一、空分設備的危險源有哪些

空分設備主要應用于化工、冶金等行業(yè)，作為大型機械設備，在運行中也存在危險因素，據(jù)了解，空分設備的危險源主要有：

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，為乙類火災危險性物質。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。與易燃物（如乙炔、甲烷等）形成有爆炸性的混合物。

2、油料

空分設備主要使用透平油和潤滑油。透平油閃點（開杯）≥195℃，系丙類火災危險性可燃液體。增壓透平膨脹機透平油管道，一旦輸油管道發(fā)生泄漏，遇高熱或明火，會引起火災、爆炸。潤滑油閃點（開杯）≥230℃，系丙類火災危險性可燃液體。輸油管道一旦發(fā)生泄漏，遇高熱或明火，也會引起火災、爆炸。

3、碳氫化合物

原料空氣中含有一定量的碳氫化合物，它們的閃點都非常低，爆炸極限較寬。生產(chǎn)過程中碳氫化合物如果在空分設備內過量積聚，遇高熱可能引起爆炸。

空分塔中，可爆物質主要有：乙炔（C2H2）和其他碳氫化合物〔CnHm（C2H2除外）〕等。在這些危險雜質中，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氫化合物，具有很高的化學活性，性質極不穩(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。液態(tài)臭氧是一種深藍色的液體，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。

5、機械裝置爆炸的風險

空分設備的空氣壓縮機組、空氣預冷系統(tǒng)、空氣純化系統(tǒng)，分餾塔冷箱系統(tǒng)、增壓透平膨脹機組、氧氣透平壓縮機組、氮氣透平機組等均為壓力容器。如果壓力超過設計允許值或壓力表失靈，均存在著裂紋、破碎、爆炸的危險。

當空分設備發(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)生火災事故。

6、電氣傷害

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。廠區(qū)內的電氣設備、電纜敷設及配電裝置隨處可見，存在著電氣設施、電氣（器）設備因防火防爆、防水防潮、安全保護設施不完善、電纜敷設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。當裝置中液化的氣體流速增高時，靜電場的強度便迅速提高，且可能達到較高的電壓而發(fā)生靜電火花，形成火災爆炸的引爆源?？辗炙谋ㄊ鹿?，常常是靜電火花形成的引爆源。

7、機械傷害

如果空分機械轉動部件外露，防護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。

8、墜落傷害

如空氣壓縮機組、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、增壓透平膨脹機組、氧氣活塞壓縮機組、氮氣透平壓縮機組等，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轉層，經(jīng)過不同高度的平臺和鋼梯，存在著墜落傷害危險。

9、冷凍傷害

空分設備生產(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、管道及貯罐等設備密封不嚴，設備發(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。

二、如何防范空氣分離設備的危險源

空分設備的危險源是比較多的，為了防止出現(xiàn)事故，有必要做好危險防范工作：

1、抓住空氣來源關

空分設備的原料就是大氣，大氣質量的好壞直接關系著主冷液氧中烴類的變化。

（1）建立大氣質量監(jiān)測，每周分析一次。

（2）設立風向標，隨時掌握四季風向的變化，如果主冷的總碳氫的含量超標就及時安操作規(guī)程的要求排放。

2、把住空氣壓縮關

從空分設備的流程來看，進入分餾塔系統(tǒng)的空氣來源于空壓機系統(tǒng)，在此過程中就不可避免的存在潤滑脂，這些潤滑油脂是非常危險的。因為液氧中的油脂能附著在主冷的翅片上，當油膜達一定厚度時，它將與不飽和烴、氮氧化物和氧氣的混合物在低溫下起化學反應生成靈敏度較大的可燃物，這些可燃物一旦遇火源就會發(fā)生爆炸。另外空氣中的灰塵等雜質被帶人分餾塔中也是危險的，一是它可以在板式換熱器中堵塞；二是進入分餾塔中的固體懸浮在液氧液面上，摩擦產(chǎn)生靜電打火，這就形成了引火源?？刹扇∫韵麓胧?/p>

（1）將空氣吸入口的過濾器改裝成為自潔式過濾器（如增加氣脈沖自動清灰裝置），能最大限度的改善空壓機入口的空氣質量。

（2）空壓機軸封方式采用空氣迷宮密封無油潤滑來進行，確?？諌簷C出口空氣不帶油。

（3）空壓機設置了自保聯(lián)鎖和在線振動監(jiān)測系統(tǒng)，嚴格設定報警值和停車限值，確?？諌簷C的正常運行，防止因頻繁開停機而將油脂或雜質帶人系統(tǒng)。

3、加強空氣凈化

由于空氣污染等原因，壓縮后送來的無油、干凈的空氣中含有大量水、乙炔、甲烷、二氧化碳、乙烷、乙烯、丙烯等物質，這些物質在凈化過程中要盡量脫除，否則很可能發(fā)生一些危險。如：大量的水分和二氧化碳被帶入冷箱，就會造成凍堵；不飽和烴能大部分被吸附在分子篩中，而飽和烴因不易被吸附，很容易會被帶入分餾塔內，引起嚴重后果。解決問題的主要做法：

（1）空冷塔設置了高、低液位聯(lián)鎖，防止在除沫器損壞或空壓機異常的情況下，空冷塔的液位失控而使空氣中帶水。

（2）根據(jù)環(huán)境實際，對分子篩吸附器內分子篩填量進行調整，這樣通過增加分子篩裝填量，提高了對烴類及二氧化碳的吸附能力，最大限度地減少烴類及二氧化碳帶入分餾塔中。

（3）夏季環(huán)境溫度高，分子篩吸附器在高負荷運行的前提下調節(jié)空間不大，對分子篩出口的二氧化碳在線檢測儀加強監(jiān)控，防止因二氧化碳超標引起設備凍堵。離線通過對出分子篩的空氣露點分析，確保水含量不超標。

4、強化深冷分離

空分設備的最危險、也是最關鍵的是分餾塔部分，由于分子篩對飽和烴基本不吸附，這樣烴類物質就會帶入餾塔中，對安全生產(chǎn)造成極大威脅。防止安全事故的主要措施：

（1）主冷凝蒸發(fā)器結構設計為防爆型，特殊結構防止烴類析出堆積在翅片的某些部位上，使局部烴類超高。目前，各國通過對主冷爆炸的研究，一致認為由于空分主冷凝蒸發(fā)器中液氧的不斷沸騰、蒸發(fā)，使可燃物在此濃縮積聚，且摩擦沖擊最強烈，所以容易在主冷中形成爆炸中心，通過采用新型防爆結構，可最大限度地降低其爆炸的可能。

（2）主冷板式單元采用全浸式操作，防止烴類析出發(fā)生危險。

（3）增設1%液氧連續(xù)排放，和間斷式不定量的排放，使主冷液氧始終保持部分更新，防止烴類積聚增濃。

（4）增大液氧吸附器的能力，增加其脫炔和脫極性有機物的能力，并定期按規(guī)程進行再生。

（5）設立在線分析儀。通過在線法、離線直接法、離線濃縮法三種分析方法對比，更準確地掌握液氧中的烴類動態(tài)，確保裝置安全運行。

在設備檢修維護方面采取的主要方法：

（1）對活塞式氧壓機的密封及刮油系統(tǒng)定期進行檢驗，確保無油、無泄漏。

（2）增設停車嚴密聯(lián)鎖系統(tǒng)，通過三個快速切斷閥防止因氧壓機停車而造成烴類氣體的反竄。

（3）氮氣送出管線上設有單向閥和聯(lián)鎖快速切斷閥。

（4）對液氧貯槽中的烴類物質堅持每天分析一次，發(fā)現(xiàn)超標現(xiàn)象及時進行排放。

（5）高壓氧氣送出閥增設小旁路，避免因壓差過大使流速過快而發(fā)生危險。

5、強化人員安全培訓

（1） 隨著裝置運行條件的變化定期修改《操作規(guī)程》，使操作有章可循。

（2）組織編寫空分設備技術培訓大綱，定期對人員進行培訓。

（3）操作人員不但要通過裝置的上崗考核，還必須通過當?shù)貏趧硬块T簽訂的特殊工種合格證方能上崗操作。

（4）堅持不定期的事故演練，使操作人員對空分設備存在的各種危險因素牢記在心。