氧气管道事故原理及分析

1、氧亀管道事故斥理;SI分析摘要近年来，制氧工业迅速发展，所以管氧输送量朗显增多。然而在 管氧的输送过程中存在诘多妥全隐患。本文阐述了工业氣毛管道燃爆 事收的一些重要原因，提出了对其进行预防和控制的机理和方法。并 对一典型事故进行了具体的分析。关键字：氧毛管道；事故；原理。目录Jit 1第1章氧毛管道的事故凍理2第2章技术及管理对策321氧毛管道设计妄全技术322氧毛管道制适妄裝技术要求32.3氧毛管道使用妄全技术要求42.4管理对策4第三章事故案例53.1事故经过53.2事故原因53.3事故防蜡施63.4其他注意事项7参考丈故8引t随着科学技术的发展，制氣工业在国民经济中的地住目益重要，工 业

2、用氧量不断增大,尤其是管氣输送量的增多JL为朗显。管氧大多数釆 用纯氧、中压输送.，但随之而来的燃爆事坎也时有发生，并且损失严 重。氧毛管道的燃爆事畋是制氧厂发生最频繁和危害最严重的事玫。 因此氧毛管道的安全运行尤为重要。防止氣毛管道燃爆事坎的发生， 应引起.壽度重视。第1章氧毛管道的事故凍理对氧毛管道事故的分析i要应从工程力学性质和燃烧、爆炸机理 以及安全管理狸论入手，进行瘵观分析。概括地讲，引起氧毛管道事故的 原因主要有以下几个方而：(1设计有缺陷。主要是氧毛管道的布置不合理，如与其他管 道、建筑扬、电线、道路和铁路等没有足够的安全间距；敷设方式不合 理；管件选用不当以及设计的管道流速过爲

3、等。(2) 选材不当。主要体现亦：管道材质选用不当，对不同的工作压 力和不同的使用场所在选材上有誤；管道法兰和阀门材料没有依据不同 地段的工作压力分别对待等。(3) 安裝检修不良。指安嶷的氧毛管道有製纹、鳞皮、夹凌、焊 瘤等缺陷;接紐氣毛的璧在面不光洁；与氧毛接紘的部分没有严格除锈、 脱脂；氣毛管道妄裝后没有严格按有关规定进行强度及严密性试验;氧毛 管道在安裝、检修后没有按规定用无油干燥空毛或氣毛进行吹扌日；阀门 和法兰的设置不合理等。（4）操作及维护不当。如手动氧毛阀门开启过快；带塞通阀的阀 门未丸开启塞通阀；对氣毛管道动火侖，未制定动火方案;碳钢管没轨行 毎5年进行一次吹扌日及测厚的规文等

4、。（5J安全管理上的失誤。没有切卖贯彻执行有关安全法律、法规 和氧毛管道的技术规程、栋准；氣毛管道的襟作检修人员素质较差等。（6）激发能源。从燃爆"三要素"（可燃物、氧化剂、激发能源）的 机理进行分析，氣毛管道本身材质一般是碳钢或不锈钢，因含碳，在纯氧 状态下也可燃，而且铁燃烧时放热量大，温升很快。氧毛管道输送.的壽纯 壽压氧毛，是扳强的氧化利,纯度念爲，压力愈寓，氧化性愈强,念危险。导 致氧毛管道燃爆的激发能源有多种:阀门征壽低压段之间突然打开肘， 低压段氧毛急剧压缩，由于速度很快，来不及散热，形成所谓''绝热压缩"， 局部温度猛升，成为着火源。

5、总网阀门肘，阀辨与阀座的冲击、挤压， 阀门部件之间的摩擦。壽速运动的扬质微耘（如铁锈、灰尘、焊渣、 杂质颗耘等）与管璧的磨擦。加热面、火焰、辐射热等外部為温。 油脂引燃。挣电感应、雷击。铁锈、铁粉的触媒作用等。第2章技术及管理对策21氧毛管道设计妄全技术氧毛管道必须架设在非燃烧体支架上；氧毛管遒的穹头、分岔头不 应与阀门出。直接相连;氧毛管道宜架空敷设，有利子维修、保养占管理; 氧毛管道与乙块、氮毛管道共架敷设时，应在乙块、氨毛管道下方或支 架两側；氣毛管道根据材质及工作压力限定最i,浇速（氧毛管道中最壽流 速不应超过表1的规定）;氣毛管道的阀门必须选用专用氧毛阀门，并应 符合下列要求：氧毛工

6、作压力/MPaN<0.10.1N<3.03.0N10N>10最壽允许流速 /（m-s-1）<据管糸压阵确之15（碳钢）25（不锈钢）10（不锈钢）6（鋼）表1管 道中氧毛最需允许流速工作压力/MPa材料Ns06阀体、阀盖采用可锻铸铁、球屋铸铁或 铸钢阀杆采用碳钢或不锈钢阀辨采用不锈钢0.6NC0采用全不锈钢、 全铜基合全或不锈钢与铜基合全组合（优丸选用铜基合全）N10采用全铜 基合全表2阀门材料选用要求2.2氧毛管道制隹安裝技术要求氧毛管道、阀门、分岔头、法兰等必须是取得制造许可证单住的 合格产阮；氣毛管遒、阀门、管件等与氧毛接紐的一切部件，妄裝前或检 修后必须严格脱脂

7、；氣毛管道妥裝完牛后，应进行强度试殓及严密性和泄 漏率试验;氣毛管道亦安就、检修后或长期停用再投用前，应用无油干嫖 空毛或氣毛进行彻底吹扌"吹柑流速不应小于20m/s（严禁用氧毛吹想管 道，以避免燃爆事玫）;对于碳钢、不锈钢氧毛管道的焊接,应采用电紙焊 或氣弧焊;氣毛管道应刷天蓝色沬。2.3氧毛管道使用妄全技术要求氣毛管道要经常检查维护；氣毛管道不得乱接乱用，不得亦运行中 的氧毛管道上打火引紙;手动氣毛阀门的开启应缓慢进行；氧毛管道上的 安全阀、压力表等安全裝置要定期楼验，一年一次;氧毛管道动火裔应制 定动火方案；氣毛管道或阀门着火时应立即切断上游側毛源。2.4管理对策氧毛管道使用单

8、住应贯彻执行有关安全法律、法规和氣毛管道的 技术规程、栋准，建立、健全各项氣毛管道妄全管理制度;指走专脈或兼 农的专业技术人员负责氧毛管道安全管理工作，开畏氣毛管道安全佥传 教肓工作，对氣毛管道襟作人员和检查人员进行技术培训；按有关规定及 时如卖地向主管部门和当地券动行玫部门报告氣毛管道事故，并协助做 好事坎调娄和善后处理工作。氧毛管道的设计单住应取得省级以上有关主管部门颁发的设计；氣 毛管道的安裝单住必、须持有势动部门颁发的氧毛管道安裝许可证;从事 氧毛管道焊樓的焊工和无损探伤的检验人员必须按有关规定取得势动 行政部门颁发的特种作业人员书。综上所述，由于氧毛管道燃爆事坎比较频繁，往往伤亡慘重

9、，损失惊 人,给财产it成重大损夾，对人员妄全形成严重威胁。所以从事氧毛作业 的人员应该丸分认识氧毛管道燃爆事坎发生的主要机理，并从技术和管 理两方面入手，预防和控制氣毛管道燃爆事坎的发生。第三章事故案例3.1事故经过2003年7月17目0： 30,因管网压力壽，调度指令停两台 1500m3/h氧压机。0： 40襟作工发现“一万"制氧机恒压裝置压力偏 需，管网压力上涨较快，此肘管网压力为2.4MPa,申请停5000m3/h 氧压机。0： 56正当襟作工准备停5000m3/h氣压机时，听见一步巨 响，随后只见1500m3/h氧压机房后夭空一片火红，并特续了几砂 钟。事后发现，一条新增的

10、连接新 16000m3/h制氧机与老空分糸 统的膨胀节彼炸裂，菠炸裂的膨胀节后面的20多采的氧毛管道彼烧黒 并部分烧竦，同时周围的树及草彼烧燃。襟作人员赶紧关网相应的阀 门，组织扑火，才未使事态进一步扩大。3.2事故原因事孜发生后，该厂立即组织国制氣专家对现场进行查看和对事故 管道、焊樓处取样分析。据现场查看及取样分析情况：管存在氣化 铁皮、焊凌及阀门加工的戎渣等杂质；管有锈渣、水鴻；管道附 件穹头、支径不备合规要求；管托、管座设计不合理，使膨胀节产 生径向振动而损坏；施工单住无施工资质。引起氧毛管道燃爆的原因有如下几个方面：(1) 施工质量问题是岌成氧毛管道燃爆的基本原因。管有氧化铁 存在,

11、竦馳杨剝落层有铁锈，说朗管道酸冼不彻底；管道有锈凌、 水请，说朗管道酸冼后没有进行钝化戍理及安裝完后较长时间未投运 肘没有进行丸氣保护；焊凌及阀门加工的戎凌存在，说朗管道施工 完后吹扌日不干净。进行吹扌日时阀门未拆除，阀门存在的死角吹扌日不 到。阀门不应参与吹扌日，阀门应在拆除后单独处理，管道应用短管连 樓进行吹想。施工质量问题11成新安就的氧毛管道存在氣化铁、锈 凌、焊凌等戎霧异杨，在氧毛流动中成为引火物。这些引火物的存在 为本次氧毛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。由子管托、管座及管路走向设计时没有丸分考虑管道运行中径 向振动

12、或住移，当管压力变化时，管道产生径向振动或住移,使膨胀 节也产生径向振动而损坏。压力升需以后膨胀节就彼压破，氣毛外 泄，形成壽速毛流。当管网压力升到2. 4MPa肘膨胀节彼冲破，氧毛 外遛瞬时流速达到亚音速(约300m/s)，管的杂杨淮.需速毛流带动下与 管道璧发生强烈摩擦、碰掩，使管道局部过热达到燃点而燃烧。有关 资料显示：氧毛中混有氧化铁皮或焊凌，在穹管中的氣毛流速达到 44m/s肘，产生的需温能将管壁烧红；杂质为焦炭颗粒、氧毛流速为 30m/s,杂质为无烟煤、氧毛流速为13m/s时，产生的需温能将管 璧烧红。因此当膨胀节破裂时，管道的氣毛流速大大提需，敷使施工 中密在管道中的氧化铁、焊凌

13、在壽纯氣中燃烧起.来，钢管淮.纯氣中也 燃竦。(3) 氧毛管道设计缺少妄全保证措施。管路设计肘未考虑亦恒压调 节阀前增加过滤器,适成焊凌等杂物将调节阀卡死，不能及肘调节恒 压阀后管网压力，使管网压力超过正常工作压力。3.3事故防措施3.3.1氧毛管道安嶷方面(1) 4确定氧毛管道施工单住肘应选择具有相应资质和有氧毛管道 施工经验的施工队伍。(2) 氧毛管道亦妄裝之前应按GB16912-1997氧毛及相关毛体妄 全技术规程进行严格的酸洗、脱脂处理。酸洗、脱脂后管道用不合 油的干燥空毛或氮毛吹净。(3) 氧毛管道妄就施工后较长肘问未投运肘应充干爆氧毛进行保 护，以防潮谡空毛进入，使管道生锈。(4)

14、 氧毛管道施工完毕后应进行严密的吹扌几渕压及毛密性试验。 吹想应不匆死角，吹想毛体应选用干燥无油空毛或氣毛，且流速不小 于20m/So严禁采用氧毛吹扌日。(5) 氧毛管路焊接肘应采用氢孤焊打底，并按GBJ235, GBJ236栋 准的有关规定上升一级处理。3.3.2氧毛管道设计方面(1) 在选用膨胀节作管道伸缩补後肘，管道走向役计肘应尢分考虑 减少管道运行过程中的径向振动或住移的蜡施.(2) 亦恒压调节阀裔应设计相应的过漩雾,防止铁锈、杂物卡住调 节阀。阀门后均应连棲一段其长度不短于5得管径、且不小于1.5m的 铜基合全或不锈钢管道，防止着火。(3) 氧毛管道应尽量少设弯头和分岔，工作压力大于

15、CMMPa的氧 毛管道弯头、变径应采用冲压成型法兰制作。分岔头的毛流方向应与 i管毛流方向成45°60。角。(4) 冻兰密封圏宜采用紫铜或聚四氣乙輝材料的0型密封圈。(5丿氧毛管道应设有良好的谄除静电裝置，接地电阻应小于 10Q,法兰间电阻应小于0.1Qo3.4其他注意事项3.4.1操作注意事项(1开关氧毛阀门时应缓慢进行，操作人员应北在阀门的側面， 开启要一次到住。(2) 严禁用氧毛吹刷管道或用氧毛试漏、试压。(3) 卖行操作票制度，事先对操作目的、方法、条件作出较详细 的说朗和规定。(4) 直径大于70mm的手动氧毛阀门，当阀前后压差缩小到 0.3MPa以肘才允许操作。3.4.2维护保养注意事项(1) 氧毛管道要经常检查维护，除锈刷济，每35年一次。(2) 管路上的妄全阀、压力表，要定期校殓，1年1次。(3) 完善接地就置。(4) 动火作业裔，应进行置换, 23%时为合格。(5)