登录 | 注册 加群交流 | 业务热线:023-63555815 | 手机浏览“手机浏览网站”

文章详情

压缩纯氧的职业安全防护

来源:2021/2/6 10:19:25

浏览:(988)  评论:(0

  • 摘要
  • 在标准状态下,氧气是无色、无味、无臭的活性气体,其分子式为O2密度为1.43kg/m3比空气稍重(空气密度为1.29k8/m3)-183℃时,氧气变成淡蓝色液体的-219℃时,变成淡蓝色雪状的固体。

      在标准状态下,氧气是无色、无味、无臭的活性气体,其分子式为O2密度为1.43kg/m3比空气稍重(空气密度为1.29k8/m3)-183℃时,氧气变成淡蓝色液体的-219℃时,变成淡蓝色雪状的固体。


      国内经常发生输氧管道着火事故,其燃烧始于管道和管道内部,特别是减压阀、截止阀、弯曲、三通或四通、法兰连接等管道。由于某种原因点燃后,首先管壁的某处被高热火焰燃烧,高压氧气流夹带的火舌从孔口喷出,管道变成白热状态的更热的燃烧。同时,氧气流出时经常发出爆炸般的声音,这种声音经常被误认为是爆炸。事实上,这只是伴随金属火灾引起的管道破裂和气体在压力下喷出的燃烧现象。


      氧只是助燃物质,本身不燃烧,配管材质为碳钢也不燃烧,为什么会发生配管火灾?


      (1)氧气流中夹带的可燃固体颗粒是引起输氧管道火灾的能源之一。


      管道中残留着锈迹,氧气流中因某种原因混入固体粒子,高速流动的氧气流席卷流动时,固体粒子摩擦携带的热量虽小。但是,粒子之间被热传导率低的氧气流包围,有蓄热的可能性。该粒子为砂、Fe3O4等难燃物质,不燃管壁而着火的焦炭粒子(积炭)、煤粒子、铁粉(FeO、Fe2O3)等可燃粒子,其着火温度远低于铁的着火温度,常压氧气约为300~400℃,高压氧气流低于几十℃。


      因此,铁粉在氧气中流动时与管壁摩擦,容易达到起火温度,自燃烧。铁粉燃烧放热量大(7285J/g),而且被导热率低的氧气流包围,热传递受到阻碍,铁粉在高压氧气流中燃烧热的蓄积使自己成为高热(多为1000~2000℃)的热粒子,其温度足以使管道内的可燃性


      物点燃,尤其是在燃烧反应的铁粒表面,具有中间生成物的活性氧使燃烧反应更加剧烈。


      在锈中,主要是未完全氧化的FeO、Fe2O3和Fe3O4,锈粒度为10目、50目、100目,瞬间点燃温度为312~315℃。比铁粉着火温度低。由此可见,输送湿氧的管道,如果输送干氧,内壁会生锈,因此输氧管道火灾的危险很大。


      (2)氧气输送管有可燃物,氧气输送管一定会着火。


      氧气流中任何可燃物质的燃点比空气中低,氧气浓度和纯度越高,燃点越低,压力越大,燃点越低。


      另外,工业矿物油脂与30atm(3039750Pa)以上的氧接触,很快就会发生强烈的化学反应自燃,这些可燃物燃烧的话,燃烧速度比空气快得多。这种强烈的燃烧是诱发法兰盘、配管等金属材料的燃烧,而且可燃材料的燃烧热越大,引燃金属材料的可能性特别是管道法兰、阀门、三通等密封部件为橡胶、石棉板、塑料等高分子材质时,燃烧柔软后,被带压的氧气流吹走,引起氧气喷射灾害。


      (3)隔热压缩产生的热量可引起管道火灾的火源。


      在管道内,高压状态的氧气急剧下降到低压状态,可以产生接近绝热状态的压缩过程。压缩热产生的速度快,瞬间传递困难,压缩系统急剧升温。其温度上升与压力变化幅度的函数关系为


      式中y气体的比热容比(Cp、Cv)。


      p2=150atm(15198750Pa)时绝热压缩的气温为953℃,足以引起管壁与氧之间的燃烧反应。其中铁垢(312~315℃)、铁粉(300~400℃)、润滑油、纤维、橡胶聚乙烯(300~500℃)等可燃物时,15atm(1519875Pa)的氧气急剧压缩,可燃物质着火。因此,绝热压缩发生在输氧管内是不容忽视的火源之一。


      (4)内壁熔敷的红热铁粉烧穿管壁。


      根据资料记载的铁粉自燃点为316℃,粉碎下限为120g/m3,最小点火能量为100mJ。这样,硬固体粒子和气流冲刷管壁,摩擦损失脱离的铁粉在摩擦热的作用下容易自燃。自燃状态的红热铁粉在高速氧气流中高速运动,流入急剧变化的直转弯部(如t形管),用大量的动量撞击管内壁,消耗大部分动能后,沿管壁沉积,红热铁粉的蓄积,燃烧中熔化,附着在管内壁上。熔敷处的管壁在这个高温下,会发生铁和氧的燃烧反应,管壁会切开孔,发生氧气喷射灾害。


      输氧管选择不锈钢管。密封垫选择难燃或不燃材料。润滑油选用蒸汽冷藏液。安装检查结束后,要认真脱脂,用干氮吹扫,试验压力。


    image.png

    标签:
    版权声明:

    凡本网注明“来源:职业病网”的所有作品,转载请注明“来源:职业病网”。

    凡本网注明“来源:XXX(非职业病网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。

    如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在相关作品刊发之日起30日内进行。

    上一篇:有限空间作业需要做好哪些职业健康安全防护

    下一篇:硝化反应中要做好安全防护措施

    分享到:

    网友评论

    加载更多

    发表评论:

    评论