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关于空分装置主冷的安全运行及防爆措施研究摘要：本文以空分装置为例，对空分装置主冷的安全运行及防爆措施进行深入探讨。
这两套空分装置都是运用分子筛吸附净化双级精馏技术，自投产以来，由于该装置附近大气中的烃含量严重超标，导致其主冷液氧里的碳氢化合物也相应超标。
即使运用了很多方法，包括将主冷完全浸没式操作、液氧定期排放等，却只减少了部分碳氢化合物含量，乙烷含量依然严重超标，甚至有时超过停车值。
因此对空分装置主冷的安全运行及防爆措施展开分析有助于进一步实现安全生产目标。
关键词：空分装置主冷；安全运行；防爆措施1造成爆炸主要因素对于空分装置来说，其可燃物主要为乙炔等碳氢化合物以及油分等，助燃物主要为液氧。
引爆源主要有四种：1.爆炸性杂质固体微粒之间互相摩擦以及和器壁相互摩擦碰撞导致；2.静电放电，如果液氧里带有少量的冰粒以及固体二氧化碳，就会形成静电荷，当二氧化碳的含量增加到200～300ppm的时候，会形成3000V的静电位；3.气波冲击，因为流体冲击以及气蚀情况会导致压力脉冲，使局部的压力变大、温度变高；4.当具有化学活性极强的物质存在时，例如臭氧以及氮氧化合物，会导致液氧中的可燃物爆炸敏感性变强。
不论是哪种因素造成的爆炸，为了保证空分装置的安全生产，主冷防爆是空分工作中的重中之重，必须清除所有危险因素，保证空分装置的安全稳定运行。
3爆炸源产生的原因分析大气中不仅含有氧气、氮气和氩气，还含有水蒸气、二氧化碳、碳氢化合物以及灰尘等，这就需要用大中型的分子筛净化流程，将空气里的水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质吸附干净，常用的吸附剂为硅胶或分子筛。
分子筛可将空气里的水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质吸附于吸附剂的表面，经过加热再生将其去除，最终实现空气净化的效果。
本文所研究的某空分装置应用的吸附剂是13X分子筛，因为13X分子筛具备对孔径相似极性分子的吸附能力，因此空气里的水分、二氧化碳、碳氢化合物等杂质几乎都能用分子筛吸附器进行清理。
浅谈空分主冷凝蒸发器爆炸机理及防范措施摘要：空分装置是以空气为原料经过压缩、低温膨胀做功和塔内低温精馏，从而获得所需要的各气体和低温液体产品，是冶金、化工等行业的核心设备之一。
近年来，因空分设备制造缺陷和操作管理不善等原因，已发生多起空分设备爆炸事故，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近年来事故频发的主要原因。
本文以空分装置主冷凝蒸发器发器为例，对空分装置爆炸原因及防范措施加以分析。
关键词：空分设备、主冷凝蒸发器、爆炸。
一、空分装置主冷凝蒸发器爆炸的机理空分主冷凝蒸发器的爆炸种类可分为物理性爆炸和化学性爆炸。
从爆炸的实例分析来看，化学性爆炸占主要部分。
众所周知形成化学性爆炸的必要条件是：可燃物、助燃物和引爆源。
在空分设备主冷凝蒸发器器中，引爆源主要有：（1）爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦发热；（2）静电放电。
当液氧中含有少量冰粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷。
有关数据显示：二氧化碳的含量提高到200-300ppm时，所产生的静电位可达到3000V；（3）气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力高而使温度升高；（4）化学活性特别强的物质（臭氧、氮氧化合物等）存在，使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。
助燃物为气氧和液氧；可燃物主要是碳氢化合物、乙炔或油分等高烃类杂质。
乙炔为不饱，其分子结构很不稳定，是极易燃烧爆炸的物质，乙炔在塔中，以分子形式溶解在液空中，但溶解度是一定的，当超过溶解度时，乙炔则以固体微颗粒形式出现。
乙炔在液空中的溶解度约为20ppm；在液氧中(-180℃左右)约为6.5ppm。
乙炔在被氧中的溶解度较小，过剩的乙炔以固体微颗粒悬浮在液氧中或附于管壁与通道内壁上。
在冷凝蒸发器中，液氧的平均温度为-180℃，气中能带走的乙炔量不到总量的5%，所以随着液氧的不断蒸发，液氧中的乙炔越聚越多，当超过其溶解度时就以固体形式析出，固体乙炔具有极不稳定的化学特性，当形成“死端沸腾”、“干蒸发”时就形成了爆炸的内因，一旦受到来自机械、物理、化学方面的冲击，即刻诱发爆炸。
空分设备运行中的危险因素及其防范措施
以空分设备运行中的危险因素及其防范措施为标题，空分设备是一种重要的工业设备，广泛应用于化工、石油、冶金、电力等领域。
但是，空分设备在运行中也存在着一些危险因素，需要我们采取相应的防范措施。
空分设备在运行中可能会发生爆炸事故。
这主要是由于设备内部的气体混合物达到了可燃性极限，一旦遇到火源就会发生爆炸。
为了防范这种危险，我们需要在设备内部设置防爆装置，如爆破片、火花探测器等，及时发现并消除火源，保证设备的安全运行。
空分设备在运行中还可能会发生泄漏事故。
这主要是由于设备内部的管道、阀门等部件出现了破损或老化，导致气体泄漏。
为了防范这种危险，我们需要定期对设备进行检修和维护，及时更换老化的部件，确保设备的密封性和稳定性。
空分设备在运行中还可能会发生冷却水泄漏事故。
这主要是由于设备内部的冷却水管道出现了破损或老化，导致冷却水泄漏。
为了防范这种危险，我们需要定期对设备进行检修和维护，及时更换老化的部件，确保设备的冷却系统正常运行。
空分设备在运行中还可能会发生电气事故。
这主要是由于设备内部的电气设备出现了故障或老化，导致电气事故。
为了防范这种危险，
我们需要定期对设备的电气设备进行检修和维护，及时更换老化的部件，确保设备的电气系统正常运行。
空分设备在运行中存在着多种危险因素，我们需要采取相应的防范措施，确保设备的安全运行。
只有这样，才能保证生产的顺利进行，为企业的发展做出贡献。
空分设备爆炸原因及管控措施一、空分设备爆炸原因（一）空分设备物理爆炸发生原因1、存有低温液体的分储塔内进入大量高温气体，低温液体急剧汽化，造成分储塔内压力升高，安全阀卸压速度慢，空分塔发生变形破裂。
2、空分冷箱内存有低温液体的分储塔外装满数千立方保温材料珠光砂，分储塔发生漏液故障，珠光砂内就会存有大量低温液体，遇到高温气体，低温液体急剧蒸发，把空分冷箱撑破，珠光砂大量喷到周围，专业术语称为砂爆或液爆。
（二）空分设备化学爆炸发生原因1、1%液氧排放不及时，液氧中碳氢化合物积聚，达到超标，液氧中的总碳氢化合物，尤其是乙块，会发生超标反应，造成化学爆炸。
液氧中乙块超过0.5PPiTl或者碳氢化合物总含量超过300PPm,就有可能发生自燃爆炸。
2、膨胀机密封气管道堵塞，膨胀机轴承润滑油经过油封渗入到空气侧，被膨胀空气带入上塔，造成上塔底部主冷液氧中总碳氢化合物含量超标。
3、分子筛后二氧化碳分析仪失灵，并且分子筛发生超期使用，超温使用，再生不足，进入游离水，进油中毒等原因，不能完全吸附二氧化碳、总碳氢化合物等，碳氢化合物穿过分子筛进入分储塔内，造成下塔底部液空和上塔底部主冷液氧总碳氢化合物含量超标。
4、对于自由端轴承在吸风管内的空压机来说，自由端轴承密封气管断开或堵塞，吸风管内产生的负压会把轴承内的、润滑油吸入空气中，造成分子筛中毒，空气中的总碳氢化合物会穿过分子筛，进入分储塔内，造成下塔底部液空和上塔底部主冷液氧总碳氢化合物含量超标。
5、由于化工厂或化工车辆放散口在空压机吸风口附近放散杂环燃1#、杂环烽2#、粗酚、轻粗苯、硫磺、硫酸镂等化产气体，空气含有大量的总碳氢化合物。
空压机吸入总碳氢化合物含量高的空气，会造成总碳氢化合物会穿过分子筛，进入分储塔内，造成下塔底部液空和上塔底部主冷液氧总碳氢化合物含量超标。
二、制氧应制定相应的管控措施1、操作空分塔进塔阀门必须缓慢，热空气进塔速度根据压力变化逐步调整。
主冷发生爆炸原因及防患措施引言主冷是许多工业和能源生产设施中至关重要的组件，它主要用于冷却系统，完成热能转移和保持设备运行稳定。
然而，主冷的爆炸事故可能对设施和人员造成严重的损害。
因此，了解主冷发生爆炸的原因以及采取相应的防患措施至关重要。
原因1. 操作不当主冷发生爆炸的首要原因之一是操作不当。
操作人员可能忽略或错误理解设备的操作规程，导致主冷的过载操作、过热或压力过大等。
这些操作不当可能增加主冷的压力，导致金属膨胀和裂纹，最终引发爆炸。
2. 设备故障设备故障是另一个常见的主冷爆炸原因。
主冷设备可能存在制造缺陷、老化或磨损，这些问题可能导致设备的结构性弱点或破损。
当设备处于高压或高温环境下时，这些结构性问题可能导致设备破裂并引发爆炸。
3. 惰性气体泄漏主冷中的惰性气体（如氮气）通常用于冷却过程中的保护和控制热能转移。
然而，如果主冷中的惰性气体泄漏，将导致冷却效率下降并增加主冷过热的风险。
过热可能引起设备的泄露或爆炸。
4. 高温主冷通常需要在高温环境下工作，因此高温也是导致主冷爆炸的一个潜在原因。
高温会增加主冷的压力，并可能导致材料的破裂或变形。
如果主冷不适应高温环境或没有足够的通风，这些问题可能加剧并导致爆炸。
防患措施为了防止主冷发生爆炸事故，必须采取一系列的防患措施。
以下是一些常见的措施：1. 定期检查和维护经常检查和维护主冷设备至关重要。
定期检查可以检测设备的潜在问题，如结构破损、材料老化和制造缺陷。
同时，维护工作可以及时修复或更换损坏的部件，并确保设备的正常运行。
2. 操作培训和规程为操作人员提供全面的培训，确保他们了解设备的操作规程和安全要求。
操作人员应该熟悉主冷设备的工作原理，知道如何处理紧急情况和意外事故。
此外，定期的培训和复习将帮助操作人员保持与最新操作规程和安全指南的一致性。
3. 气体泄漏监测和控制安装气体泄漏监测设备，并确保其可靠性和准确性。
监测设备可以及时发现和报告气体泄漏问题，从而采取相应的控制措施。
YF-ED-J6513可按资料类型定义编号空分设备爆炸的原理及防范措施实用版In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.（示范文稿）二零XX年XX月XX日空分设备爆炸的原理及防范措施实用版提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。
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在科技飞速发展的今天。
空气分离依然是石油、化工、冶金等行业的重要生产装置之一，随着我国工业化水平越来越高，对空分设备的要求也越来越高，由于其特殊的结构和介质的理化性质，空分设备发生爆炸的危险性较大。
近年来，因空分设备的制造缺陷、操作和管理不善等原因，空分设备爆炸事故频发，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸非常多，这不仅影响了生产装置的平稳运行，而且给企业和国家、职工造成重大的损失。
因此提高设备运行的安全性和稳定性，提高产品的产量和纯度已经成为赢得市场的必要条件。
以下从我们装置的实际运行经验和义马当地的实际气候和环境出发，探讨一下预防空分装置爆炸的措施。
首先我们从空分装置的流程开始，我们厂采用的是开封空分厂的高低压结合的流程，20800Nm3／h氧气空分装置包括压缩、冷却、吸附、精馏等主要流程，在这几个环节中吸附是关键，精馏塔的主冷凝蒸发器的操作也很重要。
1 主冷凝蒸发器爆炸的原因空分塔的爆炸原因很多，也比较复杂，但基本可分为物理性爆炸和化学性爆炸。
从大多数爆炸的实例分析来看，化学性爆炸是主要的。
关于空分装置主冷的安全运行及防爆措施研究发布时间：2023-03-21T00:54:40.341Z 来源：《工程建设标准化》2022年21期作者：杜创浩[导读] 近年来，我国的化工行业有了很大进展，对空分装置的应用也越来越广泛。
杜创浩宁夏煤业公司甲醇分公司宁夏银川 750000摘要：近年来，我国的化工行业有了很大进展，对空分装置的应用也越来越广泛。
空分装置属于石化、冶金领域极为关键的生产装置。
不过由于早期设计、施工、安装等方面存在一定缺陷，以及在生产运行、开停车期间操作及管理不善等因素，使空分装置爆炸事故时有发生，截止目前我国已出现多起空分装置爆炸事故。
为保障空分装置安、稳、长、满、优运行，文章对空分装置主冷的安全运行及防爆措施展开了研究，希望通过文章能够让更多企业的空分装置进一步实现安全生产的目标。
关键词：空分装置主冷；安全运行；防爆措施引言随着煤化工大力发展，空分技术不断取得突破，随着空分装置规模化、大型化发展，影响空分装置安全稳定运行的因素日渐增多，轻则导致非计划停车，重则发生着火爆炸事故，为避免同类事故再次发生，以下分析总结影响空分安全稳定运行的因素。
1空压机放空流程优化空分装置空压机采用一体式气动蝶阀单路放空流程，放空阀安装在空压机出口工艺管道上，距离空压机本体约3m，空压机运行时存在管道和阀体振动大的问题，导致放空阀控制部件故障率高，同时多年运行后放空阀存在内漏或调节不灵敏的问题，影响装置稳定生产。
技术人员对现场进行检查和分析，判断为放空阀控制部件因振动大损坏影响生产运行，随后改为分体式定位器，振动大问题得到消除，生产运行中再无此类故障发生，但是放空阀内漏或调节不灵敏问题在每次大检修期间需安排处理，存在不易检修、维修成本高的情况。
2液氧泵局部闪爆事故空分装置高压液氧泵采用科莱斯达低温液氧泵，泵的形式为单悬臂立式离心多级泵。
从分馏塔主冷凝蒸发器来的液氧通过高压液氧泵加压（少量一部分在高压液氧泵气化液氧通过泵体回气管线进入分馏塔上塔；少量一部分在高压液氧泵加压后通过回流阀进入分馏塔上塔）送入高压板式换热器，与来自增压机五级的7.0MPa的高压空气换热为气氧，送入下游工艺使用。
浅谈空分装置主冷爆炸的原因及其预防措施作者：刘巍
来源：《硅谷》2009年第21期
[摘要]介绍空分装置主冷爆炸对生产的影响,乙炔等危险杂质的来源及其爆炸危险性,采取多种净化方法相结合的方式清除乙炔等危险杂质,定期化验液氧中的碳氢化合物含量,并排放主冷中的液氧。
[关键词]乙炔主冷爆炸清除
中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110115-01
近年来,随着我国钢铁工业的发展,钢产量不断提高,对生产过程中的氧气需求量迅速增加。
各钢铁企业的空分装置也不断增加,其安全运行对企业的安全生产和产量有着重要影响。
一、空分装置主冷爆炸的影响
空分装置主冷爆炸按其产生的后果严重程度可分为严重爆炸和微爆。
主冷发生严重爆炸可使空分装置的保冷箱被炸开,整体发生倾斜倒塌,砸向厂房方向还可造成厂房损坏和厂房内人员的伤亡。
如,江西某钢铁公司的空分设备大爆炸,空分塔倾倒,造成厂房破坏。
主冷内部微爆虽不产生严重的后果,但其微爆可破坏空分装置的工况平衡,造成氧气纯度下降,氧气产量下降,影响生产的正常运行。
二、危险杂质来源及其爆炸危险性
(一)碳氢化合物来源。
引起主冷爆炸的主要原因是危险杂质乙炔及其它碳氢化合物在主冷中浓缩及析出所致。
乙炔等危险杂质主要是随原料空气而带入。
此外,如果空气压缩过程中气体带油而裂解也会增加原料空气中的乙炔及碳氢化合物的含量。
大气中碳氢化合物的含量见表1。
这些微量的碳氢化合物随原料空气进入空分装置,在主换热器能够析出的有丁烯、丁烷。
其它将进入下塔溶解液空中。
(二)爆炸危险性。
随原料空气进入主冷中的乙炔等危险杂质尽管它们的含量甚微,但由于不饱和碳氢化合物可分解,产生大量的热及氢气而产生危险;或者因与氧发生氧化反应,放热且反应速度极快而造成爆炸。
碳氢化合物的爆炸下限在一定程度上可以反映其化学稳定性及危险性。
通常,碳原子数相等的碳氢化合物,随未饱和度增加相对危险增加,即炔>烯>烷;不同碳原子数的碳氢化合物相对危险性随碳原子数增多而增大。
表2列出了大气中所含的几种碳氢化合物在气氧及液氧中的爆炸下限。
可见,液氧内爆炸危险性最大的似乎是丙烯,但丙烯在大气含量经常为零。
加之,乙炔在液氧中的爆炸敏感性最强。
爆炸敏感性的增强顺序为:甲烷
虽然进入主冷的乙炔很少,但时时积累,很快就会超出液氧对乙炔的溶解度而析出。
乙炔析出时呈白色固体漂浮于液氧面上,在引爆因素作用下极易爆炸。
三、预防措施
乙炔及其它碳氢化合物可通过以下几种净化方法对它们进行清除,使它们在主冷液氧中的含量控制在安全允许的范围之内。
(一)液相吸附。
中压小型制氧机空气净化应用干燥器除水,碱塔清除二氧化碳。
为清除乙炔需要设置液空吸附器及液氧吸附器。
全低压切换式换热器流程因为自清除不能清除乙炔及其它碳氢化合物,也必须设置液空吸附器及液氧吸附器两道防线。
(二)气相吸附。
小型或大型制氧机可应用分子筛纯化器在常温或近似常温的条件下,利用分子筛吸附水分、二氧化碳同时气相吸附清除乙炔。
当进口含乙炔1×10-6时,出口气体乙炔含量小于0.005×10-6。
(三)定期排放少量液氧。
在制氧机正常运行过程中,可定期对空分装置的液氧进行排放。
通过排放液氧可以使溶解在其中的碳氢化合物排除,尤其是尚有用吸附法不能吸附的碳氢化合物存在,因此,定期排放1%的液氧就显得尤为重要。
(四)消除引爆源。
乙炔等碳氢化合物虽然是爆炸的危险杂质,但导致爆炸有三个条件:即危险杂质的积聚、液氧的存在和具有一定能量的引爆源。
通过研究,空分装置的引爆源主要有:摩擦与冲击、静电放电、压力脉冲、液态臭氧的存在、氮的氧化物及有机过氧化物等。
为了消除引爆源,在安装时,要严格注意制氧机的设备接地以防静电放电;在正常操作中,制氧机应尽量保持工况稳定以减少压力脉冲;制氧机正常运行时板式主冷应采用全浸式操作,即主冷凝蒸发器的液氧液面应保持高于板式单元,避免液氧沸腾与传热表面的摩擦而引爆。
四、乙炔含量未超标主冷发生爆炸
目前,制氧企业虽然对正常运行的空分装置的乙炔含量进行化验,但有些企业化验的乙炔含量未超过许可极限,仍发生多次爆炸事故。
根据分析,乙炔含量未超标,主冷发生爆炸的原因有以下几个方面:
1.主冷的结构不合理或某些通道堵塞,液氧的流动性不好,造成乙炔在某些死角局部浓缩而析出。
众所周知,空分设备在安装完成后,其保冷箱内应填充保冷材料珠光砂。
珠光砂是表观密度很小的颗粒,流动性很好,易飞扬。
如果,保冷箱内的设备、管道在安装过程中存在缺陷,使管道某处破裂,管道内进了珠光砂,检修时对破裂管路和主冷进行吹扫,但由于氧通道的翅片高度和节距狭窄,珠光砂一旦进入通道内大部分不能出来而停留在某一部位,并将通道堵塞,使其流动不畅,循环不好,杂质就可以在这里浓缩积聚,成为爆炸的敏感区。
2.液氧中二氧化碳等固体杂质太多,加剧液氧中静电积聚。
液氧中微粒物质产生静电荷的前提是液氧中有固体微粒存在,静电场的强度取决于固体微粒在液氧中的运动速度、杂质的数量和性质。
当液氧中有活性氧化铝和二氧化碳微粒存在时,液氧带负电荷;当有硅微粒时,液氧带正电荷。
如果液氧管路未接地或接地不良,这些微粒可能产生的静电位可达数千伏。
避免液氧中的静电积聚,应在空分塔距离最大的两个部位接地,空分塔主塔、冷凝蒸发器、液体排放管和分析取样管应单独接通回路,空分塔内液体管路的管径应保证液体具有最低允许流速。
另外,还应保证空分塔内液氧的清洁度,防止各种粉末的进入。
进入空分塔内的粉末主要是:保冷箱内管道破裂,填充的珠光砂进入管道混入液氧中,这些粉尘微粒随着液氧激烈的沸腾而高速运动,在这个过程中成为带静电荷的粒子,它与析出的碳氢化合物摩擦可以产生静电引爆。
采用分子筛流程的空分装置,如果分子筛耐磨性差,分子筛的粉末微粒进入主。
