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氧气安全基础知识

氧气安全基础知识氧气具有非常强的氧化性和助燃性,可燃物质在纯氧中燃点将会降低,而且氧气管路系统本身对安全性要求较高。

空调公司使用氧气量较大且点较多分布较广,且管网敷设较为复杂,涉及502#厂房一至三楼及504#厂房,相对危险性较大。

为了让广大员工全面掌握好氧气的基础知识,会更有利于我公司安全地管理和使用好氧气,为空调公司以后发展和壮大保驾护航。

特编制本章教材。

第一节氧气的性质及制造1 氧气的性质氧是自然界中分布最广泛的元素之一,已是生物赖于生存的物质。

它以游离状态存在于空气中,按容积计算,空气中含氧20.93%。

氧还以化合状态存在于水、矿物以及一切动物、植物体中。

氧在常温常压下是无色透明、无味、无臭的气体,比空气略重。

在大气压力下,冷却至-182.96℃时,氧气凝结成天蓝色、透明的易流动的液体;当温度降到-218.4℃时,则凝聚成蓝色固体结晶。

氧的化学性质非常活泼,是强烈的氧化剂和助燃剂,它除了与金、银及惰性气体氦、氖、氩、氪、氙等在一般情况下不发生化合外,与其它物质都能化合生成氧化物。

氧化反应的激烈程度取决于氧气的浓度及压力,如果氧化反应在纯氧中进行,则过程非常剧烈,同时放出大量的热。

(如金属在氧气中反应,如果增加氧的纯度和压力会使氧化反应显著加剧,金属的燃点随着氧气压力增高而降低),氧与可燃气体(乙炔、氢、甲烷等)以一定比例混合时,遇火会发生爆炸。

氧经压缩后,在输送的过程中,如有油脂、氧化铁屑或小粒燃烧物(煤粉、炭粒或有机纤维)存在,随着气流运动与管壁或机体发生磨擦、撞击,会产生大量磨擦热,导致管道、机器燃烧。

或者由于管道中阀门急骤打开,阀后气体产生接近于绝热压缩的温度,使管道或阀门燃烧。

被氧气饱和的衣服及其它有机纺织品与火种接触,会立即着火。

被液态氧浸渍的多孔有机物,当引火或给以一定力量的撞击时,则会发生爆炸事故。

液态氧经过长期弱的放电,变成深蓝色的液态臭氧,臭氧容易爆炸。

氧有感磁性,氧分子在磁铁的作用下可带磁性,并可被磁极吸引。

根据氧的这种特性可制作磁氧分析仪,用以分析氧的纯度。

在常压下,当氧的浓度超过40%时,有可能发生氧中毒。

吸入40%-60%的氧时,出现胸骨后不适感、轻咳,进而胸闷、胸骨后烧灼感和呼吸困难,咳嗽加剧;严惩时可发生肺水肿,甚至出现呼吸窘迫综合症。

吸入氧浓度在80%以上时,出现面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚脱,继而全身强烈性抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。

长期处于氧分压为60-100KPa(相当于吸入氧浓度40%左右)条件下可发生眼损害,严重者可失明。

建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。

避免与可燃物或易燃物接触。

尽可能切断泄漏源。

合理通风,加强扩散。

氧气在工业生产中应用极广,如液氧在国防工业上可以作为火箭的助燃剂;而且,机械工业中的切割、焊接;冶金工业中的氧气炼钢、轧钢和有色金属冶炼;以及医疗、深水作业都要用到大量的氧。

2 氧气制造工艺流程氧的制取方法大体可分为化学法、电解法、吸附法和深冷分离法。

由于空气中含有约21%的氧,而且取之不竭,所以现代工业上都采用空气深冷分离法制取氧气,深冷分离法制取氧气的原料是空气,先由辅塔吸入空气,将空气经几次压缩和冷却,当降低空气压力时就会使空气冷却到很低的温度,空气将变成液体。

液态空气中所含的各种液态气体的沸点不同,如液氮沸点为-195.802℃,液氧的沸点为-182.962℃,利用这蒸发温度的不同,让液态空气蒸发。

开始时沸点低的氮蒸发,随着氮的蒸发,液态空气中氧的成分增多,这一过程称为精馏。

经过反复精馏、提纯,就能得到高纯度的氧气。

制氧按其生产工艺过程中压缩空气的压力高低分为:高压流程、中压流程、双压流程、全低压流程四种,虽然各种流程所采用的空分设备(即制氧机)有所不同,但制氧的整个过程大都包括以下六个主要阶段:①空气中灰尘和杂质的净除;②空气经压缩机压缩;③除去压缩空气中的二氧化碳和水蒸汽;④将空气液化;⑤液态空气经过精馏分离成氧和氮;⑥产品的贮存和运输。

现以50米3∕时制氧机为例,其生产工艺流程如下图所示:降温分子筛化器第一热交换器空气压缩机空气过滤器空气→→→→膨胀机↑→→↑进一步降温冷凝蒸发氮气分离氧气压缩机.氧气贮气囊.第二热交换器精馏塔过滤器冷凝氧氧气蒸发→→→→→氧气灌充器.氮气↑液氮过冷器分离氮气氮氧气生产过程中的火灾危险性,主要是由氧的氧化性和助燃性所决定的。

第二节氧气管道及附件安全技术1 氧气管道材质及管件的选用氧气管道的材质,应根据氧气的压力、温度氧气在管道中的流速等条件来选用。

氧气管道除了与其它管道一样满足强度条件外,还需要具有防腐蚀、防锈、防火的要求。

1.1 管材的选用使用时应注意安全,四氯化碳虽不燃烧,但遇灼热物体时即分解而生成光气,因此禁止吸烟及严禁一切火种;3.1.3 脱脂剂易挥发,应当贮存在密封容器中,放在阴凉通风、无阳光直射并远离火源处;3.1.4 四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烯均有毒,所以操作应在露天或通风的敞棚内进行;3.1.5 脱脂剂不得与浓酸、浓碱接触,也不得与电石等化工产品接触;不同的脱脂剂不能混合一起使用;3.1.6 用于脱脂的有机溶液含油量不应大于50毫克/升。

对于含油量较大的溶剂可用于粗脱脂,然后用清洁的溶剂进行再次脱脂,含油量大于500毫克/升的不得使用。

3.2 脱脂方法管道脱脂前应将管道表面的铁锈、油污及有机物去掉,然后再用脱脂剂脱脂。

3.2.1 管子内表面脱脂,可在管内注入溶剂,管端用木堵或其它方法封密。

灌入溶剂后把另一端也堵塞,平放保持水平放置15-20分钟;在此时间内将管子流动3-4次;然后将脱脂剂倒入容器中;也可将管子倾斜在架上,然后用铁丝将绒布捆拄从管子中穿过,然后将脱脂剂倒入管中,拉动铁丝反复数次进行;3.2.2 当管子内外均需脱脂时,应将脱脂剂倒在特制槽中,将管子放入溶液内15-20分钟,在这个时间内把管子转动数次,并用刷子清洗;槽子应有密封盖,防止脱脂剂挥发,大口径管子可用擦拭法擦洗;3.2.3 阀门在脱脂前应研磨试压合格,再拆成零件,在脱脂剂内浸泡1-1.5小时,用纱布洗净无油为合格;螺栓与金属垫片用同样方法脱脂,不便浸泡的阀门壳体,可用擦拭法进行;3.2.4 非金属垫片的脱脂,应使用四氯化碳溶剂,垫片浸入溶剂内1.5-2小时,然后取出悬挂在空气流通处或通风装置内逐个分开吹干,直到无溶剂气味为止;3.2.5 脱脂件应在脱脂后及时将其内部的液态脱脂剂排放尽,可用清洁无油干燥的空气或氮气吹干;对易燃溶剂,应用纯度大于95%氮气吹干;禁止用蒸发干燥的方法清除残液;3.2.6 石棉填料可在300摄氏度下灼烧2-3分钟(不得用有烟的火焰),然后浸渍规定的涂料,紫铜垫片经过退火可不再另行脱脂;3.2.7 进行脱脂的地方应选在远离人员、通风良好的场所进行,脱脂工作的人应穿戴无油脂的手套、工作服和口罩,使用的工具和擦洗用的棉布等都不准带有油污;3.2.8 脱脂后的管道、阀件,应用无油脂的薄膜塑料或金属封住两端口,放在干净的地方,防止再次污染。

第三节氧气管道安装的安全技术1 埋地敷设厂区氧气管道地下敷设时,应直接埋地敷设,埋地深度应根据地面上的荷载决定;管顶距地面一般不小于0.7米含湿氧气管道应在冰冻层以下,并宜在最低点设排水装置;穿过铁路和道路时,其交叉角不宜小于45℃;管顶距铁路轨面,应不小于1.2米,距道路路面不宜小0.7米;并且管道应放在套管内,套管的两端伸出铁路路基或道路中边不小于1米,铁路路基或道路路边2.5 厂区架空氧气管道每隔80-100M应设有防雷、防静电接地措施;直接埋地管可在埋地之前及出地后各接地1次;厂房内氧气管道应有防静电接地措施(可与本车间的静电干线相连接);氧气管道的法兰、螺纹接口两侧应用导线作跨接,其电阻应小于0.03欧母;对有阴极保护的管道,不应作接地;在氧气主管线上,宜配置阻火钢管;2.6 氧气管道不应穿过生活间、办公室,也不宜穿过不使用氧气的房间,当必须穿过不使用氧气的房间,则在该房间内不应有法兰或螺纹连接口,并且该房间应为一、二级耐火等级;2.7 氧气管道不宜穿过高温及火焰区域,必须通过时,应在该管段增设隔热措施,管壁温度不应超过70℃;严禁明火及油污靠近氧气管道及阀门;2.8 氧气管道的弯头、分岔头不应与阀门出口直接相连;阀门出口侧的碳钢管、不锈钢管宜有长度不小于5倍管外径且不小于1.5M的直管段;2.9 供切焊用氧气支管与切焊工具或设备用软管连接时,供氧阀门及切断阀应设在用非燃烧体材料制作的保护箱内;2.10 架空氧气管道与建、构筑物特定地点的最小间距要求应按下表执行;2.11 氧气管道与乙炔、氢气管道共架敷设时,应在乙炔、氢气管道的下方或支架两侧;与抽质、有可能泄漏腐蚀性介质的管道共架时,应设在该类管道的上方支架两侧;2.12 使用湿氧的氧气管道应专门设置排水装置;2.13 架空氧气管道上不宜设置阀门连接。

6.表中与建筑物的最小水平净距的规定,不适用于沿氧气生产车间或氧气用户车间建筑物外墙敷设的管道。

3 车间内部管道的敷设厂房内氧气管道宜沿墙、柱或专设的支架架空敷设,其高度应不妨碍交通和便于检修;当与其他管线共架敷设时,应符合架空敷设中的所有要求;当不能架空敷设时,可以单独或与其他不燃气体或液体管道共同敷设在不通行地沟内,也可以和同一使用的燃气管道同地沟敷设,此情况下,应符合埋地敷设中的所有要求。

3.1 进入用户车间的氧气主管,应在车间入口处便于操作、检修的地方装设切断阀,并宜在适当位置装设放散管,放散管口应伸出墙外并高出附近操作面4M以上的空旷、无明火的地方;3.2 通往氧气压缩机的氧气管道以及装有压力、流量调节阀的氧气管道上,应在靠近机器入口处或压力、调节阀的上游侧装设过滤器,过滤器的材料应为不锈钢或铜基合金;3.3 主要大用户车间的氧气主管,宜装设流量记录、累计仪表;3.4 通过高温作业以及火焰区域的氧气管道,应在该管段增设隔热措施,管壁温度不应超过70℃;3.5 穿过墙壁、楼板的管道,应敷设在套管内,并应用石棉或其他不燃材料将套管端头间隙填实;氧气管道不应穿过生活间、办公室,并不宜穿过不使用氧气的房间,当必须通过不使用氧气的房间时,则在该房间内的管端上不应有法兰或螺纹连接接口;3.6 供切焊用氧的管道与切焊工具或设备用软管连接时,供氧嘴头及切断阀应装置在用非燃烧材料制作的保护箱内;3.7 当氧气管道及阀门安装在通道一侧时,无法避开通道的,应在氧气管道处安装防护拦,防止过往车辆等撞伤氧气管道及阀门。

4氧气管道施工完后的吹扫脱脂氧气管道在完工后,因为焊接等其它原因,易造成管道内遗留焊渣或其它杂物,在氧气输送过程中发生堵塞现象;或在氧气管道施工过程中氧气管道再次沾上油污,所以在为保安全,应在管道完工后对氧气管道进行再次吹扫和脱脂。

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