低溫絕熱鋼瓶又稱低溫液體鋼瓶、焊接絕熱鋼瓶,用于貯存液氧、液氮、液氬等低溫液體,能連續提供氣態和液態存儲介質,是一種新型移動式低溫液體容器。低溫絕熱鋼瓶與傳統的氣瓶氣體貯存方式相比,有貯運效率高、運行成本低、使用方便、勞動者勞動強度低等優點。而且液氧使用成本比氣態氧便宜近一半,因此低溫絕熱鋼瓶在機械加工、醫藥、化工、衛生等領域得到廣泛應用。
低溫液體具有極低的溫度和極高的蒸發率,因此低溫絕熱鋼瓶的使用要求比較嚴格。目前,相當部分企業對低溫絕熱鋼瓶和低溫液體的特性和危險性不了解,將盛裝有低溫液體的低溫絕熱鋼瓶作為普通氣瓶使用,存在嚴重的安全隱患。2004年1月6日,昆明一家企業在搬運液氧低溫絕熱鋼瓶的過程中發生爆炸事故,造成1死3傷。2006年10月,青島某企業由于液氧低溫絕熱鋼瓶使用不當,造成匯流排爆炸事故。
下面以使用比較廣泛的液氧低溫絕熱鋼瓶為例,分析低溫絕熱鋼瓶的安全問題和安全使用要點。
鋼瓶結構及液氧特性
低溫液體鋼瓶用于盛裝溫度低于-90℃的低溫液化氣體,容積多在80~450L之間,設計壓力在2.5MPa左右。其結構分為4部分:不銹鋼內外膽、高真空絕熱夾層、內置式蒸發器和閥門管路安全系統(如圖)。其中安全裝置由安全閥和爆破片組成。鋼瓶正常使用漏熱或真空夾層破壞造成急速漏熱,會導致盛裝介質的鋼瓶內膽壓力上升,如果超過規定壓力,安全閥會自動開啟泄放氣態介質,若安全閥失靈,爆破片將受壓爆破泄壓,確保瓶內壓力不超過設定值。
液氧作為低溫液體,具有低溫和高蒸發率的特性。液氧或冷態氧蒸汽與人體皮膚、眼睛接觸會造成嚴重凍傷,與碳鋼、塑料、橡膠等材料接觸,會使其失去彈性變脆易破裂。常壓0℃時,單位體積液氧可以蒸發成800單位體積的氧氣。由于液氧極易氣化,即使在隔熱良好的低溫絕熱鋼瓶里,也會因不斷吸收外界熱量蒸發變為氣態氧,使鋼瓶內壓力逐步升高,若達到設計壓力而不及時泄壓,將造成鋼瓶超壓爆炸,因此要求盛裝液氧的鋼瓶安全裝置必須經常自動開啟和關閉,使鋼瓶保持在額定壓力下工作。
氧是一種強氧化劑、強助燃劑。液氧與油、潤滑脂和瀝青等有機物質,或可燃物接觸,會發生劇烈反應,造成爆炸事故。液氧或富氧(氧濃度超過23%)與難燃物接近,遇明火可引發劇烈燃燒。另外,當人處于富氧區時,衣服和頭發吸附大量氧,吸飽了氧的衣服很容易被點燃,且燃燒劇烈。此外,當常壓氧氣濃度超過40%時,人還會出現咳嗽、呼吸困難、昏迷等癥狀,甚至死亡。
現存安全隱患
目前,多數使用單位對低溫絕熱鋼瓶的結構和危險性不了解,缺乏鋼瓶驗收、檢驗、維護、使用和管理方面的知識和經驗,很多企業將液氧低溫絕熱鋼瓶作為普通氧氣瓶使用,液氧低溫絕熱鋼瓶使用中存在隨意放置、搬運和操作鋼瓶時不采取防護措施,供氧管路不采用低溫元件和控溫措施等問題,造成隱患突出。使用液氧低溫絕熱鋼瓶存在的突出問題,主要有以下4個方面。
1.標準和操作規程不完善
目前國家尚未制定低溫絕熱鋼瓶的統一標準,低溫絕熱鋼瓶的操作使用也無具體規定。造成各企業制造的低溫絕熱鋼瓶規格和標號、鋼瓶的使用環境和工作壓力等參數要求,以及操作中的安全要求都不統一,致使低溫絕熱鋼瓶制造、使用管理混亂。
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