氧气安全知识培训材料.pdfVIP

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氧气基本知识

一、氧气的性质

在常温下,氧气是无色、无味、无毒的气体,比空气重。在标准状态下,氧气密度为

3

1.429kg/m。标准大气压下,当温度降为—182.98℃,气态氧变为液态氧。液氧系天蓝

色、透明、易流动的液体。当温度降为-248.4℃,液氧变为蓝色固体结晶。

氧气本身不能燃烧,但它是一种化学性质极为活跃的助燃气体,属于强氧化剂。氧

与其他物质化合生成氧化物的氧化反应无时不在进行。氧气与一切可燃物可进行燃烧。

与可燃气体,如氢、乙炔、甲烷、煤气、天然气等可燃气体,按一定比例混合后容易发

生爆炸。其化学反应的能力是随着氧气压力的增大和温度的升高而显著增强。氧气纯度

越高,压力越大,愈危险。各种油脂与高压氧气接触,就会发生激烈的氧化反应而迅速

燃烧甚至爆炸。由此可见,氧气既是助燃气体,又可以促使某些易燃物质自燃。

二、氧气的生产应用

随着吹氧炼钢、高炉富氧鼓风等强化冶炼的措施和钢坯自动火焰清理机新技术的采

用,钢铁企业的用氧发展很快,已成为国民经济中最大的用氧部门。

氧气的制取方法很多,一般有化学法、电解法、吸附法和深度冷冻法等。

深度冷冻法制氧以空气为原料,电耗低(1.8~2.16MJ/m3)、成本低、产量高、质量

好,安全运转周期长,工艺成熟,目前已在工业上得到广泛应用。

氧气在钢铁企业生产中占有很重要的地位,并具有非常广泛的用途。其用途基本可

分为: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10~2020~3030~50100200

(目)

燃点421408392385315

(℃)

2

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