От чего взрывается кислород
Перейти к содержимому

От чего взрывается кислород

  • автор:

Почему могут взорваться кислородные баллоны?

баллон

Также эксперт заметил,что оборудование для кислорода обслуживается только специалистом, имеющим право на его обслуживание. Для кислородной терапии, независимо от ее методов, разрешается применять только медицинский кислород. По существующим государственным стандартам, медицинский кислород должен содержать 99% кислорода, 1% азота и не иметь каких-либо других газообразных примесей (углекислота, метан, сероводород).

В пресс-службе МЧС пока не сообщили о том, что послужило для взрыва кислородного баллона. Однако, как можно заметить, причины могут быть разные.

Как взрывается кислородный баллон

Неправильная эксплуатация или транспортировка кислородного баллона могут стать причиной взрыва с печальными последствиями, а порой и с человеческими жертвами. Разрушения, вызванные взрывом кислородного баллона, порой соизмеримы с разрушениями от взрыва тротила.

Почему взрывается кислородный баллон

Существует несколько причин взрыва кислородного баллона.

  • Высокая окислительная активность кислорода. Многие горючие вещества и материалы становятся взрывоопасными при контакте с кислородом. В результате может произойти взрыв и возникнуть пожар.
  • Опасность взрыва может возникнуть из-за высокого давления внутри баллона, нагрева, повышения содержания кислорода в объеме воздуха.
  • Взрыв может быть вызван искрой, возникшей при работе металлическим инструментом, например, гаечным ключом.
  • Резиновые уплотнители, укрепляющие и герметизирующие выходной вентиль баллона, могут загореться при высоком давлении.
  • Пористые органические вещества (угольная мелочь, сажа, торф, ткани из шерсти и хлопка и т.п.), пропитанные жидким кислородом, могут стать причиной воспламенения и сильного взрыва.
  • Контакт кислорода с маслом или другими смазочными материалами может закончиться возгоранием и привести к взрыву.

Наиболее частая причина — человеческий фактор

Согласно статистике чаще всего причиной трагических аварий является человеческий фактор, в первую очередь — нарушение правил техники безопасности и техники эксплуатации. Порой это происходит по причине незнания, порой по причине небрежности и безответственности.

Чтобы избежать этого, на предприятии должны регулярно проводиться инструктажи и с последующей проверкой уровня подготовки персонала к работе с газовыми баллонами и другими устройствами. Должно быть выделено и специально оборудовано помещение, предназначенное для работы с газовым оборудованием. Кроме того, для транспортировки и хранения баллонов должны иметься специальные приспособления.

Все это существенно снижает риск возгорания и взрыва баллона с кислородом, но, к сожалению, не исключает его полностью.

Взрыв баллона с кислородом от масла

Причиной сильного взрыва баллона и пожара может стать контакт горюче-смазочных материалов с жидким кислородом. В результате их соприкосновения образуются взрывоопасные соединения, которые могут сдетонировать и взорваться при нагревании баллона, его трении, ударе или сотрясении. При высокой концентрации кислорода в воздухе опасность образования таких соединений увеличивается. Особо опасным является соединение масел с жидким кислородом или под большим давлением. Опасность возгорания и взрыва имеет место и при заправке баллона, если в него попадает масло. Взрывы кислородных баллонов происходят и при откручивании вентиля кислородного баллона испачканными маслом рукавицами. По правилам ТБ в местах хранения и использования кислорода должен висеть плакат с надписью «Маслоопасно».

При погрузке, разгрузке, транспортировке, хранении и использовании баллонов с кислородом необходимо исключить: удары их друг о друга, падение, повреждение и загрязнение баллонов смазочными материалами. Баллоны необходимо защитить от действия осадков, солнечных лучей и других источников тепла.

Научный форум dxdy

В сети этот вопрос обсуждается довольно часто, но консенсуса как-будто нет.

Я много раз слышал, что масло и кислород — это очень опасное сочетание, об этом написано во всех правилах по безопасной работе с кислородными баллонами. Весьма правдоподобно, что масло может самовоспламениться в чистом кислороде и даже сгореть достаточно быстро, чтобы это можно было назвать взрывным горением. Но сама по себе масляная рукавица, которой открывают вентиль кислородного баллона, даже если она мгновенно сгорит в кислороде, не произведет, конечно, тех разрушений, о которых предупреждает техника безопасности. Речь там обычно идет о взрыве самого баллона с кислородом. Почему же он взрывается?

Правильно ли я понимаю, что как минимум одна из причин тут такая. Если кислородный баллон систематически открывают масляной рукавицей, то масло может проникнуть в штуцер баллона. При очередном открытии вентиля масло может загореться внутри штуцера и поджечь сам металл штуцера, что при высоком давлении чистого кислорода вполне реально. Огонь по металлу штуцера проникает в баллон и поджигает металлические стенки самого баллона изнутри. Вот от этого баллон и взрывается.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
05.06.2022, 20:23
sergey zhukov в сообщении #1556448 писал(а):

При очередном открытии вентиля масло может загореться внутри штуцера и поджечь сам металл штуцера, что при высоком давлении чистого кислорода вполне реально.

Есть сомнения в том, что масло может загореться просто от действия кислорода (без источника огня, искры), а также в том, что металл может загореться от кислорода, если его предварительно не нагреть до нескольких сотен градусов и более.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 01:18
GraNiNi
От чего же тогда происходит взрыв баллона?
Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 06:56

GraNiNi
То, что масло взрывается (активно горит) в атмосфере чистого кислорода — факт «медицинский».

А вот как взрыв в районе штуцера/редуктора распространяется на весь объем баллона — не знаю, самому интересно.
Возможно, взрыв в районе редуктора нарушает целостность/прочность горловины баллона, после чего он разрушается давлением газа.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 09:37

1). Видел как воспламеняется промасленная ветошь от жидкого кислорода.
2). Не видел, но верю что баллон с кислородом под высоким давлением с маслом может взорваться.
3). Видел что масло не воспламеняется при обдуве его струёй кислорода.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 11:58
Александрович в сообщении #1556554 писал(а):
3). Видел что масло не воспламеняется при обдуве его струёй кислорода.

Да, таких роликов полно сейчас в ютубе.
Кто по умнее из их авторов, указывают, что попадание масла в штуцер на стороне высокого давления — крайне опасно. Видимо, пойдет реакция спонтанно или нет зависит от давления и-или металл штуцера может играть роль катализатора.

Кстати, в подобных роликах говорят, что сам баллон не взрывается, а после повреждения крана высокого давления улетает в далёкие дали, до нескольких километров.

Re: Почему взрывается кислородный баллон?
06.06.2022, 12:10

Последний раз редактировалось GraNiNi 06.06.2022, 12:13, всего редактировалось 1 раз.

sergey zhukov в сообщении #1556545 писал(а):
От чего же тогда происходит взрыв баллона?

Я бы здесь вообще не использовал термин взрыв, а говорил о механическом разрыве (разрушении) баллона.

Поскольку это достаточно редкое явление, то обычно оперируют не достоверными, которые после взрыва установить почти невозможно, а вероятными причинами, среди которых масло занимает заметное место.
Скорей всего в этих случаях имеют место целый ряд фатально сложившихся причин и обстоятельств.

В инете есть видео, когда в кислородный баллон стреляют.
Казалось бы, что при пробитии стенки пулей, металл должен был треснуть и баллон должен был разрушиться по трещинам и разлететься на куски, но этого не произошло.
В реальности в стенке образовалось округлое отверстие диаметром около 5 см, через которое мощной струей стремительно вышел кислород, и реактивной струей баллон закрутило в воздухе, но сам баллон остался цел.

Можно предположить, что качество стали, из которой изготавливают баллон, может иногда быть несколько иным, когда она более склонна к образованию трещин при механическом воздействии, тогда баллон разрывает на куски.

Вообще, любой баллон за время своей эксплуатации, неоднократно испытывает на себе различные нагрузки — удары, падения, которые могут накапливаются и могут привести к каким-то микродефектам (микротрещинам) которые когда-то и проявятся.

В свое время, работая на хроматографе, перетаскал огромное количество баллонов, и бывало что баллон падал и скатывался по лестнице со страшным звоном.

EUgeneUS в сообщении #1556549 писал(а):
То, что масло взрывается (активно горит) в атмосфере чистого кислорода — факт «медицинский».

Вот этого факта и не хватает.

Кислород не такой безопасный, как кажется

Кислород не оказывает вредного влияния на окружающую среду. Он также является нетоксичным, невзрывоопасным и негорючим, но поддерживающим горение газом. На первый взгляд он кажется полностью безопасным, но необходимо помнить, что O2 — сильный окислитель, который увеличивает способность материалов к горению и его активность возрастает с ростом давления и температуры.

Внимание, кислород маслоопасно

В чистом кислороде горение происходит гораздо интенсивнее, чем в воздухе, и чем выше давление, тем быстрее горение. Негорючие или трудно поддающиеся возгоранию, в обычных условиях, материалы моментально загораются в атмосфере чистого O2.

При контакте с маслами, жирами, горючими пластмассами, угольной пылью, ворсинками органических веществ и т.п. чистый кислород способен окислять их с большими скоростями, в результате чего они самовоспламеняются или взрываются. И в дальнейшем может послужить причиной пожара.

Источником воспламенения может служить теплота, выделяющаяся при быстром сжатии кислорода (поскольку реакция носит экзотермический характер и протекает с выделением большого количества теплоты), трение или удар твердых частиц о металл, а также электростатический искровой разряд в струе O2 и другие явлениями. Имели место случаи взрыва наполненного баллона в результате резкого удара о металлические предметы при низкой температуре.

По этой причине цилиндры кислородного компрессора смазывают дистиллированной водой, в которую добавляют 10% глицерина. Кроме того, поршневые кольца компрессоров для накачивания изготавливают из графита или другого антифрикционного материала работающего без смазки и не загрязняющего кислород органическими примесями.

Горючие газы и пары образуют с кислородом смеси, обладающие весьма широкими пределами взрываемости при воспламенении. Взрывная волна распространяется в таких смесях с очень большой скоростью (3000 м/с и выше), когда взрыв сопровождается детонацией.

Различные пористые органические вещества, такие, как угольная мелочь и пыль, сажа, торф, шерсть, ткани из хлопка и шерсти и т. п. будучи пропитаны жидким кислородом, образуют так называемые оксиликвиты, при воспламенении которых вследствие детонации происходит сильный взрыв.

В кислороде могут загораться и углеродистые стали при достаточном количестве тепла в месте соприкосновения и незначительной массе металла (например, при трении тонких пластин о массивные детали машин, наличии частиц окалины, стружки или железного порошка).

Для предотвращения возможности возникновения пожара необходимо строго следить, чтобы объемная доля O2 в рабочих помещениях не превышала 23%.

Несмотря на то, что человеку жизненно необходим кислород, но при его длительном вдыхании происходит поражение органов дыхания и легких с возможным последующим летальным исходом.

Жидкий кислород имеет низкую температуру, поэтому при попадании на кожу или в глаза он вызываем моментальное обморожение.

Опасен ли кислород в баллоне?

Если в кислороде присутствует избыток влаги, внутренняя стенка баллона начинает подвергаться коррозии. В результате образуются рыхлые массы гидратов оксида железа (Fe(OH), Fe(OH)2, Fe(OH)3) в которые свободно проникает кислород, что содействует распространению коррозии вглубь стенки.

Если баллоны наполнены сухим газом, то происходит очень медленное окисление железа в тонком поверхностном слое. В результате образующиеся окислы покрывают стенку сплошной пленкой препятствующей дальнейшему процессу окисления.

Практика показывает, что при отсутствии влаги в баллоне даже после 20 лет эксплуатации не наблюдается заметной коррозии металла на внутренней стенке.

В процессе газовой сварки или газовой резки в конце опорожнения баллона из-за низкого давления O2 возможно перетекание горючего газа (ацетилена, пропана, метана) находящегося в баллоне под более высоким давлением, что приводит к образованию взрывоопасной смеси взрывающейся при обратном ударе. Поэтому при заправке баллоны очень тщательно проверяют на наличие в них посторонних газов.

Симптомы у человека при недостатке кислорода в воздухе

Нормальное содержание O2 в воздухе находится в пределах 21%. При понижении его количества в результате сгорания или вымещения инертными газами (аргон, гелий) возникает недостаток кислорода, последствия, и симптомы которого указаны в таблице ниже.

Содержание O2 (% по объему) Последствия и симптомы (при атмосферном давлении)
15-19% Снижение работоспособности. Может произойти нарушение координации. Первые симптомы могут проявиться у людей с нарушением коронарного кровообращения, общего кровообращения или работы легких
12-14% Затруднение дыхания, учащение пульса, нарушение координации и восприятия.
10-12% Еще более глубокое и учащенное дыхание, потеря здравомыслия, посинение губ. При нахождении в атмосфере, содержащем 12% и менее O2, потеря сознания происходит внезапно и так быстро, что у человека не остается времени на то, чтобы предпринять какие-то меры.
8-10% Нарушение мыслительной деятельности, обморок, потеря сознания, мертвенно-бледное лицо, синие губы, рвота.
6-8% 8 мин — 100% летальный исход; 6 мин — 50%; 4-5 мин — возможно спасение жизни с медицинской помощью.
4-6%. Через 40 секунд — кома, конвульсии, прекращение дыхания, смерть от нехватки кислорода.

При наличии вышеуказанных симптомов пострадавшего следует быстро вынести на свежий воздух и дать ему подышать кислородом или сделать искусственное дыхание. Необходима немедленная медицинская помощь.

Ингаляция насыщенного кислородом воздуха должна проводиться под наблюдением врача.

Правила безопасности при использовании, хранении и транспортировке кислорода

  • Необходимо внимательно следить за тем, чтобы кислород не находился в контакте с горючими легковоспламеняющимися веществами.
  • Следить за тем, чтобы не было утечки, поскольку даже при незначительном увеличении количества кислорода в воздухе может произойти самовозгорание горючих материалов или волос на теле, одежде и т.п.
  • Все лица, в том числе и сварщики, работающие с кислородом никогда не должны надевать рабочую одежду, на которых присутствуют следы смазки или масла.
  • Запрещено применение O2 вместо воздуха для запуска дизельного двигателя.
  • Запрещено его использование с целью удаления пыли с рабочей одежды. При случайном попадание избыточного объема кислорода на одежду потребуется много времени для выветривания, вплоть до нескольких часов.
  • Запрещено применение для освежения воздуха.
  • Вся кислородная аппаратура, кислородопроводы и баллоны необходимо тщательно обезжиривать. В процессе эксплуатации исключить возможность попадания и накопления масел и жиров на поверхности деталей, работающих в контакте с O2.
  • Оборудование, работающее в непосредственном контакте с кислородом не должно содержать пыль и металлические частицы во избежание самовозгорания.
  • Перед проведением ремонтных работ или освидетельствованием трубопроводов, баллонов, стационарных и передвижных реципиентов или другого оборудования, используемого для хранения и транспортирования газа, необходимо продуть все внутренние объемы воздухом. Разрешается начинать работы только после снижения объемной доли O2 во внутренних объемах оборудования до 23%.
  • Запрещается баллоны, автореципиенты и трубопроводы, предназначенные для транспортирования кислорода, использовать для хранения и транспортирования других газов, а также производить какие-либо операции, которые могут загрязнить их внутреннюю поверхность.
  • При погрузке, разгрузке, транспортировании и хранении баллонов должны применяться меры, предотвращающие их падение, удары друг о друга, повреждение и загрязнение баллонов маслом. Баллоны должны быть защищены от атмосферных осадков и нагрева солнечными лучами и другими источниками теплоты.
  • На всех кислородных вентилях должна находится табличка «кислород маслоопасно».

Все вышеуказанные свойства и особенности кислорода нужно принимать во внимание при его использовании, хранении и транспортировке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *