空分裝置危險源ppt課件VIP

制氧安全知識系列講座 四 空分裝置危險源的辯識二00八年一月 一 前言 隨著冶金工業(yè)的發(fā)展 尤其是鋼產(chǎn)量的增加 用氧量也隨之增多 現(xiàn)在工業(yè)上用空氣分離裝置 以下簡稱空分裝置 來生產(chǎn)氧氣 氮?dú)?液氧 液氮和液氬 下面就來探討空分裝置如何進(jìn)行危險源辨識 空分流程 原料空氣經(jīng)吸入口吸入 進(jìn)入空氣過濾器 濾去塵埃和機(jī)械雜質(zhì)后 進(jìn)入離心式空氣壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮 然后進(jìn)入空氣冷卻塔與水進(jìn)行熱交換 冷卻后除去空氣中的水滴 再進(jìn)入交替使用的分子篩去除原料空氣中的H2O CO2 C2H2 CnHm C2H2除外 等雜質(zhì)物質(zhì) 經(jīng)過凈化加工后的空氣 將其增壓 冷卻后 進(jìn)入分餾塔 流程說明 在分餾塔中 氧氣 液氧被分離 氧氣經(jīng)自備氧氣壓縮機(jī)增壓至2 94MPa進(jìn)入氧氣管網(wǎng) 液氧送入液氧貯存系統(tǒng) 經(jīng)精氬塔精餾在精氬塔底部得到精液氬 送入液氬貯存系統(tǒng) 從輔塔頂部引出純氮?dú)?從輔塔上部抽取液氮 流程說明 氣氧以約20kPa G 的壓力從冷箱輸出 氣氮以約6kPa G 的壓力從冷箱輸出 氣氬以約3 0MPa G 的壓力從冷箱輸出 液氧通過冷箱輸出 進(jìn)入液氧貯槽 液氮通過冷箱輸出 進(jìn)入液氮貯槽 液氬通過冷箱輸出 進(jìn)入液氬貯槽 流程說明 該工藝技術(shù)方案采用分子篩吸附凈化空氣技術(shù) 能夠長周期地運(yùn)行 消除空氣中的雜質(zhì) 延長空分設(shè)備的運(yùn)行周期 高效增壓透平膨脹技術(shù) 有效回收膨脹功 裝置能耗降低 同時運(yùn)行效率高 全精餾無氫制氬技術(shù) 取消加氫除氧裝置 可靠性高 安全性能好 規(guī)整填料精餾技術(shù) 阻力是傳統(tǒng)的篩板塔的1 6 1 4 具有壓降小 分離效率高 操作穩(wěn)定的特點(diǎn) 二 主要危險因素分析 1 物料的火災(zāi)爆炸危險性 1 氧氣氧氣 含液氧 是該生產(chǎn)裝置的主要產(chǎn)品之一 是助燃物質(zhì) 為乙類火災(zāi)危險性物質(zhì) 氧氣是可燃物燃燒爆炸的基本要素之一 能氧化大多數(shù)活性物質(zhì) 與易燃物 如乙炔 甲烷等 形成有爆炸性的混合物 1 物料的火災(zāi)爆炸危險性 2 油料空氣裝置主要使用透平油和潤滑油 透平油閃點(diǎn) 開杯 195 系丙類火災(zāi)危險性可燃液體 增壓透平膨脹機(jī)透平油管道 一旦輸油管道發(fā)生泄漏 遇高熱或明火 會引起火災(zāi) 爆炸 潤滑油閃點(diǎn) 開杯 230 系丙類火災(zāi)危險性可燃液體 輸油管道一旦發(fā)生泄漏 遇高熱或明火 也會引起火災(zāi) 爆炸 3 碳?xì)浠衔?原料空氣中含有一定是的碳?xì)浠衔?它們的閃點(diǎn)都非常低 爆炸極限較寬 生產(chǎn)過程中碳?xì)浠衔锶绻诳辗盅b置內(nèi)過量積聚 遇高熱可能引起爆炸 空分塔中 可爆物質(zhì)主要有 乙炔 C2H2 和其他碳?xì)浠衔?CnHm C2H2除外 等 在這些危險雜質(zhì)中 乙炔是形成爆炸的最主要的根源 這是因為乙炔在液氧中的溶解度極低 約5 2cm3 L液氧 過剩的乙炔就會以白色固態(tài)微粒懸浮在液氧中 而乙炔又是不飽和的碳?xì)浠衔?具有很高的化學(xué)活性 性質(zhì)極不穩(wěn)定 4 液態(tài)臭氧液氧通過空分閥門時 長時間受到摩擦和氣流沖擊 在產(chǎn)生的靜電作用的條件下 能夠使少部分液氧變成液態(tài)臭氧 O3 液態(tài)O3是一種深藍(lán)色的液體 在通常條件下 該液體汽化 分解 使氧的分壓急劇增大 故具有爆炸的危險性 2 生產(chǎn)裝置火災(zāi)爆炸危險性該裝置中空氣壓縮機(jī)組 空氣預(yù)冷系統(tǒng) 空氣純化系統(tǒng) 分餾塔冷箱系統(tǒng) 增壓透平膨脹機(jī)組 氧氣透平壓縮機(jī)組 氮?dú)馔钙綑C(jī)組等均為壓力容器 如果壓力超過設(shè)計允許值或壓力表失靈 均存在著裂紋 破碎 爆炸的危險 當(dāng)壓力高于2 94MPa的氧氣直接與油指接觸時 就會發(fā)生激烈的氧化反應(yīng) 并放出大量的熱 由于化學(xué)反應(yīng)速度極快 因而很快就能達(dá)到油脂的燃點(diǎn) 從而使油脂迅速燃燒 如果燃燒發(fā)生在管道 容器中 會使其溫度急劇升高 可以達(dá)到3000 左右 壓力可以增加10倍 勢必造成爆炸 編注 當(dāng)空分裝置發(fā)生氧氣泄漏 或檢修氧氣罐時未置換或置換不徹底 作業(yè)環(huán)境達(dá)到富氧狀態(tài) 空氣中氧含量超過21 V V 遇火星或高溫易發(fā)生火災(zāi)事故 富氧狀態(tài)下的火災(zāi)事故常被人們所忽視 人們常常認(rèn)為富氧狀態(tài)又不是純氧不會有什么問題 其實在富氧狀態(tài)下許多難燃物質(zhì)變得可燃 可燃物質(zhì)變得易燃 最小點(diǎn)火能下降很多 燃燒速度快 不易撲救 富氧狀態(tài)的火災(zāi)事故已發(fā)生多起 應(yīng)引起人們的高度重視 如2001年2月6日 甘肅某鋼鐵集團(tuán)一球罐值班室內(nèi)氧氣管道泄漏 電氣火花引起火災(zāi) 燒死3人 2001年8月9日 山東某鍋爐壓力容器檢驗所對某氣體廠氧氣儲罐進(jìn)行檢測時 因未置換 罐內(nèi)氧氣含量高 打磨焊縫時引起火災(zāi) 燒死3人 2000年8月21日 江西某鋼鐵公司制氧廠 檢修制氧機(jī)時 因液氧排放不當(dāng) 檢修現(xiàn)場成富氧狀態(tài) 在檢修時發(fā)生燃爆事故 死亡22人 傷24人 3 觸電及雷擊傷害 電氣傷害是電能作用于人體造成的傷害 有觸電傷害 電磁場傷害及間接傷害3種類型 電氣傷害事故以觸電傷害最為常見 而絕大部分觸電傷害都屬于電擊傷害 根據(jù)國內(nèi)外的統(tǒng)計資料 單相觸電事故占全部觸電事故的70 以上 因此 防止觸電事故的技術(shù)措施應(yīng)該把防止單相觸電作為重點(diǎn)對象 廠區(qū)內(nèi)的電氣設(shè)備 電纜敷設(shè)及配電裝置隨處可見 存在著電氣設(shè)施 電氣 器 設(shè)備因防火防爆 防水防潮 安全保護(hù)設(shè)施不完善 電纜敷設(shè)不合理造成人體觸電傷害事故的可能 另外 因防雷接地措施不完善也會發(fā)生雷電傷害事故 當(dāng)裝置中液化的氣體流速增高時 靜電場的強(qiáng)度便迅速提高 且可能達(dá)到較高的電壓而發(fā)生靜電火花 形成火災(zāi)爆炸的引爆源 空分塔的爆炸事故 常常是靜電火花形成的引爆源 4 機(jī)械傷害事故 機(jī)械傷害事故是機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時造成人員傷害的主要事故類型 實際工作中 往往把運(yùn)動的機(jī)械 機(jī)械部件 工件 人體或人體的一部分一旦進(jìn)入則可能受到傷害的危險區(qū)域當(dāng)作機(jī)械傷害事故的危險源 該項目的機(jī)械傷害事故危險源有 空氣透平壓縮機(jī)系統(tǒng) 空氣預(yù)冷系統(tǒng) 增壓透平膨脹機(jī)中的電機(jī) 聯(lián)軸器 泵等 如果機(jī)械轉(zhuǎn)動部件外露 防護(hù)措施和必要的安全裝置不完善 可能使操作人員的頭發(fā) 服飾纏繞其上而造成人身傷害 5 墜落傷害 墜落事故的物理本質(zhì)是人體具有勢能的意外釋放 根據(jù) 高處作業(yè)分級 GB T608 1993 規(guī)定 高于2m 含2m 以上作業(yè)面存在著高處墜落的可能 作業(yè)人員處于墜落基準(zhǔn)面2m以上高處和低于地面的坑 井的情況很多 存在墜落事故危險源 如空氣壓縮機(jī)組 空氣冷卻塔 水冷卻塔 水過濾器 空氣純化系統(tǒng) 分餾塔冷箱系統(tǒng) 主換熱器 液氮液空過冷器 粗氬塔 精氬塔 增壓透平膨脹機(jī)組 氧氣活塞壓縮機(jī)組 氮?dú)馔钙綁嚎s機(jī)組等 其巡檢處均高于2m 含2m 以上 上面的巡檢人員將可能發(fā)生墜落事故 工人作業(yè)或巡檢需要沿著不同的運(yùn)轉(zhuǎn)層 經(jīng)過不同高度的平臺和鋼梯 存在著墜落傷害危險 另外 因生產(chǎn)設(shè)備和各種管道的布置需要 在廠房內(nèi)的不同運(yùn)轉(zhuǎn)層的地面上留有生產(chǎn)設(shè)備升降口 吊裝孔 閘門井 排水溝 坑池以及地下設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)層 也會因設(shè)防措施不完善發(fā)生墜落傷害事故 6 冷凍傷害 低溫環(huán)境會引起凍傷 體溫降低 嚴(yán)重時基至造成死亡 低溫作業(yè)人員受低溫環(huán)境影響 操作功能隨溫度的下降而明顯下降 如手皮膚溫度降到15 5 時 操作功能開始受到影響 降到4 5 時 幾乎完全失去觸覺的鑒別能力和知覺 生產(chǎn)的液氧 液氮 液氬等產(chǎn)品 一旦由于輸送這些產(chǎn)品的泵 閥門 管道及貯罐等設(shè)備密封不嚴(yán) 設(shè)備發(fā)生裂紋或破碎 將發(fā)生泄漏事件 噴灑到操作人員的身體上 由于它們的沸點(diǎn)非常低 加之汽化時要吸收大量的熱量 所以會造成人體冷凍傷害 在處理盛有這些液體的管道 閥門或容器等時 必須帶上保溫手套 防止造成凍傷 化驗工為了檢驗液化空氣 液化氧氣中的乙炔含量 需要取液態(tài)產(chǎn)品 也很容易造成凍傷事故 這些液化氣體的沸點(diǎn)等具體數(shù)據(jù) 詳見表1 空氣主要成份主要成份氧氣氮?dú)鈿鍤舛趸俭w積百分?jǐn)?shù) 20 9978 030 940 035 0 04沸點(diǎn) 183 195 8 185 7 78 5升華 三 主要有害因素分析 1 噪聲危害空分裝置生產(chǎn)過程中的噪聲源很多 主要有空氣動力性噪聲 機(jī)械性噪聲及電磁性噪聲 空氣動力性噪聲是由氣體振動產(chǎn)生的 如氣體中產(chǎn)生渦流或發(fā)生壓力突變等 機(jī)械性噪聲是由固體振動產(chǎn)生的 如機(jī)械金屬板 軸承 齒輪 管道發(fā)生振動等 電磁性噪聲是由于高次諧波磁場相互作用引起了電磁性振動措施的噪聲 如電動機(jī) 變壓器產(chǎn)生的噪聲就屬于這種噪聲 該項目工業(yè)噪聲主要來自于原料空氣過濾器 空氣透平壓縮機(jī) 空氣預(yù)冷系統(tǒng) 空氣冷卻塔 水冷塔 冷卻水泵 冷凍水泵等 分子篩純化系統(tǒng) 動力設(shè)備 放空器等 增壓透平膨脹機(jī) 分餾塔上的氧氣 氮?dú)夥趴詹课?氧氣壓縮機(jī)以及為液氧貯罐 液氮貯罐 液氬貯罐配套的輸送液化氣體的泵等 這些都是噪聲源 工業(yè)噪聲對人體的危害主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn) 1 聽力損壞 人在強(qiáng)烈的長時期持續(xù)的噪聲作用下 聽覺器官會發(fā)生功能性改變 進(jìn)而發(fā)展為器質(zhì)性病變 產(chǎn)生聽力損傷和噪聲聾2種危害 2 噪聲對生理功能的影響 調(diào)查發(fā)現(xiàn) 接觸高噪聲的工作人員表現(xiàn)易疲倦 易怒 躁性神經(jīng)衰弱 植物神經(jīng)調(diào)節(jié)功能發(fā)生變化 表現(xiàn)出心率加快或減緩 血壓不穩(wěn) 趨向增高 胃腸功能紊亂 食欲減退 消瘦 胃液分泌減少 胃腸蠕動減慢 3 噪聲對心理的影響 主要表現(xiàn)在 高噪聲及變強(qiáng)度噪聲對處理復(fù)雜信息的腦力活動的干擾 間斷的強(qiáng)噪聲 90dB以上 可使腦力活動錯誤率明顯增多 以至于無法進(jìn)行 強(qiáng)噪聲使工人作業(yè)精力無法集中 失誤率增加 而且干擾運(yùn)貨車輛 裝卸機(jī)械 道路交通警示鳴笛與指揮信號的傳遞 易引發(fā)二次事故 2 高溫危害 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) 高溫作業(yè)分級 GB T4200 1997 的規(guī)定 在生產(chǎn)勞動過程中 其工作地點(diǎn)平均濕球黑球溫度 WBGT 指數(shù)等于或大于25 的作業(yè)即為高溫作業(yè) 該項目中存在生產(chǎn)性熱源的作業(yè)場所有各個系統(tǒng)中的氣體壓縮崗位 夏季 露天布置的工作崗位氣溫常常高于25 在上述生產(chǎn)設(shè)備附近的工作人員均會受到熱輻射的危害 在高溫下 長期從事高溫高濕作業(yè) 能影響勞動者的體溫調(diào)節(jié) 水鹽代謝及循環(huán)系統(tǒng) 消化系統(tǒng) 泌尿系統(tǒng)等 當(dāng)熱調(diào)節(jié)發(fā)生障礙時 輕者影響勞動能力 重者可引起如中署等反應(yīng) 水鹽代謝的失衡可導(dǎo)致血液濃縮 尿液濃縮 尿量減少 這樣就增加了心臟和腎臟的負(fù)擔(dān) 嚴(yán)重時引起循環(huán)衰竭和熱痙攣 在比較 分析中發(fā)現(xiàn) 高溫作業(yè)工人的高血壓發(fā)病率較高 而且隨著工齡的增加而增加 高溫還可能抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng) 使工人在操作過程中注意力分散 有導(dǎo)致工傷事故的危險 3 窒息危害 根據(jù) 缺氧危險作業(yè)安全規(guī)程 當(dāng)人呼吸的氣體中 氧氣含量低于18 的時候 定為缺氧 輕度的缺氧反應(yīng) 使人呼吸量增大 脈搏加快 注意力和思維能力明顯減弱 肌肉的協(xié)調(diào)運(yùn)動失調(diào) 呼吸的氣體中氧氣的含量低于6 的時候 會即刻窒息死亡 如吸入純氮 屬于突發(fā)性的嚴(yán)重窒息 人就會立刻失去知覺 好像頭部受到打擊一樣而跌倒 可能在幾分鐘內(nèi)死亡 分離裝置的產(chǎn)品中 有氮?dú)?液氮 液氬 它們在裝置后部設(shè)備中產(chǎn)生 一旦發(fā)生泄漏 泄漏的氮?dú)?會沖淡大氣中的氧含量 使人吸入的氣體中含氧量降低 泄漏的液氮 液氬在常溫 常壓條件下 會立即汽化 也能使呼吸的氣體中含氧量降低 輕度的氣體泄漏 容易造成操作人員的缺氧反應(yīng) 重度的氣體泄漏 有可能會造成操作人員窒息死亡的嚴(yán)重后果 例如 1982年1月6日 上海某鋼廠用2號6000m3 h制氧機(jī)的液氮作冷源 對精氬塔 該精氬塔在2臺6000m3 h 制氧機(jī)中間進(jìn)行調(diào)試 發(fā)現(xiàn)液氮閥泄漏 值班班長當(dāng)即打開人孔進(jìn)入保冷管道內(nèi)檢查 人進(jìn)入后立即窒息 因人孔小 加上泄漏的是液氮 在保溫管道上部監(jiān)護(hù)的人一人拉不動窒息者 后面4個人雖奮力搶救 拉出后人已經(jīng)死亡 搶救者也有1人窒息昏迷 因搶救快 才逐漸脫離了危險 四 結(jié)束語 綜上所述 對空分裝置存在的危險因素和危害因素進(jìn)行了分析與辨識 確定火災(zāi)爆炸是最主要也是最危險的不安全因素 是安全預(yù)防的重點(diǎn) 對電氣