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安全技术
氧气管道安全措施
马大方
(武汉钢铁集团氧气有限责任公司,湖北省武汉市青山区口述山430083)
摘要:介绍了2008午在我国钢铁行业发生的两起氧气管道燃爆事故,简析氧气管道燃爆机
理。结合国家标准《深度冷冻法尘产氧气及相关气体安全技术規程》,详细削述了为保证氧气管
道安全运行,在氧气管道流速控制、材质选择、管件和阀」选用以及管道施工等方面应遵循的标
准要求和所采取的措施。最后提出氧气管道安全使用的经验。
关健词:氧气管道;安全;燃爆;标准
中图分类号:TQ116.14
文献标识码:A
Safety mea sures on oxygen pipeline
Ma Dafang
Oxygen Co., 1td. Wuhan Iron and Steel Group, Baiyushan, Qingshan Disiricl, Wuhan
430083, Hubei, P. R. China)
Abstract: Two accidents of oxygen pipeline burning explo sion occurred in China s steel industry in 2008 are
intro duced, and the mechanism of burning explosion in oxygen pipeline is briefly analyzed. Standard
requirements and corresponding measures in aspects of oxygen pipeline flow rate control, material selection, pipe
and valve selection and pipeline construction, which should be followed to ensure the safety of oxygen pipeline
re described in details, according to the natio nal standard Safety technical regulation for oxygen and relative
gases produced with cryogenic method.Finally, the experience of safe use of oxygen pipelines is pre sented
Key words: Oxygen pipeline; Safety; Burning explosion, Standard
1两起氧气管道燃爆事故
都是施遗留物,投产前未吹扫十净,个堵塞在氧
氧管道燃烧爆炸事故比较频繁,损失巨人、气过滤器前。这些异物在高纯、高瓜、高速的氧气
血的教训很多。2008年又发生了两起比较典型的流中与钢管摩擦、撞,成为燃爍的激发源。氧气
氧气管道燃爆事故,偵得警觉。
过滤器未定期清打,人量异物堵塞、摩擦,也是燃
2008年2月22日09:00,某人型钢铁公司新爆诱因。可见,末处理十净的氧气过滤器因而成为
建炼钢厂2“300转炉氧气调乐室的氧气调节及安全隐患。此次事故发生时,氧气管道及阀」、管
上游的氧过滤器和管道发生燃烧爆炸,有火焰,
件先被引燃,温度急剧上升,壁厚烧熔减薄,强度
属化学性燃爆。调阀被烧出一个,过滤器毁
迅速卜降,承受不了氧气压力而发生爆炸。
损,设备损环重,幸未伤人。检查另一台转炉的
2008年3月27口22:00ゲ右,某钢鉄公司
氧气过滤器,发现大量饮锈、焊渣、焊条头。这些氧气厂在氧气管网随主体厂配套改造后,向用户送
收稿日期:2008-12-02
作者简介:马人方,男,1940年生,教授级高级工程师,1962年毕业于武汉钢铁学院,曾任武汉钢铁集团氧气厂副厂
长、热力厂厂长、能源总厂副厂长,参与武汉钢铁集団4套600006/h空分设备筹建T作,现为冷金T业气体安全技术协
会理事长
)O1994-2010ChinaAcademicJoumalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp://www.cnki.net
氧开阀门时发生一起氧气阀门(DN300mm球
(4)川热面、火焰、辐射热等外部高温
及管道燃爆事放,2名阀刂操作工当场死亡。事放
(5)静电感应
原?是:氧气球阀在大差ド(阀前压力为
(6)油脂引燃
1.9MPa,阀后压力为0)バ启过快(按规定应在
7)鉄锈、铁粉的触媒作用等。
0.3MPa压差以下缓慢开启),而氧气管道内铁锈、
在碳钢、不锈钢材质的氧气管道内输送高纯
焊渣等异物较多,?新老管道交错、工期紧,未吹高压氧气,这是工业生产的实际需要。为了杜绝或
打十净,同付也没有制定妥善的送氧方案,开时减少氧气管道燃爆事故,在设计、制造、安装、使
高斥纯氧气流夹带铁锈、焊渣高速撞击氧气门和用?管理等各个环节采取必要措施,以防止形成激
管道或与其摩擦,将氧气阀和管道引燃,发小发能源,这是氧气管道安全技术的关健。
爆炸。
3氧气管道流速控制
2氧气管道燃爆机理
氧气管道中氧最高允许流速的制,是一个
从燃爆“三要素”的机理进行分析,氧气管道非常重要的安个问题。流速过大,高压纯氧与钢管
材质一般是碳素或不锈钢,?含碳,属可燃性材壁的摩擦、与杂质颗粒间及其与钢管壁的摩擦和碰
料,而且铁素体燃烧吋放热量大,川温很快。氧气撞,会引起氧气管道温度丌高,进而引发燃爆事
管道内输送的高纯、高压氧气,是极强的氧化剂故,这已被事实验证。国外试验报告说明,碳钢管
纯度愈高,压力愈高,氧化性愈强,愈危险。导致道内存有铁粉或末完个氧化的氧化铁粉末,它们
氧气管道燃烧爆炸的发能源有多种
在纯氧中的着火温度仪为300C~400C,并随氧
(1)阀门在高、低压段之问突然打井时,低压。力增高和粒度减小而降低,这些微粒的燃烧导
段氧气急剧压缩,山于速度很快,米不及散热,形致碳钢管起火。不锈倒虽然不产生锈蚀,但它含有
成所谓的“绝热压缩",局部温度猛丌,成为着火大量铁元素和少量可燃的碳元素,且导热性能差
能源
只有碳钢的1/3,不易散热,当有摩擦、撞击等激
(2)启闭门时,阀瓣与阀座的沖击、挤压及发能源时仍能引燃。
阀门部件之间的摩擦;
根据《深度冷冻法生产氧气及相关气体安个技
(3)高速运动的物质微粒(如铁绣、灰尘、焊术規程》(GB16912-2008)的定,氧气管道中
渣和杂质等)与管氅摩擦,相互沖击和在阀门、弯氧气的最高允许流速,根据管道材质、工作压力的
头、分岔头、变径管及焊瘤等处的沖击碰撞
不同,不应超过标准規定的范围(见表1)。
表1管道中氧气最高允许流速
工作压力p/Ml
材质
p0.1
0.11.0「1.03.010.0P5.0
碳
20m/s
15m/s
不允许
不允许
不允许
根据管系
奥氏体「乐降确定
p,≤45 Mpa /s(撞击场合)
30m/s
25m/s
4.5m/s(撞击场
非撞山场合)
4.5m/s
注:(1)最高允许流速是指管系最低工作