氧气充装站设计及安全风险评价

氧气充装站设计要求 

站场选址 　    

氧气充装站的设计应符合防火、安全及城乡规划等相关要 求。氧气站应选择在环境空气洁净的地区，并布置在有害气体和固体 尘粒散发源的全年最小频率风向的下风侧。           

间距要求 　    

氧气充装站与其他建筑物、构筑物的安全防火距离是根据现行国 家标准GB50016《建筑设计防火规范》和GB16912《氧气及相关气体 安全技术规程》，结合国内氧气充装站建设、运行经验确定。氧气站 与各类建筑物、构筑物之间的防火距离，距离一、二级建筑物、构筑 物≥10m，距离民用建筑、明火或散发火花地点≥25m，距离室外变、 配电站≥25m，距离厂外道路（路边）≥15m。

氧气充装站设计方案                                

安全规范        

氧气站与各类建筑物、构筑物之间的防火间距应满足GB50016《建 筑设计防火规范》的要求、《氧气及相关气体安全技术规程》、消防 设施应按GB50140-2005《建筑灭火器配置设计规范》设计；电力设施 按照GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》设计。                               

工艺流程          

氧气通过供气车间自压至缓存罐中缓存，再经过氧气压缩机压缩至 15MPa，压缩后的氧气充入相应的钢瓶，供用户使用。                               

设备选择        

设计的选择应满足结构合理，性能稳定，操作方便，使用安全， 节能显著，通用性强。氧气压缩机：采用氧气专用活塞式压缩机，， 型式为立式、双列、五级、无润滑，排气量为180m3/h（按吸入状态）， 出口压力为15MPa，气缸采用循环水冷却，设有专门的供水系统，并 设置温度高高联锁停车装置。　　        

缓冲罐：起缓冲作用，应选用耐老化、抗腐蚀、气密性高的，具 有阻燃防火、抗静电、防紫外线、耐酸碱腐蚀等特点。　　        

水封罐：防止贮气囊抽瘪变形，保持在正常操作压力。　　        

抽真空泵：真空泵选用WLW系列往复式真空泵。抽气速率150L/s， 极限真空度为2.6KPa，排气压力为0.01MPa。                               

电气设计        

所有电气设备及照明防护等级不低于IP54。照度值按照房间功能 和场所不同的照度要求和环境特征，选用不同型式的灯具，以高效节 能灯荧光灯电光源为主。照明箱墙上固定安装，空瓶间、实瓶间、氧 压缩机间照明导线穿钢管保护，沿柱敷设。                               

防雷接地设计        

该建筑物氧气站压缩机间为21区火灾危险环境，氧气灌瓶间、氧 气贮罐间、氧气贮气间为22区火灾危险环境，按《建筑物防雷设计规范》 要求，属第二类防雷建筑物。屋顶采用接闪带防直击雷，网格不大于 12×8m。接闪带（φ10圆钢）支架固定间距不大于1000mm，转弯处不大于500mm，支架采用-25×4镀锌扁钢。屋顶上所有凸起的金属 构筑物等均应与接闪带连接。防雷装置引下线（φ10圆钢）在地面上1.7m 至地面下0.3m段用镀锌角钢保护，在地面上0.3m处设断接卡子，引 下线的冲击接地电阻不大于10Ω。                               

消防设计        

新建氧气充装站是利用已建库房进行的改造而建。已建库房平 面尺寸为32m×17m，高7.8m，根据《建筑设计防火规范》GB500162006规定，氧气充装站厂房一次灭火的室外消火栓用水量25L/s，室 内的消火栓用水量为10L/s，故新建氧气充装站的消防水量为35L/ s，灭火时间为2h，消防水储量为252m3。根据计算，室外需要新建 DN150的消防管线，室内需要建设DN100的消防管道。

安全风险评价        

本项目生产过程中所涉及的物料为氧气，根据《危险化学品名录》 （2002版）、《危险货物品名表》（GB12268-2012），氧气为危险化学品物质。其危险性主要体现在以下几个方面。　　  

（1）生产过程中。氧气具有强烈的助燃作用，遇火源可迅速助燃。输送氧气的管道中，铁锈、焊渣、粉末等杂质与管道内壁或配件摩擦 冲撞，均易产生火花、高温而导致燃烧。其危险性与杂质的种类、粒度和氧气流速有直接关系；氧气生产操作、检修时带入油污，在与高压高氧含量的氧气接触时极易起火燃烧，进而引发火灾爆炸事故；若机械设备防护设施不全或检修时工人违规操作，搬运钢瓶时倒瓶易发生伤害事故； 

（2）氧气充装。充装时气瓶温度过高、充气压力过大或遇到高热会导致气瓶爆炸危险，并使运输和使用过程的危险性大大增加；氧气瓶充装前未经检验或对钢印、颜色标记不符合要求，瓶内介质不稳定、附件不合格、超过检验期、有外观缺陷，沾有油污、首次充装未经置换或抽真空处理的气瓶进行充装，可能使应报废或维修的钢瓶投入使用，导致在充装、运输和使用过程中产生泄漏、爆炸等危险； 

（3）氧气储存。由于保管不善，瓶体受到严重腐蚀或受阳光暴晒，明火热辐射等作用，致使气瓶承压下降，瓶温过高，瓶内压力剧增，有爆炸危险； （4）气瓶装卸运输。搬运装卸时，气瓶从高处坠落，倾倒或滚动，发生剧烈碰撞冲击和倒置现象，可引起燃烧、爆 炸，并对人员产生机械伤害；由于瓶帽受振动或无瓶帽，以及使用方法不当等，造成密封不严、泄漏甚至瓶阀损坏，高压气体冲出等 

（5） 其它危险因素。氧气站还存在噪声、静电、雷电、触电、坠落及机械伤害等危险 。       

结论        

近年来，由于国内工业的快速发展，氧气充装技术将会被更多的应用起来，氧气充装站的设计和安全必须予以高度重视，确保生产的安全。