周亮 苏苗印

(杭州杭氧化医工程有限公司 杭州 310014)

0 引言

氧气作为一种化学性质较为活泼的助燃气体，本身不具有爆炸性，但高纯度氧气会和周围物质剧烈燃烧，甚至发生燃爆。为了减少氧气燃爆事故引发的危害，近年来，大多数国家根据本国大量试验数据和工程经验，编制了氧气管道的安全技术规定，大大提高了氧气管道的安全性[1]。

氧气管道燃爆事故具有偶然性和难以量化的问题，这为氧气管道安全防护设计带来一定难度。本文将从氧气燃烧机理及影响因素分析入手，探讨氧气浓度、固体颗粒和氧气压力对氧气燃爆性能的影响，结合氧气管道特性分析了点火源类型及特点，通过推导得出氧气管道燃爆的爆炸当量计算方法，为氧气管道安全防护设计提供一定依据。

1 氧气管道燃烧变量

燃烧是复杂的物理化学过程，燃烧的产生必须同时具备三要素：①可燃物：如木材、酒精、油品等；②助燃物：如氧气、氯气等；③点火源：如明火、电火花、摩擦火花等[2]。燃烧速度的影响因素除了可燃物和助燃物的化学反应速度等化学条件外，还包括可燃物和助燃物的接触混合速度等物理条件，最终取决于两者中的较慢者。氧气管道中氧气浓度、氧气压力和固体颗粒物尺寸等为常见物理条件变量，而氧气管道的主材、残留油脂、杂质废渣等为化学条件变量。

1.1 氧气浓度影响

大多数物质的着火温度随氧浓度的增大而降低，例如，常压条件下，烟煤在空气中的着火温度为400 ℃左右，而在纯氧时的着火温度会降至250 ℃；……