工业气体安全技术.pdf

工业气体安全技术 工业气体泛指低温（超低温）的液态气 体，如空气分离产品之液氧、液氮、液氩， 以及其他液态产品如液氦、液态二氧化碳 等，或指气态的上述气体、氢气以及溶解乙 炔气。这类工业气体的产量（重量或体积） 占国内全部工业气体市场的99% 以上，并普 遍为国内大、中、小型企业或工厂所通用。 一、氧气安全 （一）氧气的危险特性 常温下无色、无味的助燃气体。液态时凝结成淡兰色液体。相对密度 1.33，熔点-218.4℃，沸点-183.0℃，临界温度-118.6℃，临界压力 5.11×106pa，蒸气相对密度1.05，化学性能活泼，可与绝大多数元素生成氧化 物。与有机物或其他易氧化物质能形成爆炸性混合物，如与油脂接触则反应生 热，此热蓄积到一定程度则可自燃。氧气与乙炔等可燃气体混合能形成爆炸性 混合气。铸铁甚至碳素钢等在空气中不能被烧着的物品在氧气中也能燃烧。 氧无腐蚀性，但有水分存在时会促进金属的腐蚀。气体本身无毒。健康成 人吸入纯氧3小时一般认为无任何影响。但吸入更长的时间或在202.65～ 303.98kPa（2～3atm）以上时持续吸入高浓度氧时，则可出现“氧中毒症” 。 液氧为低温液化气体，当与人体皮肤、眼睛接触会引起冻伤（冷烧灼）。 低温液体汽化为气体时，体积会迅速膨胀，在0℃、101.325kPa状态下，1L液氧 汽化为气体为800L。在密闭容器内，因液体汽化使压力升高，易引起容器超 压爆炸危险。 （二）制氧安全 1、氧气的工业制法 工业上大规模生产氧气广泛采用液态空气分馏法。首先使空气通过过滤 器除去尘埃等固体杂质，进入压缩机压缩，再经过分子筛净化器除去水蒸气 和二氧化碳等杂质气体。在这里分子筛可使氮气、氧气等较小分子通过，起 到筛选分子的作用。然后进行冷却、降压，当温度降至—170 ℃左右时，空气 开始部分液化进入精馏塔，根据空气中各气体的不同沸点进行分馏。液态氧 的沸点比液态氮的沸点高，两者相比液氮更易气化。经多步分馏可以得到99 ％ 如果需用纯度不高的氧气，可用分子筛吸附法分离空气，制得氧气。特定 的分子筛对氮的吸附能力比氧大，当空气通过分子筛床后，流出的气体含氧 量较高，经多次吸附可得含氧70～80 ％的气体。这种方法是常温操作，循环 周期短，易于实现自动化。 另外，如需高纯度氧气，可采用电解水法生产，此法成本高，只适于小型 生产。从空气中分离出的氧气，一般是加压贮存在天蓝色的钢瓶中，以供工 业、医疗或其它方面使用。 风源质量 1、空分装置的吸风口与散发乙炔、碳氢化合物等有害气体发生源的距离, 应按环境质量和空分装置自清除能力全面考虑。吸风口处空气中烃类 等杂质的允许极限含量如下部要求 ： 烃类等杂质名称 允许极限碳含量mg/m3 空分装置内具有液空 空分装置前具有分子 吸附净化装置 筛吸附净化装置 乙炔 0.5 5 炔衍生物 0.01 0.5 C5、C6饱和和不饱和烃类杂质总计 0.05 2 C3、C4饱和和不饱和烃类杂质总计 0.3 2 C2饱和和不饱和烃类杂质及丙烷总计 10 10 二硫化碳（CS2 ） 0.03 氮氧化物（NOx） 1.25 0.215 臭氧（O3 ） 2、 空分装置吸风口处空气中的含尘量,应不大于30mg/m3 。 2、空压机 （1） 空压机入口的空气过滤器应按规定定期清扫或更换滤料。空压机