近年来,随着工业生产及科学技术的不断发展,大量的低温液体被应用于焊接、切割、冷冻、食品保鲜、电子工业、医疗等领域,随着低温液体越来越广泛的使用,安全事故问题也显得日益突出,因此如何有效避免安全事故的发生,保证生命、财产安全也就成了我们不得不研究解决的重要问题。低温储罐是一种专门用于储存和供应低温液化气体(如液氧、液氮、液氩、液体二氧化碳等)的夹套式真空粉末绝热压力容器。在工业生产和日常生活中,已被广泛应用。本文通过对低温液体危险性分析,结合低温储罐各种供气模式,简述其安全使用要求和定期维护方法。
一、低温液体危险特性分析
低温液体具有低沸点、易气化,气化后体积急剧增大等特点,惰性气体具有强窒息性,液态氧气具有强氧化性,另外液化气体因温度极低,接触皮肤后易导致冻伤。
1.低温液体在101.3KPa压力下的沸点:液氮为-196℃,液氧为-183℃,液氩为 -186℃。当与人体接触时,会对皮肤、眼睛引起严重冻伤。低温液体少量泄露或管阀内漏时,会吸收外界热量,泄漏点会迅速结露凝霜,严重时会结冰。
2.低温液体接受周围环境高热或大量泄漏吸收周围能量后,其体积会因迅速气化而膨胀。在0℃和101.3KPa压力下,1L低温液体气化后的气体体积:氮为674L,氧为800L,氩为780L。在密闭容器或管道内,因低温液体气化而导致压力升高,易引起容器或管道超压产生物理爆破。
3.在低温储罐周围环境中,低温液体泄露气化后易形成富气区域。若氮、氩、二氧化碳浓度较大时,极易引起窒息伤害。另外,氧浓度较大时,也会发生富氧伤害。
4.氧是一种强助燃剂,具有极强氧化性。液氧与可燃物接近,遇明火极易引起燃烧;与可燃物接触,因震动、撞击等易产生爆震;与可燃物混合,具有潜在爆炸危险。液氧能粘附于衣服织物,遇点火源易引起闪燃,伤及人身。
二、低温储罐安全使用要点
低温储罐的主要功能是充装、储存低温液体。对低温储罐的安全使用要求,应全面考虑气体危险特性、低温保护效果、周围环境状况、压力容器特性等。
1.设施类别和防火间距
液氧储罐生产类别是乙类,最低耐火等级二级。液氧储罐间的防火间距,应不小于相邻两罐中较大罐的直径的一半。容积小于等于50m3的氧气储罐与其使用厂房的防火间距不限。氮气、氩气储罐的间距应满足施工和维修要求,且不宜小于2m。
2.防雷防静电
液氧储罐的区域要有防雷防静电接地装置,每年要邀请有资质单位定期检测接地电阻。液氧罐上的设备、管道、阀门上的法兰连接和螺纹连接处,应采用金属导线跨接,其跨连电阻应小于0.03Ω。
3.防火、防爆
液氧储罐周围5m的范围内,不应有可燃物及一切杂物。而且与氧接触的仪表、工机具、检修氧气设备、人员应有防护用品,严禁被油脂污染。
4.设备附件
4.1保持粉未真空绝热或低温液体储罐夹层的真空度,使其绝对压力保持在1.36Pa~6.80Pa范围内。在冷态下,测试真空度达到16Pa或安全阀起跳频等,内筒异常升压时,需重新抽真空。
4.2 低温储罐上的安全附件如压力表、安全阀等应定期检验,爆破片定期更换。
4.3 低温储罐和其它有关设备严禁超压运行,当设备或系统发生泄漏时,严禁带压紧固螺栓。
4.4定期对储罐外观进行检查,确定无跑、冒、滴、漏、无跑冷、结露等现象,确认储罐焊缝、表面无严重锈蚀。
5.液体分析
正常情况下液氧储罐的最低液位不得低于储罐容量的20%,以防止总碳氢积聚,定期对液氧储罐中水分含量、杂质等进行分析,保证产品纯度。
三、低温储罐的日常检查
储罐处于工作状态时,存在着泄漏、超压、爆炸等潜在危险,若不及时发现、处理这些隐患,就会发展成严重事故。因此制定完善的点检制度并认真执行,对确保储罐安全运行非常重要。储罐日常点检主要包括以下内容:
1.阀门、管路是否泄露,壳体是否结霜、出汗。
2.所有阀门是否处于正常启闭状态。
3.仪表(液位计、压力表)工作是否正常,DCS显示参数与现场一次表是否一致。
4.设置压力上下限,检查储罐压力是否在正常范围内,当压力接近或等于最高压力时,需打开放空阀泄压。
5.液体充满率是否超过92%。
6.对于常压粉末绝热储罐,密封气是否正常。
7.液氧储罐附近严禁放置易燃、易爆物品及一切杂物。
8.液氧储罐附近严禁烟火。
9.液体储罐接地是否良好。
10.如果长期停用,要保证储罐内有一定量的液体,以免重新冷却置换储罐而用去很长时间。
11.支腿是否损坏,基础是否下沉、倾斜、开裂,紧固螺栓完好情况,罐体有无变形、开焊。
12.定期检查储罐的真空度。
四、结束语
气体深冷行业要建立健全安全管理体系,通过了解产品的危险特性,做好设备日常使用和检查工作,消除安全隐患,这样就可以大大减少甚至避免事故的发生。