2 碳?xì)浠衔镌谝貉踔斜ǖ臋C(jī)理
??? 1．燃燒或化學(xué)性爆炸必須同時(shí)滿足三要素
??? 眾所周知，燃燒或化學(xué)性操作必須同時(shí)滿足三要．素：即可燃物，助燃物及引燃引爆能量。它們不僅必須在同一系統(tǒng)同時(shí)存在，液氧和氣氧是始終存在的。下面重點(diǎn)討論一下可燃物和引燃引爆能量。
??? 2．碳?xì)浠衔镌谝貉踔斜ǖ臈l件
??? 前面已討論過碳?xì)浠衔镌谝貉踔械姆e聚過程。碳?xì)浠衔镌谝貉踔惺欠裰灰蟹e聚就會(huì)發(fā)生爆炸，還是要積聚到什限度后才會(huì)發(fā)生爆炸?科學(xué)研究證明于碳?xì)浠衔镆貉踔械暮勘仨氝_(dá)到其爆炸極限，且析出固體碳?xì)浠衔锖?，再有足夠引燃引爆能量，才?huì)發(fā)生爆炸。
??? 必須指出的是：有時(shí)，甚至是大部分時(shí)間，液氧中的乙炔及其它碳?xì)浠衔锖侩m未達(dá)到它們的爆炸下限和折出固體度。但主冷卻發(fā)生了爆炸。本人收集到的數(shù)十起爆炸前對(duì)乙炔有化驗(yàn)數(shù)據(jù)的主冷爆炸事故，掖氧中C2H2均小于1X104％遠(yuǎn)未到其爆炸下限和析出固體的程度。這只能說明，由于主冷結(jié)構(gòu)不合理或局部通道不暢通，造成乙炔等碳?xì)浠衔锞植繚饪s出固體，在滿足其點(diǎn)燃能量后，即發(fā)生局部爆炸。
??? ①空氣中可能存在的主要碳?xì)浠衔镌谘鯕庵械谋ㄏ孪藜捌渌薁顟B(tài)，見表7。
??? ②可爆雜質(zhì)的爆炸敏感性。
??? 液氧內(nèi)務(wù)類碳?xì)浠衔锟杀s質(zhì)敏感性，在相同碳原子數(shù)情況下隨其不飽和度而增加。各種碳?xì)浠衔锱c液氧混合物爆炸感性依下列次序提高：甲烷→丙烷→丁烷→丁烯乙烯→丙烯→乙炔。

表7 若干種碳?xì)浠衔镌谘鯕庵械谋ㄏ孪?、所需最小膜破壓力及其所呈狀態(tài)^[1]

??? 可見，乙炔的爆炸敏感性最高，甲烷的爆炸敏感性最差，乙烷的爆炸敏感性較差。
??? 可爆混合物系統(tǒng)引爆所需的最小膜破壓力，其值越小越易引爆。各種碳?xì)浠衔锏淖钚∧て茐毫Φ慕档停渑帕写?，各種碳?xì)浠衔锱c液氧混合物的爆炸敏感性排序相一致。
???3．爆炸威力相關(guān)因素
??? 爆炸威力的大小，決定于參與化學(xué)反應(yīng)的可燃物的數(shù)量及其高熱值。參與化學(xué)反應(yīng)的可燃物數(shù)量越大，其高熱值越，爆炸威力就越大。
???4．引燃引爆能量
??? 對(duì)空分塔而言，引燃引爆能量主要有：
??? (1)摩擦與撞擊的機(jī)械作用。固體顆粒，特別是乙炔等碳?xì)浠衔锕腆w與器壁及主冷通道的摩擦、撞擊產(chǎn)生的能量。
???(2)靜電放電火花與干冰、分子篩粉末。固體乙炔等在液氧中沸騰時(shí)與器壁及主冷通道的摩擦、撞擊，可產(chǎn)生很的靜電電壓(因液氧電阻極大)。當(dāng)液氧中有干冰、分子篩粉末時(shí)，靜電電壓即可達(dá)3000V。靜電場(chǎng)強(qiáng)度取決于固體顆粒在液中的運(yùn)動(dòng)速度、雜質(zhì)的數(shù)量和性質(zhì)。對(duì)同種固體微粒，其運(yùn)動(dòng)速度快，雜質(zhì)數(shù)量多，產(chǎn)生的靜電電壓則就迅速提高。靜電電，即可引燃固體乙炔等碳?xì)浠衔?^[5]
???(3)壓力脈沖和氣流沖擊。主冷內(nèi)，因液氧沸騰運(yùn)動(dòng)，液體的沖擊波可使氣泡得到瞬間壓縮，從而使局部溫度提高。獻(xiàn)指出，在液氧沸騰時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)10m／s上，此時(shí)順沖擊波方向的壓力可達(dá)10MPa，逆沖擊波方向的壓力可達(dá)0MPa，而瞬間局部會(huì)絕熱壓縮產(chǎn)生高溫?？梢妷毫γ}沖、氣流沖擊也可能是一個(gè)引爆源^[5]
???(4)具有特別反應(yīng)能力物質(zhì)的作用：
??? ①臭氧(03)的作用。碳?xì)浠衔镌谝貉踔械谋舾行?，隨臭氧的存在而提高，如不飽和的碳?xì)浠衔飸腋∮诔粞醵葹?00×10^-4％的液氧內(nèi)時(shí)，其引爆所需的沖擊能則較無臭氧存在時(shí)小，在爆發(fā)率為100％時(shí)，引爆所需能量一般下降30％～45％。
??? ②氮氧化合物的作用。當(dāng)二氧化氮與臭氧在液氧中同時(shí)存在時(shí)，碳?xì)浠衔锏谋舾行跃陀泻艽筇岣?。許多主冷爆炸事故報(bào)告指出，當(dāng)氧站周圍有關(guān)裝置向大氣中排放大量氧化氮時(shí)，即使液氧中乙炔含量比大氣中無氧化氮時(shí)的乙炔含量低很多，但主冷仍發(fā)生了爆炸，可見氮的氧化物促進(jìn)了主冷的爆炸。
??? 綜上所述，當(dāng)主冷或其它有氧的地方(或局部)的可燃物≥其爆炸下限，并達(dá)到其點(diǎn)燃能量后，爆炸就變得難以避免了。
3 對(duì)有害雜質(zhì)在空分塔內(nèi)積聚爆炸的
??? 防范防止有害雜質(zhì)在空分塔內(nèi)的積聚、爆炸的基本要求如下：首先是制氧的原料空氣條件要好，大氣中的有害雜質(zhì)不超量；第二是加工原料空氣入塔前，要盡最大可能將其中的有害雜質(zhì)凈除掉；第三是有害雜質(zhì)一旦進(jìn)入塔內(nèi)后，應(yīng)采取有效措施阻止或不讓它們?cè)谝貉踔袧饪s；第四是配備足夠的必要的檢測(cè)儀器，隨時(shí)監(jiān)督它們有液空、液氧中的含量，一旦超過正常運(yùn)行的允許值，即采取有效措施，稀釋或消除之。具體措施如下：
??? 1．原料空氣必須滿足的要求
??? 空分設(shè)備吸風(fēng)口與散發(fā)乙炔、碳?xì)浠衔锏扔泻﹄s質(zhì)發(fā)生源的距離，應(yīng)按環(huán)境質(zhì)量和空分裝置自清除能力全面考慮，間距宜符合表8的規(guī)定：當(dāng)不能滿足表8需要時(shí)，應(yīng)符合表9的要求。
??? 2．加強(qiáng)對(duì)加工空氣中有害雜質(zhì)的凈除
??? 鑒于分子篩凈除H₂0、C0₂、C₂H₂及其它C_mH_n的效果遠(yuǎn)優(yōu)于可逆式流程，為此，原可逆式流程宜逐步改造成分子篩流，保證有效凈除空氣中的有害雜質(zhì)。