空分设备冷凝蒸发器防爆安全措施
关于空分装置主冷的安全运行及防爆措施研究
关于空分装置主冷的安全运行及防爆措施研究发布时间：2022-10-24T00:53:11.792Z 来源：《科学与技术》2022年6月12期作者：虎学平[导读] 空分发展至今已近120年虎学平国家能源投资集团宁夏煤业烯烃一分公司宁夏银川 750000摘要：空分发展至今已近120年，其技术成熟度、安全性、可靠性等都已非常高。
伴随着煤化工的快速发展趋势，空分技术取得长足进步，成套机械设备的运行规模不断扩大，能源消耗不断降低，自动化技术的技术实力和操作过程的安全系数不断提高。
在煤化工厂的生产过程中，几乎所有新型气化炉，如：Lugi气化炉、Texaco气化炉、壳牌气化炉或现在的GSP气化炉，都与氧气紧密耦合。
所有的气化气都需要氧气作为气化气。
目前，在我国未完成区域制氧和社会制氧的情况下，煤化工生产企业只能自己建设空分装置进行制氧。
因此，如何保障煤化工生产制造中空气分离装置的安全运行对煤化工企业来说非常重要。
随着整个煤化工产业链的扩张，对空分装置运行安全、性能稳定的要求也越来越高。
关键词：空分装置主冷；安全运行；防爆措施引言空分装备大型化是煤化发展趋势的一个显着特征。
随着煤化工企业规模的不断扩大，整个煤化工过程对氧气的需求量不断增加。
无论是固定床反应器、生物质锅炉还是旋流床气化技术的应用，都需要大量的氧气才能完成所需的碳转化。
1空分装置爆炸原因分析空分装置爆炸事故中主冷凝蒸发器爆炸占主要因素，主要分为两种，分别是微爆、严重爆炸。
微爆造成的后果并不严重，但也会对空分装置工况产生不良影响，造成氧气纯度降低等问题，给生产运行工作造成制约。
严重爆炸则后果十分严重，保冷箱甚至会出现倒塌，造成严重的人身上亡及重大经济损失。
（1）可燃物：较危险的爆炸可燃物存在于空分装置的主冷凝蒸发器周围，比如乙炔气体、碳氢化合物等，给其应用造成安全隐患。
（2）引爆源：在空分装置中存在爆炸性的杂质固体颗粒。
这些颗粒会互相摩擦，在摩擦的过程中，爆炸的可能性变大。
浅谈空分主冷凝蒸发器爆炸机理及防范措施
浅谈空分主冷凝蒸发器爆炸机理及防范措施摘要：空分装置是以空气为原料经过压缩、低温膨胀做功和塔内低温精馏，从而获得所需要的各气体和低温液体产品，是冶金、化工等行业的核心设备之一。
近年来，因空分设备制造缺陷和操作管理不善等原因，已发生多起空分设备爆炸事故，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近年来事故频发的主要原因。
本文以空分装置主冷凝蒸发器发器为例，对空分装置爆炸原因及防范措施加以分析。
关键词：空分设备、主冷凝蒸发器、爆炸。
一、空分装置主冷凝蒸发器爆炸的机理空分主冷凝蒸发器的爆炸种类可分为物理性爆炸和化学性爆炸。
从爆炸的实例分析来看，化学性爆炸占主要部分。
众所周知形成化学性爆炸的必要条件是：可燃物、助燃物和引爆源。
在空分设备主冷凝蒸发器器中，引爆源主要有：（1）爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦发热；（2）静电放电。
当液氧中含有少量冰粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷。
有关数据显示：二氧化碳的含量提高到200-300ppm时，所产生的静电位可达到3000V；（3）气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力高而使温度升高；（4）化学活性特别强的物质（臭氧、氮氧化合物等）存在，使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。
助燃物为气氧和液氧；可燃物主要是碳氢化合物、乙炔或油分等高烃类杂质。
乙炔为不饱，其分子结构很不稳定，是极易燃烧爆炸的物质，乙炔在塔中，以分子形式溶解在液空中，但溶解度是一定的，当超过溶解度时，乙炔则以固体微颗粒形式出现。
乙炔在液空中的溶解度约为20ppm；在液氧中(-180℃左右)约为6.5ppm。
乙炔在被氧中的溶解度较小，过剩的乙炔以固体微颗粒悬浮在液氧中或附于管壁与通道内壁上。
在冷凝蒸发器中，液氧的平均温度为-180℃，气中能带走的乙炔量不到总量的5%，所以随着液氧的不断蒸发，液氧中的乙炔越聚越多，当超过其溶解度时就以固体形式析出，固体乙炔具有极不稳定的化学特性，当形成“死端沸腾”、“干蒸发”时就形成了爆炸的内因，一旦受到来自机械、物理、化学方面的冲击，即刻诱发爆炸。
空分装置安全管理规定
公司空分装置安全运行管理规定第一条为规范公司空分装置安全运行管理，根据国家行业相关标准等有关要求，制定本规定。
第二条本规定适用于公司各种类型的空分装置，包括污水处理厂制氧、臭氧系统。
第三条空分装置运行管理1. 空分装置应采取防爆措施，防止乙炔及其他碳氢化合物和氮氧化物在液氧、液空中积聚、浓缩、堵塞引起燃爆。
2. 空分装置空气吸入口安全要求1）空分装置空气吸入口与散发碳氢化合物（尤其是乙炔）等有害气体发生源应有一定的安全间距。
2）空分装置空气吸入口附近应设置风向标，监视因风向变化带来的空气质量变化。
当吸气条件超标时，应及时查清原因，消除污染源或采取其他安全措施。
空分车间要制定空气吸入口总烃超标的应急操作卡。
3）空分装置周围空气质量发生变化时，随时进行分析。
空分车间要加强与周围装置的联系，当有大量碳氢化合物、CO2排放或紧急放空时，应及时通报并立即采取应急防范措施。
4）空分装置要建立吸风口空气组分监控台账，跟踪分析空气质量波动情况。
5）吸风口空气中有害杂质允许极限含量应通过实际检测，符合相关要求（见附件）。
每周至少对吸风口的空气做1次分析，每日定时对CO2含量进行分析。
3. 分子筛吸附器运行安全要求1）分子筛吸附器运行中应严格做到：分子筛质量符合要求，空气温度控制准确，按操作规程定期进行分子筛再生，严禁随意延长吸附器工作周期。
2）分子筛吸附器出口应设二氧化碳监测仪，宜设微量水分析仪。
3）各种吸附器应按规定的使用周期再生，发现杂质含量超标时应提前倒换。
再生温度、气量、冷吹温度应按规定执行，蒸汽加热器排气出口宜设微量水分析仪。
4）空气预冷系统应设空气冷却塔水位报警联锁系统及出口空气温度监测装置。
5）液氧或液空吸附器应按规定定期切换，保证吸附剂的再生温度和时间。
4. 分离系统运行安全要求1）为防止空分装置液氧中的乙炔积聚，宜连续从空分装置中抽取部分液氧，其数量不低于氧产量的1%。
（外压缩空分装置主冷凝蒸发器液氧必须连续或定期排放，排放频次至少每班1次，排放量等于或大于于1%气氧产量）2）应定期化验液氧中的乙炔、碳氢化合物和油脂等有害杂质的含量。
空分装置安全运行规定
空分装置安全运行规定空分装置安全运行规定第一条本规定适用于集团公司内各种类型的空分装置。
第二条对主冷凝蒸发器液氧中乙炔及其他碳氢化合物的有关指标均执行《空分设备液氧中乙炔及其他碳氢化合物控制指标的规定》（中石化[1989]生字56号）。
第三条空分装置操作人员应进行安全技术和操作技能的教育培训，经考试合格后持证上岗。
操作人员应熟悉并严格遵守本岗位操作法。
第四条空分装置空气吸人口安全要求1．空分装置应在空气吸人口附近设风向标，监视风向变化带来空气质量的变化。
2．每周至少应对吸人口空气分析一次；周围空气质量发生变化时，随时进行分析。
当吸气条件超标时，应及时查清原因，消除污染源或采取其他安全运行措施。
3．加强与周围装置的联系，当有大量碳氢化合物排放或紧急放空时，应及时通报并立即采取防范应急措施。
第五条防止碳氢化合物进入液氧系统和积聚1．分子筛吸附应严格做到：装人的分子筛质量应保证；空气温度应控制准确；分子筛再生应彻底；再生切换周期应按操作规程准时进行，特殊情况应缩短再生切换周期。
2．硅胶吸附器应按规定定期切换，保证硅胶的再生温度和时间。
3．分离装置液面和工况，禁止大幅度波动。
分子筛流程的主冷凝蒸发器应采取全浸式操作，即让主冷换热器浸没在液氧中，减少乙炔等碳氢化合物在换热翅片等部位积聚。
4．保持主冷凝蒸发器液氧连续排放，不能连续排放时要求每班排液氧一次，排放量等于或大于1％气氧产量。
当液氧中碳氢化合物超标时应增加排放量，严重超标时，应及时采取措施直至停车。
5．循环液氧泵应保持连续运转，停运检修时主冷凝蒸发器应每班排液三次，每次1％左右，同时尽快恢复运转。
对纯氮空分设备可视化验情况定期排放，每次1—3min，当富氧液空中碳氢化合物超标时，可加大排放频率，延长排放时间。
6．1000m/h以上大中型空分设备必须安装在线气相色谱分析仪，连续监测液氧中的总烃及碳氢化合物单组分的含量，液氧系统的在线监测色谱分析仪应完好投用、分析准确。
空分安全生产技术
空分装置安全生产技术规程空分装置具有易燃、易爆、高压、低温等特点，与各生产装置关系密切，操作人员及其它有关人员都必须事先学习安全规程，严格执行并遵守操作规程，进行必要的培训。
除遵守本章提及的内容外，还必须遵守国家、企业等有关的安全规定。
第一节空分装置主要物料特性一、空气空气主要是由氧和氮组成，在气体状态，它们是均匀地混合在一起的，空气中除氧氮外，尚有氩、氖、氦、氪、氙等气体，这些气体化学性质稳定，在空气中含量极少，在自然界中也不易得到，故而常称为稀有气体或惰性气体。
另外空气中还含少量的水份、二氧化碳、乙炔等气体，这些杂质气体虽数量不多，但危害不小。
水份、二氧化碳在空气液化前最先冻结成固体，在空分装置内会堵塞阀门、管线及塔板的筛孔，还会磨损机器，影响传热，使空分装置不能正常运行。
乙炔则是引起空分装置爆炸事故的主要原因之一，因而在空分装置的运行中必须引起高度的重视，并在空气液化前事先予以清除，常见的的清除方法有自清除和分子筛吸附等，分子筛吸附杂质的顺序为H2O>C2H2>CO2。
空气经液化后，由于组成空气的氧、氮等各组份之间沸点不同，在塔内经精馏后可获得所需氧、氮等各种组份。
如果把液空放在敞口容器中搁置一段时间，由于氮的沸点低，较易挥发而逐渐汽化，因而液体中氧的含量将会增加，剩下液体将逐渐具有氧的性质。
二、氧氧是一种无色、无嗅、无味、无毒的气体，它与一定比例的可燃性气体（乙炔、氢、甲烷等）混合，能形成爆炸性混合物，氧还具有强烈的助燃作用。
氧的浓度越高，燃烧越剧烈。
包括金属在内的许多物质在普通大气中不会燃烧，但在具有较高浓度氧的情况下，便能燃烧起来。
可燃性物质在浓度较高的情况下，容易引起自燃，甚至爆炸。
如遇高压氧气或液氧，则情况更为加剧。
浸透氧的衣物极易着火（例如静电荷产生的火花），并会极易迅速地燃烧起来，若不加以驱氧，相当长的时间内都会有危险。
三、氮和氩氮和氩都是无色、无嗅、无毒的气体，在氮和氩浓度较高的情况下，人一旦吸入。
制氧生产中防火防爆问题(标准版)
( 安全论文 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改制氧生产中防火防爆问题(标准版)Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.制氧生产中防火防爆问题(标准版)摘要：本文介绍了制氧生产中火灾、爆炸发生的几种主要可能性及其原因、机理和防燃爆措施，并对空分设备的爆炸进行了重点阐述。
关键词：安全生产制氧防火防爆1前言近年来，制氧生产中燃爆事故时有发生，有的甚至造成了机毁人亡的严重后果，使国家、企业和人民生命财产蒙受了巨大损失，如1996年3月新余钢铁厂6000m3/h空分主冷爆炸、2000年8月萍乡钢铁公司1500m3/h制氧机检修现场的燃爆事故等。
惨痛的教训再次提醒我们:制氧生产防火防爆不容忽视。
江铜贵溪冶炼厂现有6500m3/h、10000m3/h和3000m3/h制氧机各1台，三期工程完成后，又有1台10000m3/h制氧系统投入运行，生产已具相当大的规模。
如何确保其安全运行，是我们必须重视解决的重要课题。
对此，应当充分认识到制氧生产中火灾、爆炸的危险性，了解、掌握其原因、机理及相应对策，以便从各个环节对存在的危险因素加以控制、消除，防患于未然。
制氧生产中发生燃爆的可能性主要有:空分设备的爆炸、高纯高压氧气管道的燃爆和系统外的燃爆。
其中空分设备的爆炸事故频率较高，危害性极大，且可预见性较差，本文将对此作重点阐述。
2空分设备的爆炸2.1爆炸原因、机理空分设备的爆炸部位主要发生在大量液氧积存的主冷凝蒸发器内，特别是液氧蒸发界面。
空分设备冷凝蒸发器防爆安全措施
空分设备冷凝蒸发器防爆安全措施（最新版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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空分主冷凝蒸发器爆炸的原因及防范措施
空分主冷凝蒸发器爆炸的原因及防范措施作者：徐刚来源：《中国科技博览》2016年第12期中图分类号：X932 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）12-0143-01空分设备由于其特殊的结构和介质的理化性质，发生爆炸的危险性较大。
据不完全统计，20世纪 90年代中期后，国内外连续发生大型空分设备爆炸，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近几年来事故频发的主要原因。
本文以空分装置主冷凝器为例，对空分装置爆炸原因及如何防范加以分析。
1 空分装置主冷凝蒸发器爆炸的原因分析形成化学性爆炸的必要条件是：可燃物、助燃物和引爆源。
？空分塔的爆炸种类可分为物理性爆炸和化学性爆炸。
从爆炸的实例分析来看，化学性爆炸占主要部分。
在空分设备主冷凝蒸发器中，可燃物主要是乙炔、碳氢化合物或油分等高烃类杂质；助燃物为气氧和液氧。
引爆源主要有：（1）爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦发热；（2）静电放电。
当液氧中含有少量冰粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷。
有关数据显示：二氧化碳的含量提高到200300ppm时，所产生的静电位可达到3000V；（3）气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力高而使温度升高；（4）化学活性特别强的物质（臭氧、氮的氧化物等）存在，使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。
2 从工艺及设备管理上加强防爆措施从工艺管理方面加强防爆措施的方法2.1 抓住空气来源关。
空分装置的原料就是大气，大气质量的好坏直接关系着主冷液氧中烃类的变化。
（1）建立了大气质量监测，每周分析一次；（2）设立了风向标，随时掌握四季风向的变化，如果主冷的总碳氢的含量超标就及时安操作规程的要求排放；2.2 把住空气压缩关。
从空分装置的流程来看，进入分馏塔系统的空气来源于空压机系统，在此过程中就不可避免的存在润滑脂，这些润滑油脂是非常危险的。
因为液氧中的油脂能附着在主冷的翅片上，当油膜达一定厚度时，它将与不饱和烃、氮氧化物和氧气的混合物在低温下起化学反应生成灵敏度较大的可燃物，这些可燃物一旦遇火源就会发生爆炸。
保证空分冷箱安全措施
保证空分冷箱安全措施简介空分冷箱是一种常用于空气分离、液化和净化等工业过程中的设备。
在使用和维护空分冷箱时，必须严格遵守相关的安全措施，以保证人身安全和设备的可靠性。
本文将介绍使用和维护空分冷箱的一些基本安全措施。
安装和操作1.安装空分冷箱时必须选择平稳、坚固和无震动的基础，并按照相关规范对其进行固定和支撑。
2.操作人员必须熟悉空分冷箱的结构、性能和操作原理，并严格遵守操作规程。
操作人员必须穿戴必要的防护装备，包括防护手套、面罩、安全鞋等。
3.在操作空分冷箱之前，应先检查管路、阀门、压力表等部件是否正常，以确保设备可以正常工作。
4.在启动空分冷箱之前，应先打开低压阀、中压阀和高压阀，并逐步调节各阀门的开度，使其达到正常工作条件后再正式启动空分冷箱。
维护和保养1.空分冷箱应该定期进行保养和检修，包括清洗和更换空气滤芯、换热器、蒸发器、冷凝器等部件。
如果需要更换零部件，必须使用原厂零部件，并按照相关规范进行更换。
2.在清洗和更换零部件时，必须先切断空分冷箱的电源，并解除管路压力，以免发生安全事故。
3.维护人员必须严格遵守操作规程，使用工具和设备时必须穿戴必要的防护装备，并防止发生电击、机械伤害和化学伤害等安全事故。
紧急处理如果在操作和维护空分冷箱时发生紧急情况，应该采取以下措施：1.如果发生漏气事故，必须立即切断电源，并通知专业技术人员进行处理。
2.如果发生火灾事故，必须立即拉动应急开关，并用灭火器进行初期灭火，然后通知专业技术人员和消防队进行处理。
3.如果发生电击、机械伤害、化学伤害等事故，必须立即停止操作或维护工作，并采取相应的急救措施，包括将伤者送往医院进行治疗。
结论保证空分冷箱的安全是保障工业过程正常运行的重要保障。
为了保证设备及人员的安全，必须熟悉设备的结构和性能，并严格遵守相关操作和维护规程。
在实际操作和维护中，必须采取有效的安全措施，避免安全事故的发生。
浅谈空分主冷爆炸原因及防范措施
控制液氧循环量。浸浴式主冷循环倍率大都大于
１ 液氧循环量与液氧蒸发量的比值称主冷循环倍 ０（ 率） 。但当液氧液面高度过低时，液氧 自上而下的 自循环被破坏，在液氧通道中也会形成 “ 干蒸发” ， 使饱和烃与不饱和烃的烃类物质析出和积累．也会
多，除烃类物质、Ｃ ２ ， ０， 外以及化学分解气体 Ｎ０
１３ ． 倍。
（ １ ℃ 右） 为长 耐／ ｑ 一８ 左 约 ５ 时。 玫在 氧中 ０ 液 的
溶解度较小，过剩的 ＣＨ 以固体微棘粒悬浮在液 ２ ２ 氧中或附于管壁与通道内壁上占冷凝蒸发器中， 液 氧的平均温度为一 ７． ０ 气氧中能带走的 ｑ ２ １ ５ ， ９９ Ｈ 量不到液氧中含量的５ ％，所以随着液氧的不断蒸 发， 液氧中的ＣＨ 越聚越多， ２ ２ 当超过其溶解度时， 就析出固体ＣＨ ， ２ 固体 Ｃ氏 具有极不稳定的化学 ２ ２ 特性，当形成 “ 死端沸腾” 千蒸发”时就形成了 、“
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Байду номын сангаас
气体流动过程中与管道摩擦所产生的金属粉末以及 “ 干蒸发”析出的 ０ ２ ０． 从０固体顺粒等的堵塞，
１７ ９ ５年 调
收稿 日 ： ０４ ８ ７ 期 ２０－ － ００ ） 高级工程师，１ ５ ， ９ 年毕业于北京石油学院，曾在四川成都石油科研所工作 ６ 作者简介 ：张鹅程 （ ３ － １９ ９ ９ 年退休， ０３ ９ ２０ 年返聘于江苏谏阳新钢川空气体有限公司。 人四川空分厂四川深冷所工作 ，１ ９
深冷法制氧工艺流程中，在主冷发生恶性爆炸 的机率要大大高于其它部位的爆炸。现今主冷主要 分二种类型：降膜式主冷和浸浴式主冷，无论是降 膜式主冷还是浸浴式 主冷，产生爆炸的主要原因 是： 干蒸发”和 “ “ 死端沸腾” 。形成主冷中的 “ 干
空分设备冷凝蒸发器防爆措施
空分设备冷凝蒸发器防爆措施空分设备冷凝蒸发器是一种重要的设备，用于对气体进行分离和净化。
由于工作环境恶劣、操作难度大，这种设备容易发生爆炸事故，给生产带来极大的安全隐患。
因此，在空分设备使用中必须采取一系列的防爆措施，以确保设备的安全性和稳定性。
以下是一些常见的防爆措施：设备选型空分设备的选择是防爆措施中的关键环节。
在选择设备时，必须确保设备有着合理的结构和可靠的性能。
一般来说，应该选择符合国家标准的设备，如《空气分离设备安全技术规程》（GB/T 17442）和《空分设备冷凝蒸发器设计规范》（JB/T 5534）等。
同时，设备选择应考虑到用户的实际需求，如处理气体的种类、工艺条件、运行要求等等，以确保设备和工艺的稳定和安全。
设备运行与维护设备运行和维护也是防爆措施中必不可少的环节。
在设备运行中，应该注意以下几点：1.要经常检查设备的运行状况，如温度、压力、流量等等，以及设备的各种安全阀门和压力表等是否正常工作。
2.严格控制设备的温度、压力、流量等运行参数，确保参数在安全范围之内。
3.清洗设备时应注意避免使用易燃、易爆的化学品，以免引起火灾或爆炸。
4.设备停机后，应及时清理设备内外部的污垢，避免污垢积存，同时开启管道放空，避免残余反应物引起危险。
在设备维护方面，应该进行常规检查和保养，及时更换和修理设备中的损坏部位，以保证设备的运行稳定。
在设备不正常运行或出现故障时，应迅速调查原因，避免引起更大的事故隐患。
防爆措施除了设备选型、运行与维护之外，还应该采取其他防爆措施以确保设备的安全。
如:1.空分设备的管道应该采用防爆管道，保证管道的安全性。
2.设备中应配置安全阀和断路器等保护装置，以避免过压、过热等事故发生。
3.设备周围应设置隔爆墙、排气系统等，一旦发生危险事故，能够及时将危险物质排出，减轻事故影响。
4.员工应进行防爆知识的培训，提高员工的安全防范意识，及时发现和排除危险隐患。
5.定期组织消防、环保、卫生等专业部门的检查，发现问题及时整改。
空分化学性爆炸机理及防爆措施
空分化学性爆炸机理及防爆措施空分设备是石化、冶金等行业重要的生产装置之一，由于其特殊的结构和介质的理化性质，发生爆炸的危险性较大。
近年来，因空分设备制造缺陷和管理不善等原因，已发生多起空分设备的爆炸事故，据不完全统计，全国共发生小型空分设备的爆炸事故100多起，大中型空分设备事故30多起，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近几年来事故频发的主要原因，不仅影响了生产装置的平稳运行，而且给企业和国家造成重大的经济损失。
以下从我们装置的实际运行经验出发，浅谈空分装置主冷蒸发器发生爆炸的机理和防爆措施。
1 空分化学性爆炸机理1．1 主冷凝蒸发器爆炸机理空分塔的爆炸原因很多，也比较复杂，但基本可分为物理性爆炸和化学性爆炸。
从大多数爆炸的实例分析来看，化学性爆炸是主要的。
形成化学性爆炸的主要因素有三个方面：一是可燃物，二是助燃物，三是引爆源。
在空分设备主冷凝蒸发器中，可燃物主要是乙炔、碳氢化合物或油分等爆炸危险杂质；助燃物为气氧、液氧；引爆源主要有：(1)爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦；(2)静电放电。
当液氧中含有少量冰粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷，如果二氧化碳的含量提高到200~30010-4％，所产生的静电位可达到3000V；(3)气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力高而使温度升高；(4)化学活性特别强的物质(臭氧、氮的氧化物等)存在，使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。
1．2 爆炸源形成条件空气中除氧气、氮气外，还会有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物等气体以及少量的灰尘等固体物质，国内大中型分子筛净化流程清除空气中水分、二氧化碳和乙炔等杂质的方法多采用吸附法，即利用分子筛或硅胶等作吸附剂把空气(液空、液氧)中所含的水分、二氧化碳和乙炔等杂质分离出来，浓缩在吸附剂表面上，加温再生时进行脱除，从而达到净化的目的。
但由于化工装置比较集中，如果装置泄漏量过高或烃类产品直接放空，就会造成空分设备吸人口的碳氢化合物含量超标，对分子筛流程空分装置，13X分子筛具有孔径相近的极性分子吸附性强的特点，水分、二氧化碳和乙炔基本上可以在分子筛吸附器中脱除，其它烃如甲烷、乙烷绝大部分随空气进入。
空分设备运行中的危险因素及其防范措施标准版本
文件编号：RHD-QB-K1790 （解决方案范本系列）编辑：XXXXXX查核：XXXXXX时间：XXXXXX空分设备运行中的危险因素及其防范措施标准版本空分设备运行中的危险因素及其防范措施标准版本操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。
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空分设备是化工、冶金等行业重要的生产设备之一，由于其特殊的结构和介质的理化性质，发生爆炸的危险性较大。
近些年来，因空分设备制造缺陷和管理不善等原因，已发生多起空分设备的爆炸事故，据不完全统计，20世纪70年末、80年代初，全国共发生小型空分设备的爆炸事故100多起，大中型空分设备事故30多起，就在上世纪90年代中期后，国内外连续发生大型空分设备爆炸，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近几年来事故频发的主要原因，不仅影响了生产设备的平稳运行，而且给企业和国家造成重大的经济损失。
以下从实际运行经验出发，浅谈空分设备运行中存在的主要危险因素及防范措施。
1．危险因素1．1设备外部危险因素1．1．1油类空分设备主要使用透平油和润滑油。
透平油闪点(开口)≥195℃，属于丙类火灾危险性可燃液体，增压透平膨胀机透平油管，一旦输油管道发生泄漏，遇高热或明火，会引起火灾、爆炸；润滑油闪点(开口)≥230℃，属于丙类火灾危险性的可燃液体，输油管道一旦发生泄漏，高热或明火，也会引起火灾、爆炸。
1．1．2雷电雷电现象是大自然中常见的自然现象之一，由于雷电的发生具有不确定性、瞬时性和强放电性，因此能给各用电设备造成严重的影响，对空分设备的正常生产和安全运行构成严重威胁。
雷击能够造成电网波动或供电中断。
这将造成动力设备如压缩机、泵等的停运或损坏；油泵停运，极易造成高速运转的膨胀机的轴承由于得不到强制润滑而出现故障，甚至烧瓦的事故；压缩机的停运，导致向精馏塔输送的原料空气中断，造成严重后果；雷击能造成分子筛的电感式直流接近开关损坏，造成分子筛电加热器因连锁而无法启动；雷击还能够造成空分装置电子电气设备损坏，控制系统瘫痪，空分设备停车，直接导致后序生产的停止，严重时能造成不可想象的事故。
空分设备的防爆探讨
炸可 以引起液氧 中的油 再次发 生爆炸 ， 以油 的问题 同样 所
除可燃性杂质外 ， 要引起爆炸还需要一个重要条件 ， 不 可 掉 以 轻心 。 即
导火索 。导火索一般情 况下 为液体 的静 电放 电、 炸性 杂 ３ 防 爆 措 施 爆 质 固体颗粒 的相互摩擦 和与设备器壁摩擦 等。 作 为空分设备 的防爆措 施 ， 考虑 空气污 染源 和风向 要 确定空气吸入 口的位 置 ， 以尽量 采用清 洁 的空气 ； 静 电放 电属 于电引爆。在液氧中产生静电荷的条件与 等因素 ； 空分 设备运 行 时要经常 固体颗粒 的存在及 固体颗粒在液氧中的运动速度及颗粒的 在压缩机中要 使用 优质 的润滑油 ；
空分设备经常发生爆炸的部位有 ： 下分馏塔液空进 口
下部 ， 上分馏塔液空进 Ｉ处 的精馏板及冷凝蒸发器 。 Ｚ ｌ的情 况是极 少见 的。但 由于 乙炔 的爆 空分 设备 中液氧和富氧液空蒸发 的部位 ， 引起 爆炸 ， 与 形成液氧炸药 ， 可燃 性物质的积聚有关
． 外当液氧中的 ｃ ２ 量达 到 ２０—３０ Ｐ ０含 ０ ０ Ｐ ｍ时 ， 产生 的静 ３ １ 吸 气孔 位 置 的 选 择 所
电荷可达到 ３０Ｖ。当然最危 险的莫 过于液氧 中 乙炔 的存 ００
在现今 的条件下工业 区域 和企业单 位大气中 的空气被
这些 污染物 连 同空 气一 起进入 空分 在。因为乙炔 的化学性 质不稳 定 ， 液氧混合 的乙炔是 所 各种物质严重 的污染 ， 与 最终 确定 了被加 工空气 的污 有碳氢混合物 中对摩擦 、 撞击最灵敏的 。当液氧蒸发 ， 乙炔 设备 。空分企业 的布 置地点 ， 首先应考 虑空分企 业位 置 的选 择 空分企 晶体与气氧开始接触 时 ， 对爆炸变的最敏感。另外 ， 固体 乙 染程度 。因此 ， 煤气 、 碳化钙 、 乙炔及有 机化学产 炔在无氧存在 的情况 下也可 能发生爆 炸 ， 故增大 了乙炔 的 业不应 布置在生 产焦炉 、
论述影响空分装置安全运行的因素与应对措施
论述影响空分装置安全运行的因素与应对措施摘要：深冷空分技术作为一种成熟的空分分离技术，具有适应性广泛，产能较大，工艺稳定等特点，目前在石油炼化及化工行业运用比较广泛。
但随着2019年“河南义马7.9爆炸事故”的发生，对深冷空分技术及相关设备的安全性需要重新认识。
延安石油化工厂深冷空分装置为一套单塔高纯制氮设备，产氮量仅为3900Nm3/h，其产能相对较小，但由于其制造工艺的特殊性，提升其安全性是对操作人员以及管理人员是一个新的课题。
关键词：深冷空分，爆炸，制氮设备，安全1 近年空分装置爆炸的案例1.1 2017年4月10日，神华400万吨煤制油发生空分泄漏事故。
1.2 2019年7月19日下午5点45分，河南省三门峡市河南能源化工集团义马气化厂C套空分装置发生爆炸。
该爆炸事故造成15人死亡、16重伤，直接经济损失8170万元。
1.3 2020年1月7日，攀钢集团有限公司爆炸事故，主要原因为员工不熟悉液氧的物化性质、危险性，违规使用手机造成的。
1.4 2020年6月16日，逸盛大化石化有限公司聚酯空分装置冷箱主冷凝蒸发器发生闪爆事故，引起冷箱倒塌，未造成人员伤亡，事故直接经济损失195万元。
其主要原因为主冷凝蒸发器中碳氢化合物含量持续升高至549ppm（标准100ppm），在主冷凝蒸发器中形成爆炸混合物，从而引起的。
2 设备概况延安石油化工厂空分装置主要由空压机（12000Nm3/h）、预冷机组、分子筛纯化系统、膨胀机系统、精馏系统、液氮储罐、换热器、产品增压系统以及仪表电气系统。
3 深冷空分原理、工艺流程以及标准3.1 深冷空分原理深冷空分工艺就是利用精馏的分离原理，根据空气中氮、氧以及其他组分沸点的不同，通过降低温度，达到深度冷冻（温度-150℃）以下，将空气中的各组分进行分离。
3.2 工艺流程延安石油化工厂深冷空分装置为单级精馏，其主要设备分馏塔为筛板塔，其主要工艺流程大致为通过膨胀机制冷，空气在冷箱主换热器中与返流低温富氧气及低温氮气进行换热冷却到饱和温度后进入分馏塔内进行，在筛板塔上完成馏分的分离，分馏塔的顶部达到低温高纯度氮气。
空分主冷的安全运行及防爆措施
空分主冷的安全运行及防爆措施深冷空分装置是以空气为原料经过压缩、低温膨胀做功和塔内低温精馏，从而获得所需要的工业气体和低温液体产品，是冶金、玻璃、化工等行业的核心设备之一。
近年来，因空分设备制造缺陷和操作管理不善等原因，已发生多起空分设备爆炸事故。
在所有的空分设备爆炸事故中，发生在主冷中的约占一半以上，这是因为原料空气中所有未清除干净的危害杂质，最后必然汇集在主冷液氧中。
由于液氧在主冷内蒸发汽化，这些有害杂质在某些局部区域可能形成高浓度积聚，以致结晶，析出，在充足的氧作助燃下、在激发能源的作用下，根据形成化学性爆炸的燃爆三要素：可燃物、助燃物、引爆源，必然会引发破坏能量巨大的空分爆炸事故。
下面，我们将重点解析事故的成因，找出综合控制空分爆炸的一些有效方法及其防范对策。
一、碳氢化合物在主冷中的积聚原因实践表明几种碳氢化合物爆炸敏感性由高到低的顺序是：C2H2→C3H6→C2H4→C4H10→C3H8→CH4碳原子数相等的碳氢化合物，随未饱和度增加相对危险增加，即炔>烯>烷，不同碳原子数的碳氢化合物相对危险性随碳原子数增多而增大，可见C2H2和C3H6应作为空分装置防爆的重点控制对象。
而乙炔等碳氢化合物是否会在主冷液氧中积聚、浓缩、结晶，则主要取决于它们的沸点，其在液氧中的溶解度及饱和蒸气压。
沸点(相对液氧)越高、溶解度越小、饱和蒸气压越小，越易在液氧中积聚浓缩。
乙炔等碳氢化合物的沸点均比氧的沸点高得多，也就是说当液氧汽化后，乙炔等仍以结晶体滞留在主冷中，如果不采取措施，当液氧不能将它们全部溶解时，便有杂质从液氧中浓缩、析出，它们尽管含量甚微，但由于不饱和碳氢化合物可能发生分解，产生大量的热及氢气而产生危险，或者因与氧发生氧化反应，放热且反应速度极快而造成爆炸。
碳氢化合物在液氧中的积聚形式有两种：其一是由于主冷结构设计不合理或局部通道不畅通 (如盲管)，造成液氧在未流通部分干蒸发，碳氢化合物于是在局部浓缩、析出，这种情形往往导致主冷的微爆；其二是碳氢化合物在液氧中整体超限，它是由于未经彻底净化的空气进入分馏塔精馏，或微量的碳氢化合物未经充分循环吸附而逐渐积累形成。
空分装置爆炸原因分析及其防范措施
空分装置爆炸原因分析及其防范措施摘要：科技在迅猛发展，社会在不断进步，化工、石油、冶金等行业中空分装置起到很大作用，是极其重要的生产设备之一。
空分装置结构特殊，介质特殊，其发生爆炸的危险系数很大。
由于操作原因、设备制造缺陷、管理不善等原因导致的空分装置爆炸事故时有发生，在事故中以空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标所引起的爆炸居多。
空分装置的爆炸会影响到企业的运行，也会给工作人员带来巨大人身伤害，给国家造成重大损失。
为提升空分装置安全运行系数，要对其主冷凝蒸发器防爆问题进行监管，强化工作力度，打造多元化的技术管控体系，将爆炸可能性降到最低。
关键词：空分装置；爆炸原因；分析；防范措施引言为了提升装置安全运行的水平，要对空分装置主冷凝蒸发器防爆问题予以综合监管，打造多元完整的技术管控措施，满足引爆元控制工作要求的同时强化监管力度，从根本上避免爆炸问题造成的不良影响。
1空分装置工艺流程和系统组成（1）空气分馏原理。
深度冷冻空气分离技术是指空气中各气体成分的沸点不同，在精馏塔中从混合气体中分离出氧气、氮气、液氧、液氮等产品的方法。
在生产过程中，要先用压缩机将吸入的空气压缩，然后冷却降温使不同气体在不同温度下分别液化并分离。
在精馏塔内，蒸汽与液体接触，其中的氧气沸点较高，会不断冷凝转变为液态并向下流出，氮气由于沸点低，不断上升，最终流下的液体中含氧量越来越高，逐渐变为纯氧，上升蒸汽里含氮量越来越高，逐渐变为纯氮。
（2）空分装置的工艺流程。
空气经过压缩后，进行净化处理，然后送入透平膨胀机中加压，进入冷箱后经过主冷降温，低温精馏分馏出各种成品，从精馏塔中抽出的液氧进入液氧储槽中，一部分用作液氧产品，另一部分通过高压液氧泵加压送到主冷中被气化和复热，变为高压氧气产品，氮气产品经过压缩后进入主冷降温，液体产品送入液氮储槽输出，空气中的含氩组分被从精馏塔抽出来后进入粗氩塔除氧，再经过精氩塔纯化，液氩产品进入储槽。
（3）空分装置的系统组成。
空分设备安全操作及保养规程
空分设备安全操作及保养规程前言空分设备广泛用于工业、医疗、食品等领域，不仅起到石油炼制、钢铁制造、空气净化、制氮、制氧等作用，还具有重要的经济意义。
然而，由于其本身涉及气体高压、高温操作，操作不当容易导致爆炸、泄漏等危险事故，因此必须对其进行科学合理的操作和保养，确保其安全、高效、可靠地运行。
安全操作规程1. 操作前准备在操作空分设备前，需要了解设备的工作原理、构造、操作程序和注意事项，进行现场排查隐患，根据所需气体种类、质量、用量等要求准备好操作物料和设备，避免出现不必要的操作失误或事故。
2. 操作中的安全措施•保持设备和周围的环境干净、整洁，禁止吸烟、明火、高温、静电或其他可能引起爆炸的物品。
•开始操作前，需要先进行检查、试运行，并确认所有设备、仪表、管路和阀门的连接是否松动、漏气。
•操作员必须穿着相应的劳动保护用品，并佩戴防静电手套、鞋等，保护工作时所需的人身安全。
•操作时必须按照操作程序规范进行，不可随意增减或改换操作流程和参数，避免对设备造成损坏和危险。
•操作时应密切关注设备的运行状态和各项参数指标，及时发现并处理设备异常。
•操作完后，要彻底停止气体流量，关闭阀门和管路，清理操作区域，将设备归为安全状态。
3. 紧急情况下的处理方法如遇到泄漏、爆炸等紧急情况，应及时按照应急预案程序进行处理，即立即停止设备运转，迅速开启通风设备和疏散人员，随时准备进行灭火和紧急救援。
保养规程1. 设备日常保养•在正常操作时间内，及时清洁和检查设备，特别是防爆、安全阀、排气管道、通风设备、压力表、油水分离器、净化器等。
•定期进行设备维护保养，包括清洁、检查设备、保养设备、更换易损部件，各项保养操作要实行规范、科学管理。
2. 保管、保险柜及安全设施的管理•空分设备的保管应备案登记、贴专用设计标识牌，方便进行维修、保养和监测管理。
•保险柜要始终保持密封，严禁在保险柜内存放过期化学品、药品、高压气瓶等易燃易爆物品。
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空分设备冷凝蒸发器防爆安全措施
据不完全统计，20世纪70年末、80年代初，国内大中型空分设备爆炸30余台次，小型空分设备爆炸100余台次，就在上世纪90年代中期后，国内外连续发生大型空分设备冷凝蒸发器（以下简称主冷）爆炸，其损失惨重。
1996年，辽宁顺乙烯化工公司6000m3/h主冷爆炸，空分塔损毁，死亡4人；1997年，马来西亚宾特鲁壳牌石油公司80000m3/h空分主冷爆炸，空分设备全毁，伤12人。
由此可见，主冷防爆是空分设备安全的关键。
一、主冷爆炸机理
1.危险物质
a.可燃组分：主要是乙炔等碳氢化合物，乙炔最为危险，在液氧中的溶解度很低（5.6×10-6mg/L），很容易以固态析出并引发爆炸。
b.堵塞组分：主要是二氧化碳、水分和氧化亚氮，尤其是氧化亚氮，日渐引起关注，他们结晶析出后，堵塞主冷通道，会引起主冷“干蒸发”和“死端沸腾”，造成碳氢化合物浓缩、积聚、析出，引发主冷爆炸。
c.强氧化剂：液氯为强氧化剂。
2.几种引爆因素
a.固体杂质微粒的机械撞击引爆（乙炔微粒等摩擦、液氧冲击）。
b.静电，如二氧化碳微粒达到（200～300）×104ppm时，可
产生静电，电压达3kV。
c.化学敏感性特强的物质（如臭氧和氮的氧化物）。
d.气流冲击、压力冲击、气蚀现象引起的压力脉冲，引起温度升高引发爆炸。
二、主冷防爆措施
1.加强原料空气质量控制
氧气生产区应常年在上风向，距乙炔发生站300m以上，远离有害气体源，加强原料空气质量控制，一旦污染严重，要采取相应措施。
2.清除有害物质，防止碳氢化合物等积聚
积聚主要因素如下：
a.充分发挥液空液氧吸附器清除乙炔等碳氢化合物的作用，严格按期倒换吸附器和控制加热再生温度，提高吸附效率。
b.从主冷中排放1％的产品液氧，清除碳氢化合物。
c.定期对空分进行大加温，以除去积聚在热交换器和精馏塔内残留的二氧化碳及碳氢化合物杂质。
d.液氧泵长期投入运行，采用分子筛吸附的，氧化亚氮吸附效果不好，可在分子筛吸附器内加一层5A分子筛。