现在不少车间为了提高废钢预热效率,会用纯氧燃烧的方式——纯氧能让燃料烧得更充分,热量输出足,预热速度比普通空气助燃快不少。但师傅们都知道,“效率高”往往伴随着“风险高”,纯氧环境下燃烧和普通燃烧完全不是一个概念,稍微操作不当就可能出大问题。今天就用大白话,把纯氧燃烧预热的常见安全风险和对应的防范方法说透,不管是新手还是老员工,都得把这些要点记牢。
先给大家提个醒:纯氧的氧化性极强,火焰温度能达到1800℃以上,比普通空气助燃高好几百度,而且一旦发生泄漏或混合不当,很容易引发爆炸、回火等恶性事故。所以纯氧燃烧预热的核心防范原则就一条:“严控氧气浓度、杜绝火源泄漏、规范操作流程”,所有防范措施都围绕这三点展开。
第一个也是最危险的风险:回火与爆炸。这是纯氧燃烧最容易出的致命问题。因为纯氧助燃时,火焰传播速度特别快,一旦燃料供给突然减少、氧气浓度过高,或者烧嘴堵塞,火苗就会顺着管路往回窜(也就是回火),要是管路里有残留的燃料和氧气混合,就会引发剧烈爆炸,不仅毁设备,还会危及人身安全。
对应的防范方法必须做到位:首先,烧嘴前必须装“回火防止器”,这是保命的装置,能直接阻断回火的火苗往燃料管路窜,而且要定期检查,确保它没堵塞、能正常工作。其次,严格控制氧燃比,不能盲目加氧气,一般纯氧燃烧的氧燃比要按设备说明书来,比如天然气纯氧燃烧,氧气和天然气的比例大概在2:1左右,氧气多了就容易出问题。另外,点火和停火要按固定流程来:点火必须“先点火、后通氧”,千万别先通氧再点火,不然管路里会先形成可燃混合气,一点火就可能爆炸;停火要“先关氧气、再关燃料”,避免残留氧气和燃料在炉膛内混合。
第二个常见风险:设备过烧与烧穿。纯氧燃烧的火焰温度太高,要是火焰长时间对着一个地方烧,或者废钢堆放不均,局部热量散不出去,很容易把预热炉的炉壁、料斗烧变形,严重的还会烧穿炉体,高温钢水或火焰喷出来会引发火灾。
防范方法主要靠“控火焰、匀布料”:一是调整烧嘴角度,让火焰均匀覆盖废钢,别对着炉壁或料斗局部直射,必要时可以装火焰分流装置,把火苗打散;二是废钢堆放要均匀,别堆得太密,也别留太大空隙,避免局部形成“高温死角”;三是装温度监控装置,实时盯着炉膛和炉壁温度,一旦超过设备额定温度,就马上减少氧气供给或暂停预热,等温度降下来再调整。
第三个风险:氧气泄漏引发自燃。纯氧泄漏后,会和周围的油脂、废钢表面的油污,甚至是一些常温下不易燃的物质发生反应,很容易引发自燃。比如管路接口漏氧,氧气碰到操作人员手上的油污,就可能起火;泄漏的氧气聚集在密闭空间,遇到一点点火星就会剧烈燃烧。
防范重点在“防泄漏、清油污”:首先,定期检查氧气管路、阀门、接头,看有没有泄漏——可以用肥皂水涂在接口处,要是冒泡就是漏了,赶紧维修或更换密封件;其次,操作区域要保持通风良好,别让泄漏的氧气聚集在密闭空间里;另外,操作人员要保持手上和工作服干净,别沾油污,设备表面的油污也要及时清理,纯氧环境下,哪怕一点点油污都是“定时炸弹”。还有个关键:氧气管路和燃料管路要分开布置,别靠太近,避免同时泄漏后混合。
第四个风险:人员高温烫伤与吸入损伤。纯氧燃烧的火焰温度高,辐射热量也大,操作人员靠近时容易被高温辐射烫伤;要是炉膛内压力过高,高温烟气或火星喷出来,还可能烫伤皮肤、损伤呼吸道;另外,纯氧浓度过高时,吸入过多纯氧会对人体肺部造成伤害。
这方面的防范主要是“做好防护、保持距离”:操作人员必须穿戴耐高温的防护服、防护手套和防护面罩,别直接用手靠近火焰或炉膛口;观察火焰时要保持安全距离,至少在1.5米以上,别正对着炉膛口看;作业区域要保证通风,避免吸入过多纯氧或高温烟气,要是出现头晕、胸闷的情况,赶紧撤离到通风好的地方休息。