空分设备爆炸事故中,以主冷爆炸居多。产生化学性爆炸的因素是:
1)可燃物质;
2)助燃物质;
3)引爆源。
在主冷中有充分的助燃物质--氧,为碳氢化合物的氧化、燃烧、爆炸提供了必要条件。爆炸严重的会造成整个设备破坏,甚至人员伤亡;轻微的爆炸在局部位置产生,使氧产品纯度降低,无法维持正常生产。爆炸都与易燃物质--碳氢化合物在液氧中积聚有关。
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;
2)静电放电。液氧中有少量冰粒、固体二氧化碳时,会产生静电荷。当二氧化碳的含量为2×10-4~3×10-4时,所产生的静电位可达3000V;
3)气波冲击。产生摩擦或局部压力升高;
4)存在化学活性特别强的物质(臭氧、氮氧化物等),使爆炸的敏感性增大。
主冷中有害杂质有乙炔、碳氢化合物和固态二氧化碳等。它们随时都可以随气流进入主冷。为了安全,预先在净化装置中,例如分子筛吸附器中,其杂质予以清除。但是对切换式换热器自清除流程就做不到这一点。为此,在流程设计和操作中采取以下措施:
1)规定原料空气中乙炔和碳氢化合物的体积分数分别不得超过0.5×10-6和30×10-5;
2)安装液空吸附器,吸附其中有害杂质;
3)采用液氧循环吸附器吸附进入液氧中的杂质,并定期切换;
4)如果液氧中乙炔或碳氢化合物含量超过标准,就开始报警。除规定每小时排放相当于气氧产量的1%的液氧外,再增加液体排放量;
5)板式主冷采用全浸式操作;
6)主冷应有良好的接地装置。