论空气深冷分离行业危险有害因素的分析与控制

摘要：深冷分离法又称低温精馏法，在空气深冷分离过程中由于空气成分复杂，分离条件要求严格，稍有不慎就会引发安全事故，使得分离效果不明显，无法达到工艺要求。及时发现行业危害因素，对其进行有效控制，对行业发展有著重要意义。基于此，文章主要对空气深冷分离行业进行了简单的分析，并提出了相应的控制方法。

关键词：空气深冷分离行业；危险因素；控制

引言

近年来，随着我国社会经济的稳定发展，国家越来越重视工业的安全生产。空气深冷分离行业是工业的重要组成部分，对其行业的典型危险及有害因素进行分析，及时发现空气分离存在的安全隐患，并处理能够提高空气分离过程的安全性，提升分离效果，推动空气深冷分离行业的快速发展。因此，相关技术人员应重视空气深冷分离的研究工作，严格控制分离工艺参数，降低安全事故的发生几率。

1空气深冷法分离的基本原理及行业现状

1.1空气深冷法分离的基本原理

自然形成或人工合成的介质通常为混合物形式，混合物各组分分离提纯后均具有不同的利用价值。深冷分离系根据介质各组分沸点的差异，利用传热、传质设备使各组分分离。以空气分离为例，其基本原理如下：

原料空气在传热设备中进行热量交换至低温饱和状态后送入传质设备，在塔内逐级热质交换使各组分在操作压力和温度下液化、气化，空气在塔内变成液体聚积在塔底，利用氧、氮沸点之差使之分离，成为产品气和富氧空气。分离产品经主换热器复热后送出分馏塔，产品气使用点，富氧气一部分去纯化器再生，多于富氧气出分馏塔直接放空。空气的深冷分离过程是一个物理过程，空气冷却与液化并使冷箱内的各部分冷却到各自的工作温度并始终维持在各自的工作温度，所需要的“冷量”主要是膨胀机提供的。

1.2空气深冷分离行业行业发展现状

近年来，由于出现一定程度的产能过剩，我国钢铁、有色金属等下游行业逐渐步入以提高集中度为主线的发展路径，深冷空分设备的市场需求趋稳。与此同时，本行业开始陆续涌现出一批拥有技术基础和创新意识的厂商，通过对前阶段积累的深冷空分技术进行消化、改进和再创新，深冷技术的应用领域日渐拓展至天然气行业的天然气液化和分离、现代煤化工行业的MTO/MTP烯烃分离等工艺，而国家能源结构调整、工业转型升级战略又为上述新兴工艺提供了良好的市场契机，天然气、现代煤化工对于深冷技术设备产品的需求量快速提高，有望成为本行业下一个快速增长点。

2空气深冷分离行业危险因素分析

2.2中毒和窒息危害

在空气深冷分离系统中，常常伴随着毒气的产生，主要指焦化厂来的焦炉煤气及煤气化来的水煤气、净化气、变压吸附提氢解析气等工艺气体，以气态存在于低温甲醉洗装置、甲烷深冷分离装置、等设备及相应管道中。分别含有不同浓度的氢气、一氧化碳、甲烷、二氧化碳，以及少量硫化氢等。由组分所决定，存在易燃易爆、中毒的特性。火灾危险性为甲类。

2.3易燃和爆炸

氧气和液氧是深冷分离行业的主要产品，氧的化学性质比较活泼，虽然本身不能燃烧但具有强烈的助燃特性，它主要以气态存在于甲烷深冷分离装置的设备及相应管道中，易燃，与空气能形成爆炸性混合物，遇明火或高热即爆炸，爆炸极限4.1%-75%，与氟、抓、澳等卤素接触会发生剧烈化学反应。

2.3其他危险因素

第一，低温冻伤。甲烷分离装置运行中冷箱内物流温度在-162℃-190℃之间，若低温物料发生泄漏，操作工接触低温的物料、设备或管道时可能引起低温冻伤事故。

第二，机械伤害。压缩机、泵等转动设备在运行中可能会对人体造成机械伤害。

第三，高处坠落。生产过程中有位于高处的操作平台，如高处作业不按规定正确佩戴安全防护用品、违章作业、防坠落安全设施不完善或保养维护不及时等，都有可能造成高处坠落事故。

第四，噪声伤害，压缩机、泵等高噪声的设备在运转过程中产生的噪声会对操作工造成危害，长期在强烈的噪声中从事生产操作，会使人的听力下降，严重者可致噪声性耳聋，并可能引发神经衰弱、高血压及心血管疾病。

2.4空压机的危险因素

早期的空分设备选用活塞式空压机，气缸用机械油润滑；有的选用喷油螺杆式空压机，单油随气流从热交换器底部和液氧排出阀溢出。一旦具备足够的激发能源，就会引发爆炸。积炭在冷却器内积聚，使冷却器传热效率下降，使进人下级气温升高，空压机能耗增加，从而进一步加剧了积炭的形成。这样恶性循环的结果，使空气排出管道有效流通直径逐渐缩小，流速不断增大，当流速超过极限时，气流摩擦产生的激发能量点燃结炭，就会使管道燃烧爆炸。

3空气深冷分离行业危险因素的控制措施

3.1做好防火、防爆控制工作

为了避免火灾或爆炸事故的发生，技术人员应做好事故预防工作。如，工艺操作人员需要做好防雷防静电接地，深冷分离装置利用设备本体作接闪器，所有工艺生产装置及其管线，按工艺及管道均作防静电接地，接地点一般不少于2处，接地电阻；深冷分离装置周围，严禁吸烟，禁止穿带铁钉的鞋进人现场，动火作业严格实行许可制度，办理《动火作业安全许可证》，并将安全措施落实到位后方可动火；装置周围禁止堆放油、脂等可燃性物质，尤其不许在装置原料气人口附近停放乙炔发生器等物；禁止用三氯乙烯对铝合金部件脱脂，防止发生反应导致事故。同时，在操作过程中技术人员也可以携带便携式可燃有毒气体检测报警仪，随时检测空气中的可燃气与有毒气的含量，设置火灾探测报警系统，以此来提高事故防范水平。

3.2防噪声及机械伤害的安全控制措施

首先，对产生较大噪声和振动的设备，如压缩机等采取消声、吸声、隔声及减振、防振措施，使操作环境中的噪声值达到规范要求；对出入噪声区的人员配备防噪声耳罩或耳塞，并定期检测界区噪声数据，提醒员工规范佩戴防噪声耳塞；按维护要求对设备定期进行检修、润滑，使机器能正常运转，降低噪声；定期对员工进行体检，发现有员工受噪声伤害现象的及时调整岗位。

其次，对电机、泵等小型转动机械设置保护壳罩，对压缩机等大型转动设备设置防护栏杆。检修作业时，严格执行检修规程，停机断电，能量锁闭后方可作业。

3.3做好其他预防工作

第一，在低温设备操作过程中，技术人员需要做好防护工作，佩戴低温手套、防溅面罩、防冻鞋等，来保证自身不受周围环境影响出现健康问题；同时，在低温设备检维修作业时，技术人员还应将设备排空且恢复至常温。第二，做好防毒工作。在空气深冷分离行业中，技术人员需要对氧气生产的室内密闭空间、储存区域应进行氧气含量监测。

结束语

总而言之，在空气深冷分离过程中，深入分析行业危险的有害因素，并做好相应的控制工作，对行业的安全、可持续发展有着重要意义。因此，技术人员应加大对空气深冷分离技术的研究力度，不断优化事故预防方案，提高分离效果，降低事故的发生几率。

参考文献：

[1]姬有仓.空压机爆炸事故的原因与防止措施[J].中国科技博览，2015（25）：55-55.

[2]李洪飞.论空气深冷分离行业危险有害因素的分析与控制[J].中国石油和化工标准与质量，2011，31（11）：223-223.

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