广西梧州中海化工有限责任公司 543199
摘要：对于易燃、易爆、助燃的工业气体，其灌装、运输和储存都是危险的。以充氧为例，介绍了工业气体充氧生产的各种工艺路线和工艺特点，并详细阐述了在生产过程中应采取的安全对策。
关键词：工业气体；氧气；生产工艺；安全对策措施
工业用气作为工业企业的主导产业，在国民经济平稳发展时期，对工业用气的需求一直居高不下。由于工业气体的材料特性，特别是易燃、易爆、助燃等工业气体，在灌装、运输、储存等方面存在一定的风险。此外，其他涉及生产和储存工业气体的材料也具有一定的危险性。如果操作不当或发生事故，将给企业造成严重损失。因此，本文将以液氧灌装为例，介绍其工艺流程、管道材质、自动链控、自动检测等所采取的安全措施。
一、氧气充气的生产工艺
目前国内液态工业气体充装装置采用的工艺技术方案均为：低温储存、加压、气化、充装，该工艺成熟可靠，稳定性高，操作简单，是液态气体充装行业实施多年的成熟工艺。
二、液氧充装的生产工艺流程简述
医用氧气、工业用氧气充装流程相同，其工艺流程为：低温液态气体由厂家的专用低温槽车运至厂内后送至相应的低温储罐内。充装时缓缓开启低温液体泵，低温液态气体被压缩至高压空浴式气化器内受热、升温、气化成高压气体，并经过高压管道输送至气体充装车间汇流排装置，分别装入相应的气体钢瓶内。医用氧气在充装前应将气瓶进行清洗消毒，合格后方可进行充装。
三、氧气充装生产工艺中采取的主要安全对策措施
（一）总图布置
（1）厂区液态气体充装装置与厂区内配电房等设施的安全距离应符合《氧气站设计规范》（GB50030－2007）的相关要求。
（2）依据《建筑设计防火规范》（GB50016－2006），氧气充装生产车间为乙类火灾危险性、储罐区为乙类火灾危险性，生产车间与储罐防火间距应大于12m。
（二）建筑设计
（1）低温液态气体储罐的基础设计应满足地基稳定与变形要求，承受载荷后不均匀沉降不得超过允许值；在设计和施工中还应注意基础防腐问题，防止储罐倾斜。
（2）充装厂房宜布置成独立建筑物，但可与不低于其耐火等级的除火灾危险性属“甲”、“乙”类的生产车间，以及无明火或散发火花作业的其他生产车间毗连建造，其毗连的墙应为无门、窗、洞的防火墙，并应设至少一个直通室外的门。
（3）氧贮罐和输送设备的液体接口下方地面应为不燃材料，其范围为周围5m，在机动输送设备下方的不燃材料地面至少等于车辆的全长。
（4）充装厂房防火等级二级；充装厂房屋架下弦高度不小于4．0m；充装台设置高度不小于2m的钢筋混凝土防护墙；气瓶装卸平台，应设置大于平台宽度的雨篷，雨篷和支撑应为非燃烧体。
（三）工艺设计
（1）气体充装装置的工艺布置、工艺设备的选择、消防控制、建筑结构、电气及热工仪表、供电、采暖通风、管道架设等均应按照GB50030－2007《氧气站设计规范》相关要求执行。
（2）各种容量的气体储罐、低温液态气体储罐，宜布置在室外。
（3）液氧管道采用无缝不锈钢管道；氧气气化装置管路压力大于10MPa，管道材质选用铜管。氧气管道的强度、严密性试验的介质及试验压力，应严格按照《氧气站设计规范》GB50030－2007的规定。
（4）低温液体泵设置入口过滤器、轴封气和加温气体入口，以及液体泵出口压力、轴承温度过高报警装置。
（5）汽化器出口温度、压力控制并与低温泵电机联锁，防止气瓶超压和低温气体进入气瓶，超过设定的温度、压力，自动停泵。
（6）罐区及充装车间设备布置紧凑，便于安装维修和操作，设备之间的净距不小于1．5m；设备与墙之间的净距宜不小于1 m。
（7）灌瓶间、空瓶间和实瓶间，应设有防止瓶倒的措施；充装台前的气体管道上，设有紧急切断阀；充装台设有超压泄放用安全阀及分组切断阀。
（8）氧气管道应在车间入口处装设切断阀，并设放散管。放散管应引至室外，并高出附近操作面4m以上的无明火安全场所。
（9）穿过墙壁、楼板的氧气管道，应敷设在套管内；套管内不得有焊缝，管子与套管间的间隙应以不燃烧的软质材料填实。
（10）氧气管道应设有导除静电的接地装置，每对法兰或螺纹接头间应设跨接导线，电阻值应小于0．03Ω。
（11）氧气管道焊缝质量应采用射线照相检验或超声波检验。对液氧管道及输送设计压力大于或等于10MPa时，应进行100%的射线照相检验，其质量等级不得低于Ⅱ级；输送设计压力大于或等于
3.0MPa时，可抽样检验，其比例不得低于20%，其质量等级不得低于Ⅱ级；其余氧气管道抽检比例不得低于5%，其质量等级不得低于Ⅲ级。
（四）电气、自控设计
（1）充装区域为火灾危险区域22区，照明灯具采用三防灯具，防护等级为IP54，符合《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－92）规定的要求。
（2）防雷等级为二类防雷建筑，建筑物的防雷装置应满足防直击雷、防雷电感应及雷电波的侵入，并设置总等电位联结MEB。充装厂房利用屋面金属彩钢板做接闪器，并沿钢结构柱引下至基础，利用基础内钢筋做接地系统，将建筑物基础底梁上的上下两层钢筋中的两根主筋（不小于Φ16mm）通长焊接形成的基础接地网。罐区采用金属储罐本体做接闪器及引下线引下至接地系统，水平接地体采用40mm×4mm镀锌扁钢，垂直接地体采用L50mm×50mm×5mm镀锌角钢，接地形式采用TN－S系统，防雷接地、工作接地、电气设备的保护接地共用接地系统，要求接地电阻不大于1Ω，实测不满足要求时，需增设人工接地极。
（3）所有金属管道进出建筑物处均应与接地系统相连，且管道接地点间距不大于25m。
（4）设火灾自动报警系统，火灾报警控制器设在值班室，充装厂房灌装区域顶部设化堆积，避免堵塞烟道。
光电感烟探测器，在充装厂房走廊及罐区均设手动报警按钮及声光报警器。
（5）当氧气汽化器出口温度低于3℃时报警，当氧气气化器出口温度低于0℃时输出信号至电气专业自动关停低温液氧泵。
（6）当氧气汽化器出口压力高于14．5MPa时报警，当氧气气化器出口温度高于15MPa时输出信号至电气专业自动关停低温液氧泵。
四、结束语
为了确保充氧的安全项目，在设计中，针对生产过程中的危险、有害因素，相应的事故预防和事故控制措施必须采取措施减少和消除事故的影响，达到安全生产的目标。
参考文献：
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