深度冷凍法:利用氧、氮、氬沸點(diǎn)的不同，通過(guò)精餾塔，使液氧與液氮、液氬得到分離，從而得到產(chǎn)品氧。
一、深度冷凍法制氧工藝簡(jiǎn)介
空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，進(jìn)入空氣透平壓縮機(jī)壓縮，然后送入空氣冷卻塔進(jìn)行清洗和預(yù)冷，再進(jìn)入交替使用的分子篩吸附器，除去空氣中的水分、CO2、C2H2等雜質(zhì)。
凈化后的空氣大部分進(jìn)入主換熱器，冷卻后進(jìn)入精餾塔。在精餾塔內(nèi)，根據(jù)各種介質(zhì)沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離，分離后所得產(chǎn)品可根據(jù)需要進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存或者經(jīng)過(guò)汽化器汽化后進(jìn)入氣體管網(wǎng)直接使用。
二、生產(chǎn)中的火災(zāi)、爆炸因素分析
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及生產(chǎn)過(guò)程中涉及的物質(zhì)的特性，空分制氧裝置可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故的場(chǎng)所如下:
1.空分裝置
空分塔[1]是制氧過(guò)程中的重要設(shè)備，其內(nèi)部構(gòu)件多為壓力容器和壓力管道，正常工作狀態(tài)下，介質(zhì)為液空、液氧、液氮等，工作溫度為-196℃，塔中填滿珠光砂起絕熱作用。在國(guó)內(nèi)曾發(fā)生過(guò)多次空分塔爆炸事故，引起爆炸的原因多為空氣中所含的固體微粒，在較大的流速?zèng)_擊下，固體微粒之間以及微粒與器壁之間出現(xiàn)機(jī)械撞擊，因摩擦產(chǎn)生較大的靜電電壓，引起靜電火花，有引發(fā)空分塔發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故的可能。
液氧中較高的氮氧化物濃度， 使碳?xì)浠衔锏谋舾行源蟠筇岣遊2]。
主冷內(nèi)， 因液氧沸騰運(yùn)動(dòng)， 液體的沖擊波可使氣泡得到瞬間壓縮， 從而使局部溫度提高。
2.貯槽、管道
2.1液氧生產(chǎn)中使用到的壓力容器、壓力管道、儀表及安全附件，如果購(gòu)買的產(chǎn)品不合格或者使用時(shí)不定期校驗(yàn)維修，可能導(dǎo)致液氧的泄漏，從而引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。
2.2溫度檢測(cè)儀表故障，或人員操作違反操作規(guī)程，各類壓力容器及壓力管道超溫使用，將使容器或管道內(nèi)的液化氣體受熱膨脹，從而導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。
2.3液位檢測(cè)儀表故障，或人員操作違反操作規(guī)程，導(dǎo)致液化氣體貯槽超裝，貯槽受熱膨脹時(shí)，會(huì)導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。
3.電氣火災(zāi)
空分制氧過(guò)程中，使用的電氣設(shè)備較多，如果不按照《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等的要求配備電氣設(shè)備，可能導(dǎo)致電氣設(shè)備的防爆等級(jí)不夠、短路、過(guò)電壓、接地故障、接觸不良等事故，若周圍有液氧或可燃物的存在，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)事故，若火災(zāi)得不到及時(shí)控制，可引發(fā)附近容器及管道的爆炸事故。
4.空分裝置區(qū)存在大量氧，氧氣雖然本身不可燃，但其助燃的特性使可燃物質(zhì)更容易被點(diǎn)燃，使火災(zāi)更加難以施救。
5.與氧接觸的閥門(mén)﹑儀器、儀表如被油脂污染也易引發(fā)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)。
三、制氧過(guò)程中防火、防爆措施
1.建、構(gòu)筑物防火防爆措施
1.1制氧站所有建、構(gòu)筑物應(yīng)嚴(yán)格按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》確定建、構(gòu)筑物的建筑、結(jié)構(gòu)形式以及耐火等級(jí)，保證廠房和設(shè)備基礎(chǔ)的安全可靠。
1.2嚴(yán)格按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范的要求，使建構(gòu)筑物的防雷、防靜電、防爆設(shè)施達(dá)到國(guó)家規(guī)定的要求。
1.3液氧儲(chǔ)罐周圍5m范圍不可設(shè)置瀝青路面和可燃物。
2.工藝、設(shè)備防火、防爆措施
2.1整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)采用先進(jìn)的DCS計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，有效的監(jiān)控整套空分設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程。
2.2制氧車間及主控室設(shè)置氧氣濃度檢測(cè)及聲光報(bào)警設(shè)施。
2.3氣體儲(chǔ)罐布置在室外，周圍設(shè)置安全標(biāo)志，儲(chǔ)罐本體設(shè)置色標(biāo)。
2.4空壓機(jī)、膨脹機(jī)和氧壓機(jī)入口設(shè)置可定期清洗的過(guò)濾器。
2.5氧氣調(diào)節(jié)閥組設(shè)置在獨(dú)立閥門(mén)室內(nèi)，且標(biāo)明輸送介質(zhì)的名稱、流向符號(hào)等。
2.6透平膨脹機(jī)設(shè)置密封氣壓力與油壓的差壓聯(lián)鎖保護(hù)裝置。
2.7透平膨脹機(jī)設(shè)置超速報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)裝置，入口前設(shè)緊急切斷閥。
2.8主廠房?jī)?nèi)氧壓機(jī)周圍設(shè)置防護(hù)墻與周圍隔離。
2.9空氣預(yù)冷系統(tǒng)設(shè)置空氣冷卻塔水位報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)和出口溫度監(jiān)測(cè)裝置。
2.10制氧站內(nèi)所有氣體放散管引至室外安全處。氧氣放散口附近設(shè)嚴(yán)禁煙火標(biāo)志，并放散至高出操作面4m以上的安全處。
2.11氧氣管道的閥門(mén)均用專用氧氣閥門(mén)，且調(diào)壓閥組前后設(shè)阻火銅管段。
2.12定期對(duì)供氧系統(tǒng)的易泄露部位進(jìn)行查漏，嚴(yán)禁氧氣泄漏后與各種油污、易燃、易爆物品直接接觸。
3.消防設(shè)施
3.1制氧站應(yīng)按照《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》和火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，設(shè)置水消防系統(tǒng)以及配置相應(yīng)的移動(dòng)式滅火器具。
3.2制氧車間周圍應(yīng)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)環(huán)形消防通道，并與廠區(qū)主、次干道相連，以保證消防車輛暢通無(wú)阻。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，雖然深度冷凍法制氧的工藝已經(jīng)逐漸成熟，但是由于氧氣本身的助燃性，使整個(gè)制氧過(guò)程存在火災(zāi)、爆炸的隱患，因此在生產(chǎn)中通過(guò)采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、采取防火、防爆的安全技術(shù)措施以及企業(yè)加強(qiáng)安全管理，才能保證安全穩(wěn)定生產(chǎn)，從而保證國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。
深度冷凍法:利用氧、氮、氬沸點(diǎn)的不同，通過(guò)精餾塔，使液氧與液氮、液氬得到分離，從而得到產(chǎn)品氧。
文章來(lái)源：氣品網(wǎng)
一、深度冷凍法制氧工藝簡(jiǎn)介
空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器除去灰塵和機(jī)械雜質(zhì)，進(jìn)入空氣透平壓縮機(jī)壓縮，然后送入空氣冷卻塔進(jìn)行清洗和預(yù)冷，再進(jìn)入交替使用的分子篩吸附器，除去空氣中的水分、CO2、C2H2等雜質(zhì)。
凈化后的空氣大部分進(jìn)入主換熱器，冷卻后進(jìn)入精餾塔。在精餾塔內(nèi)，根據(jù)各種介質(zhì)沸點(diǎn)的不同進(jìn)行分離，分離后所得產(chǎn)品可根據(jù)需要進(jìn)入儲(chǔ)罐儲(chǔ)存或者經(jīng)過(guò)汽化器汽化后進(jìn)入氣體管網(wǎng)直接使用。
二、生產(chǎn)中的火災(zāi)、爆炸因素分析
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》及生產(chǎn)過(guò)程中涉及的物質(zhì)的特性，空分制氧裝置可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故的場(chǎng)所如下:
1.空分裝置
空分塔[1]是制氧過(guò)程中的重要設(shè)備，其內(nèi)部構(gòu)件多為壓力容器和壓力管道，正常工作狀態(tài)下，介質(zhì)為液空、液氧、液氮等，工作溫度為-196℃，塔中填滿珠光砂起絕熱作用。在國(guó)內(nèi)曾發(fā)生過(guò)多次空分塔爆炸事故，引起爆炸的原因多為空氣中所含的固體微粒，在較大的流速?zèng)_擊下，固體微粒之間以及微粒與器壁之間出現(xiàn)機(jī)械撞擊，因摩擦產(chǎn)生較大的靜電電壓，引起靜電火花，有引發(fā)空分塔發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故的可能。
液氧中較高的氮氧化物濃度， 使碳?xì)浠衔锏谋舾行源蟠筇岣遊2]。
主冷內(nèi)， 因液氧沸騰運(yùn)動(dòng)， 液體的沖擊波可使氣泡得到瞬間壓縮， 從而使局部溫度提高。
2.貯槽、管道
2.1液氧生產(chǎn)中使用到的壓力容器、壓力管道、儀表及安全附件，如果購(gòu)買的產(chǎn)品不合格或者使用時(shí)不定期校驗(yàn)維修，可能導(dǎo)致液氧的泄漏，從而引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故。
2.2溫度檢測(cè)儀表故障，或人員操作違反操作規(guī)程，各類壓力容器及壓力管道超溫使用，將使容器或管道內(nèi)的液化氣體受熱膨脹，從而導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。
2.3液位檢測(cè)儀表故障，或人員操作違反操作規(guī)程，導(dǎo)致液化氣體貯槽超裝，貯槽受熱膨脹時(shí)，會(huì)導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。
3.電氣火災(zāi)
空分制氧過(guò)程中，使用的電氣設(shè)備較多，如果不按照《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等的要求配備電氣設(shè)備，可能導(dǎo)致電氣設(shè)備的防爆等級(jí)不夠、短路、過(guò)電壓、接地故障、接觸不良等事故，若周圍有液氧或可燃物的存在，會(huì)導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)事故，若火災(zāi)得不到及時(shí)控制，可引發(fā)附近容器及管道的爆炸事故。
4.空分裝置區(qū)存在大量氧，氧氣雖然本身不可燃，但其助燃的特性使可燃物質(zhì)更容易被點(diǎn)燃，使火災(zāi)更加難以施救。
5.與氧接觸的閥門(mén)﹑儀器、儀表如被油脂污染也易引發(fā)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)。
三、制氧過(guò)程中防火、防爆措施
1.建、構(gòu)筑物防火防爆措施
1.1制氧站所有建、構(gòu)筑物應(yīng)嚴(yán)格按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》確定建、構(gòu)筑物的建筑、結(jié)構(gòu)形式以及耐火等級(jí)，保證廠房和設(shè)備基礎(chǔ)的安全可靠。
1.2嚴(yán)格按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范的要求，使建構(gòu)筑物的防雷、防靜電、防爆設(shè)施達(dá)到國(guó)家規(guī)定的要求。
1.3液氧儲(chǔ)罐周圍5m范圍不可設(shè)置瀝青路面和可燃物。
2.工藝、設(shè)備防火、防爆措施
2.1整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)采用先進(jìn)的DCS計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，有效的監(jiān)控整套空分設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程。
2.2制氧車間及主控室設(shè)置氧氣濃度檢測(cè)及聲光報(bào)警設(shè)施。
2.3氣體儲(chǔ)罐布置在室外，周圍設(shè)置安全標(biāo)志，儲(chǔ)罐本體設(shè)置色標(biāo)。
2.4空壓機(jī)、膨脹機(jī)和氧壓機(jī)入口設(shè)置可定期清洗的過(guò)濾器。
2.5氧氣調(diào)節(jié)閥組設(shè)置在獨(dú)立閥門(mén)室內(nèi)，且標(biāo)明輸送介質(zhì)的名稱、流向符號(hào)等。
2.6透平膨脹機(jī)設(shè)置密封氣壓力與油壓的差壓聯(lián)鎖保護(hù)裝置。
2.7透平膨脹機(jī)設(shè)置超速報(bào)警和自動(dòng)停機(jī)裝置，入口前設(shè)緊急切斷閥。
2.8主廠房?jī)?nèi)氧壓機(jī)周圍設(shè)置防護(hù)墻與周圍隔離。
2.9空氣預(yù)冷系統(tǒng)設(shè)置空氣冷卻塔水位報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)和出口溫度監(jiān)測(cè)裝置。
2.10制氧站內(nèi)所有氣體放散管引至室外安全處。氧氣放散口附近設(shè)嚴(yán)禁煙火標(biāo)志，并放散至高出操作面4m以上的安全處。
2.11氧氣管道的閥門(mén)均用專用氧氣閥門(mén)，且調(diào)壓閥組前后設(shè)阻火銅管段。
2.12定期對(duì)供氧系統(tǒng)的易泄露部位進(jìn)行查漏，嚴(yán)禁氧氣泄漏后與各種油污、易燃、易爆物品直接接觸。
3.消防設(shè)施
3.1制氧站應(yīng)按照《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》和火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，設(shè)置水消防系統(tǒng)以及配置相應(yīng)的移動(dòng)式滅火器具。
3.2制氧車間周圍應(yīng)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)環(huán)形消防通道，并與廠區(qū)主、次干道相連，以保證消防車輛暢通無(wú)阻。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述，雖然深度冷凍法制氧的工藝已經(jīng)逐漸成熟，但是由于氧氣本身的助燃性，使整個(gè)制氧過(guò)程存在火災(zāi)、爆炸的隱患，因此在生產(chǎn)中通過(guò)采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、采取防火、防爆的安全技術(shù)措施以及企業(yè)加強(qiáng)安全管理，才能保證安全穩(wěn)定生產(chǎn)，從而保證國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。
深度冷凍法:利用氧、氮、氬沸點(diǎn)的不同，通過(guò)精餾塔，使液氧與液氮、液氬得到分離，從而得到產(chǎn)品氧。
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