气瓶充装台防爆墙设计

气瓶充装台防爆墙设计的探讨

1 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。”

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。

2 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。

3 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：

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，详见图1。

防护墙气瓶操作台集合管控制小阀图1 防护墙E型结构

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。详见图2。

操作台防护墙图2 防护墙I型结构

4.4.3 大型灌充站防护墙的布置，见图3。

实瓶区防护墙操作台空瓶区图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。

16000:0图4

16000:0图5 BB

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fmqf.html