液氮發(fā)生器是一種特殊的工業(yè)產(chǎn)品,具有超低溫、膨脹性、無氣味、無毒等特點。隨著液氮在精密工業(yè)、醫(yī)藥、食品等領域的廣泛應用,液氮容器在沖存液氮過程中經(jīng)常發(fā)生爆炸事故。如何預防液氮容器爆炸事故已成為液氮容器企業(yè)必須面對的安全問題。事故發(fā)生后,事故調(diào)查人員通過事故分析,幫助企業(yè)總結(jié)經(jīng)驗,吸取教訓,研究和掌握液氮容器的安全性能,從根源上制定預防事故發(fā)生的對策和措施,確保液氮儲存的安全。
液氮是一種危險的化學物質(zhì),液氮容器爆炸會造成設備損壞和重大人員傷亡。因此,液氮發(fā)生器的安全問題應引起足夠的重視。液氮容器爆炸事故的原因如下。
1、外部環(huán)境影響
(1)高溫高壓
液氮是由空氣壓縮冷卻而成,氣化后可還原為氮氣。一升液氮氣化,15℃時,溫升約為體積膨脹的180倍。當外部溫度壓力超過容器所受的冷卻溫度和壓力時,就會發(fā)生爆炸。
?。?)碰撞振動
液氮發(fā)生器采用特殊的防震設計,除靜態(tài)儲存外,還可在充裝運輸狀態(tài)下使用。但液氮罐體在劇烈碰撞和振動時,會造成保溫層或其他部件損壞,外部環(huán)境會直接影響氣化,導致爆炸。
(3)密封、通風不良
如果使用液氮并將其儲存在通風不良的環(huán)境中,則會使室內(nèi)氮氣和一氧化氮的濃度積累達到爆炸極限,從而引發(fā)爆炸。
2、質(zhì)量因素
?。?)材料選擇不當
液氮容器和容器一般由純鋁箔和不銹鋼冷軋和熱軋鋼板制成。
?。?)可憐的絕緣
液氮罐由內(nèi)外雙罐組成。罐體的外表面包裹著多層絕熱體。反射材料和保溫材料一旦脫落,會使相鄰的反射材料直接接觸外罐,使內(nèi)罐液氮迅速膨脹氣化,直至爆炸。
?。?)閥門、儀表等配件老化
在長期使用過程中,如果液氮罐閥門、儀表等附件不注意定期保養(yǎng)和更換,一旦這些附件老化,就會引起溫升或液氮泄漏、爆炸。
3、人為因素
?。?)儲運不當
液氮儲罐的儲存方式一般分為儲罐和輸送罐兩種。儲罐主要用于室內(nèi)液氮的靜態(tài)儲存。
?。?)使用不當
長期使用液氮發(fā)生器,如果使用過程中沒有做定期的維護檢查和保養(yǎng),設備將不安全,可能會引起爆炸事故。
操作液氮罐時,如果排氣閥不打開或開度不夠,液氮自然蒸發(fā)后長時間內(nèi)缸內(nèi)壓力會增大。此時,如果沒有安全保護裝置,壓力繼續(xù)上升,就可能導致增壓器底部的管道在原有的缺陷管道上開裂。液氮一旦滲入層間空間發(fā)生氣化,層間壓力迅速增大,導致外筒爆炸。
部分液氮發(fā)生器內(nèi)操作人員沒有接受過安全教育,只有通過掌握口授操作技能后才能上崗操作,安全質(zhì)量和技能較差,也容易發(fā)生事故。
?。?)液氮泄漏
罐內(nèi)液氮長期不能正常排出,或大量泄漏到層間空間汽化,也可能導致液氮容器爆炸。
安全控制措施
從以下幾個方面保證液氮容器的安全使用。
1、使用前檢查
液氮發(fā)生器投入使用前,應對液氮容器的外觀、標識、產(chǎn)品合格證、使用說明書等進行校核。容器壓力表在使用前應定期送計量檢定機構(gòu)檢驗。容器安全閥、爆破片等安全裝置應處于良好狀態(tài),無異常情況方可投入使用。
2、灌裝前檢查外殼是否有缺陷
注滿液氮罐前,檢查殼體是否凹陷,真空排氣口是否完好。如果損壞,真空度會降低,如果嚴重,進氣口不能保溫,使罐體上部結(jié)霜,液氮損失大,失去繼續(xù)使用的價值。
3、在使用過程中隨時檢查油箱的使用情況
在使用過程中,應隨時檢查油箱的使用情況。在液氮進入罐內(nèi)的前提下,如果發(fā)現(xiàn)罐頂及上部有水或結(jié)霜,說明罐內(nèi)存在質(zhì)量問題,應立即停止使用。在箱蓋上沒有水或結(jié)霜現(xiàn)象,用手觸摸外殼,感覺上冷,熱越低,坦克質(zhì)量問題,也就是說,液氮每日損失很大,要注意觀察,防止液氮消費結(jié)束后損傷,破壞存儲材料,這個時候停止使用;如果上、下溫度相同,水箱的質(zhì)量就不成問題。經(jīng)常使用該流程進行檢查;可以用肉眼觀察,也可以用手觸摸外殼,如發(fā)現(xiàn)外殼掛霜,應停止使用。特別是當頸管內(nèi)壁被霜凍住時,不宜用刀等鋒利的工具刮傷,以免頸管內(nèi)壁受損,造成真空不良。
4、注意液氮容器的儲存方式
液氮發(fā)生器應貯存在通風、陰涼的地方,不能直接置于陽光下。此外,無論在使用或儲存時,液氮罐不能傾斜、水平、倒置、堆壓、相互撞擊或與其他物體碰撞,要輕拿輕放,并始終保持直立。
5、建立日常維護記錄
生產(chǎn)經(jīng)營單位應當制定液氮發(fā)生器安全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全操作規(guī)程,建立容器定期檢查和日常維護記錄。
6、提供全職和兼職經(jīng)理
用戶單位應明確管理部門,配備必要的專職和兼職管理人員,定期對使用中的液氮容器進行維護和檢查,發(fā)現(xiàn)故障或隱患應立即停止使用,并及時報告事故。如果容器在使用過程中表面出現(xiàn)結(jié)霜、凝結(jié)現(xiàn)象,應立即解除壓力,停止使用。應盡快查明原因,并在容器重新投入使用前將故障排除。
7、沒有合格的安全培訓就不要工作
生產(chǎn)經(jīng)營單位的主要負責人、安全管理和設備操作人員應接受必要的安全培訓,熟悉安全生產(chǎn)規(guī)章制度和安全操作規(guī)程,安全生產(chǎn)所需的知識,掌握崗位安全操作技能,加強傷害事故預防、控制和應急處理能力。未經(jīng)安全生產(chǎn)培訓合格的,不得上崗工作。