??????? 摘要：制氧裝置涉及氧、氮、氬等，制氧裝置實際運行過程中存在的危險有害因素主要是爆炸、火災，其次還存在中毒窒息、觸電、機械傷害、高處墜落、物體打擊、低溫、噪音等危險有害因素。通過對制氧裝置所涉及到的主要生產裝置、設備、設施和物料進行分析，辨識出制氧裝置的主要危險有害因素，對相關安全要素進行分析，提出應采取的安全設施和對策措施，提高制氧裝置的安全管理。?

??????? 關鍵詞：制氧，危險因素，分析，安全
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??????? 隨著國民經濟的發展，國內空分行業發展很快，裝備制造水平、生產能力等方面有長足進步。因空分行業的最終產品氧氣、氮氣等工業氣體主要服務于國家支柱產業，如化工產業、冶金產業、醫療行業以及電子行業等。因此空分行業的未來發展與化工產業、冶金產業、醫療行業以及電子行業等息息相關。

通過對空分制氧工程固有的和潛在危險、有害因素的辨識和分析，對工程可能出現的各種危險事故及其風險程度進行定性、定量分析，并預測重大事故的性質及危險、有害程度。分析、預測項目潛在的危險、有害因素，并找出制氧系統過程中應重點防范的危險、有害因素。提出保證制氧工程安全運行，避免各類事故的發生，保障員工身心健康的對策措施，同時提出有關勞動安全方面的意見及建議，為設計提供依據，為勞動安全管理工作提供重要的參考意見，以確保項目的本質安全。
??????? 第2章 國內制氧技術簡介

工業上制取氧氣的方法很多，常見的有電解水法（同時制取氫氣和氧氣）和分離空氣制取氧氣法兩種。電解水制氧的方法由于耗電量大，只有在使用氫氣的企業考慮綜合利用?？辗种蒲跤袃煞N分離方法，一是全低壓吸附工藝，二是深度冷凍法分離空氣同時制取氧氣和氮氣。空氣深度冷凍分離法生產工藝按壓縮空氣壓力的高低又分為：高壓流程（10～20MPa），多是小型；中壓流程（2～2.5MPa），多是中小型；高低壓流程（0.6、10、20MPa），多是大中型；全低壓流程（0.6MPa），多是大型。

空分裝置是以空氣為原料制備氧氣和氮氣及氬氣等惰性氣體的分離裝置。空分機組制備氧氣、氮氣、惰性氣體（如氬氣）使用的主要原料就是充斥于大氣層的空氣。通過對空氣進行壓縮、膨脹制冷，進而使空氣液化，利用分餾裝置精餾提純，在空氣中分離出氧氣、氮氣和惰性氣體（如氬氣）等產品。生產中使用的原料空氣不需要特殊開發過程，可以在生產地隨意獲得。目前空分行業是屬于化工產業的一個分支行業。根據空分行業自身發展趨勢來看，目前空分行業的發展具有以下特點：

第一，裝備規模大型化。目前隨著化工、冶金產業生產裝置的大型化，對于氧氣、氮氣、惰性氣體（如氬氣）等工業氣體的需求也相應增加，這就要求與之匹配的空分設備具有更大的生產能力。經過多年的技術積累，我國空分設備的制造水平不斷提高。目前國內制造的最大空分裝置（杭氧制造）已經達到60000Nm³/h空分的規模。

第二，自動化水平不斷提高。目前國內制造的空分裝置普遍采用DCS集散控制系統，實現了空分生產的自動控制。大大降低了勞動強度，減少了人員配置。

第三，工藝更先進，可靠性、安全性更高。目前空分裝置普遍采用全低壓分子篩吸附凈化、增壓透平膨脹機制冷、規整填料上塔及全精餾無氫制氬等新工藝、新技術。在氬提取的過程中不再使用危險性高的氫氣，大大提高了可靠性和安全性。

??????? 原料空氣在空氣吸入過濾器中去除了灰塵和機械雜質后，進入空氣透平壓縮機中，借助中間冷卻器進行中間冷卻，將空氣壓縮至約0.62MPa(A)，然后進入空氣冷卻塔中冷卻。

空氣在直接接觸式空氣冷卻塔中與水進行熱質交換，降溫至～10℃，然后進入交替使用的分子篩吸附器。用于冷卻空氣的水有兩部分：一部分為常溫水，由泵加壓后進入空冷塔中部；另一部分稱為冷凍水的則是來自循環水網，先進入渾水器中，而后經過水泵加壓進入冷水機組，降溫后進入空冷塔的頂部。

出空冷塔空氣進入分子篩吸附器，分子篩吸附器為立式雙床層，用來清除空氣中的水份、二氧化碳和一些碳氫化合物，從而獲得干凈而又干燥的空氣。兩臺吸附器交替使用，即一臺吸附器吸附雜質，另一臺吸附器則由污氮氣進行再生。

??????? 凈化后的加工空氣分成兩路:一路被稱作膨脹空氣，首先經過一個精細過濾器濾去機械雜質，而后進入膨脹機增壓端增壓，增壓后的空氣首先在增壓機后冷卻器中被冷凍水冷卻，然后進入主換熱器中的膨脹氣通道，被相鄰通道中的返流氣冷卻后，再從主換熱器中部抽出，進入透平膨脹機中膨脹，膨脹后的空氣進入上塔中部參加精餾；另一路空氣直接進入主換熱器被冷卻至露點溫度進入下塔。

已冷卻的空氣進入下塔參加精餾。進入下塔的空氣通過塔板上的篩孔使塔板上的液體蒸發，由于氧、氮、氬的沸點間的差異，使更多的氮氣從液體中蒸發出來，同時經過塔板的空氣中更多的氧組分被冷凝下來。最終在下塔底部獲得含氧38%的富氧液空，而在下塔頂部獲得純氮。

??????? 下塔頂部的氮氣經過冷凝蒸發器，與來自上塔底部的液氧進行熱交換，液氧被蒸發，而氮氣被冷凝，一部分冷凝液氮再回到下塔作回流液，另一部分液氮，在過冷器中進行過冷，然后送入上塔頂部作為上塔的回流液。從下塔底部抽出富氧液空，在過冷器中過冷，其中一部分富氧液空提供給粗氬塔冷凝器作為冷源，另一部分送入上塔中部參加精餾。

??????? 以不同狀態進入上塔的各物料：液空、液氮、來自粗氬塔冷凝器的液空蒸汽和膨脹空氣，通過上塔的進一步分離，在上塔底部獲得純度為99.6%的氧氣，經主換熱器復熱至～12℃后出冷箱，作為氧產品送出。

??????? 從上塔的上部抽出污氮氣，經過冷器、主換熱器復熱后部分去純化系統作再生氣，另一部分去水冷塔。從上塔頂部抽出的氮氣，經過冷器、主換熱器復熱后分成兩股，一股作為產品氮氣并入管網，另一部分送入預冷系統的水冷塔。

從上塔的中部抽取一定量的氬餾份送入氬塔，氬塔在結構上分為兩段，兩段之間由液氬泵連接，第二氬塔底部的回流液經液氬泵送入第一氬塔頂部作為回流液，經過氬塔精餾，在塔上部獲純氬，并送入液氬貯存系統。
??????? 2.3 主要生產設備、設施