在液氧站的日常安全管理过程中,从设计开始,到安装、调试、验收,包括专家检查过程中经常会提出液氧站的电气设备设施非防爆等问题,同时国内也发生过诸如“河南义马气化厂‘7·19’重大爆炸事故”、“攀钢集团钛业有限责任公司钛冶炼厂‘1·7’生产安全事故”等多起涉液氧爆炸等典型事故,提高了大家对液氧站防爆管理的认识水平,但是液氧站的防爆要求是什么样的呢?
一、相关依据
1.根据《氧气站设计规范》(GB 50030-2013)第 8.0.2 条,明确液氧系统设施(含储存、汽化区域)为 21 区火灾危险区,并非爆炸危险区;该区域电气设施应符合《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058)对火灾危险环境的规定,而非爆炸性气体环境的防爆要求。
2.根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》(GB 50058-2014)第 3.1.1 条,界定爆炸性气体环境需存在可燃气体与空气混合形成爆炸性混合物等情况,液氧是助燃剂而非可燃气体,不满足该条款的爆炸危险环境形成条件,故无需按防爆区域设计电气设备。第 5.4 节(火灾危险环境电力装置设计相关内容),21 区火灾危险区的电气设备,核心要求是适应环境、防点燃可燃物质,而非防爆,可选用防护型等适配电气设备,无需防爆型
二、事故分析
1.根据《攀钢集团钛业有限责任公司钛冶炼厂“1·7”生产安全事故调查报告》,直接原因为“冶炼厂氧气使用不均衡,用量存在较大的波动,氧气压力变化较大,在需氧量较大时,气化器流速加快,低温氧气或液氧(气化器的气化能力是固定的)进入气化器出口端的管道,而气化器出口的温度未得到有效的监控与控制,未能有效阻止低温氧气或液氧进入氧气储罐。当低温氧气或液氧进入氧气储罐后导致储罐下封头钢板(牌号:Q245R)发生“冷脆”,力学性能迅速下降,不足以承受罐内压力而发生脆性断裂,导致爆炸,爆炸产生的冲击波是导致肖大梅死亡的直接原因”。简单来说应该属于钢板“冷脆”后发生的物理爆炸。但是该事故被很多公众号标题为类似“工人用手机拍照报告隐患,当场被炸死!切记:危险爆炸场所切勿使用非防爆工具!”等字样,有一定误导性。
2.根据《三门峡市河南煤气(集团)有限责任公司义马气化厂“7.19”重大爆炸事故调查报告》,直接原因为“义马气化厂C套空分装置冷箱标高42米处V701阀(粗冷凝器液空出口阀)相连接管道发生泄漏没有及时处置(时间长达23天),富氧液体泄漏至珠光砂中,低温液体造成冷箱支撑框架和冷箱板低温冷脆,在冷箱超压情况下,发生剧烈喷砂现象(砂暴)并导致冷箱倒塌。冷箱及铝制设备倒向东北方向,裂东侧500m3液氧贮槽及停放在旁边的液氧槽车油箱,大量液氧迅速外泄到周边区域,可燃物(汽车发动机机油、柴油、铝质材料)助燃气体(氧气),激发能(存有余温的发动机、正在运行的液氧充车泵及电控箱产生的电弧火花、坠落物机械冲击)三要素共同造成第一次爆炸,第一次爆炸产生的能量作为激发能,使处于富氧环境中的填料(厚度0.15mm)、板、板式换热器等铝质材料发生第二次爆炸”。简单来说应该属于“砂爆”(物理爆炸)后引发的联锁爆炸。
三、其他
根据《低温液化气体安全指南》(GBT35528-2017)第8.2.3条,液氧在室内使用时,电子设备和电器需要使用防爆型。
四、结论
液氧是日常生产生活中常见的危险化学品,属于强助燃剂和强氧化剂,其特性之一就是与可燃物接近时,遇明火极易引起燃烧危险。室外液氧储存、汽化等区域按规范不属于爆炸性气体环境的防爆区域,无需选用防爆电气设备,但属于火灾危险 21 区,电气设备需满足火灾危险环境的安全要求。液氧(非氧气)在室内使用时,电子设备和电器需要使用。