?氧氣在冶金行業的地位非常重要。隨著氧氣煉鋼、高爐富氧等強化冶煉措施的采用,鋼鐵企業用氧發展很快,而且氧氣用途廣泛。轉爐頂底吹氧、高爐富氧鼓風、電爐吹氧、鋼坯自動火焰清理以及檢修用氧等。從生產、檢修到基建無時無處不用氧氣,并且冶金行業用氧條件要求嚴格,用氧不均衡,頻繁大幅度波動,使用制度復雜并要求安全連續穩定供氧。近年來,隨著氧氣用量的增加,用氧大戶都采用氧氣管道輸送,由于管路長,分布廣,再加上急開或速關閥門,造成氧氣管道和閥門燃燒爆炸的事故時有發生。所以,全面分析氧氣管道存在的隱患、危險,并采取相應的措施是至關重要的。

1.氧氣管道燃燒、爆炸的原理

根據燃燒、爆炸的“三要素”(可燃物、氧化劑、激發能源)的機理進行分析,氧氣管道本身材質一般是碳鋼或不銹鋼,因含碳,在純氧狀態下也可燃,而且鐵燃燒時釋放放出大量熱量,溫度上升極快。氧氣管道內輸送的高純高壓氧氣,是極強的氧化劑,純度愈高,壓力愈高,氧化性愈強,愈危險。導致氧氣管道燃燒、爆炸的激發能源有多種:

⑴閥門在高低壓段之間突然打開時,低壓段氧氣急劇壓縮,由于速度很快,來不及散熱,形成所謂“絕熱壓縮”,局部溫度猛升,成為著火源;有人做一試驗:如在DN200的氧氣管道中設置一套DN50調節閥組進行絕熱壓縮試驗,可以推算出當DN200管道的閥門驟然打開,DN50的調節閥處于全閉工況時,絕熱壓縮溫度高達637℃;當DN200管道的閥門驟然打開,DN50的調節閥處于全開工況時,絕熱壓縮溫度為358℃(按氧氣管道的最高壓力0.3MPa計算)。

⑵啟閉閥門時,閥瓣與閥座的沖擊、擠壓,閥門部件之間的摩擦;

⑶高速運動的物質微粒(如鐵銹、灰塵、焊渣、雜質顆粒等)與管壁的摩擦;

⑷加熱面、火焰、輻射熱等外部高溫;

⑸油脂引燃;

⑹靜電感應、雷擊;

⑺鐵銹、鐵粉的觸媒作用等。

根據制氧行業多年來所發生的氧氣管道燃爆事故分析,并通過以上燃燒、爆炸的因素來看,有選材的問題,也有操作、維護的不當,更有設計、安裝質量失控的原因。

2、氧氣管道設計中的安全注意事項

根據冶金行業的特點,設計氧氣管道時應注意以下幾個方面:

⑴氧氣管道應架在非燃燒體的支架上,以防止氧氣外泄時點燃支架。

⑵氧氣管道應可靠接地,接地電阻小于10Ω,氧氣管道的法蘭、螺紋接口兩側應用導線跨接,其跨接電阻小于0.03Ω。

⑶氧氣管道壁溫不應超過70℃,嚴禁明火及油污靠近氧氣管道和閥門。

⑷氧氣管道的彎頭、分岔頭不應與閥門出口直接相連。

⑸氧氣管道與乙炔、氫氣共架時應在其下方。

⑹氧氣管道與油脂及有可能泄漏腐蝕性介質的管道共架時應在其上方。

⑺嚴禁氧氣管道與油脂管道、腐蝕性介質管道、電纜線同溝敷設,并嚴禁氧氣管道地溝與該類管線地溝相通。

⑻廠區氧氣管道宜架空敷設。如與其他管道、建筑物、電線、道路和鐵路等應有足夠的安全間距;

⑼氧氣管道中氧氣最高流速應限定。根據冶金行業的特點,氧氣管道直徑的確定,要在高峰負荷情況下滿足最高允許流速要求,并留有余地,確保安全。

⑽氧氣管道的管件選用要慎重。氧氣管道的彎頭、分岔頭、異徑管均是容易引起氧氣氣流沖擊和激烈摩擦的地方,如有鐵粉焊渣等,會引起燃燒或爆炸等嚴重事故。因此氧氣管道嚴禁采用折皺彎頭。

⑾氧氣管道應選用專用氧氣閥門,閥門要嚴格脫脂。墊片選用難燃或阻燃材料。

⑿氧氣管道上適當位置應加阻火銅管。

總之,氧氣管道在設計時應根據流量、壓力的要求,計算確定氧氣管徑,選擇合適的管材;進行管道布置時,應以工藝簡單、流程合理、利于吹掃為原則,并盡量減少急彎,選擇合理的彎曲半徑,力求簡化管系,做到通氣順暢。

3氧氣管道安裝質量控制

3.1安裝單位資質及施工方案的審查

承擔氧氣管道安裝單位必須具有相應的壓力管道安裝許可證,工程施工承包的資質等級及相應健全的質量管理體系。同時安裝單位應有完整的保證工程質量的項目管理機構及工程質量技術的管理制度。氧氣管道施工前,施工單位應編制詳細的施工組織設計或施工方案,同時到當地特種設備安全監察機構辦理告知手續。焊接工藝評定報告應能覆蓋整個工程焊接項目,從事氧氣管道焊接工作的焊工必須具有相應的特種設備焊工合格證,焊工合格項目必須滿足工程焊接要求。同時探傷人員也有滿足規范、標準的要求。

3.2材料驗收控制

材料是要求管道安裝質量的基礎,管材、管件、閥門、法蘭等必須有完整的質量證明文書,管件、閥門、法蘭等生產企業必須具有相應的壓力管道元件安全注冊證書,其規格、型號及性能檢測報告應符合國家技術標準和設計要求。

驗收時應按設計要求核對其規格、材質、型號及技術要求,并按國家現行標準進行外觀檢查,管材、管件如有重皮、裂縫和嚴重劃痕不得使用,法蘭、墊片等表面應光潔,不得有氣孔、裂縫、毛刺和凹痕等缺陷。焊接彎頭如三通應注意其內表面光滑,勿使焊瘤、焊渣留在管內。

管件質量應符合下列規定:①不得有裂紋②不得存在過燒、分層等缺陷②不得有皺紋,彎頭內壁應平滑,無銳邊、毛刺及焊瘤。氧氣管道的變徑管,宜采用無縫或壓制焊接件,當焊接制作時,變徑部分長度不宜小于兩端管外徑差值3倍,其內壁應光滑,無銳邊、毛刺及焊瘤。氧氣管道上的閥門在使用前應逐個進行強度和嚴密性試驗。強度試驗壓力為公稱壓力的1.5倍,試驗時間不得少于10min,以殼體填料無滲漏為合格。嚴密性試驗以公稱壓力進行,以閥瓣密封面不漏為合格。用于閥門強度試驗的液體應為無油水,不銹鋼閥門在進行強度試驗時,無油水中含CI-不得大于25mg/kg。嚴密性試驗應用無油壓縮空氣或惰性氣體如N2進行,并用無油泡沫洗滌劑涂刷,檢查泄漏情況。閥門在嚴密性試驗前應進行解體脫脂處理,密封填料應換成不含油及不可燃材料的填料如聚四氟乙烯(PTFE)等。試驗合格的閥門,應及時排盡內部積水,并用無油壓縮空氣或N2吹干,并把閥門兩端口封閉,以防二次污染。

3.3除銹與脫脂控制

由于氧氣管道屬于特殊而危險的壓力管道,接觸氧氣的內表面必須要徹底除去毛刺、粘砂、鐵銹和其他可燃物,保持內壁光滑清潔,因此氧氣管道脫脂前,管道內表面應進行除銹,具體的可采用噴砂,鋼刷或酸洗等幾種方法進行。碳素鋼管在酸洗除銹后,還應對其表面進行鈍化處理。不銹鋼、銅及鋁合金的管子及附件只進行脫脂,不需除銹。由于氧氣管道屬于忌油管道,因此管子、管件、閥門等凡與氧氣接觸的部分,都必須嚴格脫脂。常用的脫脂劑有二氯甲烷(工業),三氯乙烷(工業)或堿性脫脂液等。對于管道脫脂,將管道放人盛有脫脂液的矩形槽中進行浸泡或管內裝入脫脂,兩端封閉平放(10~15)min,在此時間內轉動(3~4)次,最后將脫脂液倒出,用無油壓縮空氣或N2吹干,脫脂后的管子兩端用脫脂過的舊布或塑料薄膜封包,以防管子二次污染。

對于閥門、管件、儀表、墊片及其它附件,宜用脫脂劑浸泡法或擦拭法進行脫脂。采用擦拭法進行脫脂時,不宜使用棉紗,應用纖維不易脫落的布、絲綢、玻璃纖維織物等。脫脂后必須仔細檢查脫脂件,嚴禁有機織物的纖維附著在脫脂件上。脫脂后的檢驗方法有紫外線燈照射法、樟腦球及有機溶劑分析法等。紫外線燈照射法為最簡便的方法,用波長為(3200~3800)埃的紫外線燈照射脫脂件表面,以無紫藍熒光為合格。

3.4氧氣管道安裝過程中的要求

⑴氧氣管道在安裝過程中,應采取有效措施,防止受到油污染,并防止可燃物、銹屑、焊渣、砂土及其他雜物進入或遺留在管道內,并應嚴格進行檢查。為避免管道的污染,安裝工人的雙手、工具、工作服等不應染有油污。

⑵管道連接時,不得強力對口,加熱管子、加偏墊或多層墊等方法,來消除接口端面的空隙偏差、錯口或不同心等缺陷。管道組對時,內壁錯邊量應符合要求,同時檢查管子的安裝平直度。氧氣管道應盡量采用自然補償,人工補償時可以用方形補償器或波形補償器。但在鋼鐵企業中很少甚至不用波形補償器。

*道的對接焊縫,不應設在支、吊架處,焊縫離支、吊架邊緣不得小于100mm。

⑷管道穿墻或樓板時,應加設套管,套管內不得含有接口。

⑸安裝不銹鋼管道時,不得用鐵質工具敲擊,法蘭用的非金屬墊片,其含量CI-不得超過25mg/kg。

⑹不銹鋼管與碳素鋼支架接觸面必須墊不含Cl-的非金屬墊板或不銹鋼片加以保護。

⑺管道和閥件絲口連接處的密封材料采用聚四氟乙烯帶,不得使用鉛油麻絲等含油及可燃材料。墊片與氧氣直接接觸,氧氣管道的墊片必須選用不燃性材料。如聚四氟乙烯、退火軟化銅片等。安裝墊片時若不進行調整露出到管內面,由于摩擦,鐵粉與氧氣接觸時易引起燃燒事故。所以,安裝時墊片的位置必須調節到位。

⑻管道安裝時,應檢查法蘭密封面及密封墊片,不得有影響密封性能的劃痕、斑點等缺陷。

3.5焊接及檢驗

為了確保氧氣管道內壁清潔度和光滑度的要求,不能有焊瘤出現,并有效防止焊渣進入管道內,碳鋼管道的焊接采用氬弧焊打底、手工電弧焊蓋面的焊接工藝;不銹鋼管全部采用氬弧的焊焊接工藝。管道焊接后,必須對焊縫進行外觀檢查和無損探傷。焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷,咬邊深度碳鋼不得大于0.5mm,不銹鋼焊縫不得有咬邊。焊縫外觀檢查后,應對每一焊工所焊的焊縫按設計要求或標準、規范規定的比例,進行無損探傷。

篇2:氧氣管道檢修作業安全操作規程

1氧氣管道必須架設在非燃燒體的支架上。

2廠區架空氧氣管道每隔8━100m應設有防雷、防靜電接地措施;廠房內氧氣管道應有防靜電接觸裝置。氧氣管道的法蘭、螺紋接口兩側應用導線作跨接,其電阻應小于0.03Ω。

3氧氣主管線宜配置阻水管。

4氧氣管道不應穿過生活間、辦公室、易燃易腐濁場所。也不宜穿過不使用氧氣的房間。若必須穿過不使用氧氣的房間,則在該房間內不應有法蘭或螺紋連接口,并且該房間應為一、二級耐水等級。

5氧氣管道不宜穿過高溫及火焰區域。必須通過時應在該管段增設隔熱設施,管壁溫度不應超過70℃,嚴禁明火及油污靠近氧氣管道及閥門。

6氧氣管道的彎頭、分盆頭不應與閥門出口直接相連,閥門出口側的碳鋼管、不銹鋼管宜有長度不小于5倍管外徑且不小于1.5m的直管段。

7氧氣管道宜架空敷設,氧氣管道不可在生產氧氣或使用氧氣的建筑物構件上敷設,且該建筑物應為一、二級耐火等級。

8供切焊用氧氣支管與切焊工具或設備用軟管連接時,供氧閥門及切斷閥應設在用非燃燒體材料制作的保護箱內。

9架空氧氣管道與建、構物特定地點的最小間距按要求執行。

10架空氧氣管道與其他管線之間最小間距應按要求執行。

11除為氧氣管道服務的電控、儀控電纜外,其余電氣線路不準與氧氣管道共架敷設。

12氧氣管道在不通行地溝敷設時,應符合下列要求:

a.溝上應設防止可燃物料、火花和雨水侵入的蓋板,地溝及蓋板應是非燃燒體材料制作,地溝應能排除積水,嚴禁油脂及易燃物漏入地溝內;

b.地溝內氧氣管道不宜設閥門或法蘭連接口;

c.地溝內氧氣管道與非燃氣、水管道同溝敷設時,氧氣管道應在上面;

d.嚴禁氧氣管道與油質管道、腐蝕性介質管道、電纜線同溝敷設;并嚴禁氧氣管道地溝與該類管線地溝相通。

13氧氣管道的連接應采用焊接,但與設備、閥門連接處可采用法蘭或螺紋連接,絲扣連接處應采用一氧化鉛、水玻璃或聚四氟乙烯薄膜作為填料,嚴禁用涂鉛絲的麻或棉絲或其他含油脂的材料。

14氧氣管道、閥門及管件等應無裂紋、鱗皮、夾渣等,接觸氧氣的表面必須徹底除去毛刺、焊瘤、焊渣、粘砂、鐵銹和其他可燃物,保持內壁光滑清潔,管道的除銹應進行到出現本色為止。在安裝過程中及安裝后應采取有效措施,防止受到油脂污染,防止可燃物、銹屑、焊渣、砂土及其他雜物進入或遺留在管內,應進行嚴格的檢查。

15焊接碳素鋼氧氣管時應采用氬弧焊打底。

16氧氣管道、閥門等與氧氣接觸的一切部件,安裝前、檢修后必須進行嚴格的除銹、脫脂,并應用紫外線檢查法、樟腦檢查法或溶劑分析法進行檢查,直到合格為止。

17氧氣管道要進行嚴密性試驗,試驗用介質應是無油、干燥的空氣或氮氣,嚴禁用氧氣吹掃管道。

篇3:氧氣管道檢修規程

⒈氧氣管道泄漏時,首先必須將管道內的氧氣用氮氣進行置換,使管道中含氧量不大于21%。

⒉管道進行氣密試驗時,采用潔凈的空氣或氮氣,且氣溫不低于15℃,首先緩慢升壓至規定試驗壓力的10%,并保持10min。檢查所有焊縫及連接部位,合格后升壓至試驗壓力的50%,再其后逐級升壓,升壓量為規定試驗壓力的10%,每次停壓不應少于10min,直至規定試驗壓力停壓12h。

⒊進行氣密試驗時,試驗壓力為最高工作壓力,進行強度試驗時,試驗壓力為1--5倍最高工作壓力。

⒋管道每隔五年進行強度及氣密試驗一次,經三次試驗后,每隔三年進行試驗一次。