在接触氮气时应注意哪些安全问题?
答:氮气为无色、无味、无嗅的惰性气体。它本身对人体无甚危害,但空气中氮含量增高时,就减少了其中的氧含量,使人呼吸困难。若吸入纯氮气时,会因严重缺氧而窒息以致死亡。
为了避免车间内空气中氮含量增多,不得将空分设备内分离出来的氮气排放于室内。在有大量氮气存在时,应戴氧呼吸器。检修充氮设备、容器和管道时,需先用空气置换,分析氧含量合格后方允许作业。在检修时,应有人监护,对氮气阀门严加看管,以防误开阀门而发生人身事故。
在接触氧气时应注意哪些安全问题?
答:氧气是一种无色、无嗅、无味的气体。它是一种助燃剂。它与可燃性气体(乙炔、甲烷等)以一定比例混合,能形成爆炸性混合物。当空气中氧浓度增到25%时,已能激起活泼的燃烧反应;氧浓度到达27%时,有个火星就能发展到活泼的火焰。所以在氧气车间和制氧装置周围要严禁烟火。当衣服被氧气饱和时,遇到明火即迅速燃烧。特别是沾染油脂的衣服.遇氧可能自燃。因此,被氧气饱和的衣服应立即到室外通风稀释。同时,制氧机操作工或接触氧气、液氧的人不准抹头油。
低温液体气化器在使用中应注意哪些安全问题?
答:液氧、液氮、液氩等低温液体气化器广泛应用于液体气化站,直接供气或充瓶。为了保证气化器安全运行,应设置安全控制点,并注意下述事项:
1)设置低温液体出气化器的低温控制联锁点。将气体出口温度控制在5~30℃。当出口 温度低于0℃时,自动切断液体泵,中止液体进入气化器。不带液体泵的气化器则发出声光报警;
2)设置气化器水温控制联锁点。控制水温在40~60℃。当水温低于30℃时自动切断液体泵,中止液体进入气化器;
3)设置气化气体出口压力控制联锁点,将压力控制在设定值。当出口气体压力高于设定值时,会发出声光报警;压力继续升高则会自动切断液体泵,中止液体进入气化器; 4)在液体泵两头设有截止阀的部位应装设安全阀和放空阀,以保证误操作时的安全; 5)气化器配套的压力表、安全阀应定期校验;
6)用水浴加热的气化器使用前必须先将水槽的水充满,并加热到40~60℃后才能供入液体。在停气化器之前,则应先切断输液阀,热后再切断加热电源。气化过程中应经常注意水位,及时补充水量;
7)工作过程中由于流量的改变,会影响气化后的温度,所以要及时调整水温;
8)若发生水温降至30℃以下,应检查电热管是否损坏。必要时应减少输出流量,确保气化后的温度。气化器至充装的管道发现结冰或结霜时应停止充装。 制氧车间遇到火灾应如何抢救?
答:造成火灾的原因很多,有油类起火、电气设备起火等。氧气车间存在着大量的助燃物(氧气和液氧),具有更大的危险性。灭火的用具有灭火器、砂子、水、氮气等。对不同的着火方式,应采用不同的灭火设备。首先应分清对象,不可随便乱用,以免造成危险。
当密度比水小,且不溶于水的液体或油类着火时,若用水去灭火,则会使着火地区更加扩大。应该用砂子、蒸汽或泡沫灭火器去扑灭,或者用隔断空气的办法使其熄灭。
电气设备着火时,不可用泡沫灭火器,也不可用水去灭火,而需用四氯化碳灭火器。因为水和泡沫都具有导电性,很可能造成救火者触电。电线着火时,应先切断电源,然后用砂子去扑灭。
一般固体着火时,可用砂子或水去扑灭。 氧气管道着火时,则首先要切断气源。
身着衣服着火,不得扑打,应该用救火毯子将身体裹住,在地上往返滚动。 在车间危险的部位,可预先准备些氮气瓶或设置氮气管路,以供灭火用。
在检修空分设备进行动火焊接时应注意什么问题?
答:当制氧机停车检修,需要动火进行焊接时,应注意下列问题:
1)制氧机生产车间如需要动明火,应得到上级的批准,并化验现场周围的氧浓度,加强消防措施。当焊接场所的氧浓度高于23%时,不能进行焊接。对氧浓度低于19%时要防止窒息事故;
2)对有气压的容器,在未卸压前不能进行烧焊;
3)对未经彻底加温的低温容器,不许动火修理,以免产生过大的热应力或无法保证焊接质量。严重时,如有液氧、气氧泄出,还可能引起火灾; 4)动火的全过程要有安全员在场监护。
在检修氮水预冷系统时,要注意哪些安全事项?
答:氮水预冷系统的检修,最需注意的是防止氮气窒息事故的发生。国内已发生过几次检修工人因氮气窒息而死亡的教训。在检修时,往往同时在对装置用氮气进行加温,而加温的氮气常会通过污氮三通阀窜入冷却塔内,造成塔内氮浓度过高。
因此,在对装置进行加温前,要把空冷塔、水冷塔用盲板与装置隔离开;要分析空冷塔、水冷塔内的氧含量。当氧含量在19%~21%之间,才允许检修人员进入;若在含氧量低于19%的区域内工作,则必须有人监护,并戴好隔离式面具(氧呼吸器、长管式面具等)。 在扒装珠光砂时要注意哪些安全事项?
答:目前,空分设备的保冷箱内充填的保冷材料绝大多数都是用珠光砂。
珠光砂是表观密度很小的颗粒,很容易飞扬。会侵入五官,刺激喉头和眼睛,甚至经呼吸道吸入肺部。因此,在作业时要戴好防护面罩。
珠光砂的流动性很好,密度比水小,人落入珠光砂层内将被淹没而窒息,因此,在冷箱顶部人孔及装料位置要全部装上用8~10mm钢筋焊制的方格形安全铁栅,以防意外。
在需要扒珠光砂时,都是发现冷箱内有泄漏的部位。如果是氧泄漏,会使冷箱内的氧浓度增高,如果动火检修就可能发生燃爆事故;如果泄漏的是氮,冷箱内氮浓度很高,可能造成窒息事故。因此,在进入冷箱作业前,一定要预先分析冷箱内的氧浓度是否在正常范围内(19%~21%)。
此外,保冷箱内的珠光砂是处于低温状态(-50~-80℃),在扒珠光砂时要注意采取防冻措施。同时要注意低温珠光砂在空气中会结露而变潮,影响下次装填时的保冷性能。
空分设备在停车排放低温液体时,应注意哪些安全事项?
答:空分设备中的液氧、液空的氧含量高,在空气中蒸发后会造成局部范围氧浓度提高,如果遇到火种,有发生燃烧、爆炸的危险。某化肥厂曾由于将大量液氧排到地沟中,又遇到电焊火花而发生爆炸伤人事故。因此,严禁将液体随意排放到地沟中,应通过管道排至液体蒸发罐或专门的耐低温金属制的排放坑内。
排放坑应经常保持清洁,严禁有有机物或油脂积存。在排放液体时,周围严禁动火。 低温液体与皮肤接触,将造成严重冻伤。轻则皮肤形成水泡、红肿,疼痛;重则将冻坏内部组织和骨关节。如果落入眼内,将造成眼损伤。因此,在排放液体时要避免用手直接接触液体,必要时应戴上干燥的棉手套和防护眼镜。万一碰到皮肤上,应立即用温水(45℃以下)冲洗。
为什么乙炔含量没有超过标准,主冷也可能发生爆炸?
答:有的厂定期化验液氧中的乙炔含量并未超过许可极限,但仍多次发生爆炸事故,这是什么原因呢?据分析,可能有以下几方面的原因:
1)主冷的结构不合理或某些通道堵塞,液氧的流动性不好,造成乙炔在某些死角局部浓缩而析出;
2)液氧中二氧化碳等固体杂质太多,加剧液氧中静电积聚;
3)对其他碳氢化合物含量未做化验,而硅胶对其他碳氢化合物的吸附效率较低。当大气中碳氢化合物的含量较高时,有可能在液氧中积聚而形成爆炸的根源。因此,对较大的全低压制氧机,应加强对碳氢化合物的分析。每1L液氧中碳的总含量控制在: 报警极限 30mg/L 停车极限 100mg/L
为什么在空分设备中乙炔是最危险的物质?
答:因为乙炔是一种不饱和的碳氢化合物,具有高度的化学活性,性质极不稳定。固态乙炔在无氧的情况下也可能发生爆炸,分解成碳和氢,并放出热量。产生的爆炸热量为
8374kJ/kg,形成的气体体积为0.86m3/kg,温度达2600℃。如果乙炔在分解时存在氧气,则生成的碳和氢又与氧化合,发生氧化反应而进一步放出热量,从而加剧了爆炸的威力。 此外,乙炔与其他碳氢化合物相比,它在液氧中的溶解度极低,如表53所示: 表53乙炔在液氧中的溶解度 温度/K10499.498.683 溶解度/cm3?L-113 22.8×10-610.4 13.5×10-69.9 12.9×10-63 3.6×10-6
乙炔在液氧内以固态析出的可能性最大。 为了保证安全,乙炔在液氧内的极限许可含量一般控制在其溶解度的1/3~1/50的范围内,即在每升液氧内的含量控制在0.1~2mg/L以下。在每天进行分析液氧中乙炔含量时,国内一般规定:
报警极限0.4mg/L
氧气管道发生爆炸有哪些原因,要注意哪些安全事项?
答:企业内的氧气输送管道为3MPa以上的压力管道,曾经发生过多起管道燃烧、爆炸 的事故,并且多数是在阀门开启时。氧气管道材质为钢管,铁素体在氧中一旦着火,其燃烧热
非常大,温度急剧上升,呈白热状态,钢管会被烧熔化。其反应式为
分析其原因,必定要有突发性的激发能源,加之阀门内有油脂等可燃物质才能引起。激发能源包括机械能(撞击、摩擦、绝热压缩等)、热能(高温气体、火焰等)、电能(电火花、静电等)等。
气体被绝热压缩时,其温度升高与压力升高的关系为
如果初温T1=300K,(p2/P1)=20,则压缩后的温度可达T2=704K。当突然打开阀门时,压力为P2=2MPa的氧气充至常压的管道中,会将内部压力为P1=0.1MPa的氧气压缩,温度升高。
如果管道内有铁锈、焊渣等杂物,会被高速气流带动,与管壁产生摩擦,或与阀门内件、弯头等产生撞击,产生热量而温度升高。
如果管道没有良好的接地,气流与管壁摩擦产生静电。当电位积聚到一定的数值时,就可能产生电火花,引起钢管在氧气中燃烧。
为了防止氧气管道的爆炸事故,对氧气管道的设计、施工作了以下规定: 1)限制氧气在碳素钢管中的最大流速。见表52; 表52碳素钢管中氧气的最大流速
氧气工作压力/MPa ≤0.1 0.1~0.6 0.6~1.6 1.6~3.0 氧气流速/m?s-1 20 13 10 8
2)在氧气阀门后,应连接一段长度不小于5倍管径、且不小于1.5m的铜基合金或不锈钢管道;
3)应尽量减少氧气管道的弯头和分岔头,并采用冲压成型; 4)在对焊的凹凸法兰中,应采用紫铜焊丝作O型密封圈;
5)管道应有良好的接地。接地电阻应小于10Ω,法兰间总电阻应小于0.03Ω; 6)车间内主要氧气管道的末端,应加设放散管,以利于吹扫和置换 7)管道及附件应严格脱脂,并用无油干空气或干氮气吹净。 在操作、维护时,应注意以下事项:
1)对直径大于70mm的手动氧气阀门,只有当前后压差小于0.3MPa以内才允许操作。氧气阀门的操作必须缓慢;
2)氧气管道要经常检查、维护。除锈刷漆3至5年一次。应与氧气贮罐相配合。3至5年测一次壁厚。管路上的安全阀、压力表每年要作校验,以保证其正常工作; 3)当氧气管道系统带有液氧气化设施时,切忌低温液氧进入常温氧气管道,以免气化超压; 4)保证氧气管道的接地装置完善、可靠; 5)要有氧气管网完整的技术档案、检修记录。
在使用脱脂剂时应注意什么问题?
答:管道和设备的脱脂溶剂通常采用四氯化碳或二氯乙烷,二者均具有毒性。因为二氯乙烷还有燃烧和爆炸的危险,所以最常用的溶剂是四氯化碳。
四氯化碳对人体是有毒的。它是脂肪的溶剂,有强有力的麻醉作用,且易被皮肤吸收。四氯化碳中毒能引起头痛、昏迷、呕吐等症状。四氯化碳在500℃以下是稳定的。在接触到烟火,温度升至500℃以上时,四氯化碳蒸气与水蒸气化合可生成光气。在常温下四氯化碳与硫酸作用也能生成光气。光气是剧毒气体,极其微量也能引起中毒。此外,四氯化碳与碱发生化学反应,会生成甲烷而失效。所以在使用四氯化碳脱脂时应注意以下几点:
1)脱脂应在露天或通风良好的地方进行。工作人员应有防毒保护措施,戴多层口罩和胶皮手套,穿围裙与长统套靴。浓度大时还应戴防毒面具。
在连续工作8h的情况下,空气中的四氯化碳含量不得超过0.05mg/L。 2)脱脂现场严禁烟火。 3)溶剂严禁与强酸接触。
4)溶剂应保存在密封的容器内,不得与碱接触,以防变质。 5)需要脱脂的部件,在脱脂前不应沾有水分。
6)阀门脱脂时,应解体在四氯化碳溶液中浸泡4~5min,不宜过久。
7)脱脂后的零部件要用氮气或干燥空气吹干后才能组装使用。否则易发生腐蚀、生锈。 8)管式冷凝蒸发器脱脂时,要严防四氯化碳积存在换热管内。特别是换热管被焊锡等杂物堵塞时更要注意。在脱脂后应用热空气将其吹除到无气味为止。若在管内有四氯化碳积存,
投入运行后会冻结、膨胀,将管胀裂。同时,解冻后有水分存在时,会产生强烈的化学腐蚀,能把0.5mm厚的管蚀穿。
氧产量达不到指标有哪些原因?
答:影响氧气产量主要有下列因素:
1)加工空气量不足。空气量不足的原因有: ①环境温度过高; ②大气压力过低;
③空气吸入过滤器被堵塞;
④电压过低或电网频率降低,造成转速降低; ⑤中间冷却器冷却效果不好; ⑥级间有内泄漏;
⑦阀门、管道漏气,自动阀或切换阀泄漏;
⑧对分子筛纯化流程来说,可能是切换蝶阀漏气。 2)氮平均纯度过低。原因有: ①精馏塔板效率降低;
②冷损过大造成膨胀空气量过大; ⑧液氮纯度太低,液氮量太大; ④液氮量过小;
⑤液空或液氮过冷器泄漏; ⑧污氮(或馏分)取出量过大;
⑦液空、液氮调节阀开度不当,下塔工况未调好。
3)主冷换热不良。主冷换热面不足,或氮侧有较多不凝结气体,影响主冷的传热,使液氧的蒸发量减少。
4)设备阻力增加。由于塔板、液空吸附器或过冷器堵塞,液空、液氮节流阀开度过小或被堵塞,将造成下塔压力升高,进塔空气量减少。当切换式换热器冻结时,也将造成系统的阻力增加,进塔空气量自动减少。 5)氧气管道、容器存在泄漏。
为什么全低压空分设备中规定要经常排放相当于1%氧产量的液氧到塔外蒸发呢?
答:以往认为,分馏塔爆炸的原因是乙炔引起的,在防爆系统中设有液空和液氧吸附器,吸附乙炔的效率可达98%左右。国外经过多年实践和研究发现,爆炸源除了乙炔之外,尚有饱和及不饱和的碳氢化合物--烃类,如乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等在液氧中富集。这些物质在吸附器中也能被吸附掉一部分,但是吸附效率只有60%~65%。由于它们在液氧中的分压很低,随气氧一起排出的数量很少(除甲烷外),剩下的就会在液氧中逐渐浓缩,一旦增浓到爆炸极限就有危险。
为了避免液氧中烃类浓度的增加,根据物料平衡,需要从主冷引出一部分液氧,把烃类从主冷抽出一部分。抽出的液氧最小量相当于气氧产量的1%再另行气化。还规定把液氧面提高,避免产生液氧干蒸发(在蒸发管出口不含液氧),防止碳氢化合物附着在管壁上,以增加设备的安全性。在国产全低压空分流程中也已采用了这项措施。 如何防止氮水预冷器带水事故,带水后应如何处理?
答:所谓氮水预冷器带水,一般是指空气出喷淋冷却塔时带水过多的故障。空冷塔是通过空气与水直接接触对空气进行冷却的。从理论上说,出塔空气所含的水分是当时温度下饱和空气对应的含水量。但是,如果操作不当,有可能将机械水随空气带出,进入分子筛净化器或切换式换热器,破坏装置的正常运转。 造成这种故障的原因有以下一些原因: