高压氧气管道的燃烧事故及防止措施

高压氧气管道的燃烧事故及防止措高压氧气管道的燃烧事故及防止措 施施 1 高压氧气管道的燃烧事故原因高压氧气管道的燃烧事故原因 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 还有在 高压氧气瓶充装工厂中见到的高压氧气管道的燃烧弓 起的喷出 事故 瓶阀飞出伤人等等 因案例较多 在此不再一一列举 事故案例可参见 深冷技术 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 介质中被点火燃烧 使管壁穿孑 l 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 2 在氧气中铁的燃烧反应在氧气中铁的燃烧反应 在氧气介质中 如果要燃烧金属 先把金属加热到一定燃 点温度以上 在常压氧气下 不锈钢的燃点为 1380 c 钢的燃 点为 1290 约 10g 的铁块燃点却降到 930 约 200 目的铁 粉为 315 不管这样 在常压下氧气中的铁的燃点呈粉状时比 较低 呈块状时燃点高 即铁粉颗粒越细 燃点温度越低 如 果把氧气压力提高到 3mpa 时 氧气中的燃点约为 842 所以 在压力氧的条件下 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起来 它的燃烧热是非常大的 因此 急剧升高温度呈现灼热状态 能生成氧化铁在熔化后被气流冲 击 在连续不断地供给氧气的条件下 可使燃烧持续下去 氧 和铁的化学反应及其燃烧热可由下式表示 fe 3 4 02 1 2 fe2o3 408 3kj mal 每克铁的发热量为 408 3 55 85 7 31kj g 燃烧每克铁所需氧气 3 4 22 4 55 85 0 3l g 即在常温常压下燃烧每克铁时所需氧气量大约 300ml 因 此 铁如果继续燃烧时 需要的氧气比铁的体积多 2360 倍 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阀门 切断氧气的供应 就很容易消 灭铁的燃烧 3 氧气管路的点火原理氧气管路的点火原理 氧气管路自行燃烧 首先把管壁至少加热到块状燃点温度 800 900 以上 其次是否有可能把氧气管路加热到这样高的燃 点温度 1 氧气流中锈垢的摩擦 氧气在管道中高速流动 锈垢颗粒也随着一起流动 与管 壁摩擦后产生热量 由于锈垢颗粒质量小 致使热量也很小 但管壁是无穷大 因此管壁的摩擦热量很快消失 故在管壁本 身的温度上升并不明显 由于这个原因可认定管壁不可能被加 热到燃点以上的温度 2 管道内可燃物的燃烧 在氧气管道内存在可燃物时 如果遇到某种点火源时即可 燃烧 管道内可能存在可燃物 1 雾状润滑油 液氧中常含有很微量的润滑油 成为油雾 混入氧气流中 凝结在管路连接部位或阀门部位等死角里 也 有在锈垢和油雾掺混在一起形成粘性物质的情况 2 安装管路或清洗管路用可燃性洗涤剂 而这种洗涤剂可 能残留在管路内部的情况 3 使用可燃性衬垫材料 如纤维 橡胶等做衬垫材料 如 错用这种衬垫材料的情况 以上是氧气管路可能存在可燃物所要考虑的三种情况 假 如这些可燃物在氧气中被点燃 那么它的燃烧热可能引起管路 的燃烧 3 管路摩擦时产生的铁粉 氧气管路内壁生成锈垢 尤其是在拐弯部位的内壁上 由 于冲击磨损生成锈垢中的不完全氧化铁粉被剥落下来 甚至还 有铁的颗粒 在氧气中可能引起管路燃烧 4 赤热铁粉点燃可燃物 在高压氧气中 铁粉随氧气流动时与管壁摩擦 很容易达 到燃点温度而自燃 这时铁粉是被导热率很小的氧气流所包围 故积累了燃烧热成为高温赤热粒子 大约有 1000 以上 在氧气 流中高速流动 另一方面 管道内有可能存在可燃物 油雾 洗 涤剂 衬垫等 当赤热状态的铁粒子与这些可燃物相碰时 其 温度足以把可燃物瞬间点燃 也可以说 铁粉成为可燃物的着 火源 而且也会直接导致管壁被烧穿孔 喷出高压氧气 5 绝热压缩引起的发热 如果急剧打开高压氧气管路中的阀门或者氧瓶阀时 由于 绝热压缩 出现发热现象成为事故的原因 4 防止措施防止措施 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