空压机---大型内压缩流程空分设备的安全探讨
在20世纪80年代初主要是由于大型合成氨工程的上马，由德国Linde公司引入我国。到了90年代随着我国大型冶金、石化企业的发展，相继引进了一批大型内压缩空分设备。2001年后内压缩的工艺流程形式已经取得了飞速的发展，空气净化采用分子筛吸附，制氩采用了全精馏无氢制氩流程。同时这种新的流程形式也得到了国内冶金、石化企业的普遍关注，正是由于内压缩流程的一些新颖的特点，如用增压空气压缩机+ 液氧泵+中压换热器取代了较为复杂的氧透，在客观上为制氧行业提供了—个新的流程选择形式。 内压缩流程绝大部分是空气增压流程，在这类流程中根据用户的不同需要可分为两种形式：一种是膨胀空气进上塔，另一种是膨胀空气进下塔。 空分的设计安全性是第一的，有了安全的保障，才能去谈空分性能的先进性。常规的外压缩空分设备最不安全的因素在主冷和氧透，在这方面主要采取措施是排放1％的液氧及定期分析液氧中的碳氢化合物和乙炔的含量。而内压缩空分设备，用“增压空气压缩机+ 液氧泵+中（高）压换热器”取代了较为复杂的氧透，因此内压缩流程空分设备最不安全的因素在主冷和板式主换热器。笔者参加了柳钢15000内压缩空分装置、舞钢10000内压缩空分装置、柳钢28000内压缩空分装置的设计、安装和调试，现在就内压缩流程空分装置的安全做一些探讨。
1 内压缩空分流程
2 安全防爆机理
2. 1 燃爆三要素分析 (1)可燃组分与堵塞组分 可燃组分主要是乙炔等碳氢化合物.乙炔最危险，乙炔在液氧中的溶解度很低(5.6×10-6)，很容易以固态析出并引爆。 堵塞组分主要是二氧化碳、水分和氧化亚氮等，它们本身虽不可燃，但结晶析出后易堵塞主冷通道，造成主冷“干蒸发”和“死端沸腾”，进而造成乙炔等碳氢化合物可燃组分浓缩、积聚、析出，引发主冷燃爆事故。尤其是氧化亚氮的危害，日渐引起关注。1997年12月25日之夜，由法国液化空气公司制造的马来西亚宾特鲁壳牌石油公司80000m3／h空分主冷爆炸，空分设备全毁，伤12人，损失惨重，世界震惊。这次事故后,氧化亚氮做为堵塞组分开始引起空分行业的重视: 氧化亚氮在主冷凝蒸发器浓缩析出，堵塞氧通道，容易引起碳氢化合物的“干蒸发”与“死端沸腾”，造成主冷凝蒸发器爆炸。
(2)主冷凝蒸发器和主换热器内的液氧，是强氧化剂。
(3)引爆源有多种因素构成：
①爆炸性杂质固体微粒的机械撞击引爆，如液氧中析出的固态乙炔微粒互相摩擦、与器壁摩擦、受液氧冲击等；
②静电放电引爆，液氧中含有的微量冰粒、固态二氧化碳会产生静电荷，二氧化碳含量提高到 (200—300)×10-6时，产生静电压可达3000V；
③化学敏感性特强的物质(如臭氧和氮的氧化物等)引爆；
④气流冲击、压力冲击、气蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力升高而温度升高引爆。
2. 2 安全防爆原则 清除和防止乙炔等碳氢化合物可燃组分和二氧化碳、水分、氧化亚氮等堵塞组分的积聚，消除激发能源即多种引爆因素，是安全防爆的原则。
3 内压缩流程设备的安全因素分析
