氧氣充裝臺(tái)，氣體充灌排，充裝排防爆墻設(shè)計(jì)，氣體匯流排
1、問題的提出
近年來氧氣瓶在充裝過程中事故時(shí)有發(fā)生，如原杭氧與上海某區(qū)合辦的一家氣體廠，一年中曾發(fā)生過三次氧氣充裝臺(tái)氧氣瓶閥和充裝軟管燃燒事故；2004年7月杭州一家氧氣廠在充裝氧氣時(shí)，當(dāng)壓力達(dá)到10MPa時(shí)，氧氣瓶發(fā)生自燃，將瓶肩切割下來，氣瓶在防爆墻內(nèi)“跳舞”；2004年1月浙江臺(tái)州一家氧氣廠，在充裝氧氣時(shí)，當(dāng)充裝壓力達(dá)到10MPa時(shí) 氣瓶瓶閥發(fā)生燃燒。氧氣充裝過程中發(fā)生燃燒的事例遠(yuǎn)可舉出很多。上述的幾起燃燒事例中，都沒有傷及操作工，其中一個(gè)很重要的原因，上述三個(gè)廠的充裝臺(tái)的防 爆墻設(shè)計(jì)合理，將充裝的氣瓶和集合管控制支閥置于防爆墻兩側(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)氧氣瓶閥或充裝軟管發(fā)生燃燒時(shí)，操作工可迅速到防爆墻的另一側(cè)將集合管上充裝控制支 閥關(guān)閉，避免其他氣瓶的氣體倒流，使事故危險(xiǎn)性終止，有效防止事故的蔓延和擴(kuò)大。（氧氣充裝臺(tái)，充裝排，充灌排）
同在浙江臺(tái)州的另一家氣體廠，2004年7月29日在充裝氧氣過程中，當(dāng)氧氣充裝壓力達(dá)到10MPa時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)從瓶閥螺紋口冒出火光，操作工立即打開放空閥，關(guān)閉切換閥，為阻止其他氣瓶的氣體倒流，即去關(guān)閉充裝支閥，因集合管及充裝支閥與氣瓶同在防爆墻一側(cè)，還沒有來得及去關(guān)閉，瞬間氣瓶發(fā)生了粉碎性爆炸，把氣瓶炸成6塊，其中一塊碎片將一名實(shí)習(xí)操作工頭骨擊開，腦漿溢出，當(dāng)場(chǎng)死亡。另一名操作工小腿被碎片擊斷兩處，強(qiáng)大氣浪沖擊波將其腹部、胸部擊傷，脾臟擊破，經(jīng)搶救雖保住了性命，但造成終身殘廢，
事故分析時(shí)有關(guān)專家指出：如果充裝氣瓶和集合管控制支閥設(shè)計(jì)在防爆墻的兩側(cè)，操作者就不會(huì)到氣瓶側(cè)防爆墻內(nèi)去關(guān)支閥，操作工就有可能避免傷害。認(rèn)為防爆墻設(shè)計(jì)不合理。
設(shè)計(jì)單位認(rèn)為：設(shè)計(jì)的依據(jù)是有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。GB50030—91《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定“灌瓶臺(tái)應(yīng)設(shè)置高度不小于2m的鋼筋混凝土防護(hù)墻”。GB17264—1998《永久氣體氣瓶充裝站安全技術(shù)條件》中規(guī)定實(shí)瓶區(qū)與空瓶區(qū)之間必須設(shè)置防爆墻。其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都沒有規(guī)定“氣瓶充裝時(shí)，必須將充裝氣瓶與集合管充裝支閥置于防爆墻兩側(cè)”的規(guī)定。（氬氣充裝臺(tái)，充裝排，充灌排）

2、灌充臺(tái)防護(hù)墻設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)
首先灌充臺(tái)是否需要設(shè)置防護(hù)墻?，F(xiàn)行GB50030—91《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》，第5.0.9條 “灌瓶臺(tái)應(yīng)設(shè)置高度不小于2m的鋼筋混凝土防護(hù)墻。” GB16912—1997《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》第4.6.5條“灌氧站房充裝臺(tái)應(yīng)設(shè)高不低于2m，厚不小于200㎜的鋼筋混凝土防護(hù)墻。”GB17264—1998《永久氣體氣瓶充裝站安全技術(shù)條件》第6.1.5條“氧氣充裝站實(shí)瓶區(qū)與空瓶區(qū)之間必須設(shè)置防爆墻，其厚度不應(yīng)小于120㎜，高度不低于2000㎜，材料為鋼筋混凝土或其他不燃的強(qiáng)度不低于鋼筋混凝土的材料。”GB50017—93《氫氧站設(shè)計(jì)規(guī)范》，第6.0.8條“氫氣灌充間內(nèi)，應(yīng)設(shè)置高度不低于2m的防護(hù)墻。”（氮?dú)獬溲b臺(tái)，充裝排，充灌排）
從上述四項(xiàng)專業(yè)規(guī)范看，氧氣、氫氣充灌間內(nèi)均明確應(yīng)設(shè)置高度不低于2 m的防護(hù)墻。氮?dú)夂蜌鍤獬涔嗯_(tái)是否要設(shè)防護(hù)墻，規(guī)范沒有明確規(guī)定。在GB50030—91中說的灌充臺(tái)，沒有明確指的是氧氣，也沒有明確包括氧氣、氮?dú)?、氬氣。但在GB16912—1997中指的灌氧站房，在第3.2條制氧站房定義中明確為“以布置充灌并儲(chǔ)存或只壓縮輸送氧氣及其它空分產(chǎn)品工藝設(shè)備為主的，包括有關(guān)主要及輔助生產(chǎn)間的建筑物。”在第3.15條氧（氮、氬等）氣充裝臺(tái)的定義中明確為“充裝氧（氮、氬等）氣體，包括充裝接頭（卡具吊裝器、氣水分離器、充裝管道、閥門、氣瓶防倒鏈、壓力表、安全閥等）整套設(shè)施。”因此，從GB16912—1997的第3.2條、第3.15條、第4.6.5條文綜合理解，氬氣、氮?dú)夤喑湟矐?yīng)設(shè)防護(hù)墻。
3、灌充臺(tái)實(shí)際運(yùn)行是制訂標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計(jì)的最重要的依據(jù)
實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，“規(guī)范”、“標(biāo)準(zhǔn)”制訂的依據(jù)來源于實(shí)踐，反過來指導(dǎo)實(shí)踐。設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)在遵循“規(guī)范”、“標(biāo)準(zhǔn)”的同時(shí)，吸收實(shí)踐中證明有效可行，而“規(guī)范”、“標(biāo)準(zhǔn)”尚未列入的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，作為制定或修訂“規(guī)范”、“標(biāo)準(zhǔn)”的內(nèi)容，使之完善化。
《中國氣體》和《深冷技術(shù)》是我國空分行業(yè)公認(rèn)的權(quán)威刊物，近年經(jīng)常報(bào)道氧氣瓶充裝和氧氣管爆炸的事故，如：
（1）《深冷技術(shù)》2004第6期報(bào)道:2003年8月16日14：30，徐州市沛縣蘆發(fā)氣體充裝站充裝氧氣，當(dāng)壓力達(dá)8MPa時(shí)發(fā)生爆炸，充裝臺(tái)一組15只支閥焊接點(diǎn)全部被氣浪沖斷，一人當(dāng)場(chǎng)死亡。爆炸的原因是誤將磷苯二甲酸二丁脂當(dāng)作四氯化碳使用。
（2）《中國氣體》2004年第3期刊登“氣瓶事故不斷，安全形勢(shì)不容樂觀”一文，報(bào)道2004年2月至7月發(fā)生事故16 起，其中氧氣瓶有關(guān)的占6起。
（3）《中國氣體》2004年第4期報(bào)道，2004年7月23日13：48后的5小時(shí)內(nèi)，江蘇東海縣三家石英制器公司的氫氣瓶發(fā)生三次爆炸，炸死4人。
（4）《中國氣體》2005年第4期報(bào)道了“幾次氣瓶事故爆炸通報(bào)”，從2005年6月14日至2005年9月26日發(fā)生了11次氣瓶爆炸事故，其中氧氣瓶爆炸占了5次。
再從爆炸、燃燒的情況來看，大多數(shù)發(fā)生在10MPa～13MPa為多數(shù)。
如果當(dāng)充裝壓力達(dá)10MPa以上，規(guī)定任何人員不得進(jìn)入正在充裝氣瓶防護(hù)墻內(nèi)，將是對(duì)勞動(dòng)者的一大保護(hù)。因此，從實(shí)踐證明來說，灌充臺(tái)設(shè)置防護(hù)墻是不可缺少的安全措施。
4、灌充臺(tái)防護(hù)墻設(shè)計(jì)的建議
設(shè)計(jì)灌充臺(tái)防護(hù)墻的目的是保護(hù)操作者的生命安全，萬一發(fā)生事故時(shí)，可以隔墻切斷氣源和撲滅火苗，阻止事故的擴(kuò)大，將事故損失減少到最小限度。具體設(shè)計(jì)建議如下：（二氧化碳充裝排，充灌排，充裝臺(tái)）
4.1  防護(hù)墻強(qiáng)度的設(shè)計(jì)
防護(hù)墻體系采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有關(guān)要求如下：
4.1.1 防護(hù)墻的鋼筋一般采用Ф12㎜～Ф14㎜。
4.1.2 鋼筋的布置應(yīng)從防護(hù)墻基礎(chǔ)即埋地500㎜以下鋪設(shè)，鋼筋與鋼筋之間左右、前后、上下之間的距離為120㎜～150㎜。
4.1.3 防護(hù)墻采用的水泥應(yīng)不低于500#。
4.1.4 水泥：砂：石子的拌和比例應(yīng)為3:6:9，砂中不得有泥，石子選用20㎜～30㎜的花崗巖石。
4. 2  防護(hù)墻外形尺寸的確定
4.2.1 防護(hù)墻的高度離地面不小于2m。
4.2.2 防護(hù)墻的厚度：氧氣、氫氣灌充臺(tái)為250㎜～300㎜；氮?dú)?、氬氣灌充臺(tái)為≥200㎜。
4.2.3 防護(hù)墻的長度根據(jù)充裝量和充裝速度來確定，要滿足氣瓶的充裝速度不得大于8m3/h，且充裝時(shí)間不少于30min的規(guī)定，若500m³/h充裝量，即500/8=62.5（頭），分2排，每排充裝頭數(shù)不得少于32頭，每頭間距按250㎜排列，單排防護(hù)墻的長度為8m。
4.2.4 防護(hù)墻的基礎(chǔ)：埋地不小于500㎜，寬度不小于500㎜。
4.3  防護(hù)墻的接地
為了消除靜電，在操作面位置的基礎(chǔ)下，用50㎜×50㎜的角鐵釘打入地下2.5m，然后用40㎜×4㎜的鍍鋅扁鐵接至地面，再與切換閥體接牢，確保接地電阻≤10Ω。
4.4  防護(hù)墻的設(shè)計(jì)型式
4.4.1 E型結(jié)構(gòu)：適用于充裝量少且場(chǎng)地寬敞的單位，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，4.4.2  I型結(jié)構(gòu)：適用于充裝量大或場(chǎng)地緊張的單位，安裝難度大。
4.4.3  大型灌充站防護(hù)墻的布置，
4.5充裝臺(tái)的布置
氧氣、氫氣充裝集合管控制支閥與充裝氣瓶必須分置于防護(hù)墻的各一側(cè)，見圖4、圖5的剖視圖所示。氮?dú)夂蜌鍤饪蓞⒄請(qǐng)?zhí)行，但控制操作面與氣瓶必須用防護(hù)墻隔開。
    安全生產(chǎn)，人人有責(zé)。有句安全警句說得好：愚者用流血換取教訓(xùn)，智者用教訓(xùn)避免流血。建議希望能引起氣瓶充裝標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范制訂的專家和設(shè)計(jì)者的關(guān)照。

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