣等雜質(zhì)；管有銹渣、水鴻；管道附 件穹頭、支徑不備合規(guī)要求；管托、管座設(shè)計(jì)不合理，使膨脹節(jié)產(chǎn) 生徑向振動(dòng)而損壞；施工單住無(wú)施工資質(zhì)。引起氧毛管道燃爆的原因有如下幾個(gè)方面：(1) 施工質(zhì)量問(wèn)題是岌成氧毛管道燃爆的基本原因。管有氧化鐵 存在,

11、竦馳楊剝落層有鐵銹，說(shuō)朗管道酸冼不徹底；管道有銹凌、 水請(qǐng)，說(shuō)朗管道酸冼后沒有進(jìn)行鈍化戍理及安裝完后較長(zhǎng)時(shí)間未投運(yùn) 肘沒有進(jìn)行丸氣保護(hù)；焊凌及閥門加工的戎凌存在，說(shuō)朗管道施工 完后吹扌日不干凈。進(jìn)行吹扌日時(shí)閥門未拆除，閥門存在的死角吹扌日不 到。閥門不應(yīng)參與吹扌日，閥門應(yīng)在拆除后單獨(dú)處理，管道應(yīng)用短管連 樓進(jìn)行吹想。施工質(zhì)量問(wèn)題11成新安就的氧毛管道存在氣化鐵、銹 凌、焊凌等戎霧異楊，在氧毛流動(dòng)中成為引火物。這些引火物的存在 為本次氧毛管道燃爆事故提供了基本條件。(2) 管托、管座及管路走向設(shè)計(jì)不合理，使膨脹節(jié)產(chǎn)生徑向振動(dòng)而 損壞。由子管托、管座及管路走向設(shè)計(jì)時(shí)沒有丸分考慮管道運(yùn)行中徑 向振動(dòng)

12、或住移，當(dāng)管壓力變化時(shí)，管道產(chǎn)生徑向振動(dòng)或住移,使膨脹 節(jié)也產(chǎn)生徑向振動(dòng)而損壞。壓力升需以后膨脹節(jié)就彼壓破，氣毛外 泄，形成壽速毛流。當(dāng)管網(wǎng)壓力升到2. 4MPa肘膨脹節(jié)彼沖破，氧毛 外遛瞬時(shí)流速達(dá)到亞音速(約300m/s)，管的雜楊淮.需速毛流帶動(dòng)下與 管道璧發(fā)生強(qiáng)烈摩擦、碰掩，使管道局部過(guò)熱達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒。有關(guān) 資料顯示：氧毛中混有氧化鐵皮或焊凌，在穹管中的氣毛流速達(dá)到 44m/s肘，產(chǎn)生的需溫能將管壁燒紅；雜質(zhì)為焦炭顆粒、氧毛流速為 30m/s,雜質(zhì)為無(wú)煙煤、氧毛流速為13m/s時(shí)，產(chǎn)生的需溫能將管 璧燒紅。因此當(dāng)膨脹節(jié)破裂時(shí)，管道的氣毛流速大大提需，敷使施工 中密在管道中的氧化鐵、焊凌

13、在壽純氣中燃燒起.來(lái)，鋼管淮.純氣中也 燃竦。(3) 氧毛管道設(shè)計(jì)缺少妄全保證措施。管路設(shè)計(jì)肘未考慮亦恒壓調(diào) 節(jié)閥前增加過(guò)濾器,適成焊凌等雜物將調(diào)節(jié)閥卡死，不能及肘調(diào)節(jié)恒 壓閥后管網(wǎng)壓力，使管網(wǎng)壓力超過(guò)正常工作壓力。3.3事故防措施3.3.1氧毛管道安嶷方面(1) 4確定氧毛管道施工單住肘應(yīng)選擇具有相應(yīng)資質(zhì)和有氧毛管道 施工經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍。(2) 氧毛管道亦妄裝之前應(yīng)按GB16912-1997氧毛及相關(guān)毛體妄 全技術(shù)規(guī)程進(jìn)行嚴(yán)格的酸洗、脫脂處理。酸洗、脫脂后管道用不合 油的干燥空毛或氮毛吹凈。(3) 氧毛管道妄就施工后較長(zhǎng)肘問(wèn)未投運(yùn)肘應(yīng)充干爆氧毛進(jìn)行保 護(hù)，以防潮謖空毛進(jìn)入，使管道生銹。(4)

14、 氧毛管道施工完畢后應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的吹扌幾渕壓及毛密性試驗(yàn)。 吹想應(yīng)不匆死角，吹想毛體應(yīng)選用干燥無(wú)油空毛或氣毛，且流速不小 于20m/So嚴(yán)禁采用氧毛吹扌日。(5) 氧毛管路焊接肘應(yīng)采用氫孤焊打底，并按GBJ235, GBJ236棟 準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定上升一級(jí)處理。3.3.2氧毛管道設(shè)計(jì)方面(1) 在選用膨脹節(jié)作管道伸縮補(bǔ)後肘，管道走向役計(jì)肘應(yīng)尢分考慮 減少管道運(yùn)行過(guò)程中的徑向振動(dòng)或住移的蠟施.(2) 亦恒壓調(diào)節(jié)閥裔應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的過(guò)漩霧,防止鐵銹、雜物卡住調(diào) 節(jié)閥。閥門后均應(yīng)連棲一段其長(zhǎng)度不短于5得管徑、且不小于1.5m的 銅基合全或不銹鋼管道，防止著火。(3) 氧毛管道應(yīng)盡量少設(shè)彎頭和分岔，工作壓力大于

15、CMMPa的氧 毛管道彎頭、變徑應(yīng)采用沖壓成型法蘭制作。分岔頭的毛流方向應(yīng)與 i管毛流方向成45°60。角。(4) 凍蘭密封圏宜采用紫銅或聚四氣乙輝材料的0型密封圈。(5丿氧毛管道應(yīng)設(shè)有良好的諂除靜電裝置，接地電阻應(yīng)小于 10Q,法蘭間電阻應(yīng)小于0.1Qo3.4其他注意事項(xiàng)3.4.1操作注意事項(xiàng)(1開關(guān)氧毛閥門時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，操作人員應(yīng)北在閥門的側(cè)面， 開啟要一次到住。(2) 嚴(yán)禁用氧毛吹刷管道或用氧毛試漏、試壓。(3) 賣行操作票制度，事先對(duì)操作目的、方法、條件作出較詳細(xì) 的說(shuō)朗和規(guī)定。(4) 直徑大于70mm的手動(dòng)氧毛閥門，當(dāng)閥前后壓差縮小到 0.3MPa以肘才允許操作。3.4.2維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)(1) 氧毛管道要經(jīng)常檢查維護(hù)，除銹刷濟(jì)，每35年一次。(2) 管路上的妄全閥、壓力表，要定期校殮，1年1次。(3) 完善接地就置。(4) 動(dòng)火作業(yè)裔，應(yīng)進(jìn)行置換, 23%時(shí)為合格。(5)