氧气管道燃爆事故案例分析

1 引言

近几年，随着钢铁工业的高速进展及高炉富氧等强化冶炼措施的采纳，

钢铁企业需氧量大幅度增加，尤其是管氧输送量的增多更为明显。管氧大

多数采纳纯氧、中压输送，因此氧气管道的安全运行尤为重要。防止氧气

管道燃爆事故的发生，应引起广阔同行的高度重视。本文就某厂新安装两

个月后的一根氧气管道燃爆事故进展分析，供人们在管氧治理工作中借鉴。

2 事故经过

2003 年7 月17 日0：30，因管网压力高，调度指令停两台1500m3／

h 氧压机。0：40 操作工发觉 “一万”制氧机恒压装置压力偏高，管网压

力上涨较快，此时管网压力为2.4MPa，申请停5000m3／h 氧压机。0：56

正值操作工预备停5000m3／h 氧压机时，听见一声巨响，随后只见1500m3

／h 氧压机房后天空一片火红，并持续了几秒钟。事后发觉，一条新增的

连接新建16000m3／h 制氧机与老空分系统的膨胀节被炸裂，被炸裂的膨

胀节后面的20 多米的氧气管道被烧黑并局部烧熔，同时四周的树及草被

烧燃。操作人员抓紧关闭相应的阀门，组织扑火，才未使事态进一步扩大。

3 事故缘由

事故发生后，该厂马上组织国内制氧专家对现场进展查看和对事故管

道、焊接处取样分析。

　　据现场查看及取样分析状况：①管内存在氧化铁皮、焊渣及阀门

加工的残渣等杂质；②管内有锈渣、水渍；③管道附件弯头、变径不符合

标准要求；④管托、管座设计不合理，使膨胀节产生径向 振动而损坏；⑤施

工单位无施工资质。

　　引起氧气管道燃爆的缘由有如下几个方面：

　　(1)施工质量问题是造成氧气管道燃爆的根本缘由。

①管内有氧化铁存在，熔融物剥落层内有铁锈，说明管道酸洗不彻底；

②管道有锈渣、水渍，说明管道酸洗后没有进展钝化处理及安装完后

较长时间内未投运时没有进展充氮爱护；

③焊渣及阀门 加工的残渣存在，说明管道施工完后吹扫不洁净。进

展吹扫时阀门末撤除，阀门存在的死角吹扫不到。阀门不应参加吹扫，阀

门应在撤除后单独处理，管道应用短管连接进展吹扫。

　　施工质量问题造成新安装的氧气管道内存在氧 化铁、锈渣、焊

渣等残留异物，在氧气流淌中成为 引火物。这些引火物的存在为本次氧

气管道燃爆事故供应了根本条件。

　　(2)管托、管座及管路走向设计不合理，使膨胀节产生径向振动

而损坏。

　　由于管托、管座及管路走向设计时没有充分考虑管道运行中径向

振动或位移，当管内压力变化时，管道产生径向振动或位移，使膨胀节也

产生径向振动而损坏。压力上升以后膨胀节就被压破，氧气外泄，形成高

速气流。

　　当管网压力升到2．4MPa 时膨胀节被冲破，氧气外泄瞬时流速到

达亚音速(约300m／s)，管内的 杂物在高速气流带动下与管道内壁发生

剧烈摩擦、 碰撞，使管道局部过热到达燃点而燃烧。有关资料 显示：氧

气中混有氧化铁皮或焊渣，在弯管中的氧气流速到达44m／s 时，产生的

高温能将管壁烧红； 杂质为焦炭颗粒、氧气流速为30m／s，杂质为无烟

煤、氧气流速为13m／s 时，产生的高温能将管壁烧 红。因此当膨胀节裂

开时，管道内的氧气流速大大提高，致使施工中留在管道中的氧化铁、焊

渣在高纯氧中燃烧起来，钢管在纯氧中也燃熔。

　　(3)氧气管道设计缺少安全保证措施。

管路设计时未考虑在恒压调整阀前增加过滤器，造成焊渣等杂物将调

整阀卡死，不能准时调整恒压阀后管网压力，使管网压力超过正常工作压

力。

4 防范措施

4.1 氧气管道安装方面

　　(1)在确定氧气管道施工单位时应选择具有相 应资质和有氧气

管道施工阅历的施工队伍。

　　(2)氧气管道在安装之前应按GB 16912-1997 《氧气及相关气

体安全技术规程》进展严格的酸洗、 脱脂处理。酸洗、脱脂后管道用不

含油的枯燥空气 或氮气吹净。

　　(3)氧气管道安装施工后较长时间未投运时应 充枯燥氮气进展

爱护，以防潮湿空气进入，使管道 生锈。

　　(4)氧气管道施工完毕后应进展严密的吹扫、 试压及气密性试

验。吹扫应不留死角，吹扫气体应 选用枯燥无油空气或氮气，且流速不

小于20m／s。 严禁采纳氧气吹扫。

　　(5)氧气管路焊接时应采纳氩弧焊打底，并按 GBJ 235、GBJ

236 标准的有关规定上升一级处理。

　　4. 2 氧气管道设计方面

　　(1)在选用膨胀节作管道伸缩补偿时，管道走 向设计时应充分

考虑削减管道运行过程中的径向振 动或位移的措施.

　　(2)在恒压调整阀前应设计相应的过滤器，防 止铁锈、杂物卡住

调整阀。阀门后均应连接一段其 长度不短于5 倍管径、且不小于1.5m 的

铜基合金或不锈钢管道，防止着火。

　　(3)氧气管道应尽量少设弯头和分岔，工作压力大于0.1MPa 的氧

气管道弯头、变径应采纳冲压 成型法兰制作。分岔头的气流方向应与主

管气流方 向成45°~60°角。

(4)法兰密封圈宜采纳紫铜或聚四氟乙烯材料的O 型密封圈。

氧气管道应设有良好的消退静电装置，接地电阻应小于10Ω，法兰

间电阻应小于0.1Ω。

5 其他留意事项

5.1 操作留意事项

（1）开关氧气阀门时应缓慢进展，操作人员应站在阀门的侧面，开

启要一次到位。

（2）严禁用氧气吹刷管道或用氧气试漏、试压。

（3）实行操作票制度，事先对操作目的、方法、条件作出较具体的

说明和规定。 （4）直径大于70mm 的手动氧气阀门，当阀前后压差缩小

到0.3MPa 以内时才允许操作。

5.2 维护保养留意事项

（1）氧气管道要常常检查维护，除锈刷漆，每3～5 年一次。

（2）管路上的安全阀、压力表，要定期校验，1 年1 次。

（3）完善接地装置。

（4）动火作业前，应进展置换，吹扫，吹出气体中氧含量在18％～

23％时为合格。 （5）阀门、法兰、垫片及管材、管件选用应符合《氧

气及相关气体安全技术规程》（GB16912-1997）的有关规定。

建立技术档案，培训操作，检修，维护人员。

5.3 其他安全措施

（1）提高施工、检修及操作人员对安全的重视程度。

（2）提高治理人员的警觉性。

（3）提高科学技术水平。

（4）不断完善送氧方案。