1.1 氧气的特性

氧气本身不能燃烧，但它是一种化学性质十分活泼的助燃气体，是一种强氧化剂。氧气与其他物质结合生成氧化物，氧化反应一直在进行，与氢气、乙炔、甲烷、煤气、天然气等可燃气体按一定比例混合时，极易发生爆炸。其化学反应能力随氧气压力和温度的升高而明显增强。氧气纯度越高，压力越高，危险性也就越大。各类油脂与高压氧气接触，都会发生激烈的氧化反应，很快燃烧甚至爆炸。所以氧气不仅是一种助燃气体，而且能促使某些可燃物质自燃。

1.2 氧气爆炸

a.物理爆炸。

没有发生化学反应，也没有明显的温度升高，一般在常温下，压力容器或管道爆裂是因为气压超过屈服极限，甚至超过强度极限。如果氧气瓶使用时间长了，腐蚀严重，瓶壁变薄又没有检查，以致充气时或充气后发生物理超压爆炸。

b.化学爆炸。

有化学反应，高温高压，瞬间爆炸，如果氢气和氧气混合在瓶子里，遇火就会爆炸。

c.氧气爆炸。

爆炸必须有可燃物、氧化剂、激发能量三者同时存在，氧气和液氧都是强氧化剂，当可燃物与氧气混合，有激发能量源存在时，虽然会发生燃烧，但不会爆炸。只有当氧气与可燃气体混合均匀，且体积分数在爆炸极限以内时，遇到激发能量才会引发爆炸。这也是燃烧条件与爆炸条件的唯一区别。

1.3 氧气管道爆炸的原因

氧气管道发生过太多的燃烧爆炸事故，而大多数都是在控制阀门开启的时候发生的。氧气管道是钢铁材质，一旦在有氧状态下铁素体着火，温度急剧上升，钢管就会烧熔。分析原因，一定是突发的激振能量引起的，阀门内肯定有油脂等可燃物质。激振能量包括机械能，如冲击、摩擦、绝热压缩等；热能，如高温气体、火焰等；电能，如电火花、静电等。

氧气管道内或阀门入口处摩擦产生的铁锈、灰尘、焊渣等产生高温而燃烧，与这些杂质的种类、粒度、气体流速有关。铁粉易与氧气发生燃烧，而且粒度越细，着火点越低，氧气流速越快，越容易燃烧。

1.4 氧气阀门起火的原因

氧气阀门发生燃烧事故的必要条件是点火源，如果没有点火源，氧气阀门就不会燃烧。点火源中的火焰是氧气管道起火爆炸的直接原因。产生火焰的原因很多，有粒子撞击、绝热压缩、摩擦、静电等。管道安装时，如果接地不够，气流与管壁摩擦产生静电，当电位积累到一定值时，就可能产生电火花，导致管道内的氧气燃烧。

1.5 氧气阀门运行过程中的潜在危险

当氧气管道内存在300～400℃低燃点可燃物质时，低燃点物质能在氧气中迅速燃烧，放出热量，温度达800～900℃，从而引起氧气阀门燃烧。氧气管道中的低燃点可燃物质一般为铁（Fe）及氧化铁（FeO）固体颗粒或粉末，通常为铁锈、焊渣等物质。当快速开启、关闭阀门时，管道内氧气流速带动固体颗粒与阀门入口或管壁发生碰撞、摩擦。阀门开启、关闭时间越短，氧气流速越大，摩擦产生的热量越高。此时氧气产生绝热压缩温升，理论计算可达300～500℃温升，管道内的铁锈、焊渣等低燃点物质将发生燃烧。由于阀门开启速度过快，阀门出口处氧气流速可能达到音速，形成6-7kV静电，当电位差达到2kV以上时就会产生火花放电。
综上所述，煤化工空分装置生产的氧气纯度在99.6%左右，管道内氧气输送压力高，阀门启闭时间短是产生氧气流速过快的主要因素。