空分設備是化工、冶金等行業(yè)重要的生產(chǎn)設備之一，由于其特殊的結構和介質(zhì)的理化性質(zhì)，發(fā)生爆炸的危險性較大。近些年來，因空分設備制造缺陷和管理不善等原因，已發(fā)生多起空分設備的爆炸事故，據(jù)不完全統(tǒng)計，20世紀70年末、80年代初，全國共發(fā)生小型空分設備的爆炸事故100多起，大中型空分設備事故30多起，就在上世紀90年代中期后，國內(nèi)外連續(xù)發(fā)生大型空分設備爆炸，特別是空分主冷凝蒸發(fā)器中烴類物質(zhì)超標引起的爆炸是近幾年來事故頻發(fā)的主要原因，不僅影響了生產(chǎn)設備的平穩(wěn)運行，而且給企業(yè)和國家造成重大的經(jīng)濟損失。以下從實際運行經(jīng)驗出發(fā)，淺談空分設備運行中存在的主要危險因素及防范措施。
1．危險因素
1．1設備外部危險因素
1．1．1油類
空分設備主要使用透平油和潤滑油。透平油閃點(開口)≥195℃，屬于丙類火災危險性可燃液體，增壓透平膨脹機透平油管，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(開口)≥230℃，屬于丙類火災危險性的可燃液體，輸油管道一旦發(fā)生泄漏，高熱或明火，也會引起火災、爆炸。
1．1．2雷電
雷電現(xiàn)象是大自然中常見的自然現(xiàn)象之一，由于雷電的發(fā)生具有不確定性、瞬時性和強放電性，因此能給各用電設備造成嚴重的影響，對空分設備的正常生產(chǎn)和安全運行構成嚴重威脅。雷擊能夠造成電網(wǎng)波動或供電中斷。這將造成動力設備如壓縮機、泵等的停運或損壞；油泵停運，極易造成高速運轉(zhuǎn)的膨脹機的軸承由于得不到強制潤滑而出現(xiàn)故障，甚至燒瓦的事故；壓縮機的停運，導致向精餾塔輸送的原料空氣中斷，造成嚴重后果；雷擊能造成分子篩的電感式直流接近開關損壞，造成分子篩電加熱器因連鎖而無法啟動；雷擊還能夠造成空分裝置電子電氣設備損壞，控制系統(tǒng)癱瘓，空分設備停車，直接導致后序生產(chǎn)的停止，嚴重時能造成不可想象的事故。
1．2空分設備內(nèi)部危險因素
1．2．1化學性爆炸危險因素
從大多數(shù)空分設備爆炸實例的分析來看，化學性爆炸是主要的。形成化學性爆炸的主要因素有三個方面：一是可燃物，二是助燃物，三是引爆源。因此，空分設備內(nèi)部危險因素可以劃分到上述三個方面中。
(1)可燃物。在空分設備中，可燃物主要是碳氫化合物或油分等爆炸危險雜質(zhì)。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)過程中碳氧化合物在空分裝置內(nèi)過量積聚，如果有引爆源存在的情況下，很容易引起爆炸。大量研究表明，在空分設備有害雜質(zhì)中，乙炔是形成爆炸的最主要因素。當活塞式空壓機和膨脹機的潤滑油用量過多時，可能有部分油滴或油霧隨壓縮空氣進入精餾塔。普通潤滑油在壓力7 MPa、溫度高于150℃時，很容易裂解為輕餾分，其沸點比原潤滑油低很多，極易氣化混入氧氣中?？辗衷O備檢修后，也容易遺留油污在設備內(nèi)。
(2)助燃物。氧氣和液氧，是助燃物質(zhì)，為乙類火災危險性物質(zhì)，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(zhì)，與易燃物如乙炔、甲烷等形成有爆炸性的混合物。液氧是空分設備發(fā)生化學性爆炸的助燃物?？辗衷O備中可燃物的濃度達到爆炸條件時，助燃物液氧或氣氧，在引爆源因素存在的情況下，極易發(fā)生化學性爆炸，液氧是空分設備化學性爆炸必不可少的條件之一，但同時也是該生產(chǎn)設備的主要產(chǎn)品之一。因此，空分設備化學性防爆問題就主要在可燃物和引爆源上。
(3)引爆源引爆源主要有：爆炸性雜質(zhì)固體微粒相互摩擦或與器壁摩擦；靜電放電；氣波沖擊、流體沖擊或汽蝕現(xiàn)象引起的壓力脈沖，造成局部壓力高而使溫度升高；化學活性特別強的物質(zhì)存在，使液氧中可燃物質(zhì)混合物的爆炸敏感性增大。以下幾種雜質(zhì)危險因素能夠制造引爆源。
1)二氧化碳。當液氧中含有少量冰粒、固體二氧化碳時，會產(chǎn)生靜電荷，如果二氧化碳的含量提高到200-300x104％，所產(chǎn)生的靜電位可達到3000V。同時，固體二氧化碳能夠堵塞液氧通道而導致“死端沸騰”，從而使得液氧中的碳氧化合物濃度不斷提高，在達到爆炸濃度后，一旦有引爆源存在即會產(chǎn)生爆炸。造成C02含最高的主要原因有：分子篩因長期使用下沉或氣流沖擊而粉碎，分子篩吸附器吸附床層出現(xiàn)空隙，氣流短路；分子篩對特定氣體有很強的吸附能力，但它有一個最佳溫度工作區(qū)，進氣溫度超出這個工作區(qū)，會導致分子篩對C02吸附能力下降。
