氣體充裝臺防爆墻設計規范
發布時間:2011-04-26氧氣充裝臺，氣體充灌排，充裝排防爆墻設計，氣體匯流排
1、問題的提出
近年來氧氣瓶在充裝過程中事故時有發生，如原杭氧與上海某區合辦的一家氣體廠，一年中曾發生過三次氧氣充裝臺氧氣瓶閥和充裝軟管燃燒事故；2004年7月杭州一家氧氣廠在充裝氧氣時，當壓力達到10MPa時，氧氣瓶發生自燃，將瓶肩切割下來，氣瓶在防爆墻內“跳舞”；2004年1月浙江臺州一家氧氣廠，在充裝氧氣時，當充裝壓力達到10MPa時 氣瓶瓶閥發生燃燒。氧氣充裝過程中發生燃燒的事例遠可舉出很多。上述的幾起燃燒事例中，都沒有傷及操作工，其中一個很重要的原因，上述三個廠的充裝臺的防 爆墻設計合理，將充裝的氣瓶和集合管控制支閥置于防爆墻兩側，一旦發現氧氣瓶閥或充裝軟管發生燃燒時，操作工可迅速到防爆墻的另一側將集合管上充裝控制支 閥關閉，避免其他氣瓶的氣體倒流，使事故危險性終止，有效防止事故的蔓延和擴大。（氧氣充裝臺，充裝排，充灌排）
同在浙江臺州的另一家氣體廠，2004年7月29日在充裝氧氣過程中，當氧氣充裝壓力達到10MPa時，突然發現從瓶閥螺紋口冒出火光，操作工立即打開放空閥，關閉切換閥，為阻止其他氣瓶的氣體倒流，即去關閉充裝支閥，因集合管及充裝支閥與氣瓶同在防爆墻一側，還沒有來得及去關閉，瞬間氣瓶發生了粉碎性爆炸，把氣瓶炸成6塊，其中一塊碎片將一名實習操作工頭骨擊開，腦漿溢出，當場死亡。另一名操作工小腿被碎片擊斷兩處，強大氣浪沖擊波將其腹部、胸部擊傷，脾臟擊破，經搶救雖保住了性命，但造成終身殘廢，
事故分析時有關專家指出：如果充裝氣瓶和集合管控制支閥設計在防爆墻的兩側，操作者就不會到氣瓶側防爆墻內去關支閥，操作工就有可能避免傷害。認為防爆墻設計不合理。
設計單位認為：設計的依據是有關標準。GB50030—91《氧氣站設計規范》中規定“灌瓶臺應設置高度不小于2m的鋼筋混凝土防護墻”。GB17264—1998《永久氣體氣瓶充裝站安全技術條件》中規定實瓶區與空瓶區之間必須設置防爆墻。其他相關標準都沒有規定“氣瓶充裝時，必須將充裝氣瓶與集合管充裝支閥置于防爆墻兩側”的規定。（氬氣充裝臺，充裝排，充灌排）
2、灌充臺防護墻設計的標準依據
首先灌充臺是否需要設置防護墻?，F行GB50030—91《氧氣站設計規范》，第5.0.9條 “灌瓶臺應設置高度不小于2m的鋼筋混凝土防護墻。” GB16912—1997《氧氣及相關氣體安全技術規程》第4.6.5條“灌氧站房充裝臺應設高不低于2m，厚不小于200㎜的鋼筋混凝土防護墻。”GB17264—1998《永久氣體氣瓶充裝站安全技術條件》第6.1.5條“氧氣充裝站實瓶區與空瓶區之間必須設置防爆墻，其厚度不應小于120㎜，高度不低于2000㎜，材料為鋼筋混凝土或其他不燃的強度不低于鋼筋混凝土的材料。”GB50017—93《氫氧站設計規范》，第6.0.8條“氫氣灌充間內，應設置高度不低于2m的防護墻。”（氮氣充裝臺，充裝排，充灌排）
從上述四項專業規范看，氧氣、氫氣充灌間內均明確應設置高度不低于2 m的防護墻。氮氣和氬氣充灌臺是否要設防護墻，規范沒有明確規定。在GB50030—91中說的灌充臺，沒有明確指的是氧氣，也沒有明確包括氧氣、氮氣、氬氣。但在GB16912—1997中指的灌氧站房，在第3.2條制氧站房定義中明確為“以布置充灌并儲存或只壓縮輸送氧氣及其它空分產品工藝設備為主的，包括有關主要及輔助生產間的建筑物。”在第3.15條氧（氮、氬等）氣充裝臺的定義中明確為“充裝氧（氮、氬等）氣體，包括充裝接頭（卡具吊裝器、氣水分離器、充裝管道、閥門、氣瓶防倒鏈、壓力表、安全閥等）整套設施。”因此，從GB16912—1997的第3.2條、第3.15條、第4.6.5條文綜合理解，氬氣、氮氣灌充也應設防護墻。
3、灌充臺實際運行是制訂標準、規范和設計的最重要的依據
實踐是檢驗真理的唯一標準，“規范”、“標準”制訂的依據來源于實踐，反過來指導實踐。設計者應當在遵循“規范”、“標準”的同時，吸收實踐中證明有效可行，而“規范”、“標準”尚未列入的實踐經驗，作為制定或修訂“規范”、“標準”的內容，使之完善化。
《中國氣體》和《深冷技術》是我國空分行業公認的權威刊物，近年經常報道氧氣瓶充裝和氧氣管爆炸的事故，如：
（1）《深冷技術》2004第6期報道:2003年8月16日14：30，徐州市沛縣蘆發氣體充裝站充裝氧氣，當壓力達8MPa時發生爆炸，充裝臺一組15只支閥焊接點全部被氣浪沖斷，一人當場死亡。爆炸的原因是誤將磷苯二甲酸二丁脂當作四氯化碳使用。
（2）《中國氣體》2004年第3期刊登“氣瓶事故不斷，安全形勢不容樂觀”一文，報道2004年2月至7月發生事故16 起，其中氧氣瓶有關的占6起。
（3）《中國氣體》2004年第4期報道，2004年7月23日13：48后的5小時內，江蘇東?？h三家石英制器公司的氫氣瓶發生三次爆炸，炸死4人。
（4）《中國氣體》2005年第4期報道了“幾次氣瓶事故爆炸通報”，從2005年6月14日至2005年9月26日發生了11次氣瓶爆炸事故，其中氧氣瓶爆炸占了5次。
再從爆炸、燃燒的情況來看，大多數發生在10MPa～13MPa為多數。
如果當充裝壓力達10MPa以上，規定任何人員不得進入正在充裝氣瓶防護墻內，將是對勞動者的一大保護。因此，從實踐證明來說，灌充臺設置防護墻是不可缺少的安全措施。
4、灌充臺防護墻設計的建議
設計灌充臺防護墻的目的是保護操作者的生命安全，萬一發生事故時，可以隔墻切斷氣源和撲滅火苗，阻止事故的擴大，將事故損失減少到最小限度。具體設計建議如下：（二氧化碳充裝排，充灌排，充裝臺）
4.1 防護墻強度的設計
防護墻體系采用鋼筋混凝土結構，有關要求如下：
4.1.1 防護墻的鋼筋一般采用Ф12㎜～Ф14㎜。
4.1.2 鋼筋的布置應從防護墻基礎即埋地500㎜以下鋪設，鋼筋與鋼筋之間左右、前后、上下之間的距離為120㎜～150㎜。
4.1.3 防護墻采用的水泥應不低于500#。
4.1.4 水泥：砂：石子的拌和比例應為3:6:9，砂中不得有泥，石子選用20㎜～30㎜的花崗巖石。
4. 2 防護墻外形尺寸的確定
4.2.1 防護墻的高度離地面不小于2m。
4.2.2 防護墻的厚度：氧氣、氫氣灌充臺為250㎜～300㎜；氮氣、氬氣灌充臺為≥200㎜。
4.2.3 防護墻的長度根據充裝量和充裝速度來確定，要滿足氣瓶的充裝速度不得大于8m3/h，且充裝時間不少于30min的規定，若500m³/h充裝量，即500/8=62.5（頭），分2排，每排充裝頭數不得少于32頭，每頭間距按250㎜排列，單排防護墻的長度為8m。
4.2.4 防護墻的基礎：埋地不小于500㎜，寬度不小于500㎜。
4.3 防護墻的接地
為了消除靜電，在操作面位置的基礎下，用50㎜×50㎜的角鐵釘打入地下2.5m，然后用40㎜×4㎜的鍍鋅扁鐵接至地面，再與切換閥體接牢，確保接地電阻≤10Ω。
4.4 防護墻的設計型式
4.4.1 E型結構：適用于充裝量少且場地寬敞的單位，結構簡單，安裝方便，4.4.2 I型結構：適用于充裝量大或場地緊張的單位，安裝難度大。
4.4.3 大型灌充站防護墻的布置，
4.5充裝臺的布置
氧氣、氫氣充裝集合管控制支閥與充裝氣瓶必須分置于防護墻的各一側，見圖4、圖5的剖視圖所示。氮氣和氬氣可參照執行，但控制操作面與氣瓶必須用防護墻隔開。
安全生產，人人有責。有句安全警句說得好：愚者用流血換取教訓，智者用教訓避免流血。建議希望能引起氣瓶充裝標準、規范制訂的專家和設計者的關照。