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引起氧气管道燃爆的原因及防护措施

 田守国 2017-01-01


  一、引起氧气管道燃爆的原因有如下几个方面:

  (1)施工质量问题是造成氧气管道燃爆的基本原因。

  ①管内有氧化铁存在,熔融物剥落层内有铁锈,说明管道酸洗不彻底;

  ②管道有锈渣、水渍,说明管道酸洗后没有进行钝化处理及安装完后较长时间内未投运时没有进行充氮保护;

  ③焊渣及阀门加工的残渣存在,说明管道施工完后吹扫不干净。进行吹扫时阀门末拆除,阀门存在的死角吹扫不到。阀门不应参与吹扫,阀门应在拆除后单独处理,管道应用短管连接进行吹扫。施工质量问题造成新安装的氧气管道内存在氧化铁、锈渣、焊渣等残留异物,在氧气流动中成为引火物。这些引火物的存在为本次氧气管道燃爆事故提供了基本条件。


  (2)管托、管座及管路走向设计不合理,使膨胀节产生径向振动而损坏。

  由于管托、管座及管路走向设计时没有充分考虑管道运行中径向振动或位移,当管内压力变化时,管道产生径向振动或位移,使膨胀节也产生径向振动而损坏。压力升高以后膨胀节就被压破,氧气外泄,形成高速气流。当管网压力升到2.4MPa时膨胀节被冲破,氧气外泄瞬时流速达到亚音速(约300m/s),管内的杂物在高速气流带动下与管道内壁发生强烈摩擦、 碰撞,使管道局部过热达到燃点而燃烧。有关资料显示:氧气中混有氧化铁皮或焊渣,在弯管中的氧气流速达到44m/s时,产生的高温能将管壁烧红; 杂质为焦炭颗粒、氧气流速为30m/s,杂质为无烟 煤、氧气流速为13m/s时,产生的高温能将管壁烧 红。因此当膨胀节破裂时,管道内的氧气流速大大提高,致使施工中留在管道中的氧化铁、焊渣在高纯氧中燃烧起来,钢管在纯氧中也燃熔。

  (3)氧气管道设计缺少安全保证措施。管路设计时未考虑在恒压调节阀前增加过滤器,造成焊渣等杂物将调节阀卡死,不能及时调节恒压阀后管网压力,使管网压力超过正常工作压力。

  二、事故防范措施

  1.氧气管道安装方面

  (1)在确定氧气管道施工单位时应选择具有相应资质和有氧气管道施工经验的施工队伍。

  (2)氧气管道在安装之前应按GB 16912—1997 《氧气及相关气体安全技术规程》进行严格的酸洗、 脱脂处理。酸洗、脱脂后管道用不含油的干燥空气或氮气吹净。

  (3)氧气管道安装施工后较长时间未投运时应充干燥氮气进行保护,以防潮湿空气进入,使管道 生锈。

  (4)氧气管道施工完毕后应进行严密的吹扫、 试压及气密性试验。吹扫应不留死角,吹扫气体应 选用干燥无油空气或氮气,且流速不小于20m/s。 严禁采用氧气吹扫。

  (5)氧气管路焊接时应采用氩弧焊打底,并按 GBJ 235、GBJ 236标准的有关规定上升一级处理。

  2.氧气管道设计方面

  (1)在选用膨胀节作管道伸缩补偿时,管道走 向设计时应充分考虑减少管道运行过程中的径向振 动或位移的措施.

  (2)在恒压调节阀前应设计相应的过滤器,防 止铁锈、杂物卡住调节阀。阀门后均应连接一段其 长度不短于5倍管径、且不小于1.5m的铜基合金或不锈钢管道,防止着火。

  (3)氧气管道应尽量少设弯头和分岔,工作压力大于0.1MPa的氧气管道弯头、变径应采用冲压 成型法兰制作。分岔头的气流方向应与主管气流方 向成45°~60°角。

  (4)法兰密封圈宜采用紫铜或聚四氟乙烯材料的O型密封圈。

  (5)氧气管道应设有良好的消除静电装置,接地电阻应小于10Ω,法兰间电阻应小于0.1Ω。

  3.操作注意事项

  (1)开关氧气阀门时应缓慢进行,操作人员应站在阀门的侧面,开启要一次到位。

  (2)严禁用氧气吹刷管道或用氧气试漏、试压。

  (3)实行操作票制度,事先对操作目的、方法、条件作出较详细的说明和规定。

  (4)直径大于70mm的手动氧气阀门,当阀前后压差缩小到0.3MPa以内时才允许操作。

  4.维护保养注意事项

  (1)氧气管道要经常检查维护,除锈刷漆,每3~5年一次。

  (2)管路上的安全阀、压力表,要定期校验,1年1次。

  (3)完善接地装置。

  (4)动火作业前,应进行置换,吹扫,吹出气体中氧含量在18~23%时为合格。

  (5)阀门、法兰、垫片及管材、管件选用应符合《氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-1997)的有关规定。

  (6)建立技术档案,培训操作,检修,维护人员。

  5.其他安全措施

  (1)提高施工、检修及操作人员对安全的重视程度。

  (2)提高管理人员的警惕性。

  (3)提高科学技术水平。

  (4)不断完善送氧方案。

  附图:下图为阻火器


  阻火器原理









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