压缩纯氧的职业安全防护

1、压缩纯氧的职业安全防护 在标准状态下，氧气是一种无色、无味、无臭的活性气体，其分子式为O2密度为1.43kg/m3，比空气稍重(空气密度为1.29k8/m3);在-183时，氧变成淡蓝色的液体;在-219时，就凝成淡蓝色雪状的固体。 国内经常发生输氧管道着火事故，其燃烧多始于管路或管件内部，尤其是减压阀、截止阀、弯头、三通或四通、法兰连接等管件处。当其因某种原因被引燃后，首先管壁的某处被高热的火焰烧穿，高压氧气流夹带火舌从孔口喷出，引起管道呈白热状态的更灼热的燃烧。同时，常在氧气流喷出之际，发生爆炸似的响声，此响声常被误认为发生爆炸。其实只不过是伴随金属火灾而产生的管道裂开，并在压力下气体喷出

2、的燃烧现象。 氧气只是助燃物质，本身是不燃烧的，管道材质为碳钢也是难燃的，那为什么会发生输送管道火灾呢? (1)氧气流中夹带的可燃固体颗粒是造成输氧管道火灾的能源之一。 当管道中残存有铁锈垢，或氧气流中因某种原因混入固体颗粒，而被高速流淌的氧气流席卷流淌时，尽管固体小颗粒经摩擦所携带的热量很小。但颗粒间被热导率很低的氧气流所包围，就存在蓄热可能。如该颗粒是砂子、Fe3O4等难燃物质，是不会引燃管壁而着火;若为焦炭粒子(积炭)、煤粒子、铁粉(FeO、Fe2O3)等可燃粒子，因其着火温度远低于铁的着火温度，在常压氧气中约300400，而在高压氧气流中还要低数十摄氏度。因此铁粉，在氧气中流中流淌时与

3、管壁摩擦很简单达到着火温度而自燃引起受热燃烧。铁粉燃烧放热量大(7285J/g)，而且又被热导率很低的氧气流包围，热的传递受阻，故铁粉在高压氧气流中燃烧热的蓄积会使自身成为高热(多为10002000)的灼热粒子，其温度足以把管道内的可燃 物点燃，特殊是燃烧反应的铁粒子表面，具有中间生成物的活性氧使燃烧反应更为猛烈。 在铁锈垢中，主要是未完全氧化的FeO、Fe2O3和Fe3O4，铁锈垢的颗粒度为10目、50目、100目时，瞬间引燃温度为312315。比铁粉着火温度还低。由此可见，输送潮湿氧气的管道，如再改输干燥氧气时，因其内壁会产生铁锈，则有发生输氧管道火灾的极大危急。 (2)输氧管道中存在着可

4、燃物，必定会造成输氧管道着火。 任何可燃物质在氧气流中的燃点要比在空气中为低，而氧的浓度和纯度越高，燃点越低，压力越大，燃点越低。 又如，工业矿物油脂与30atm(3039750Pa)以上的氧气接触，会马上发生剧烈的化学反应而自燃，并且这些可燃物一旦燃烧起来，燃烧速度比空气中快得多。这样剧烈的燃烧是以诱发法兰盘、管道等金属材料的燃烧，而且当可燃材料的燃烧热越大，引燃金属材料的可能性越大。特殊是当管道的法兰、阀门、三通等处的密封元件为橡胶、石棉板、塑料等高分子材质时，燃烧软化后会被带压的氧气流吹走，进而造成喷氧灾难。 (3)绝热压缩产生的热量可以酿成管道火灾的火源。 在管道内，当处于高压状态的氧

5、气急剧降至低压状态，可产生近于绝热状态的压缩过程。由于压缩热量产生的速度快，而且难于在瞬间传递出去，故会使压缩系统急剧升温。其温升与压力变化幅度的函数关系为 式中Y气体的比热容比(Cp，Cv)。 当p2=150atm(15198750Pa)时绝热压缩后的气体温度为953，足以引起管壁与氧之间的燃烧反应发生。当其中存有铁垢(312315)、铁粉(300400)、润滑油、纤维、橡胶聚乙烯(300500)等可燃物时，15atm(1519875Pa)的氧气急剧压缩就可引起可燃物质着火。因此，绝热压缩发生在输氧管道内是不可忽视的火源之一。 (4)熔敷在内壁上的赤热铁粉会烧穿管壁。 依据资料记载;铁粉自燃点为316，粉碎下限为120g/m3，最小点火能量为100mJ。这样，坚硬固体颗粒或气流冲刷管壁，而摩擦损耗脱离的铁粉，在摩擦热的作用下，是很简单发生自燃。处于自燃状态的赤热铁粉在高速氧气流中高速运动，而流到急变的直转弯部位(如T形管处)，便以极大的动量撞击管内壁，耗去大部分动能后，沿管壁沉积下来，造成赤热铁粉的蓄积，其在燃烧中会逐步熔化而黏附在管内壁上。熔敷处的管壁在此高温下，可发