低温空分设备防爆及安全问题，涉及多学科。笔者从事低温空分行业约40年，想将我获得的一些与此问题有关的情况与信息，利用全面质量管理的观念与方法，整理汇综一下，达到抛砖引玉的目的。同时指出具体问题的责任者，使国产空分设备的防爆安全措施日臻完善，减少危害。
首先提出如下观点：
⑴低温空分设备的是氧和不饱和碳氢化合物（CnHm）在火花引燃下发生微炸，进而可能产生大。
⑵这里只讲发生的区域在液氧蒸发过程中的低温设备。而不讲高温区氧气和其他物质的燃爆，例如氧压机、氧气管道等的燃烧。
⑶液氧在蒸发过程中，某个区域形成了干蒸发，而使得碳氢化合物以固态析出，在有火花情况下发生。
按照上面观点，提出防止的办法如下。
1 堵住碳氢化合物进入的措施
俗话说“病从口入”，那么，如何把“病”——碳氢化合物进入液氧区的各条通路堵死，有如下措施（见表1）。
表1 堵住碳氢化合物（CnHm）进入的措施
措施 |
内容 |
责任者 |
备注 |
空气吸入口的 合理选择 |
选择一个碳氢化合物含量最少、最稳定的空气进口。但同时要考虑风向和非正常的环境改变，例如森林大火、含碳氢化合物气体的非正常排放 |
设计院和用户 |
宾突鲁“80000”空分设备，直接原因就是印尼的森林大火。抚顺乙烯“6000”空分塔，主因就是吸入化工装置停车的排放气体。燕山前进化工厂“3200”空分设备，原因为主冷液氧面上部碳氢化合物含量较高 |
符合标准的空气进入空分设备后， 必须清除碳氢化合物 |
在分子筛吸附器中吸附掉部分碳氢化合物。若在其中增加了一层混合物，可几乎全部吸附掉碳氢化合物，同时还可吸附掉大部分氮氧化合物 |
设备的设计制造单位 |
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仍未挡住的碳氢化合物进入低温区的清除 |
膨胀空气经过液体洗涤；设液空吸附过滤器清除 |
设备的设计制造单位 |
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2 清除液氧中碳氢化合物的措施
若碳氢化合物经过各个关口后还是进入了液氧中，这时要采取如下措施（见表2）。
表2 清除液氧中碳氢化合物的措施
措施 |
内容 |
责任 |
备注 |
严格规定乙炔和碳氢化合物在液氧中的数量 |
各国规定不一，但都有其道理，一定要严格遵守 |
设计制造单位，用户 |
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设置在线记录分析仪；手动分析仪 |
行政领导有必要以文件形式规定 |
设计制造单位，用户 |
抚顺乙烯的“6000”空分就没有设置 |
超标后必须及时排液氧直致停车 |
必须严格执行 |
用户 |
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平时长期、连续排放1%液氧 |
必须严格执行；解决饱和碳氢化合物积累很有效 |
设计制造单位，用户 |
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设置液氧循环吸附器，进一步吸附碳氢化合物 |
用液氧泵或热泵循环液氧；用户严格执行切换周期 |
设计制造单位，用户 |
气氮做热源的热泵效果不好 |
3 选配与操作方面的措施
在操作中改善蒸发过程，避免小引发或导致大；同时在选配设备与材料方面也予以注意，采取的措施见表3。
表3 选配与操作的措施
措施 |
内容 |
责任 |
选择合理的冷凝蒸发器 |
选择合理的冷凝蒸发器如为膜式冷凝蒸发器，可采用绕管式辅助冷凝蒸发器 |
设计制造者 |
控制蒸发量 |
液氧通过蒸发器时蒸发量控制在1/5，即内循环倍率大于5；不要过多减少温差 |
设计制造者 |
全浸操作 |
对膜式不适用 |
设计制造者 |
减少冷损，稳定液面 |
控制膨胀量，使冷凝蒸发器液面略有上升趋势 |
用户 |
材料的正确选择 |
高氧区最好不用铝，用铜（如上塔接近主冷处的填料层） |
设计制造者 |
4 避免局部区域液氧干蒸发的措施
所有的灰尘、分子筛与硅胶粉末、二氧化碳颗粒、氮氧化合物析出物、金属粉末、珠光砂——这些固体颗粒均有可能堵成某个小空间，这个小空间易形成局部干蒸发，引起微爆以致大。采取措施见表4。
表4 避免局部区域液氧干蒸发的措施
措施 |
内容 |
责任 |
备注 |
水洗 |
压缩空气尽量经过水洗 |
设计制造者 |
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保证清洁度 |
保证制造过程的清洁度和安装过程的清洁度 |
设计制造者安装者 |
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过滤粉尘 |
将分子筛、石头、硅胶粉末过滤掉 |
设计制造、安装 |
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完全吸附二氧化碳和水分 |
设计必须有足够的裕度，使用者必须良好再生 |
设计制造者，用户 |
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合理选择冷凝蒸发器翅片 |
冷凝蒸发器翅片要去除毛刺。翅片型式的选择；控制翅片拼接的间隙 |
设计制造者 |
真空钎接翅片若有毛刺就易把粉末留在内部 |
控制氮氧化合物 |
要避免死端沸腾 |
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5 避免火花与雷击的措施
一般来说在液氧区域中很难有火花，如果有火花产生，绝大多数是因静电放电引起的。室外高塔，要避雷。采取措施见表5。
表5 避免火花与雷击的措施
措施 |
内容 |
责任 |
备注 |
避免火花 |
液氧容器要单独接地，接地阻抗＜10Ω；全冷箱接地良好 |
设计制造者，设计院，安装单位 |
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避雷 |
高度超过20米均要避雷 |
同上 |
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