浅析空分装置的主要危害因素最终

浅析空分装置的主要危害因素

摘要：空分装置是化工厂中用于把空气中各种气体进行分离的装置，可以生产出氧气、氮气、氩气等气体。由于这些气体的作用，在实际的生产过程中，存在像爆炸、火灾、噪声等危害因素。同时，参与生产的工人可能遭受中毒、窒息、触电、机械伤害、物体打击、高处坠落等威胁。充分分析该装置生产过程中存在的危险因素，对制定安全生产防范措施有着重要意义。

关键字：空分装置气体分离危害因素

1.引言

随着我国经济的快速发展，大型钢厂、石油化工和煤化工等也迅速发展，尤其是钢产量的增加，用氧量也随之增多。现在工业上用空气分离装置来生产氧气、氮气、液氧、液氮和液氩。然而，在实际的生产运用过程中，空分装置会产生一些危害，甚至造成人员的死亡，对社会和公众造成了不良影响。

2.空分装置生产过程中的主要危害因素

空分装置包括空压机、空气分馏塔、增压透平膨胀机、氮压缩机、液氧泵和其他泵等装置，这些装置作为一个整体具有很多潜在风险的工艺点。空分装置也要不了避免地用到一些物料，在生产过程中产生危害。

2.1物料的火灾、爆炸危险性

2.1.1氧气

氧气是该空分装置的主要产品之一，为乙类火灾危险性物质。氧气是可燃物燃烧爆炸的基本要素之一，作为强氧化剂的助燃物质，能氧化大多数活性物质。若氧气泄漏能与乙炔、甲烷等易燃物混合形成爆炸性混合物，遇到火源时会发生爆炸和火灾事故。如果空气中的有机物在过滤系统中没有净化彻底，会在纯氧中富集，在整个生产系统易发生爆炸，损坏设备，甚至导致人员伤亡。

2.1.2油料

空分装置各设备使用的油料主要是润滑油和透平油。润滑油的闪点高于230℃，透平油的闪点高于195℃，两者均为丙类火灾危险性的可燃性液体。若输油管道发生泄漏，在高热的状态下或遇明火的条件下，会引起火灾、爆炸。

2.1.3碳氢化合物

大气中含有多种有害气体，其含量虽小但危害极大，其中乙炔及其它碳氢化合物对空分装置的安全运行危害最大。它们在主冷液氧中积聚、浓缩、结晶后，在激发能源的作用下可能导致破坏能量巨大的空分爆炸事故[1]。原料空气中所含有的碳氢化合物闪点很低，所以它们发生爆炸的极限较宽。乙炔被认为是导致爆炸的最主要原因。这不仅因为乙炔在液氧中具有极低的溶解度，使得未溶解的乙炔以固态微粒的状态悬浮在液态氧中，而且乙炔又是三链不饱和的碳氢化合物，化学活性很高，具有不稳定的特性，易于产生分解、爆炸反应。

2.1.4液态臭氧

液态臭氧是由液态氧产生的，当其通过空分装置的各种阀门时，受到气流的冲击和摩擦作用，在静电作用下少量液态氧就变成了液态臭氧。一般而言，液态臭氧经过汽化和分解后，急剧增大了氧的分压，提高了爆炸的可能性和危险性。

2.2空分装置的火灾、爆炸危险性

空分装置中空气压缩机组、空气预冷系统、空气纯化系统、分馏塔冷箱系统、增压透平膨胀机组、氧气透平压缩机组、氮气透平机组等均属于压力容器[2]。这些设备设有压力自动调节系统，当压力自动调节系统失灵或在事故状态下没能及时泄压，使压力超过其安全值的范围就具有裂纹、破碎、爆炸的危险。此外，连接这些压力容器的管道为压力管道，属特种

设备，也存在超压爆炸的潜在危险。例如，液氧泵内落入铁屑、铝末等异物引起在叶轮和泵壳处的泵体内爆炸；在密封上半部和电机之间发生液氧泄漏和轴承润滑脂燃爆炸的泵体外爆炸。

2.3中毒窒息

常压下，当人吸入的气体中氧的含量超过40% 时，人体就有会发生氧中毒，出现呼吸困难，有的较为严重者会发生肺部水肿，甚至出现会吸困难。当人吸入的气体中氧的含量超过80%时，人们的面部会出现肌肉抽动、头晕目眩、心跳速度过快、浑身无力，甚至出现全身抽搐、昏迷、呼吸衰竭和死亡等现象[3~4]。空分装置的产品氮、氩均属窒息性的气体，它们泄漏后会冲淡大气中的氧含量，当人吸入氮气、氩含量超标的空气后，血液中氧的饱和度下降，造成人体缺氧窒息，甚至死亡。

2.4冷冻伤害

低温环境会引起冻伤、体温降低，严重时基至造成死亡。低温作业人员受低温环境影响，操作功能随温度的下降而明显下降，甚至失去触觉和知觉。空分塔能分馏出液氧、液氮、液氩等产品均属属低温产品，一旦由于输送这些产品的泵、阀门、管道及贮罐等设备密封不严，设备发生裂纹或破碎，将发生泄漏事件，喷洒到操作人员的身体上。由于液氧、液氮、液氩汽化时要吸收大量的热量，会造成人体冷冻伤害。化验工为了检验液化空气和液化氧气，需要取液态产品，也很容易造成冻伤事故。

2.5机械伤害

空分装置区内使用到许多机械设备，如果这些设备的防护措施设置不当，操作人员在进行操作、检修或在事故状态时，就有发生机械伤害的可能。

2.6坠落伤害

作业人员处于坠落基准面2m以上的高处和低于地面的坑、井的情况很多，存在坠落事故危险源。空气压缩机组、空气冷却塔、水冷却塔、空气纯化系统、精馏塔、增压透平膨胀机系统等设备和容器露天布置，作业平台高，检修作业时，会由于检修平台的损坏、防护措施不完善、施工人员自身的疏忽等原因发生高处坠落事故。

2.7触电及雷击伤害

当空分装置中静电场的强度随着液化气体流速的增高而迅速提高，且可能达到较高的电压进而产生静电火花，形成火灾爆炸的引爆源。静电引爆和冲击引爆是两种主要的引爆源，而空分塔的爆炸事故，通常是由静电火花形成的引爆源。

2.8噪声危害

空分装置在生产过程中的噪声源有很多，氧气压缩机、空气过滤器、增压透平膨胀机以及与液态气体的存储罐相配套泵等都是噪声源。噪声主要有空气动力性噪声、机械性噪声及电磁性噪声。人在强烈的长时期持续的噪声作用下，听觉器官会发生功能性病变，产生听力损伤和噪声聋。噪声也影响人们的生理和心理功能，使血压不稳、肠胃功能受损、神经衰弱，同时也干扰人们的脑力活动。

3.结束语

空分装置区的在生产过程中的火灾、爆炸危险性较大，主要集中在是精馏塔部分，在液氧泵、高压氧气输送管线及其附近区域的危险性也较大。另外，在其他压力容器和压力管道部分也是为较危险的区域。操作人员在作业过程中药严防气体的泄漏，以免造成窒息、中毒、和冻伤。此外也要做好生产设施的检验维修工作，避免受到机械、坠落触电等伤害。总之，必须加强防范措施，以防重大事故的发生。

参考文献