氧氣閥門安全知識培訓(xùn)

關(guān)于氧氣閥門安全知識培訓(xùn)第一頁，共34頁幻燈片第一部分氧氣安全知識第二部分氧氣閥門操作知識第三部分氧氣閥門爆炸案例第二頁，共34頁幻燈片

氧氣:名稱：工業(yè)用氧（危規(guī)號：氣22001、液22002）有害物成分濃度氧：大于等于99.2％不燃?xì)怏w（助燃）健康危害：長時間吸入純氧造成中毒，常壓下，氧濃度超過40％時，就有發(fā)生氧中毒的可能性。燃燒危險：強(qiáng)氧化劑、助燃，與可燃蒸氣混合可形成燃燒或爆炸性混合物。容器遇明火、高熱熱源有爆炸危險。第一部分氧氣安全知識第三頁，共34頁幻燈片4

燃燒的條件燃燒必須同時具備下述三個條件：可燃性物質(zhì)、助燃性物質(zhì)、點(diǎn)火源。每一個條件要有一定的量，相互作用，燃燒方可產(chǎn)生。(1)可燃物(2)助燃物(3)點(diǎn)火源

第四頁，共34頁幻燈片5

燃燒三要素第五頁，共34頁幻燈片6

常見的火源種類

在生產(chǎn)中，常見的引起火災(zāi)爆炸的點(diǎn)火源有以下8種：

(1)明火

(2)高熱物及高溫表面

(3)電火花

(4)靜電、雷電

(5)摩擦與撞擊

(6)易燃物自行發(fā)熱

(7)絕熱壓縮

(8)化學(xué)反應(yīng)熱及光線和射線

第六頁，共34頁幻燈片7外觀與形狀：無色、無味氣體；液體為淺蘭色低溫液體。沸點(diǎn)（℃）：－183.1

密度：1.429克/升（氣態(tài)）（略大于空氣）1.142千克/升（液態(tài)）穩(wěn)定性：穩(wěn)定避免接觸的條件：明火、高熱、油脂、易燃物氧氣的化學(xué)性質(zhì):

化學(xué)性質(zhì)特別活潑，具有強(qiáng)烈的助燃作用。與可燃?xì)怏w在一定的比例范圍內(nèi)混合形成爆鳴氣體。與各種油脂在壓力高于3MPa的氧氣接觸時會產(chǎn)生激烈氧化反應(yīng)。氧純度和壓力提高可燃物的著火溫度隨之降低。

氧的理化特性第七頁，共34頁幻燈片8健康危害：長時間吸入純氧造成中毒。常壓下氧濃度超過40%時，就有發(fā)生氧中毒的可能性。氧中毒有兩種類型：①肺型—主要發(fā)生在氧分壓0.1～0.2MPa，相當(dāng)于吸入氧濃度40%～60%左右。開始時，胸骨后稍有不適感，伴輕咳，進(jìn)而感到胸悶，胸骨后有燒灼感和呼吸困難，咳嗽加劇。嚴(yán)重時可發(fā)生肺水腫，窒息。②神經(jīng)型—主要發(fā)生于氧分壓，在3個大氣壓以上時，相當(dāng)于吸入氧濃度80%以上，開始多出現(xiàn)口唇或面部肌肉抽動，面色蒼白，眩暈，心跳過速，虛脫，續(xù)而出現(xiàn)全身強(qiáng)直性癲癇樣抽搐，昏迷，呼吸衰竭而死亡。長期處于氧分壓為60-100Kpa的條件下可發(fā)生眼損害，嚴(yán)重者可失明。氧的健康危害第八頁，共34頁幻燈片9不同濃度氧對人體的健康危害第九頁，共34頁幻燈片氧接觸的應(yīng)急處置吸入：迅速脫離現(xiàn)場，移至空氣新鮮處。呼吸停止時，施行呼吸復(fù)蘇術(shù)；心跳停止時，施行心肺復(fù)蘇術(shù)。氧中毒后要就醫(yī)觀察24—28小時，以免延誤肺水腫的治療。眼接觸：接觸液氧后，立即用大量水沖洗15分鐘以上。皮膚接觸：接觸液氧后，浸入溫水中，就醫(yī)。第十頁，共34頁幻燈片11滅火方法與滅火劑切斷氣源（或液氧）。用水冷卻容器，以防受熱爆炸。使用泡沫二氧化碳、干粉、沙土等適合周圍火源的滅火劑。

第十一頁，共34頁幻燈片12泄漏應(yīng)急處理應(yīng)急處理：迅速切斷氣源，保持通風(fēng)。切斷一切火源，嚴(yán)防靜電產(chǎn)生，遠(yuǎn)離可燃物。第十二頁，共34頁幻燈片氧氣閥門操作存在潛在危險性：氧氣閥門發(fā)生燃燒事故的先決條件是氧氣管道中存在低著火點(diǎn)的可燃物質(zhì)（300～400℃）。因低著火點(diǎn)的物質(zhì)先在氧氣中快速燃燒放出熱量產(chǎn)生高溫（800～900℃），導(dǎo)致氧氣閥門燃燒。氧氣閥門發(fā)生燃燒事故的必要條件是著火源，如果沒有著火源，氧氣閥門是不會燃燒。（低著火點(diǎn)可燃物質(zhì)一般主要是Fe和FeO粉末。）因閥門開關(guān)操作過快，管道內(nèi)氧氣流速使固體顆粒產(chǎn)生撞擊和摩擦，流速愈大，摩擦產(chǎn)生的熱量越高。第二部分氧氣閥門操作知識第十三頁，共34頁幻燈片因閥門快速打開，產(chǎn)生絕熱壓縮溫升，理論計算可達(dá)到300～500℃的溫升，鐵銹、焊渣等低著火點(diǎn)物質(zhì)就會燃燒。因閥門快速打開，在閥門出口處氧氣流速可能達(dá)到音速，形成6000～7000V的靜電，電位差達(dá)到2000V以上就會產(chǎn)生火化放電。其它人為因素操作失誤，人員誤動作造成泄漏、著火等情況。氧氣閥門操作存在潛在危險性：第十四頁，共34頁幻燈片氧氣閥門事故危險性氧氣閥門發(fā)生的事故一般為燃燒和爆炸，且氧氣閥門燃爆事故多數(shù)發(fā)生在氧氣閥門操作過程，一旦發(fā)生人員都難以避免第十五頁，共34頁幻燈片

氧氣著火必須具備三個條件：可燃物、助然物及著火源，三都缺一不可。1)可燃物：在濃度較高的氧氣環(huán)境中，人體、衣物、金屬都會成為還原劑，與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)。也就是說，人體、衣物、金屬在富氧狀態(tài)下都會成為可燃物。

A、氧氣與有機(jī)物的燃點(diǎn)：管道內(nèi)或閥門內(nèi)存在油脂、橡膠等低燃點(diǎn)的物質(zhì)，在局部高溫下會引燃。幾種可燃物在氧氣中（常壓下）的燃點(diǎn)：

燃物名稱潤滑油鋼紙墊橡膠氟橡膠三氯乙烯聚四氟乙烯燃點(diǎn)（℃）273304130474

392507氧氣閥門著火的原因分析第十六頁，共34頁幻燈片B、氧氣與無機(jī)物的燃點(diǎn)：管道內(nèi)的鐵銹、粉塵、焊渣與管道內(nèi)壁或閥口摩擦，撞擊產(chǎn)生高溫發(fā)生燃燒，這種情況與雜質(zhì)的種類、粒度及氣流速度有關(guān)，鐵粉易與氧氣發(fā)生燃燒，且粒度越細(xì)，燃點(diǎn)越低；氣速越快，越易發(fā)生燃燒。常壓氧氣中鐵粉燃點(diǎn)如下表：粒度（目）10～2020～3030～50100200燃點(diǎn)（℃）4214083923853152)助燃物氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它在氧化反應(yīng)中提供氧，是常用的氧化劑。

在生產(chǎn)環(huán)境中一般規(guī)定，控制氧含量在19.5％～23%，既要防止缺氧，又要防止富氧，兩種狀況均能導(dǎo)致事故，必須嚴(yán)格控制。第十七頁，共34頁幻燈片A、溫度如果初溫T1=300K＝27℃，壓力為P1=2MPa＝20公斤的氧氣閥門突然打開，氧氣充至常壓的管道、會將內(nèi)部壓力為P2=0.1MPa＝1公斤的氧氣壓縮，溫度升高、壓縮后的溫度可達(dá)T2=704K＝431℃。

B、壓力絕熱壓縮產(chǎn)生的高溫使可燃物燃燒，絕熱壓縮后溫度與壓力的關(guān)系。

體積壓縮比123451015壓強(qiáng)（MPa）0.10.260.470.952.54.426.6溫度（℃）20112183284462592697

C、氧氣允許最大流速氧氣工作壓力/MPa≤0.10.1～1.01.0～3.0碳鋼氧氣流速/m·s-1根據(jù)管系壓降確定2015奧氏體不銹鋼氧氣流速/m·s-1根據(jù)管系壓降確定3025第十八頁，共34頁幻燈片D、濃度

在高壓純氧中可燃物的燃點(diǎn)降低是氧氣管道、閥門燃燒的主要誘因。氧氣管道和閥門在高壓純氧中，其危險性是非常大的，試驗證明，著火的引爆能與壓力的平方成反比，n=1/P2、也就是壓力越高，需引燃氧氣管道、閥門的能量越小，所以高壓和濃度對氧氣管道和閥門構(gòu)成了極大的威脅。

3)著火源

A、明火：導(dǎo)致氧氣管道著火，爆炸的直接原因，引起明火的原因很多，如：顆粒撞擊，絕熱壓縮，摩擦，靜電等

B、顆粒撞擊：如果管道內(nèi)有鐵銹、焊渣等雜物，會被高速氣流帶動與閥門內(nèi)件、彎頭等撞擊，產(chǎn)生火花，

C、摩擦：如果管道內(nèi)有木削、纖維物質(zhì)、灰塵等雜物，會與管壁發(fā)生摩擦，產(chǎn)生熱量而使溫度升高、或在氧氣管道內(nèi)燃燒。

D、靜電：如果管道沒有良好接地，氣流與管壁摩擦產(chǎn)生靜電。當(dāng)電位積聚到一定的數(shù)值時，就可能產(chǎn)生電火花，引起鋼管在氧氣中燃燒。第十九頁，共34頁幻燈片氧氣管道的閥門應(yīng)選用專用氧氣閥門，并應(yīng)符合下列要求：a)工作壓力大于0.1MPa的閥門，嚴(yán)禁采用閘閥；（因閘板滑槽易積存鐵銹,關(guān)閉不嚴(yán),操作閥門時擠壓滑槽鐵銹,易形成激發(fā)能源,氣流夾帶鐵銹,顆粒摩擦、沖擊管壁,容易引發(fā)燃爆事故）b)公稱壓力大于或等于1.0MPa且公稱直徑大于或等于150mm口徑的手動氧氣閥門，宜選用帶旁通的閥門；c)閥門的材料應(yīng)符合下表的要求氧氣閥門選用：第二十頁，共34頁幻燈片氧氣閥門選用：工作壓力p/MPa材料p≤0.6閥體、閥蓋采用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或鑄鋼，閥桿采用不銹鋼，閥瓣采用不銹鋼0.6<p≤10采用不銹鋼、銅合金或不銹鋼與銅基合金組合（優(yōu)先選用銅合金）、鎳及鎳基合金p＞10采用銅合金、鎳及鎳基合金注1工作壓力為0.1MPa以上的壓力或流量調(diào)節(jié)閥的材料，應(yīng)采用不銹鋼或銅合金或以上兩種的組合。2閥門的密封填料，應(yīng)采用四氟乙烯或柔性石墨材料。經(jīng)常操作的公稱壓力大于或等于1.0MPa且公稱直徑大于或等于150mm口徑的氧氣閥門，宜采用氣動遙控閥門。第二十一頁，共34頁幻燈片工作壓力0.6MPa<p≤3.0MPa閥門（干管閥門、供一個系統(tǒng)的支管閥門、車間入口閥門）,閥后5倍外徑（并不小于1.5m）范圍；壓力調(diào)節(jié)閥組前后各5倍外徑（各不小于1.5m）范圍內(nèi)，管道可采用不銹鋼、銅及銅合金、鎳及鎳基合金。出氧氣廠（站、車間）邊界閥門后、氧氣干管送往一個系統(tǒng)支管閥門后、進(jìn)車間閥門后、調(diào)節(jié)閥組前和調(diào)節(jié)閥前、后的氧氣管道宜設(shè)阻火銅管段。氧氣閥門、閥桿絲扣的潤滑嚴(yán)禁用普通油脂,要用不著火的合格硅油、硅脂或二硫化鉬。當(dāng)氧氣調(diào)節(jié)閥組設(shè)置獨(dú)立閥門室或防護(hù)墻時，手動閥門的閥桿宜伸出防護(hù)墻外操作。若不單獨(dú)設(shè)置閥門室或防護(hù)墻時，氧氣調(diào)節(jié)閥前后8倍調(diào)節(jié)閥公稱直徑的范圍內(nèi)，應(yīng)采用銅合金（含鋁銅合金除外）或鎳基合金材質(zhì)管道。調(diào)節(jié)閥組、干管閥門、供一個系統(tǒng)的支管閥門、車間入口閥門，其出口側(cè)的管道宜有長度不小于5倍管外徑且不小于1.5m的直管段。氧氣閥門前后管道要求：第二十二頁，共34頁幻燈片手動氧氣閥門應(yīng)緩慢開啟，操作時人員應(yīng)站在閥的側(cè)面。采用帶旁通閥的閥門時，應(yīng)先開啟旁通閥，使下游側(cè)先充壓，當(dāng)主閥兩側(cè)壓力差小于或等于0.3MPa時再開主閥。(GB16912-2008)通徑≤50mm的閥門堅持先逐步微開調(diào)節(jié)聽到有氣流聲后即停止，待其慢慢充壓至沒有氣流聲后再漸漸開大閥門至全開，嚴(yán)禁來回開關(guān)閥門。通徑＞50mm的無旁通閥的宜在閥后外接通徑25～50mm的氣源充氣（氧氣、氮?dú)?、無油壓縮空氣）或閥前降壓后，逐步、緩慢打開閥門。當(dāng)無法滿足充氣或降壓時，必須安排有經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)操作人員按上一條執(zhí)行。氧氣閥門操作要求：第二十三頁，共34頁幻燈片施工、維修后的氧氣管系，其中如有過濾器，則在送氧前，應(yīng)確認(rèn)氧氣過濾器內(nèi)清潔無雜物。氧氣過濾器應(yīng)定期清洗。（氧氣調(diào)節(jié)閥前應(yīng)設(shè)置定期清洗的過濾器。）氧氣管道在安裝、檢修后或長期停用后再投入使用前，應(yīng)將管內(nèi)殘留的水分、鐵屑、雜物等用無油干燥空氣或氮?dú)獯祾吒蓛簦敝翢o鐵銹、塵埃及其他雜物為止。吹掃速度應(yīng)不小于20m/s，且不低于氧氣管道設(shè)計流速。嚴(yán)禁用氧氣吹掃管道。長期不用超過3個月的放散管必須檢查清理鐵銹、垃圾后再開閥放氣（如儲氣罐、緩沖罐等排氣閥）。氣候潮濕、灰塵多得環(huán)境每次排放都必須檢查。停用3個月以上的管道（容器）必須吹掃并打靶檢測合格后才能開閥送氧氣，超過一年的還必須按照新建壓力管道（壓力容器）進(jìn)行壓力試驗合格后方可開閥送氧氣。氧氣閥門操作要求：第二十四頁，共34頁幻燈片禁止非調(diào)節(jié)閥門作調(diào)節(jié)使用。應(yīng)建立氧氣管道檔案，由熟悉管道流程的氧氣專業(yè)人員進(jìn)行管理。氧氣管道作業(yè)人員應(yīng)持證上崗。氧氣管道或閥門著火時，應(yīng)立即切斷氣源。碳鋼氧氣干管宜每五年進(jìn)行一次吹掃，每五年進(jìn)行一次管壁測厚，主要測定彎頭及調(diào)節(jié)閥后的管道。氧氣閥門操作要求：第二十五頁，共34頁幻燈片氧氣閥門操作人員嚴(yán)禁攜帶火種，操作宜用銅質(zhì)“F”扳手，操作過程嚴(yán)禁用鐵器敲擊氧氣閥門。開關(guān)氧氣閥門人員必須站在閥門的側(cè)面，嚴(yán)禁站（騎跨）在氧氣管道上操作，非操作人員嚴(yán)禁旁觀。氧氣閥操作人員必須穿戴好防護(hù)用品，消除身體靜電后方可氧氣閥門操作。所用的工具、工作服、手套等用品嚴(yán)禁沾染油脂，不宜穿戴化纖類服裝。操作泄漏的氧氣閥時，人員必須穿戴防火服及面具，不準(zhǔn)穿化纖服裝和帶釘鞋，必須先對環(huán)境進(jìn)行通風(fēng)并檢測，如操作區(qū)氧含量仍超過23%，嚴(yán)禁人員進(jìn)行操作，必須切斷氣源后進(jìn)行。氧氣壓力調(diào)節(jié)閥故障檢修，必須切斷氣源后進(jìn)行檢修操作。應(yīng)急處理只能進(jìn)行關(guān)小操作，嚴(yán)禁閥門增大操作，避免高速氣流產(chǎn)生。氧氣閥門操作要求：第二十六頁，共34頁幻燈片管道（容器）泄壓時，必須確認(rèn)進(jìn)氣閥已經(jīng)關(guān)閉后，漸開放散閥，并注意放散管的結(jié)霜狀況。防止氧氣流速太大，并應(yīng)控制管道（容器）內(nèi)壓力慢慢下降(壓降速度為0.3～0.4MPa/h),防止燃燒事故及產(chǎn)生裂紋。所有氧氣排放閥操作時，嚴(yán)禁對準(zhǔn)人員、著火源等，嚴(yán)禁排入低洼處、不通風(fēng)處。氧氣排放閥長時間開啟排放應(yīng)安排人員警戒，每半小時對周圍環(huán)境氧含量檢測并記錄。氧氣閥門操作要求：第二十七頁，共34頁幻燈片氧氣管網(wǎng)（儲氣罐、調(diào)壓站等）送氧氣操作，一要盡可能擴(kuò)大受氣單元容積，嚴(yán)格閥門開啟先后順序操作，防止絕熱壓縮溫升燃爆事故；二要關(guān)閉末端排氣閥，防止充氣流速過快造成事故。如果管網(wǎng)全部停運(yùn)，宜用氧壓機(jī)與管網(wǎng)同步升壓來投運(yùn)。管道（容器）置換宜在壓力達(dá)到0.1～0.3MPa之間進(jìn)行，不宜在高壓力下開排放閥置換，嚴(yán)禁邊充氣邊開排氣閥置換，防止流速過高。氧氣閥門操作要求：第二十八頁，共34頁幻燈片

一、2008/3/27永新煉鋼車間新舊氧氣管道碰管，在開氧氣閥門是發(fā)生爆炸,死亡2人。第三部分閥門事故案例直接原因1,吹掃不徹底,(吹了2次)；2,閥門前后壓差大,未充氮.(閥前20公斤氧氣壓力)；3,也是最重要的一點(diǎn),從該閥門拆卸后從該閥的旁通閥中發(fā)現(xiàn)有油。間接原因1,施工單位分3包,工程質(zhì)量存在一定的問題；2,管道連接未氬弧焊打底,且發(fā)現(xiàn)內(nèi)有鋼筋一根；3,趕時間趕進(jìn)度。第二十九頁，共34頁幻燈片二、2005年4月14日上午10時左右,安徽省某公司機(jī)動科組織有關(guān)人員共8人進(jìn)入調(diào)壓站進(jìn)行氣動調(diào)節(jié)閥更換作業(yè)。作業(yè)人員首先關(guān)閉了管線兩端閥門隔斷氣源，然后松開氣動調(diào)節(jié)閥法蘭螺栓，在松螺栓過程中發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣閥門沒有關(guān)緊，仍有漏氣現(xiàn)象，又用F型扳手關(guān)閉進(jìn)氣閥門。在漏氣情況消除后，作業(yè)人員拆卸掉故障氣動調(diào)節(jié)閥，換上經(jīng)脫脂處理的新氣動調(diào)節(jié)閥，安裝儀表電源線和氣動調(diào)節(jié)閥控制汽缸管線，并用萬用表測量。上述工作完畢，制氧工藝主管張某接到在場的調(diào)度長批準(zhǔn)令，到防爆墻后邊，開啟氣動調(diào)壓閥約2～3s后,就聽到一聲沉悶巨響,從防爆墻另一側(cè)的前后噴出大火。張某想轉(zhuǎn)身關(guān)閥,受大火所阻,即快速跑向制氧車間,邊叫人滅火,邊關(guān)停氧壓機(jī)以切斷事故現(xiàn)場的氧氣,阻止火勢擴(kuò)大。后張某又想起氧氣來源于氧氣罐,便爬上球罐關(guān)閥,這才切斷了事故現(xiàn)場氧氣源。至此，火勢終于被控制住。事后，通過爆炸現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)，調(diào)壓站內(nèi)的氧氣管道被完全燒毀,旁路管道的上內(nèi)部沒有燃燒痕跡，證明管道被炸開。事故現(xiàn)場作業(yè)人員共有8人，其中7人死亡（３人當(dāng)場死亡，４人經(jīng)醫(yī)院搶救無效后死亡）。事故發(fā)生時另有1人在調(diào)壓站氮?dú)忾g，與氧氣間中間有防火墻阻隔，沒有受到傷害。

事后經(jīng)調(diào)查，該調(diào)壓管線的氣動調(diào)節(jié)閥經(jīng)常發(fā)生閥芯內(nèi)漏故障，投產(chǎn)以來至少已更換過3次氣動調(diào)節(jié)閥。

第三部分閥門事故案例第三十頁，共34頁幻燈片事故結(jié)論由于氣動調(diào)節(jié)閥內(nèi)有超極限的潤滑油脂，在通入氧氣后絕熱壓縮產(chǎn)生高溫及氧氣與油脂反應(yīng)放出的熱量，導(dǎo)致管道內(nèi)溫度超過了燃點(diǎn)，造成氣動調(diào)節(jié)閥內(nèi)部介質(zhì)燃爆。這次事故的直接原因是，新更換的氣動調(diào)節(jié)閥脫脂不完全，在違章使用氧氣試漏的狀況下發(fā)生爆炸。作業(yè)人員打開進(jìn)氣閥后高壓氧氣進(jìn)入檢修的管道，管道空間由0.1Mpa(絕對壓力)被壓縮到2.6Mpa，由于絕熱壓縮，溫度迅速上升。而油脂為不飽和碳?xì)浠衔?，與純氧反應(yīng)速度很快，產(chǎn)生反應(yīng)熱，由于氧化熱和壓縮熱的聚積，使溫度達(dá)到油的燃點(diǎn)引起自燃，并劇烈燃燒，此時，管道內(nèi)部壓力急劇上升，在高溫下，純氧與管道金屬也發(fā)生反應(yīng)，引起管道內(nèi)部爆炸，爆炸使管道焊口破斷，大量氧氣從破口噴出，造成外部管線被熔毀。第三部分閥門事故案例第三十一頁，共34頁幻燈片

(一)燃燒爆炸條件分析：

1、助燃物質(zhì)一般化工檢修規(guī)定，控制氧含量在17-23%