氧气安全基础知识

氧气安全基础知识

氧气具有非常强的氧化性和助燃性，可燃物质在纯氧中燃点将会降低，而且氧气管路系统本身对安全性要求较高。空调公司使用氧气量较大且点较多分布较广，且管网敷设较为复杂,涉及502＃厂房一至三楼及504#厂房，相对危险性较大。为了让广大员工全面掌握好氧气的基础知识，会更有利于我公司安全地管理和使用好氧气，为空调公司以后发展和壮大保驾护航。特编制本章教材。

第一节氧气的性质及制造

1 氧气的性质

氧是自然界中分布最广泛的元素之一，已是生物赖于生存的物质。它以游离状态存在于空气中，按容积计算，空气中含氧20.93％。氧还以化合状态存在于水、矿物以及一切动物、植物体中。氧在常温常压下是无色透明、无味、无臭的气体，比空气略重。在大气压力下，冷却至-182.96℃时，氧气凝结成天蓝色、透明的易流动的液体；当温度降到-218.4℃时，则凝聚成蓝色固体结晶。

氧的化学性质非常活泼，是强烈的氧化剂和助燃剂，它除了与金、银及惰性气体氦、氖、氩、氪、氙等在一般情况下不发生化合外，与其它物质都能化合生成氧化物。氧化反应的激烈程度取决于氧气的浓度及压力，如果氧化反应在纯氧中进行，则过程非常剧烈，同时放出大量的热。（如金属在氧气中反应，如果增加氧的纯度和压力会使氧化反应显著加剧，金属的燃点随着氧气压力增高而降低），氧与可燃气体（乙炔、氢、甲烷等）以一定比例混合时，遇火会发生爆炸。氧经压缩后，在输送的过程中，如有油脂、氧化铁屑或小粒燃烧物（煤粉、炭粒或有机纤维）存在，随着气流运动与管壁或机体发生磨擦、撞击，会产生大量磨擦热，导致管道、机器燃烧。或者由于管道中阀门急骤打开，阀后气体产生接近于绝热压缩的温度，使管道或阀门燃烧。被氧气饱和的衣服及其它有机纺织品与火种接触，会立即着火。被液态氧浸渍的多孔有机物，当引火或给以一定力量的撞击时，则会发生爆炸事故。液态氧经过长期弱的放电，变成深蓝色的液态臭氧，臭氧容易爆炸。

氧有感磁性，氧分子在磁铁的作用下可带磁性，并可被磁极吸引。根据氧的这种特性可制作磁氧分析仪，用以分析氧的纯度。

在常压下，当氧的浓度超过40%时，有可能发生氧中毒。吸入40%-60%的氧时，出现胸骨后不适感、轻咳，进而胸闷、胸骨后烧灼感和呼吸困难，咳嗽加剧；严惩时可发生肺水肿，甚至出现呼吸窘迫综合症。吸入氧浓度在80%以上时，出现面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚脱，继而全身强烈性抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。长期处于氧分压为60-100KPa（相当于吸入氧浓度40%左右）条件下可发生眼损害，严重者可失明。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿一般作业工作服。避免与可燃物或易燃物接触。尽可能切断泄漏源。合理通风，加强扩散。

氧气在工业生产中应用极广，如液氧在国防工业上可以作为火箭的助燃剂；而且，机械工业中的切割、焊接；冶金工业中的氧气炼钢、轧钢和有色金属冶炼；以及医疗、深水作业都要用到大量的氧。

2 氧气制造工艺流程

氧的制取方法大体可分为化学法、电解法、吸附法和深冷分离法。

由于空气中含有约21%的氧，而且取之不竭，所以现代工业上都采用空气深冷分离法制取氧气，深冷分离法制取氧气的原料是空气，先由辅塔吸入空气，将空气经几次压缩和冷却，当降低空气压力时就会使空气冷却到很低的温度，空气将变成液体。液态空气中所含的各种液态气体的沸点不同，如液氮沸点为-195.802℃，液氧的沸点为-182.962℃，利用这蒸发温度的不同，让液态空气蒸发。开始时沸点低的氮蒸发，随着氮的蒸发，液态空气中氧的成分增多，这一过程称为精馏。经过反复精馏、提纯，就能得到高纯度的氧气。制氧按其生产工艺过程中压缩空气的压力高低分为：高压流程、中压流程、双压流程、全低压流程四种，虽然各种流程所采用的空分设备（即制氧机）有所不同，但制氧的整个过程大都包括以下六个主要阶段：①空气中灰尘和杂质的净除；②空气经压缩机压缩；③除去压缩空气中的二氧化碳和水蒸汽；④将空气液化；⑤液态空气经过精馏分离成氧和氮；⑥产品的贮存和运输。现以50米3∕时制氧机为例，其生产工艺流程如下图所示：

降温

分子筛化器

第一热交换器

空气压缩机

空气过滤器

空气

→→→→

膨胀机

↑

→→

↑

进一步降温

冷凝蒸发氮气分离

氧气压缩机

.

氧气贮气囊

.

第二热交换器

精馏塔过滤器

冷凝氧氧气

蒸发→→→

→→

氧气灌充器

.

氮气↑

液氮过冷器

分离氮

气

氮

氧气生产过程中的火灾危险性，主要是由氧的氧化性和助燃性所决定的。

第二节氧气管道及附件安全技术

1 氧气管道材质及管件的选用

氧气管道的材质，应根据氧气的压力、温度氧气在管道中的流速等条件来选用。氧气管道除了与其它管道一样满足强度条件外，还需要具有防腐蚀、防锈、防火的要求。

1.1 管材的选用

使用时应注意安全，四氯化碳虽不燃烧，但遇灼热物体时即分解而生成光气，因此禁止吸烟及严禁一切火种；

3.1.3 脱脂剂易挥发，应当贮存在密封容器中，放在阴凉通风、无阳光直射并远离火源处；

3.1.4 四氯化碳、二氯乙烷和三氯乙烯均有毒，所以操作应在露天或通风的敞棚内进行；

3.1.5 脱脂剂不得与浓酸、浓碱接触，也不得与电石等化工产品接触；不同的脱脂剂不能混合一起使

用；

3.1.6 用于脱脂的有机溶液含油量不应大于50毫克/升。对于含油量较大的溶剂可用于粗脱脂，然后

用清洁的溶剂进行再次脱脂，含油量大于500毫克/升的不得使用。

3.2 脱脂方法

管道脱脂前应将管道表面的铁锈、油污及有机物去掉，然后再用脱脂剂脱脂。

3.2.1 管子内表面脱脂，可在管内注入溶剂，管端用木堵或其它方法封密。灌入溶剂后把另一端也堵

塞，平放保持水平放置15－20分钟；在此时间内将管子流动3－4次；然后将脱脂剂倒入容器中；

也可将管子倾斜在架上，然后用铁丝将绒布捆拄从管子中穿过，然后将脱脂剂倒入管中，拉动铁丝反复数次进行；

3.2.2 当管子内外均需脱脂时，应将脱脂剂倒在特制槽中，将管子放入溶液内15－20分钟，在这个

时间内把管子转动数次，并用刷子清洗；槽子应有密封盖，防止脱脂剂挥发，大口径管子可用擦拭法擦洗；

3.2.3 阀门在脱脂前应研磨试压合格，再拆成零件，在脱脂剂内浸泡1－1.5小时，用纱布洗净无油

为合格；螺栓与金属垫片用同样方法脱脂，不便浸泡的阀门壳体，可用擦拭法进行；

3.2.4 非金属垫片的脱脂，应使用四氯化碳溶剂，垫片浸入溶剂内1.5－2小时，然后取出悬挂在空

气流通处或通风装置内逐个分开吹干，直到无溶剂气味为止；

3.2.5 脱脂件应在脱脂后及时将其内部的液态脱脂剂排放尽，可用清洁无油干燥的空气或氮气吹干；

对易燃溶剂，应用纯度大于95%氮气吹干；禁止用蒸发干燥的方法清除残液；

3.2.6 石棉填料可在300摄氏度下灼烧2－3分钟（不得用有烟的火焰），然后浸渍规定的涂料，紫

铜垫片经过退火可不再另行脱脂；

3.2.7 进行脱脂的地方应选在远离人员、通风良好的场所进行，脱脂工作的人应穿戴无油脂的手套、

工作服和口罩，使用的工具和擦洗用的棉布等都不准带有油污；

3.2.8 脱脂后的管道、阀件，应用无油脂的薄膜塑料或金属封住两端口，放在干净的地方，防止再次

污染。

第三节氧气管道安装的安全技术

1 埋地敷设

厂区氧气管道地下敷设时，应直接埋地敷设，埋地深度应根据地面上的荷载决定；管顶距地面一般不小于0.7米含湿氧气管道应在冰冻层以下，并宜在最低点设排水装置；穿过铁路和道路时，其交叉角不宜小于45℃；管顶距铁路轨面，应不小于1.2米，距道路路面不宜小0.7米；

并且管道应放在套管内，套管的两端伸出铁路路基或道路中边不小于1米，铁路路基或道路路边