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工业制氧过程中发生爆炸的原因
发布时间:2022-09-27   点击次数:760次
  化工企业制氧过程中发生爆炸的位置主要有:空分设备的爆炸、高纯高压氧气管道的爆炸等。其中空分设备的爆炸发生的频率较高,危害性也比较大。前期的预见性比较差不能准确及时地分辨,造成严重的后果。因此对制氧过程发生爆炸原因进行分析是非常有必要的。
 
  空分设备的爆炸
 
  空分设备的爆炸位置主要集中在大量液氧寄存的主冷凝蒸发器内,特别是在蒸发器凝液的界面位置。根据爆炸的三要素对其进行具体分析:
 
  可燃物。空分设备制氧的原料来自大气中的空气,空气中含有各种各样的杂质,其中含有少量的可燃气体如乙炔和其他碳氢化合物的存在对空分设备的安全生产危害极大。碳氢化合物的存在虽然经过空分净化器的处理已经降低了很多,但是仍有少量不能清除的物質随着原料空气被带入到了空分塔内,并在主冷凝蒸发器的液氧中浓缩、聚集,当这些可燃物达到爆炸极限就会有固体析出,一旦遇到足够引燃的能量,便会发生爆炸。特别注意的是由于乙炔的爆炸敏感性强,危害性最大,因此在实际生产中对乙炔的防范要更为谨慎。
 
  助燃物。氧气是天然的助燃剂,在主冷凝蒸发器内存在的液氧以及游离状态的气态氧,给主冷凝器内的可燃物提供了足够的助燃剂,一旦发生火灾这些助燃剂会迅速为其提供能量,发生爆炸,后果不堪设想。
 
  引燃引爆源。在空分设备中主要有爆炸性杂质固体颗粒的相互摩擦,以及静电放电。当液氧汇总含有少量的冰粒,固态的二氧化碳时,相互之间会产生静电荷,当静电荷集聚到一定值会产生足够能量的静电,引起火灾和爆炸的发生。汽蚀现象的存在会形成压力脉冲,造成局部的压力升高,形成局部的气冲,给可燃物提供了动能。以及化学性质比较强的强氧化性物质,使碳氢化合物在液氧中的爆炸敏感性增强,更容易发生爆炸。
 
  高纯高压氧气管道的爆炸
 
  在化工企业生产中,氧气管道本身的材质通常为碳素钢或是低合金的不锈钢,这些管道材质中因为含有碳元素,属于可燃性材料,并且当纯氧的压力达到3MPa时,纯氧中的铁成粉状时的燃点是极低的,通常在300℃左右。运输氧气的管道会在纯氧条件下别先着火的铁粉、油脂等点燃。对于引起着火的能源有:
 
  管道中的阀门在高低压段之间突然被打开时,低压端的氧气迅速被压缩,由于整个过程的速度很快来不及散热形成短时间内的绝热压缩,局部的温度会迅速升高,成为了引燃的着火点。
 
  开启和关闭阀门时,由于阀门关闭或开启的速度很快,阀瓣和阀座之间的冲击和挤压作用,造成阀门内部的摩擦发热给引燃提供了能源。
 
  高压环境下运动的物质微粒,如管道内的铁屑、灰尘、焊渣以及其他杂质颗粒等与管壁的摩擦、相互冲击,为引燃物质提供了动能。
 
  静电反应、油脂引燃、外部火源以及其他触发性的媒介作用都会引起着火。
 
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