气体充装台防爆墙设计规范
发布时间:2011-04-26氧气充装台，气体充灌排，充装排防爆墙设计，气体汇流排
1、问题的提出
近年来氧气瓶在充装过程中事故时有发生，如原杭氧与上海某区合办的一家气体厂，一年中曾发生过三次氧气充装台氧气瓶阀和充装软管燃烧事故；2004年7月杭州一家氧气厂在充装氧气时，当压力达到10MPa时，氧气瓶发生自燃，将瓶肩切割下来，气瓶在防爆墙内“跳舞”；2004年1月浙江台州一家氧气厂，在充装氧气时，当充装压力达到10MPa时 气瓶瓶阀发生燃烧。氧气充装过程中发生燃烧的事例远可举出很多。上述的几起燃烧事例中，都没有伤及操作工，其中一个很重要的原因，上述三个厂的充装台的防 爆墙设计合理，将充装的气瓶和集合管控制支阀置于防爆墙两侧，一旦发现氧气瓶阀或充装软管发生燃烧时，操作工可迅速到防爆墙的另一侧将集合管上充装控制支 阀关闭，避免其他气瓶的气体倒流，使事故危险性终止，有效防止事故的蔓延和扩大。（氧气充装台，充装排，充灌排）
同在浙江台州的另一家气体厂，2004年7月29日在充装氧气过程中，当氧气充装压力达到10MPa时，突然发现从瓶阀螺纹口冒出火光，操作工立即打开放空阀，关闭切换阀，为阻止其他气瓶的气体倒流，即去关闭充装支阀，因集合管及充装支阀与气瓶同在防爆墙一侧，还没有来得及去关闭，瞬间气瓶发生了粉碎性爆炸，把气瓶炸成6块，其中一块碎片将一名实习操作工头骨击开，脑浆溢出，当场死亡。另一名操作工小腿被碎片击断两处，强大气浪冲击波将其腹部、胸部击伤，脾脏击破，经抢救虽保住了性命，但造成终身残废，
事故分析时有关专家指出：如果充装气瓶和集合管控制支阀设计在防爆墙的两侧，操作者就不会到气瓶侧防爆墙内去关支阀，操作工就有可能避免伤害。认为防爆墙设计不合理。
设计单位认为：设计的依据是有关标准。GB50030—91《氧气站设计规范》中规定“灌瓶台应设置高度不小于2m的钢筋混凝土防护墙”。GB17264—1998《永久气体气瓶充装站安全技术条件》中规定实瓶区与空瓶区之间必须设置防爆墙。其他相关标准都没有规定“气瓶充装时，必须将充装气瓶与集合管充装支阀置于防爆墙两侧”的规定。（氩气充装台，充装排，充灌排）
2、灌充台防护墙设计的标准依据
首先灌充台是否需要设置防护墙。现行GB50030—91《氧气站设计规范》，第5.0.9条 “灌瓶台应设置高度不小于2m的钢筋混凝土防护墙。” GB16912—1997《氧气及相关气体安全技术规程》第4.6.5条“灌氧站房充装台应设高不低于2m，厚不小于200㎜的钢筋混凝土防护墙。”GB17264—1998《永久气体气瓶充装站安全技术条件》第6.1.5条“氧气充装站实瓶区与空瓶区之间必须设置防爆墙，其厚度不应小于120㎜，高度不低于2000㎜，材料为钢筋混凝土或其他不燃的强度不低于钢筋混凝土的材料。”GB50017—93《氢氧站设计规范》，第6.0.8条“氢气灌充间内，应设置高度不低于2m的防护墙。”（氮气充装台，充装排，充灌排）
从上述四项专业规范看，氧气、氢气充灌间内均明确应设置高度不低于2 m的防护墙。氮气和氩气充灌台是否要设防护墙，规范没有明确规定。在GB50030—91中说的灌充台，没有明确指的是氧气，也没有明确包括氧气、氮气、氩气。但在GB16912—1997中指的灌氧站房，在第3.2条制氧站房定义中明确为“以布置充灌并储存或只压缩输送氧气及其它空分产品工艺设备为主的，包括有关主要及辅助生产间的建筑物。”在第3.15条氧（氮、氩等）气充装台的定义中明确为“充装氧（氮、氩等）气体，包括充装接头（卡具吊装器、气水分离器、充装管道、阀门、气瓶防倒链、压力表、安全阀等）整套设施。”因此，从GB16912—1997的第3.2条、第3.15条、第4.6.5条文综合理解，氩气、氮气灌充也应设防护墙。
3、灌充台实际运行是制订标准、规范和设计的最重要的依据
实践是检验真理的唯一标准，“规范”、“标准”制订的依据来源于实践，反过来指导实践。设计者应当在遵循“规范”、“标准”的同时，吸收实践中证明有效可行，而“规范”、“标准”尚未列入的实践经验，作为制定或修订“规范”、“标准”的内容，使之完善化。
《中国气体》和《深冷技术》是我国空分行业公认的权威刊物，近年经常报道氧气瓶充装和氧气管爆炸的事故，如：
（1）《深冷技术》2004第6期报道:2003年8月16日14：30，徐州市沛县芦发气体充装站充装氧气，当压力达8MPa时发生爆炸，充装台一组15只支阀焊接点全部被气浪冲断，一人当场死亡。爆炸的原因是误将磷苯二甲酸二丁脂当作四氯化碳使用。
（2）《中国气体》2004年第3期刊登“气瓶事故不断，安全形势不容乐观”一文，报道2004年2月至7月发生事故16 起，其中氧气瓶有关的占6起。
（3）《中国气体》2004年第4期报道，2004年7月23日13：48后的5小时内，江苏东海县三家石英制器公司的氢气瓶发生三次爆炸，炸死4人。
（4）《中国气体》2005年第4期报道了“几次气瓶事故爆炸通报”，从2005年6月14日至2005年9月26日发生了11次气瓶爆炸事故，其中氧气瓶爆炸占了5次。
再从爆炸、燃烧的情况来看，大多数发生在10MPa～13MPa为多数。
如果当充装压力达10MPa以上，规定任何人员不得进入正在充装气瓶防护墙内，将是对劳动者的一大保护。因此，从实践证明来说，灌充台设置防护墙是不可缺少的安全措施。
4、灌充台防护墙设计的建议
设计灌充台防护墙的目的是保护操作者的生命安全，万一发生事故时，可以隔墙切断气源和扑灭火苗，阻止事故的扩大，将事故损失减少到最小限度。具体设计建议如下：（二氧化碳充装排，充灌排，充装台）
4.1 防护墙强度的设计
防护墙体系采用钢筋混凝土结构，有关要求如下：
4.1.1 防护墙的钢筋一般采用Ф12㎜～Ф14㎜。
4.1.2 钢筋的布置应从防护墙基础即埋地500㎜以下铺设，钢筋与钢筋之间左右、前后、上下之间的距离为120㎜～150㎜。
4.1.3 防护墙采用的水泥应不低于500#。
4.1.4 水泥：砂：石子的拌和比例应为3:6:9，砂中不得有泥，石子选用20㎜～30㎜的花岗岩石。
4. 2 防护墙外形尺寸的确定
4.2.1 防护墙的高度离地面不小于2m。
4.2.2 防护墙的厚度：氧气、氢气灌充台为250㎜～300㎜；氮气、氩气灌充台为≥200㎜。
4.2.3 防护墙的长度根据充装量和充装速度来确定，要满足气瓶的充装速度不得大于8m3/h，且充装时间不少于30min的规定，若500m³/h充装量，即500/8=62.5（头），分2排，每排充装头数不得少于32头，每头间距按250㎜排列，单排防护墙的长度为8m。
4.2.4 防护墙的基础：埋地不小于500㎜，宽度不小于500㎜。
4.3 防护墙的接地
为了消除静电，在操作面位置的基础下，用50㎜×50㎜的角铁钉打入地下2.5m，然后用40㎜×4㎜的镀锌扁铁接至地面，再与切换阀体接牢，确保接地电阻≤10Ω。
4.4 防护墙的设计型式
4.4.1 E型结构：适用于充装量少且场地宽敞的单位，结构简单，安装方便，4.4.2 I型结构：适用于充装量大或场地紧张的单位，安装难度大。
4.4.3 大型灌充站防护墙的布置，
4.5充装台的布置
氧气、氢气充装集合管控制支阀与充装气瓶必须分置于防护墙的各一侧，见图4、图5的剖视图所示。氮气和氩气可参照执行，但控制操作面与气瓶必须用防护墙隔开。
安全生产，人人有责。有句安全警句说得好：愚者用流血换取教训，智者用教训避免流血。建议希望能引起气瓶充装标准、规范制订的专家和设计者的关照。
