近年來(lái)，隨著氧氣用量的增加，用氧大戶(hù)都采用氧氣管道輸送。由于管路長(zhǎng)，分布廣，再加上急開(kāi)或速閉閥門(mén)，造成氧氣管道和閥門(mén)燃燒爆炸的事故時(shí)有發(fā)生，所以，全面分析氧氣管道和冷門(mén)存在的隱患、危險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的措施是至關(guān)重要的。
一、幾種常見(jiàn)氧氣管道、閥門(mén)燃燒爆炸原因分析
1.管道內(nèi)的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內(nèi)壁或閥口摩擦產(chǎn)生高溫發(fā)生燃燒
這種情況與雜質(zhì)的種類(lèi)、粒度及氣流速度有關(guān)，鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒，且粒度越細(xì)，燃點(diǎn)越低；氣速越快，越易發(fā)生燃燒。
表1 常壓氧氣中鐵粉燃點(diǎn)
粒度（目） 10～20 20～30 30～50 100 200
燃點(diǎn)（℃） 421 408 392 385 315
2.管道內(nèi)或閥門(mén)存在油脂、橡膠等低燃點(diǎn)的物質(zhì)，在局部高溫下引燃。
幾種可燃物在氧氣中（常壓下）的燃點(diǎn)，見(jiàn)表2。
表2 幾種可燃物在氧氣中（常壓下）的燃點(diǎn)如下表
可燃物名稱(chēng) 潤(rùn)滑油 鋼紙墊 橡膠 氟橡膠 三氯乙 聚四氟乙烯
燃點(diǎn)（℃） 273～305 304 130～170 474 392 507
3.絕熱壓縮產(chǎn)生的高溫使可燃物燃燒
例如閥前為15MPa，溫度為20℃，閥后為常壓0.1MPa，若將閥門(mén)快速打開(kāi)，閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計(jì)算可達(dá)553℃，這已達(dá)到或超過(guò)某些物質(zhì)的著火點(diǎn)。
空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關(guān)系，見(jiàn)表3。
表3 空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關(guān)系
V1/V2 1 2 3 4 5 10 15 20
壓強(qiáng)（MPa） 0.1 0.26 0.47 0.95 2.5 4.42 6.6
溫度（℃）20 112 183 284 462 592 697
4.高壓純氧中可燃物的燃點(diǎn)降低是氧氣管道閥門(mén)燃燒的誘因
氧氣管道和閥門(mén)在高壓純氧中，其危險(xiǎn)性是非常大的，試驗(yàn)證明，著火的引爆能與壓力平方成反比，這些對(duì)氧氣管道和閥門(mén)構(gòu)成了極大的威脅。
二、防范措施
1.設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
設(shè)計(jì)應(yīng)符合1981年冶金部頒發(fā)的《鋼鐵企業(yè)氧氣管網(wǎng)的若干規(guī)定》，以及《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-1997）、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50030-91）等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（1） 碳素鋼管中氧氣的最大流速應(yīng)符合表4。
表4 碳素鋼管中氧氣的最大流程
工作壓力（MPa） ≤0.1 0.1～0.6 0.6～1.6 1.6～3.0
流速（m/s） 20 13 10 8
（2）為防止著火，在氧氣閥門(mén)后，均應(yīng)連接一段其長(zhǎng)度不少于5倍管徑，且不少于1.5m的銅基合金或不銹鋼的管道。
（3）氧氣管道應(yīng)盡量少設(shè)彎頭和分岔頭，工作壓力高于0.1MPa的氧氣管道彎頭，應(yīng)采取沖壓成閥型法蘭制作。分岔頭的氣流方向，應(yīng)與主管氣流方向成45°到60°角。
（4）在對(duì)焊凹凸法蘭中，采用紫銅焊絲作O型密封圈，是氧氣用法蘭抗燃性可靠的密封形式。
（5）氧氣管道應(yīng)有導(dǎo)電的良好裝置，接地電阻應(yīng)小于10Ω，法蘭間電阻應(yīng)小于0.03Ω。
（6）車(chē)間內(nèi)主要氧氣管道的末端應(yīng)加設(shè)放散管，以利氧氣管道的吹掃和置換，在較長(zhǎng)的氧氣管道進(jìn)入車(chē)間調(diào)節(jié)閥前，應(yīng)設(shè)過(guò)濾器。
2.安裝注意事項(xiàng)
（1）凡與氧接觸的部位要嚴(yán)格脫脂，脫脂后用不含油的干空氣或氮?dú)獯祪簟?br /> （2）焊接應(yīng)采用氬弧焊或電弧焊。
3.操作注意事項(xiàng)
（1）開(kāi)關(guān)氧氣閥門(mén)時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，操作人員應(yīng)站在閥門(mén)的側(cè)面，開(kāi)啟要一次到位。
（2）嚴(yán)禁用氧氣吹刷管道或用氧氣試漏、試壓。
（3）實(shí)行操作票制度，事先對(duì)操作目的、方法、條件作出較詳細(xì)的說(shuō)明和規(guī)定。
（4）直徑大于70mm的手動(dòng)氧氣閥門(mén)，當(dāng)閥前后壓差縮小到0.3MPa以?xún)?nèi)時(shí)才允許操作。
4.維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)
（1）氧氣管道要經(jīng)常檢查維護(hù)，除銹刷漆，每3～5年一次。
（2）管路上的安全閥、壓力表，要定期校驗(yàn)，1年1次。
（3）完善接地裝置。
（4）動(dòng)火作業(yè)前，應(yīng)進(jìn)行置換，吹掃，吹出氣體中氧含量在18％～23％時(shí)為合格。
（5）閥門(mén)、法蘭、墊片及管材、管件選用應(yīng)符合《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-1997）的有關(guān)規(guī)定。
（6）建立技術(shù)檔案，培訓(xùn)操作，檢修，維護(hù)人員。
5.其他安全措施
（1）提高施工、檢修及操作人員對(duì)安全的重視程度。
（2）提高管理人員的警惕性。
（3）提高科學(xué)技術(shù)水平。
（4）不斷完善送氧方案。
一、幾種常見(jiàn)氧氣管道、閥門(mén)燃燒爆炸原因分析
1.管道內(nèi)的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內(nèi)壁或閥口摩擦產(chǎn)生高溫發(fā)生燃燒
這種情況與雜質(zhì)的種類(lèi)、粒度及氣流速度有關(guān)，鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒，且粒度越細(xì)，燃點(diǎn)越低；氣速越快，越易發(fā)生燃燒。
表1 常壓氧氣中鐵粉燃點(diǎn)
粒度（目） 10～20 20～30 30～50 100 200
燃點(diǎn)（℃） 421 408 392 385 315
2.管道內(nèi)或閥門(mén)存在油脂、橡膠等低燃點(diǎn)的物質(zhì)，在局部高溫下引燃。
幾種可燃物在氧氣中（常壓下）的燃點(diǎn)，見(jiàn)表2。
表2 幾種可燃物在氧氣中（常壓下）的燃點(diǎn)如下表
可燃物名稱(chēng) 潤(rùn)滑油 鋼紙墊 橡膠 氟橡膠 三氯乙 聚四氟乙烯
燃點(diǎn)（℃） 273～305 304 130～170 474 392 507
3.絕熱壓縮產(chǎn)生的高溫使可燃物燃燒
例如閥前為15MPa，溫度為20℃，閥后為常壓0.1MPa，若將閥門(mén)快速打開(kāi)，閥后氧氣溫度按絕熱壓縮公式計(jì)算可達(dá)553℃，這已達(dá)到或超過(guò)某些物質(zhì)的著火點(diǎn)。
空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關(guān)系，見(jiàn)表3。
表3 空氣絕熱壓縮后溫度與壓力的關(guān)系
V1/V2 1 2 3 4 5 10 15 20
壓強(qiáng)（MPa） 0.1 0.26 0.47 0.95 2.5 4.42 6.6
溫度（℃）20 112 183 284 462 592 697
4.高壓純氧中可燃物的燃點(diǎn)降低是氧氣管道閥門(mén)燃燒的誘因
氧氣管道和閥門(mén)在高壓純氧中，其危險(xiǎn)性是非常大的，試驗(yàn)證明，著火的引爆能與壓力平方成反比，這些對(duì)氧氣管道和閥門(mén)構(gòu)成了極大的威脅。
二、防范措施
1.設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定
設(shè)計(jì)應(yīng)符合1981年冶金部頒發(fā)的《鋼鐵企業(yè)氧氣管網(wǎng)的若干規(guī)定》，以及《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-1997）、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50030-91）等法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（1） 碳素鋼管中氧氣的最大流速應(yīng)符合表4。
表4 碳素鋼管中氧氣的最大流程
工作壓力（MPa） ≤0.1 0.1～0.6 0.6～1.6 1.6～3.0
流速（m/s） 20 13 10 8
（2）為防止著火，在氧氣閥門(mén)后，均應(yīng)連接一段其長(zhǎng)度不少于5倍管徑，且不少于1.5m的銅基合金或不銹鋼的管道。
（3）氧氣管道應(yīng)盡量少設(shè)彎頭和分岔頭，工作壓力高于0.1MPa的氧氣管道彎頭，應(yīng)采取沖壓成閥型法蘭制作。分岔頭的氣流方向，應(yīng)與主管氣流方向成45°到60°角。
（4）在對(duì)焊凹凸法蘭中，采用紫銅焊絲作O型密封圈，是氧氣用法蘭抗燃性可靠的密封形式。
（5）氧氣管道應(yīng)有導(dǎo)電的良好裝置，接地電阻應(yīng)小于10Ω，法蘭間電阻應(yīng)小于0.03Ω。
（6）車(chē)間內(nèi)主要氧氣管道的末端應(yīng)加設(shè)放散管，以利氧氣管道的吹掃和置換，在較長(zhǎng)的氧氣管道進(jìn)入車(chē)間調(diào)節(jié)閥前，應(yīng)設(shè)過(guò)濾器。
2.安裝注意事項(xiàng)
（1）凡與氧接觸的部位要嚴(yán)格脫脂，脫脂后用不含油的干空氣或氮?dú)獯祪簟?br /> （2）焊接應(yīng)采用氬弧焊或電弧焊。
3.操作注意事項(xiàng)
（1）開(kāi)關(guān)氧氣閥門(mén)時(shí)應(yīng)緩慢進(jìn)行，操作人員應(yīng)站在閥門(mén)的側(cè)面，開(kāi)啟要一次到位。
（2）嚴(yán)禁用氧氣吹刷管道或用氧氣試漏、試壓。
（3）實(shí)行操作票制度，事先對(duì)操作目的、方法、條件作出較詳細(xì)的說(shuō)明和規(guī)定。
（4）直徑大于70mm的手動(dòng)氧氣閥門(mén)，當(dāng)閥前后壓差縮小到0.3MPa以?xún)?nèi)時(shí)才允許操作。
4.維護(hù)保養(yǎng)注意事項(xiàng)
（1）氧氣管道要經(jīng)常檢查維護(hù)，除銹刷漆，每3～5年一次。
（2）管路上的安全閥、壓力表，要定期校驗(yàn)，1年1次。
（3）完善接地裝置。
（4）動(dòng)火作業(yè)前，應(yīng)進(jìn)行置換，吹掃，吹出氣體中氧含量在18％～23％時(shí)為合格。
（5）閥門(mén)、法蘭、墊片及管材、管件選用應(yīng)符合《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-1997）的有關(guān)規(guī)定。
（6）建立技術(shù)檔案，培訓(xùn)操作，檢修，維護(hù)人員。
5.其他安全措施
（1）提高施工、檢修及操作人員對(duì)安全的重視程度。
（2）提高管理人員的警惕性。
（3）提高科學(xué)技術(shù)水平。
（4）不斷完善送氧方案。
