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(xù)提供氣態(tài)和液態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì),是一種新型移動(dòng)式低溫液體容器。低溫絕熱鋼瓶與傳統(tǒng)的氣瓶氣體貯存方式相比,有貯運(yùn)效率高、運(yùn)行成本低、使用方便、勞動(dòng)者勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)。而且液氧使用成本比氣態(tài)氧便宜近一半,因此低溫絕熱鋼瓶在機(jī)械加工、醫(yī)藥、化工、衛(wèi)生等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
低溫液體具有極低的溫度和極高的蒸發(fā)率,因此低溫絕熱鋼瓶的使用要求比較嚴(yán)格。目前,相當(dāng)部分企業(yè)對(duì)低溫絕熱鋼瓶和低溫液體的特性和危險(xiǎn)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(yán)重的安全隱患。2004年1月6日,昆明一家企業(yè)在搬運(yùn)液氧低溫絕熱鋼瓶的過(guò)程中發(fā)生爆炸事故,造成1死3傷。2006年10月,青島某企業(yè)由于液氧低溫絕熱鋼瓶使用不當(dāng),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(wèn)題和安全使用要點(diǎn)。
鋼瓶結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)壓力在2.5MPa左右。其結(jié)構(gòu)分為4部分:不銹鋼內(nèi)外膽、高真空絕熱夾層、內(nèi)置式蒸發(fā)器和閥門管路安全系統(tǒng)(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(huì)導(dǎo)致盛裝介質(zhì)的鋼瓶?jī)?nèi)膽壓力上升,如果超過(guò)規(guī)定壓力,安全閥會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟泄放氣態(tài)介質(zhì),若安全閥失靈,爆破片將受壓爆破泄壓,確保瓶?jī)?nèi)壓力不超過(guò)設(shè)定值。
液氧作為低溫液體,具有低溫和高蒸發(fā)率的特性。液氧或冷態(tài)氧蒸汽與人體皮膚、眼睛接觸會(huì)造成嚴(yán)重凍傷,與碳鋼、塑料、橡膠等材料接觸,會(huì)使其失去彈性變脆易破裂。常壓0℃時(shí),單位體積液氧可以蒸發(fā)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(huì)因不斷吸收外界熱量蒸發(fā)變?yōu)闅鈶B(tài)氧,使鋼瓶?jī)?nèi)壓力逐步升高,若達(dá)到設(shè)計(jì)壓力而不及時(shí)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(jīng)常自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉,使鋼瓶保持在額定壓力下工作。
氧是一種強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)助燃劑。液氧與油、潤(rùn)滑脂和瀝青等有機(jī)物質(zhì),或可燃物接觸,會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng),造成爆炸事故。液氧或富氧(氧濃度超過(guò)23%)與難燃物接近,遇明火可引發(fā)劇烈燃燒。另外,當(dāng)人處于富氧區(qū)時(shí),衣服和頭發(fā)吸附大量氧,吸飽了氧的衣服很容易被點(diǎn)燃,且燃燒劇烈。此外,當(dāng)常壓氧氣濃度超過(guò)40%時(shí),人還會(huì)出現(xiàn)咳嗽、呼吸困難、昏迷等癥狀,甚至死亡。
現(xiàn)存安全隱患
目前,多數(shù)使用單位對(duì)低溫絕熱鋼瓶的結(jié)構(gòu)和危險(xiǎn)性不了解,缺乏鋼瓶驗(yàn)收、檢驗(yàn)、維護(hù)、使用和管理方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),很多企業(yè)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(yùn)和操作鋼瓶時(shí)不采取防護(hù)措施,供氧管路不采用低溫元件和控溫措施等問(wèn)題,造成隱患突出。使用液氧低溫絕熱鋼瓶存在的突出問(wèn)題,主要有以下4個(gè)方面。
1.標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程不完善
目前國(guó)家尚未制定低溫絕熱鋼瓶的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),低溫絕熱鋼瓶的操作使用也無(wú)具體規(guī)定。造成各企業(yè)制造的低溫絕熱鋼瓶規(guī)格和標(biāo)號(hào)、鋼瓶的使用環(huán)境和工作壓力等參數(shù)要求,以及操作中的安全要求都不統(tǒng)一,致使低溫絕熱鋼瓶制造、使用管理混亂。