氧氣閥門安全知識培訓

關于氧氣閥門安全知識培訓第一頁，共34頁幻燈片第一部分氧氣安全知識第二部分氧氣閥門操作知識第三部分氧氣閥門爆炸案例第二頁，共34頁幻燈片

氧氣:名稱：工業(yè)用氧（危規(guī)號：氣22001、液22002）有害物成分濃度氧：大于等于99.2％不燃氣體（助燃）健康危害：長時間吸入純氧造成中毒，常壓下，氧濃度超過40％時，就有發(fā)生氧中毒的可能性。燃燒危險：強氧化劑、助燃，與可燃蒸氣混合可形成燃燒或爆炸性混合物。容器遇明火、高熱熱源有爆炸危險。第一部分氧氣安全知識第三頁，共34頁幻燈片4

燃燒的條件燃燒必須同時具備下述三個條件：可燃性物質、助燃性物質、點火源。每一個條件要有一定的量，相互作用，燃燒方可產生。(1)可燃物(2)助燃物(3)點火源

第四頁，共34頁幻燈片5

燃燒三要素第五頁，共34頁幻燈片6

常見的火源種類

在生產中，常見的引起火災爆炸的點火源有以下8種：

(1)明火

(2)高熱物及高溫表面

(3)電火花

(4)靜電、雷電

(5)摩擦與撞擊

(6)易燃物自行發(fā)熱

(7)絕熱壓縮

(8)化學反應熱及光線和射線

第六頁，共34頁幻燈片7外觀與形狀：無色、無味氣體；液體為淺蘭色低溫液體。沸點（℃）：－183.1

密度：1.429克/升（氣態(tài)）（略大于空氣）1.142千克/升（液態(tài)）穩(wěn)定性：穩(wěn)定避免接觸的條件：明火、高熱、油脂、易燃物氧氣的化學性質:

化學性質特別活潑，具有強烈的助燃作用。與可燃氣體在一定的比例范圍內混合形成爆鳴氣體。與各種油脂在壓力高于3MPa的氧氣接觸時會產生激烈氧化反應。氧純度和壓力提高可燃物的著火溫度隨之降低。

氧的理化特性第七頁，共34頁幻燈片8健康危害：長時間吸入純氧造成中毒。常壓下氧濃度超過40%時，就有發(fā)生氧中毒的可能性。氧中毒有兩種類型：①肺型—主要發(fā)生在氧分壓0.1～0.2MPa，相當于吸入氧濃度40%～60%左右。開始時，胸骨后稍有不適感，伴輕咳，進而感到胸悶，胸骨后有燒灼感和呼吸困難，咳嗽加劇。嚴重時可發(fā)生肺水腫，窒息。②神經型—主要發(fā)生于氧分壓，在3個大氣壓以上時，相當于吸入氧濃度80%以上，開始多出現口唇或面部肌肉抽動，面色蒼白，眩暈，心跳過速，虛脫，續(xù)而出現全身強直性癲癇樣抽搐，昏迷，呼吸衰竭而死亡。長期處于氧分壓為60-100Kpa的條件下可發(fā)生眼損害，嚴重者可失明。氧的健康危害第八頁，共34頁幻燈片9不同濃度氧對人體的健康危害第九頁，共34頁幻燈片氧接觸的應急處置吸入：迅速脫離現場，移至空氣新鮮處。呼吸停止時，施行呼吸復蘇術；心跳停止時，施行心肺復蘇術。氧中毒后要就醫(yī)觀察24—28小時，以免延誤肺水腫的治療。眼接觸：接觸液氧后，立即用大量水沖洗15分鐘以上。皮膚接觸：接觸液氧后，浸入溫水中，就醫(yī)。第十頁，共34頁幻燈片11滅火方法與滅火劑切斷氣源（或液氧）。用水冷卻容器，以防受熱爆炸。使用泡沫二氧化碳、干粉、沙土等適合周圍火源的滅火劑。

第十一頁，共34頁幻燈片12泄漏應急處理應急處理：迅速切斷氣源，保持通風。切斷一切火源，嚴防靜電產生，遠離可燃物。第十二頁，共34頁幻燈片氧氣閥門操作存在潛在危險性：氧氣閥門發(fā)生燃燒事故的先決條件是氧氣管道中存在低著火點的可燃物質（300～400℃）。因低著火點的物質先在氧氣中快速燃燒放出熱量產生高溫（800～900℃），導致氧氣閥門燃燒。氧氣閥門發(fā)生燃燒事故的必要條件是著火源，如果沒有著火源，氧氣閥門是不會燃燒。（低著火點可燃物質一般主要是Fe和FeO粉末。）因閥門開關操作過快，管道內氧氣流速使固體顆粒產生撞擊和摩擦，流速愈大，摩擦產生的熱量越高。第二部分氧氣閥門操作知識第十三頁，共34頁幻燈片因閥門快速打開，產生絕熱壓縮溫升，理論計算可達到300～500℃的溫升，鐵銹、焊渣等低著火點物質就會燃燒。因閥門快速打開，在閥門出口處氧氣流速可能達到音速，形成6000～7000V的靜電，電位差達到2000V以上就會產生火化放電。其它人為因素操作失誤，人員誤動作造成泄漏、著火等情況。氧氣閥門操作存在潛在危險性：第十四頁，共34頁幻燈片氧氣閥門事故危險性氧氣閥門發(fā)生的事故一般為燃燒和爆炸，且氧氣閥門燃爆事故多數發(fā)生在氧氣閥門操作過程，一旦發(fā)生人員都難以避免第十五頁，共34頁幻燈片

氧氣著火必須具備三個條件：可燃物、助然物及著火源，三都缺一不可。1)可燃物：在濃度較高的氧氣環(huán)境中，人體、衣物、金屬都會成為還原劑，與氧氣發(fā)生氧化還原反應。也就是說，人體、衣物、金屬在富氧狀態(tài)下都會成為可燃物。

A、氧氣與有機物的燃點：管道內或閥門內存在油脂、橡膠等低燃點的物質，在局部高溫下會引燃。幾種可燃物在氧氣中（常壓下）的燃點：

燃物名稱潤滑油鋼紙墊橡膠氟橡膠三氯乙烯聚四氟乙烯燃點（℃）273304130474

392507氧氣閥門著火的原因分析第十六頁，共34頁幻燈片B、氧氣與無機物的燃點：管道內的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內壁或閥口摩擦，撞擊產生高溫發(fā)生燃燒，這種情況與雜質的種類、粒度及氣流速度有關，鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒，且粒度越細，燃點越低；氣速越快，越易發(fā)生燃燒。常壓氧氣中鐵粉燃點如下表：粒度（目）10～2020～3030～50100200燃點（℃）4214083923853152)助燃物氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，它在氧化反應中提供氧，是常用的氧化劑。

在生產環(huán)境中一般規(guī)定，控制氧含量在19.5％～23%，既要防止缺氧，又要防止富氧，兩種狀況均能導致事故，必須嚴格控制。第十七頁，共34頁幻燈片A、溫度如果初溫T1=300K＝27℃，壓力為P1=2MPa＝20公斤的氧氣閥門突然打開，氧氣充至常壓的管道、會將內部壓力為P2=0.1MPa＝1公斤的氧氣壓縮，溫度升高、壓縮后的溫度可達T2=704K＝431℃。

B、壓力絕熱壓縮產生的高溫使可燃物燃燒，絕熱壓縮后溫度與壓力的關系。

體積壓縮比123451015壓強（MPa）0.10.260.470.952.54.426.6溫度（℃）20112183284462592697

C、氧氣允許最大流速氧氣工作壓力/MPa≤0.10.1～1.01.0～3.0碳鋼氧氣流速/m·s-1根據管系壓降確定2015奧氏體不銹鋼氧氣流速/m·s-1根據管系壓降確定3025第十八頁，共34頁幻燈片D、濃度

在高壓純氧中可燃物的燃點降低是氧氣管道、閥門燃燒的主要誘因。氧氣管道和閥門在高壓純氧中，其危險性是非常大的，試驗證明，著火的引爆能與壓力的平方成反比，n=1/P2、也就是壓力越高，需引燃氧氣管道、閥門的能量越小，所以高壓和濃度對氧氣管道和閥門構成了極大的威脅。

3)著火源

A、明火：導致氧氣管道著火，爆炸的直接原因，引起明火的原因很多，如：顆粒撞擊，絕熱壓縮，摩擦，靜電等

B、顆粒撞擊：如果管道內有鐵銹、焊渣等雜物，會被高速氣流帶動與閥門內件、彎頭等撞擊，產生火花，

C、摩擦：如果管道內有木削、纖維物質、灰塵等雜物，會與管壁發(fā)生摩擦，產生熱量而使溫度升高、或在氧氣管道內燃燒。

D、靜電：如果管道沒有良好接地，氣流與管壁摩擦產生靜電。當電位積聚到一定的數值時，就可能產生電火花，引起鋼管在氧氣中燃燒。第十九頁，共34頁幻燈片氧氣管道的閥門應選用專用氧氣閥門，并應符合下列要求：a)工作壓力大于0.1MPa的閥門，嚴禁采用閘閥；（因閘板滑槽易積存鐵銹,關閉不嚴,操作閥門時擠壓滑槽鐵銹,易形成激發(fā)能源,氣流夾帶鐵銹,顆粒摩擦、沖擊管壁,容易引發(fā)燃爆事故）b)公稱壓力大于或等于1.0MPa且公稱直徑大于或等于150mm口徑的手動氧氣閥門，宜選用帶旁通的閥門；c)閥門的材料應符合下表的要求氧氣閥門選用：第二十頁，共34頁幻燈片氧氣閥門選用：工作壓力p/MPa材料p≤0.6閥體、閥蓋采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鑄鋼，閥桿采用不銹鋼，閥瓣采用不銹鋼0.6<p≤10采用不銹鋼、銅合金或不銹鋼與銅基合金組合（優(yōu)先選用銅合金）、鎳及鎳基合金p＞10采用銅合金、鎳及鎳基合金注1工作壓力為0.1MPa以上的壓力或流量調節(jié)閥的材料，應采用不銹鋼或銅合金或以上兩種的組合。2閥門的密封填料，應采用四氟乙烯或柔性石墨材料。經常操作的公稱壓力大于或等于1.0MPa且公稱直徑大于或等于150mm口徑的氧氣閥門，宜采用氣動遙控閥門。第二十一頁，共34頁幻燈片工作壓力0.6MPa<p≤3.0MPa閥門（干管閥門、供一個系統(tǒng)的支管閥門、車間入口閥門）,閥后5倍外徑（并不小于1.5m）范圍；壓力調節(jié)閥組前后各5倍外徑（各不小于1.5m）范圍內，管道可采用不銹鋼、銅及銅合金、鎳及鎳基合金。出氧氣廠（站、車間）邊界閥門后、氧氣干管送往一個系統(tǒng)支管閥門后、進車間閥門后、調節(jié)閥組前和調節(jié)閥前、后的氧氣管道宜設阻火銅管段。氧氣閥門、閥桿絲扣的潤滑嚴禁用普通油脂,要用不著火的合格硅油、硅脂或二硫化鉬。當氧氣調節(jié)閥組設置獨立閥門室或防護墻時，手動閥門的閥桿宜伸出防護墻外操作。若不單獨設置閥門室或防護墻時，氧氣調節(jié)閥前后8倍調節(jié)閥公稱直徑的范圍內，應采用銅合金（含鋁銅合金除外）或鎳基合金材質管道。調節(jié)閥組、干管閥門、供一個系統(tǒng)的支管閥門、車間入口閥門，其出口側的管道宜有長度不小于5倍管外徑且不小于1.5m的直管段。氧氣閥門前后管道要求：第二十二頁，共34頁幻燈片手動氧氣閥門應緩慢開啟，操作時人員應站在閥的側面。采用帶旁通閥的閥門時，應先開啟旁通閥，使下游側先充壓，當主閥兩側壓力差小于或等于0.3MPa時再開主閥。(GB16912-2008)通徑≤50mm的閥門堅持先逐步微開調節(jié)聽到有氣流聲后即停止，待其慢慢充壓至沒有氣流聲后再漸漸開大閥門至全開，嚴禁來回開關閥門。通徑＞50mm的無旁通閥的宜在閥后外接通徑25～50mm的氣源充氣（氧氣、氮氣、無油壓縮空氣）或閥前降壓后，逐步、緩慢打開閥門。當無法滿足充氣或降壓時，必須安排有經驗的專業(yè)技術操作人員按上一條執(zhí)行。氧氣閥門操作要求：第二十三頁，共34頁幻燈片施工、維修后的氧氣管系，其中如有過濾器，則在送氧前，應確認氧氣過濾器內清潔無雜物。氧氣過濾器應定期清洗。（氧氣調節(jié)閥前應設置定期清洗的過濾器。）氧氣管道在安裝、檢修后或長期停用后再投入使用前，應將管內殘留的水分、鐵屑、雜物等用無油干燥空氣或氮氣吹掃干凈，直至無鐵銹、塵埃及其他雜物為止。吹掃速度應不小于20m/s，且不低于氧氣管道設計流速。嚴禁用氧氣吹掃管道。長期不用超過3個月的放散管必須檢查清理鐵銹、垃圾后再開閥放氣（如儲氣罐、緩沖罐等排氣閥）。氣候潮濕、灰塵多得環(huán)境每次排放都必須檢查。停用3個月以上的管道（容器）必須吹掃并打靶檢測合格后才能開閥送氧氣，超過一年的還必須按照新建壓力管道（壓力容器）進行壓力試驗合格后方可開閥送氧氣。氧氣閥門操作要求：第二十四頁，共34頁幻燈片禁止非調節(jié)閥門作調節(jié)使用。應建立氧氣管道檔案，由熟悉管道流程的氧氣專業(yè)人員進行管理。氧氣管道作業(yè)人員應持證上崗。氧氣管道或閥門著火時，應立即切斷氣源。碳鋼氧氣干管宜每五年進行一次吹掃，每五年進行一次管壁測厚，主要測定彎頭及調節(jié)閥后的管道。氧氣閥門操作要求：第二十五頁，共34頁幻燈片氧氣閥門操作人員嚴禁攜帶火種，操作宜用銅質“F”扳手，操作過程嚴禁用鐵器敲擊氧氣閥門。開關氧氣閥門人員必須站在閥門的側面，嚴禁站（騎跨）在氧氣管道上操作，非操作人員嚴禁旁觀。氧氣閥操作人員必須穿戴好防護用品，消除身體靜電后方可氧氣閥門操作。所用的工具、工作服、手套等用品嚴禁沾染油脂，不宜穿戴化纖類服裝。操作泄漏的氧氣閥時，人員必須穿戴防火服及面具，不準穿化纖服裝和帶釘鞋，必須先對環(huán)境進行通風并檢測，如操作區(qū)氧含量仍超過23%，嚴禁人員進行操作，必須切斷氣源后進行。氧氣壓力調節(jié)閥故障檢修，必須切斷氣源后進行檢修操作。應急處理只能進行關小操作，嚴禁閥門增大操作，避免高速氣流產生。氧氣閥門操作要求：第二十六頁，共34頁幻燈片管道（容器）泄壓時，必須確認進氣閥已經關閉后，漸開放散閥，并注意放散管的結霜狀況。防止氧氣流速太大，并應控制管道（容器）內壓力慢慢下降(壓降速度為0.3～0.4MPa/h),防止燃燒事故及產生裂紋。所有氧氣排放閥操作時，嚴禁對準人員、著火源等，嚴禁排入低洼處、不通風處。氧氣排放閥長時間開啟排放應安排人員警戒，每半小時對周圍環(huán)境氧含量檢測并記錄。氧氣閥門操作要求：第二十七頁，共34頁幻燈片氧氣管網（儲氣罐、調壓站等）送氧氣操作，一要盡可能擴大受氣單元容積，嚴格閥門開啟先后順序操作，防止絕熱壓縮溫升燃爆事故；二要關閉末端排氣閥，防止充氣流速過快造成事故。如果管網全部停運，宜用氧壓機與管網同步升壓來投運。管道（容器）置換宜在壓力達到0.1～0.3MPa之間進行，不宜在高壓力下開排放閥置換，嚴禁邊充氣邊開排氣閥置換，防止流速過高。氧氣閥門操作要求：第二十八頁，共34頁幻燈片

一、2008/3/27永新煉鋼車間新舊氧氣管道碰管，在開氧氣閥門是發(fā)生爆炸,死亡2人。第三部分閥門事故案例直接原因1,吹掃不徹底,(吹了2次)；2,閥門前后壓差大,未充氮.(閥前20公斤氧氣壓力)；3,也是最重要的一點,從該閥門拆卸后從該閥的旁通閥中發(fā)現有油。間接原因1,施工單位分3包,工程質量存在一定的問題；2,管道連接未氬弧焊打底,且發(fā)現內有鋼筋一根；3,趕時間趕進度。第二十九頁，共34頁幻燈片二、2005年4月14日上午10時左右,安徽省某公司機動科組織有關人員共8人進入調壓站進行氣動調節(jié)閥更換作業(yè)。作業(yè)人員首先關閉了管線兩端閥門隔斷氣源，然后松開氣動調節(jié)閥法蘭螺栓，在松螺栓過程中發(fā)現進氣閥門沒有關緊，仍有漏氣現象，又用F型扳手關閉進氣閥門。在漏氣情況消除后，作業(yè)人員拆卸掉故障氣動調節(jié)閥，換上經脫脂處理的新氣動調節(jié)閥，安裝儀表電源線和氣動調節(jié)閥控制汽缸管線，并用萬用表測量。上述工作完畢，制氧工藝主管張某接到在場的調度長批準令，到防爆墻后邊，開啟氣動調壓閥約2～3s后,就聽到一聲沉悶巨響,從防爆墻另一側的前后噴出大火。張某想轉身關閥,受大火所阻,即快速跑向制氧車間,邊叫人滅火,邊關停氧壓機以切斷事故現場的氧氣,阻止火勢擴大。后張某又想起氧氣來源于氧氣罐,便爬上球罐關閥,這才切斷了事故現場氧氣源。至此，火勢終于被控制住。事后，通過爆炸現場勘察發(fā)現，調壓站內的氧氣管道被完全燒毀,旁路管道的上內部沒有燃燒痕跡，證明管道被炸開。事故現場作業(yè)人員共有8人，其中7人死亡（３人當場死亡，４人經醫(yī)院搶救無效后死亡）。事故發(fā)生時另有1人在調壓站氮氣間，與氧氣間中間有防火墻阻隔，沒有受到傷害。

事后經調查，該調壓管線的氣動調節(jié)閥經常發(fā)生閥芯內漏故障，投產以來至少已更換過3次氣動調節(jié)閥。

第三部分閥門事故案例第三十頁，共34頁幻燈片事故結論由于氣動調節(jié)閥內有超極限的潤滑油脂，在通入氧氣后絕熱壓縮產生高溫及氧氣與油脂反應放出的熱量，導致管道內溫度超過了燃點，造成氣動調節(jié)閥內部介質燃爆。這次事故的直接原因是，新更換的氣動調節(jié)閥脫脂不完全，在違章使用氧氣試漏的狀況下發(fā)生爆炸。作業(yè)人員打開進氣閥后高壓氧氣進入檢修的管道，管道空間由0.1Mpa(絕對壓力)被壓縮到2.6Mpa，由于絕熱壓縮，溫度迅速上升。而油脂為不飽和碳氫化合物，與純氧反應速度很快，產生反應熱，由于氧化熱和壓縮熱的聚積，使溫度達到油的燃點引起自燃，并劇烈燃燒，此時，管道內部壓力急劇上升，在高溫下，純氧與管道金屬也發(fā)生反應，引起管道內部爆炸，爆炸使管道焊口破斷，大量氧氣從破口噴出，造成外部管線被熔毀。第三部分閥門事故案例第三十一頁，共34頁幻燈片

(一)燃燒爆炸條件分析：

1、助燃物質一般化工檢修規(guī)定，控制氧含量在17-23%