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　　一加一空分設備操作工的安全導則上蕭家立北京鋼鐵設計研究總院，北京白廣路號刃5編者按空分設備廣泛應用于冶金石化化肥謀氣化機械電子等領域，為國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展源不斷地提供氧氮等氣體。

　　空分設備要求安全穩(wěn)定地運行，空分設備的安全性已引起制造廠商和用戶的高度重視，本刊將分兩次刊登作者翻譯的空分設備操作工的安全導則以饗讀者。

　　危險性空分設備及其附屬裝置所帶來的主要危險可以分為四個方面氧氣能支持迅速地燃燒氮氣和氫氣能使人窒息由于液化空氣所需要的低溫由于工藝設計或事故產(chǎn)生的高壓下面先簡要地論述這四方面的內(nèi)容，在后面的章節(jié)中將詳細地討論。

　　氧氣能支持迅速地燃燒氧氣無色無臭，液氧帶有明亮的淡蘭色，氧無論在哪種狀態(tài)下都不能燃燒，但能助燃，其化學性質(zhì)是屬于強氧化劑，能和許多金屬和有機物發(fā)生反應。

　　反應速度的快慢與物質(zhì)及其他條件有關(guān)，有的反應可能慢，例如鋼的生銹過程。

　　有的反應是很快的，如燃燒和爆炸，不同燃料對其開始燃燒所要求的引火能量也不相同，同時燃燒速度也不同。

　　燃料可以是氣體（天然氣丙烷氫等），液體（油汽油等）或固體（煤木材金屬等當氧氣的濃度增加，則氧化反應的速度和釋放出熱能的速度也相應增加。

　　產(chǎn)生反應的三要素是燃料氧化劑和點火能量。

　　由于許多金屬能與氧反應，所以在空分設備中使用的材料要謹慎地選擇，以使其在使用條件下具有較小的反應性能。

　　空分設備中能與氧發(fā)生反應的潛在燃料是設備中的結(jié)構(gòu)材料在空氣中帶入的污染物潤滑系統(tǒng)中的潤滑油在維修中帶入的臟物在未清洗的系統(tǒng)中的臟物或者清洗過后的殘留物和多余的溶劑。

　　有不少引火能量的來源，例如機械系統(tǒng)的摩擦，關(guān)閉閥門操作時產(chǎn)生的碰撞，高速氣流中的金屬顆粒和壓縮產(chǎn)生的熱量，這些雖都已認識到也能通過正確的設計和操作加以避免，但要慎重地限制氧氣系統(tǒng)中易燃物的數(shù)量。

　　空分設備在設計和操作中，要使系統(tǒng)內(nèi)任何部位和任何時間都不帶有過量的燃燒物質(zhì)，無論它們是暴露或溶解還是懸浮在氣態(tài)和液態(tài)的空氣和氧氣中。

　　操作經(jīng)驗表明，在純氮中突然增加氧含量，對用油潤滑的氮壓機，對空分流程中后面使用氮氣的過濾器和吸附器來說，都帶來潛在的著火和爆炸的危險。

　　因為它們要用熱氮氣再生，氧能與壓縮機的潤滑油及其分解物，與吸附器中所吸附或解吸的碳氫化合物產(chǎn)生反應。

　　對此，如能引起重視，將有助于減低氧及燃料對人和設備所產(chǎn)生的火災和爆炸潛在的危險。

　　氮氣及氮氣能使人窒息空分設備中生產(chǎn)的氮氣氫氣或污氮都是無色無臭的氣體，它們是簡單的窒息劑。

　　在一定的空間內(nèi)，如果讓氮或氫）濃集，它能將該空間內(nèi)空氣中的含氧量降低，以至達到不能維持生命的低點，在這種情況下，會突然產(chǎn)生昏迷，而且事先沒有預警的癥兆。

　　在氧氣不足田。

　　氣體分離命的氣氛中工作是不安全的，如果在氧氣濃度可能低于空氣正常濃度的氣氛中工作，必須設有分析儀表以監(jiān)視氧的濃度或者使用呼吸面罩。

　　由于液化空氣所需的低溫空分設備的工藝流程是利用高壓和低溫來生產(chǎn)氧和氮。

　　因此一些物質(zhì)由于溫度的降低而改變性質(zhì)，所以在空分設備中使用的金屬或非金屬材料要慎重地選擇，以使其適應工藝的條件。

　　肉體接觸低溫下的蒸汽液體或設備能產(chǎn)生嚴重的燒傷凍傷和細胞組織的損傷，如果長期處在低溫氣體中，會導致身體溫度的降低低溫麻醉它能減弱人體的功能。

　　由于工藝設計或事故產(chǎn)生的高壓帶壓力的氣體或液體通常對空分設備操作者是有危險的，大容器中的低壓比小瓶中的高壓要危險，因為其存在著潛在能量，關(guān)閉在兩個截流閥之間的管線中的低溫液體會蒸發(fā)，其產(chǎn)生的壓力能高到損壞管道的程度。

　　由于這個理由，必須設置安全泄壓裝置，以保護壓力系統(tǒng)在任何操作下不會超壓，不允許堵死泄壓裝置，要檢查泄壓閥以使其不被冰鳥或動物的殘骸所阻塞，而且還要定期地按國家規(guī)范的要求進行試驗。

　　工藝氣流中的污染物由于氧能與許多物質(zhì)反應，所以在制造貯存和使用氧氣的設備中，要保持其設備中無污染物。

　　進入空分設備的任何異物，都將當作污染物來考慮。

　　空分設備的安全最重要的是能識別污染物和它們的可能來源以及如何控制它。

　　某些污染物如不能全部清除時，則在設計或安全操作中，要使其含量控制在允許的界限內(nèi)。

　　吸入空氣原料空氣中的微量污染物，尤其是碳氫化合物，與空分設備的安全操作有直接的關(guān)系。

　　由于空分設備通常位于工業(yè)區(qū)，有些污染物可能來自一般工業(yè)或化工裝置中，要識別這些污染物，并根據(jù)工藝設計和操作技術(shù)水平嚴格控制裝置安全所允許的污染物的含量。

　　最主要的污染物是指那些能與氧反應燃燒的，同時與氧有某些相類似的物理性質(zhì)，并且能進人系統(tǒng)中富氧場所的物質(zhì)。

　　碳氫化合物經(jīng)常是與空分設備安全有關(guān)的，其中特別是乙炔，因為它在液氧中有低的溶解度與強的反應能力。

　　其它不燃燒的污染物，例如水蒸汽和二氧化碳能阻塞熱交換器，但是這些問題對操作的影響大于對安全的影響。

　　空氣中的特殊物質(zhì)或腐蝕性的氣體，必須在進人裝置前用過濾器或其他處理設備清除。

　　放散管煙筒火炬廢棄物區(qū)域工藝的漏泄內(nèi)燃機及潤滑系統(tǒng)的排氣口，通常是空分設備原料空氣污染物的主要源泉，乙炔發(fā)生裝置或電石倉庫及渣場，不允許設置在空分設備的地區(qū)。

　　因此空分設備位置的確定，對防止事故發(fā)生是極為重要的。

　　可以用分析方法來鑒別污染物，即使沒有分析設備，也可以分析出污染物是工藝過程中哪一部分的排出口或火炬所散發(fā)出的，來判斷其對大氣污染和影響。

　　舉例來說，在一個石油化工裝置中，當其狀況不正常時，可以估計出不同種類的化學物的數(shù)量會從安全閥或放散口放散排出，因此可以近似地知道空分設備空氣人口處的濃度和確定其對空分設備的影響。

　　為了控制空分設備空氣入口鄰近處的污染物的排放（甚至在空分設備附近的機車中的柴油機都能造成空分主冷凝器中的高的乙炔濃度故要設立標志標明禁止內(nèi)燃機的通行和停放在帶有可逆式熱交換器或蓄冷器的空分設備中，水蒸汽二氧化碳和其他高凝點的物質(zhì)都沉集在可逆式熱交換器和蓄冷器中，在一個循環(huán)周期后，它們都從可逆交換器或蓄冷器中吹除到大氣中，而在其他類型的空分設備中，這些物質(zhì)則用干燥器和吸附器來除掉。

　　大部分碳氫化合物，都能由液空和液氧吸附器中的硅膠所吸附，被吸附的碳氫化合物可以定期地被吸附器再生而清除掉。

　　在某些空分設備前，為吸附水份及二氧化碳而設置的分子篩吸附器也可以吸附乙炔，但不能吸附乙烯。

　　由設備帶來的污染物命氣體分‘空分設備配設的機械設備潤滑系統(tǒng)中的潤滑油可能成為工藝氣流的污染物。

　　在高壓流程設備中，配有氣缸潤滑的往復式壓縮機或膨脹機，從氣缸帶出的潤滑油在壓縮機油水分離器空氣干燥器或吸附器內(nèi)除去。

　　定期地用溶劑清洗裝置仍然是必要的，這可以除掉帶人裝置深冷部分的微量潤滑油。

　　低壓流程設備中都配設離心式的壓縮機或膨脹機，它們不會給工藝氣流帶入潤滑油。

　　在油潤滑軸承與工藝氣流之間，設計提供了一個由間隔片密封迷宮密封氣及吹刷放散所組成的微正壓系統(tǒng)，當潤滑油系統(tǒng)工作時，吹刷密封氣和吹刷放散系統(tǒng)也必須在工作，以防止工藝氣流被污染。

　　由維修及安裝所帶入的污染物維修工作需要打開工藝裝置，因而可能將污染物或不適當?shù)奈镔|(zhì)帶人系統(tǒng)。

　　在維修時要特別小心，只能使用合適的物質(zhì)和零件。

　　所有新系統(tǒng)的零部件都要適當?shù)厍逑矗幸粋€檢查系統(tǒng)以防止出差錯。

　　零件裝配件附件和物質(zhì)必須小心地貯存，以防止被涂料油脂油焊接飛濺物和其他由于正常環(huán)境或壞天氣所造成的污染物所污染。

　　供氧氣用的物質(zhì)必需密封和保護，以防止被污染，當貯存時必須用標簽標志已清洗供氧氣使用與氧氣能反應的物質(zhì)如前所述，在適當?shù)臈l件下，氧氣能與許多物質(zhì)發(fā)生反應，包括某些在工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中所使用的物質(zhì)。

　　經(jīng)驗和研究表明，系統(tǒng)的失敗是由于彼此不同程度緊密靠近的容易著火的物質(zhì)所發(fā)展形成的引火鏈所造所的。

　　舉例來說，由一種比較容易著火的物質(zhì)所做成的形環(huán)或密封，與金屬隔柵相接觸，而該隔柵在設計上或金屬物質(zhì)選用上均不能很快散失熱量。

　　某些金屬比其他物質(zhì)更易著火，這種鏈更容易損壞，如果在組裝時沒有很好清洗，而被油脂或油污染，低燃點的物質(zhì)（油脂油或型環(huán)）的著火引起金屬的燃燒，這樣會造成整個系統(tǒng)的燃燒和損壞。

　　在操作時特別是當維護或修理時，安全操作不僅取決于安全系統(tǒng)的設計，而且取決于系統(tǒng)維護的完善程度。

　　氧氣系統(tǒng)的設計要注意到由于機械作用的能量能點燃系統(tǒng)部件的可能性，要考慮系統(tǒng)中的這些部位，即存在端部空腔內(nèi)氣體的絕熱壓縮或共振，運動部件（閥門壓縮機泵）間的摩擦或撞擊快速截斷閥的關(guān)閉），例如，可能由于由高壓側(cè)到低壓側(cè)的閥門快速打開而引起著火。

　　夾帶特殊物質(zhì)的高速氣流，由于摩擦或撞擊可能引起著火，特別是在有方向變更的三通或型短管處更是如此，局部污點的著火可能性小，但如果存在有適當?shù)囊疰渼t會造成系統(tǒng)破壞。

　　金屬空分設備中的使用的材料，所處的操作條件的范圍是很廣泛的，溫度可能從低的液氮一）F到壓縮機出口氣體的以印解凍和再生氣的溫度范圍從到當普通的結(jié)構(gòu)材質(zhì)例如碳鋼鋁和銅都廣泛用作制造空分設備的部件，重要的是要記住它們的物理特性要適應它們所處的條件。

　　舉例來說，普通碳素鋼不能用于一以下的溫度，低于此溫度它會失去韌性而變脆，容易發(fā)生事故。

　　能適用于一以下溫度的某些金屬和合金是不銹鋼鋁銅蒙乃爾合金青銅硅銅合金和鎳鋼。

　　由于價格便宜的優(yōu)勢，碳鋼常用于環(huán)境溫度高于一的場所，用其作工藝內(nèi)部聯(lián)接管道貯存容器以及氧氣空氣或任何惰性氣體例如氫或氮的管道。

　　在特殊情況時，例如當有水份存在，要考慮用不銹鋼或某些合適的金屬，以防止銹蝕。

　　如果產(chǎn)生了銹蝕顆粒，則可能進人工藝氣流。

　　裝置在出現(xiàn)異常時，可能會造成冷氣流進人裝置的常溫部份，而該場所未按冷態(tài)的條件來設計，因此要有溫度警報系統(tǒng)報警，如果需要的話，可設切斷裝置，以防止冷脆事故的發(fā)生。

　　《氣體分離命正常情況下，凡是要接觸干燥氧的設備應清洗脫脂，而且在使用之前要使之干燥。

　　燃燒物例如油和非燃燒物例如銹氧化鐵皮或砂子都必須在設備及管道投人使用前清除掉。

　　氧氣設施管道中不正確的清洗是危險的，因為在高速狀況下，由于顆粒撞擊金屬所產(chǎn)生的摩擦能使可燃物著火，雖然對惰性氣體而言，顆粒不容易產(chǎn)生火災危險，但儲存輸送惰性氣體的設備同樣要徹底清洗，這樣可以阻止外來物進入流程的其他部位，而引起操作問題和設備的摩損。

　　非金屬非金屬物質(zhì)例如墊片閥門填料保溫材料潤滑物都必須小心地檢查，以確定其是否能有特殊用途。

　　許多非金屬材料都和氧反應，有些材料更易著火，在沒有與制造單位商量之前，不要隨意替換物質(zhì)，因適合應用某種制氧工況的物質(zhì)，并不一定適合其他制氧工況。

　　保溫空分設備內(nèi)低溫的工藝設備和管道區(qū)域要求保溫以防止不必要的冷量損失，而冷損能降低裝置的效率。

　　礦渣棉和玻璃絲都適合用作冷箱內(nèi)的保溫材料，但是這些材料在制造過程中要使用油來控制灰塵，油的含量必須不超過重量的磅英噸，公斤噸而且還必須是均勻地分布。

　　冷的跨接管道，例如連接一個冷箱與另外一個冷箱或深冷貯罐的工藝管道，必須保溫以減少流程的冷損失和對人身進行保護。

　　采用什么類型的保溫材料取決于溫度和何種介質(zhì)的管線，對液氧管線或可能接觸到液氧的管線的保溫材料必須是非燃燒物，以防止液體有泄漏時產(chǎn)生燃燒。

　　其他工藝管線其操作溫度比空氣冷凝溫度一高時，可使用能滿足設計要求的保溫材料。

　　保溫材料最好是不燃燒物或在空氣中能自己熄滅的材料。

　　而其操作溫度低于空氣冷凝溫度一的工藝管線必須使用與氧相適應的保溫材料，如果保溫材料在這樣的溫度下?lián)p壞了，空氣將滲透進人保溫材料內(nèi)，空氣可以在管道表面上冷凝，因而會使保溫材料浸泡在富氧液體中。

　　要對保溫材料進行正確的維護，要防止天氣的影響，對氧或富氧氣體和液體的管線，要采用適當?shù)哪芊乐顾羝蚩諝膺M人的密封隔層。

　　壓縮機排氣管吸附器加熱管和其他熱的設備，只要其操作溫度超則必須加以保護，標出其活動區(qū)域加以絕熱以防止人體接觸高溫。

　　溶劑當空分設備的設備和氧系統(tǒng)在安裝和維修時，需廣泛使用溶劑清洗。

　　在長期運行后，對有油潤滑的空壓機或膨脹機其潤滑物可能集聚在空分設備的設備內(nèi)，例如分餾塔底部熱交換器通道或內(nèi)部連接管道中，因此需要定期用溶劑清洗設備的有關(guān)部位或者清洗整個設備。

　　通常使用氯化物溶劑。

　　根據(jù)污染物的性質(zhì)和程序，也可選用其他無機的水基清洗劑，不同的氯化物溶劑去油的效率是不同的，它們的去油能力須與溶劑制造單位商議。

　　溶劑的選擇取決下列因素需清洗掉的物質(zhì)的種類溶劑的清除是容易或困難當溶劑蒸發(fā)后，有無殘留物在空氣和氧氣中溶劑的可燃能力選擇溶劑需考慮的其他因素是毒性，沸點，凝點，飽和蒸氣壓力以及與其他結(jié)構(gòu)材料的適應性。

　　氯化物溶劑必須相當純，這樣可以適當?shù)匾种聘g所清洗的金屬表面，對某些氯化物溶劑的毒性已有所懷疑，目前還在研究之中，溶劑使用前，要查閱其近期的有關(guān)資料。

　　一般最好用低沸點的溶劑，因為它們不需要輔助的加熱設備就能很快地蒸發(fā)掉，未使用過的溶劑，在其蒸發(fā)后的有機殘留物允許量為溶劑重量的在一個完整的系統(tǒng)內(nèi)，不能依靠重力來排除溶劑時，溶劑的沸點和蒸汽壓是關(guān)鍵的，因為必須用熱的氣體來吹刷殘留的液體。

　　不管使用何種氯化碳氫化合物溶劑進行清命氣體分離，幻壓力水電解制氫氧設備的安全運行季夢霄（長沙曙光電子集團動力公司，長沙人民路卯號引刃1摘要介紹產(chǎn)氫量為砰以上壓力水電解制氫（氧設備安全運行注意事項，對運行中的多發(fā)問題提出改進意見。

　　富氫液位平衡報警聯(lián)鎖。

　　氫是自然界分布最廣泛的元素，氫氣作為一種良好的還原劑和潔凈燃料，被廣泛應用于冶金鋼鐵電力化工電子等行業(yè)，制氫設備的設計制造亦因此飛速發(fā)展。

　　我公司開始使時壓力水電解制氫氧）設備，根據(jù)近十年來對壓力水電解制氫（氧設備運行的經(jīng)驗總結(jié)，并通過對同行用戶所使用同類型設備運行情況的了解，我認為國產(chǎn)壓力水電解制氫（氧）設備的設計制造已基本進人了國際先進行列。

　　現(xiàn)就壓力水電解制氫氧設備的安全運行提出一些淺見，供同行們參考。

　　一槽體部分相對于常壓電解槽而言，壓力型電解槽槽體因為承壓一更需保證電解槽槽體的密封性，以求安全經(jīng)濟穩(wěn)定長期運行。

　　制造單位一般采用高強度密封性好的復合材料作為密封材料，并用機械手對槽體進行夾緊，但新電解槽在運行不久還是存在槽體泄漏的情況，其主要原因是系統(tǒng)開停車導致槽體的熱脹冷縮所致。

　　因此制造單位應在槽體組裝完成后用一定時間對槽體適當導人95左右熱水進行一段時間的浸泡蒸煮，然后進一步夾緊槽體，以保證其投人生產(chǎn)后不發(fā)生泄漏。

　　二氣液處理器部分制氫設備的氣液處理器（一般稱之為框架是由堿泵堿液過濾器氫氧分離器洗滌器換熱器及相關(guān)控制閥管道組成。

　　年代中后期以來，為了使電解槽工藝部分更為精致，減少堿液腐蝕所造成的泄漏，框架上的壓力管道與壓力容器均改為不銹鋼材質(zhì)。

　　根據(jù)全國各地不少使用壓力水電解制氫氧設備的運行情況看來，不銹鋼壓力容器在高溫強堿富氫的環(huán)境下，容器特別是封頭部分出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，形成了新的安全隱患。

　　為解決此問題，蘇之吧廠矛之/矛之尸奮之尸公妞i吧任之石、乙石吧濘之石望石吧二泛侶健`之石泛佗吧產(chǎn)唁巴石望佗吧屯吧宙之i之`吧偏吧尸吧布之佗泛石吧石泛尸侶吧/奮之布吧了矛之福望`吧侶吧節(jié)之寫吧尹矛之全之石洗任何一個氧氣系統(tǒng)或設備時，為安全起見，使用前必須把溶劑的蒸汽或液體清除掉并應選擇合適的吹除或干燥程序。

　　如果該處不可能進行肉眼檢查，在吹除廢氣處要設立一個鹵化物指示器來進行監(jiān)測，以保證所有的溶劑都清除掉，留在系統(tǒng)中的溶劑液體或蒸汽可能與工藝氣流形成爆炸混合物。

　　對空分設備污染物的清洗要求與工藝流程有關(guān)，高壓流程設備通常采用往復式油潤滑空氣壓縮機和膨脹機，進入工藝氣流內(nèi)污染物的數(shù)量取決于壓縮機和膨脹機除油設備的效率。

　　離心式壓縮機和膨脹機的潤滑系統(tǒng)都與工藝流隔離的，因此對裝置的油污染是大大地減少。

　　對原料空氣能與潤滑油接觸的空分設備必須考慮有計劃的定期清洗。

　　其他類型的空分設備，要對異常情況時可能帶來的污染選擇溶劑進行清洗。

　　（待續(xù)

作者：佚名　　來源：中國潤滑油網(wǎng)