氧气安全知识培训材料教学提纲Word文档格式.docx
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工艺用氧和切焊用氧。
三、气割原理概述
气割是利用可燃气体与助燃气体（氧气），在割炬内进行混合，使混合气体发生剧烈燃烧。
利用燃烧放出的热量将工件切割处预热到燃烧温度后，喷出高速气流，使切口处金属剧烈燃烧，并将燃烧后的金属氧化物吹除，实现工件分离。
氧气切割过程包括以下三个阶段：
1、气割开始时，用预热火焰将起割处的金属预热到燃烧温度（燃点）。
2、向被加热到燃点的金属喷射切割氧，使金属剧烈燃烧。
3、金属燃烧后生成熔渣和产生反应热。
熔渣被切割氧吹除，所产生的热量和预热火焰热量将下层金属加热到燃点，这样继续下去就将金属逐渐地割穿。
随着割炬的移动，就将金属工件割成所需的形状和尺寸。
所以，金属的切割过程实质是铁在纯氧中的燃烧过程，而不是钢的熔化过程。
四、氧气的爆炸和燃爆
1、氧气的爆炸：
（1）物理爆炸。
无化学反应，也没有大幅升温现象。
一般是在常温或比常温稍高的温度下，由于气压超过了受压容器或管道的屈服极限乃至强度极限，造成压力容器或管道爆裂，如氧气钢瓶使用年限过久，腐蚀严重，瓶壁变薄，又没有检查，以致在充气时或充气后发生物理性超压爆炸。
（2）化学爆炸。
有化学反应，并产生高温、高压，瞬时发生爆炸，如氢、氧混合装瓶，见火即爆。
2、氧气的燃爆
发生燃爆需要可燃物、氧化剂和激发能源三要素同时存在。
氧气和液氧都是很强的氧化剂。
氧气的纯度越高，压力越高，危险性越大。
当可燃物与氧混合并存在激发能源时，可能发生燃烧，但不一定爆炸。
只有当氧与可燃气体均匀混合，浓度在爆炸极限范围内时，遇到激发能源，才能引发爆炸。
这就是燃烧条件和爆炸条件的惟一差别。
五、氧气管道发生爆炸有哪些原因？
氧气管道曾经发生过多起管道燃烧、爆炸的事故，并且多数是在阀门开启时。
氧气管道材质为钢管，铁素体在氧中一旦着火，其燃烧热非常大，温度急剧上升，呈白热状态，钢管会被烧熔化。
分析其原因，必定要有突发性的激发能源，加之阀门内有油脂等可燃物质才能引起。
激发能源包括机械能（撞击、摩擦、绝热压缩等）、热能（高温气体、火焰等）、电能（电火花、静电等）等。
具体如下：
1、管道内的铁锈、粉尘、焊渣与管道内壁或阀口摩擦产生高温发生燃烧
这种情况与杂质的种类、粒度及气流速度有关，铁粉易与氧气发生燃烧，且粒度越细，燃点越低；
气速越快，越易发生燃烧。
表1常压氧气中铁粉燃点
粒度（目）
10～20
20～30
30～50
100
200
燃点（℃）
421
408
392
385
315
2、管道内或阀门存在油脂、橡胶等低燃点的物质，在局部高温下引燃。
几种可燃物在氧气中（常压下）的燃点，见表2。
表2几种可燃物在氧气中（常压下）的燃点如下表
可燃物名称
润滑油
钢纸垫
橡胶
氟橡胶
三氯乙
聚四氟乙烯
273～305
304
130～170
474
507
3、绝热压缩产生的高温使可燃物燃烧
例如阀前为15MPa，温度为20℃，阀后为常压0.1MPa，若将阀门快速打开，阀后氧气温度按绝热压缩公式计算可达553℃，这已达到或超过某些物质的着火点。
空气绝热压缩后温度与压力的关系，见表3。
表3空气绝热压缩后温度与压力的关系
V1/V2
1
2
3
4
5
10
15
20
压强（MPa）
0.1
0.26
0.47
0.95
2.5
4.42
6.6
温度（℃）
112
183
284
462
592
697
4、高压纯氧中可燃物的燃点降低是氧气管道阀门燃烧的诱因
氧气管道和阀门在高压纯氧中，其危险性是非常大的，试验证明，着火的引爆能与压力平方成比例，这些对氧气管道和阀门构成了极大的威胁。
六、氧气爆炸的防范措施
1、设计应严格按照有关的法规、标准执行。
这些法规标准包括《氧气站设计规范》（GB0030-91）、《氧气及相关气体安全技术规程》（GB16912-1997）、《钢铁企业氧气管网的若干规定》（冶金部-1981）等法规标准。
（1）限制氧气在碳素钢管中的最大流速。
见表52；
氧气工作压力/MPa
≤0.1
0.1～0.6
0.6～1.6
1.6～3.0
>
3.0
氧气流速/m·
s-1
13
8
6
（2）工作压力超过1.6Mpa的氧气管道，在沿气流方向在阀门或流量孔板后需装一段长度5倍于直径（但不小于1.5米）的铜管或不锈钢管，以免气流通过阀门或孔板时产生火花，引起事故。
（3）阀组范围内的连接管道，应采用不锈钢或铜基合金材料。
（4）位于氧气放散阀下游侧的工作压力大于0.1MPa的氧气放散管段，应采用不锈钢管。
（5）管材的选择应符后下表中的规定：
管材
压力（Mpa）
<
0.6
0.6~1.6
1.6~3
3~15
水煤气管
√
直缝焊管
卷焊管
螺旋焊管
√√
无缝钢管
不锈钢管
√√√
铜管
黄铜管
铝合金管
注:
上表中√表示推荐管材。
√√表示可用管材，但不经济。
√√√表示用于工艺上有特殊要求之处。
（6）工作压力大于0.1MPa的阀门，严禁采用闸阀；
工作压力为0.1MPa或以上的压力或流量调节阀的材料，应采用不锈钢或铜基合金或以上两种的组合。
阀门的密封填料，应采用石墨处理过的石棉或聚四氟乙烯材料，或膨胀石墨。
（7）氧气管道法兰用的垫片应符合下表规定
工作压力（MPa）
垫 片
≤0.6
橡胶石棉板
＞0.6～3
缠绕式垫片、波形金属包石棉垫片、退火软化铝片
＞10
退火软化铜片
（8）应尽量减少氧气管道的弯头和分岔头，并采用冲压成型；
氧气管道严禁采用折皱弯头。
当采用冷弯或热弯弯制碳钢弯头时，弯曲半径不应小于管外径的5倍；
当采用无缝或压制焊接碳钢弯头时，弯曲半径不应小于管外径的1.5倍；
采用不锈钢或铜基合金无缝或压制弯头时，弯曲半径不应小于管外径。
对工作压力不大于0.1MPa的钢板卷焊管，可以采用弯曲半径不小于管外径的1.5倍的焊制弯头，弯头内壁应平滑，无锐边、毛刺及焊瘤；
氧气管道的变径管，宜采用无缝或压制焊接件。
当焊接制作时，变径部分长度不宜小于两端管外径差值的3倍；
其内壁应平滑，无锐边、毛刺及焊瘤；
氧气管道的分岔头，宜采用无缝或压制焊接件，当不能取得时，宜在工厂或现场预制并加工到无锐角、突出部及焊瘤。
不宜在现场开孔、插接。
氧气管道的弯头、分岔头，不应紧接安装在阀门的下游；
阀门的下游侧宜设长度不小于管外径5倍的直管段。
（9）氧气管道宜架空敷设。
当架空有困难时可采用不通行地沟敷设或直接埋地敷设。
（10）管道应考虑温差变化的热补偿。
（11）氧气管道应有导除静电的接地装置。
厂区管道可在管道分岔处、无分支管道每80～100m处以及进出车间建筑物处设一接地装置；
直接埋地管道，可在埋地之前及出地后各接地1次；
车间内部管道，可与本车间的静电干线相连接。
接地电阻值不应大于10Ω。
当每对法兰或螺纹接头间电阻值超过0.03Ω时，应设跨接导线。
对有阴极保护的管道，不应作接地。
（12）氧气管道应敷设在非燃烧体的支架上。
厂房内氧气管道宜沿墙、柱或专设的支架架空敷设，其高度应不妨碍交通和便于检修。
（13）通过高温作业以及火焰区域的氧气管道，应在该管段增设隔热措施，管壁温度不应超过70℃。
（14）供切焊用氧的管道与切焊工具或设备用软管连接时，供氧嘴头及切断阀应装置在用非燃烧材料制作的保护箱内。
2、安装时的注意事项：
（1）安装前应对管材和管道附件进行质量检验。
管道、阀门和管件应当无裂纹、鳞皮、夹渣等。
接触氧气的表面必须彻底除去毛刺、焊瘤、焊渣、粘砂、铁锈和其他可燃物等，保持内壁光滑清洁，管道的除锈应进行到出现本色为止
（2）管材、阀门、管件、仪表、垫片及其他附件应严格脱脂。
脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净。
（3）管道施工前应进行酸洗-清洗-钝化-脱脂-干燥-密封程序。
管道的焊接应采用氩弧焊打底。
（4）管道、阀门、管件及仪表，在安装过程中及安装后，应采取有效措施，防止受到油脂污染，防止可燃物、铁屑、焊渣、砂土及其他杂物进入或遗留在管内，并应进行严格的检查。
（5）严格按照国家标准进行管道的强度及严密性试验。
3、操作时的注意事项：
（1）开关氧气阀门时应缓慢进行，操作人员应站在阀门的侧面，开启时听到气流声后停止开启阀门，待气流声减弱或停止后再全开氧气阀门，以防止送气时流速和压差过大。
（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、条件作出较详细的说明和规定。
（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。
4、维护保养注意事项
（1）氧气管道要经常检查维护，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，应进行置换，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。
（6）建立技术档案，培训操作，检修，维护人员。
5、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）提高管理人员的警惕性。
（3）提高科学技术水平。
（4）不断完善送氧方案。
氧气事故案例：
案例1：
一起管道氧气爆炸事故
一、事故过程
2005年4月14日上午10时左右,安徽省某公司机动科组织有关人员（总调度、机动科长、仪表负责人、生产维修工人）共8人进入调压站进行气动调节阀更换作业。
作业人员首先关闭了管线两端阀门隔断气源，然后松开气动调节阀法兰螺栓，在松螺栓过程中发现进气阀门没有关紧，仍有漏气现象，又用F型扳手关闭进气阀门。
在漏气情况消除后，作
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