空分知识 | 空分行业高压氧气管道燃爆机理

①发生原因：

高压氧气管道一般都采用钢管。但是在阀门的操作过程中，屡次发生过管道本身的燃烧引起高压氧气喷出的事故。这种事故不是单纯的气体喷出事故，而是输送高压氧气的钢管或阀门，由于在里面的高压氧介质中被点火烯烧，使管壁空孔，喷出高压气体的事故,其直接原因是基于铁和氧之间的化学反应，是一种金属火灾，Fe+（3/4）Fe2O3+97.6kcal/mol每十克铁的发热量为1.74kcal/g，每克铁所需要的氧气量为0.3L/g。在氧气介绍中，如果要烯烧金属，先把金属加热到一定的燃点温度以上。在常压下，钢的燃点为1290℃，约10g的铁块燃点为930℃，约200目的铁粉是315℃。不管这样，在常压下氧气中的铁的烯点呈粉状时比较低，呈块状时燃点高。如果把氧气压力提高到3MPa时，燃点温度还要降低几十度乃至100℃左右。铁在氧气中一旦被燃烧起来，它的烯烧热是非常大的，需要的氧气比铁的体积多2360倍。在连续不断地供给氧气的条件下，可使燃烧持续下去。由于这个原因，在氧气管上发生燃烧事故时，管路的燃烧方向是向着提供氧气的方向烧去。也就是向着与氧气流相反的方向传播。因此只要关闭管路的总阀门，切断氧气的供应，就很容易消灭铁的燃烧。

②防止措施：

为了防止氧气管道的燃烧事故。必须考虑如下几方面的措施：

（1）在高压氧气管道的内壁、阀门、接头等的表面，应平滑无突起部位，且对管内气流不会造成死角。

（2）衬垫（特别是纤维）严禁使用可燃物材料。

（3）氧气管道要尽量采用直管，少用弯头，以便磨损。生成危险的铁粒子，且因赤热粒子的冲撞，有可能引起着火的危险。

（4）管内无油或不许管内残留洗涤剂。

（5）要尽力排除管道内的锈垢和吸附剂粒子。氧气中带有水分能够促进产生锈垢，因此还要除掉管内的水分。要求通过十分干燥的氧气，此时不许通过潮湿氧气，这是为了避免在通过潮湿氧气后又通过干燥氧气，会生成锈垢脱落，招来祸根。

（6）管道采用不锈钢或部分管道使用铜材，是可以抑制生产氧化的锈垢及磨损的铁粒子。但是如果别的部位仍然产生这些粒子或别的可燃物，即使使用了不锈钢或铜材，也不防止管道的燃烧事故。

（7）管道内氧气流速在3MPa内，限制在8m/s以下的速度，如果限制各方面的因素，并处理得当的话，管内流速可选用25m/s以下。

8）阀门的启闭操作要缓慢，避免过急。