11   节能、环境保护与安全

11.0.1氧气站工艺系统、工艺设备选择时，应认真进行综合分析采用能量消耗低的空分系统和设备，应选用节能型的空分设备。

11.0.2供氧站、供氧站设计时，应在充分调查研究所在地区的气体供应源的生产状况，进行技术经济比较后，采用能量消耗低和经济适用的气体供应方式。

11.0.3对有噪声的生产房间、各类压缩机以及作业场所，应按现行国家标准《工业企业噪声控制设计规范》的规定采取噪声控制措施。

压缩机进出口管道应设有隔声措施；若压缩机的噪声超标时，应设隔声罩等措施。

11.0.4压缩气体放散，纯化器及常温空气分离装置的吸附器均压气体放散、产品气体放散等的放散管，均应设置消声器。

11.0.5氧气站宜设置废液收集装置，当有废液需直接排放时，应符合现行国家标准《工业“三废”排放标准》的规定。

11.0.6氧气站、供氧站内，所有可能与氧气直接或间接接触的设备、管道以及附件等，均应进行严格的脱脂。脱脂方法等执行国家现行标准。

11.0.7氧气站、供氧站内，设置有氮气、氩气等惰性气体的设备、管道以及附件的房间，均应有良好通风，以防止窒息事故的发生。

11.0.8氧气站、供氧站根据安全生产需要，应设置下列报警连锁控制装置：

1、原料空气纯化装置出口二氧化碳超标报警；

2、空分装置主冷凝蒸发器液氧中乙炔、碳氢化合物超标报警；

3、空分装置出口产品纯度不合格时报警；

4、压缩机润滑油系统，设置油压过低与油温过高的报警和连锁控制；

5、灌瓶压缩机间与灌瓶间应设有报警和连锁控制装置。

条文说明 

11、节能、环境保护与安全

11.0.1目前，各行各业广泛采用低温法和非低温法（常温法）两种空气分离方法制取氧气、氮气等空分产品。低温法是在低温下使空气液化后实现氧、氮等气体产品的空气分离方法；非低温法是在常温下利用变压吸附和膜分离的方法实现氧、氮分离的空气分离方法。随着科学技术的发展，现今采用低温法的空分系统、设备已日趋完美，大、中、小型低温法空分设备都实现了全低压流程，原料空气压力约为1.0MPa左右。单位氧气制取的电耗，大型空分设备已达到0.38～0.40kw·h/Nm³·O₂,小型空分设备为0.6～0.7 kw·h/Nm³·O₂；氧提取率达到99%以上，氩提取率可达80～90%。目前国际上在建的最大低温法空分设备的氧气产量已达4000t/日或116000Nm³·O₂/h。我国低温法空分设备的生产技术水平与国际差距正在逐渐缩小，国产60000Nm³/h 制氧能力的空分设备即将投入运行。

常温法空分设备主要是变压吸附制氧（氮）设备正日益广泛应用。膜法分离制氧设备主要是制取氧浓度30～45%的富氧。下面主要以变压吸附制氧（氮）设备进行说明，常温变压吸附制取氧（氮）是利用分子筛对氧、氮的选择吸附能力和吸附容量随压力变化而变化的特性，实现对空气中氧、氮组份的分离。自20世纪70年代美国联碳公司和德国AG公司先后开发研制成功变压吸附制氧（氮）设备，在提高分离效率，降低能耗，研制新型分子筛，完善工艺流程和研制长寿命程控切换阀等方面均取得很大进展。我国变压吸附制氧（氮）设备从20世纪80年起步以来，已经取得很大发展，几十家制造厂家已可生产制氧能力达8000Nm³·O₂/h的制氧装置，这类设备生产技术水平已接近国际水平。表9是低温法和常温法空分设备的比较表。从表中数据和前述的数据表明，空分方法不同、规模不同、制取产品气纯度不同、工艺流程不同，其能源消耗量是不同的，建设投资、运行费用也会有差异，因此在进行氧气站工艺系统、工艺设备选择时，应认真进行综合分析后确定，并应优选节能型的空分设备。为此作了本条条文的规定。

表9          低温法和常温法空分设备比较

序 号	项   目	低温法空分设备	常温变压吸附空分设备
1	分离原理	将空气液化后，按组份沸点差精馏分离	利用分子筛对氧氮的选择吸附能力和变压吸附特性分离
2	产量范围	0～4000T/D，O2	0～330T/D，O2
3	产品范围	可同时生产氧、氮、氩、稀有气体和液体产品	生产氧气或氮气单一产品
4	起动时间	30～40小时	0.5 小时
5	单位制氧电耗	0.4～0.6Kwh/Nm3/O2*	0.4～0.6Kwh/Nm3/O2
6	产品纯度（%）	O2：99.6 N2:99.999	O2:90～95 N2:99.99
7	占地	较大	较小
8	工艺流程	复杂	简单
9	操作与调节	较难	较易
10	维修工作量	大	小
11	适用范围	多产品与广范围	氧纯度要求不高的中、小用户
12	投资	100%	50-80%

11.0.2氧气、氮气等常用气体的供应是采用区域性集中供应还是采用每个企业分散设置空分设备制取氧、氮气分散供应，一直是国内外企业界关注的技术、经济问题。“专业化生产，社会化供应”气体产品是经济发达国家普遍采用的供气方式，不同形式的区域性氧（氮）气集中供应的主要优点有①有利于采用技术先进的大型空分机组，可以做到节能降耗，减少人员、降低制气成本；②有利提高操作运行水平，提高设备利用率和安全生产；③有利于协调生产，减少放空气率，还有利于减少备用设备；④由于采用大型空分设备，可实现多种产品生产和稀有气体提取，可进一步降低成本；⑤可做到总体占地少、避免重复投资，提交社会效益等。我国自改革开放以来，尤其是近十多年间，随着经济发展、交通运输条件的大大改进和企业管理理念的转变，现今我国“长三角”、“珠三角”、“环渤海”地区，就是中部、西部的一些中心城市已经或正在开始采用区域性氧气、氮气集中供应方式，据调查研究表明，区域性氧、氮集中供应通常有下面几种方式：

1、现场制气装置（厂）供气，它是由气体供应公司在较大型的气体用户企业或邻近处建设制氧站（厂），以管道输送向用户企业供气和向所在地区供气（液态气体或钢瓶气态）。这种方式在钢铁、石化、电子等企业已有较多的采用，社会经济效益显著，受到使用企业欢迎、赞誉。

2、管道供气，集中供气中心可以是现场制气装置（厂），也可能是区域或城市的集中供气厂，将所生产的氧气、氮气通过管道输送至用气企业，这种方式要受到输送距离增加、投资增大的制约，并且用气量较小的企业，若输送距离较大时其经济性较差，一般只适用大、中型用气单位。

3、气态钢瓶气或集装格供气，在集中供气中心将气态氧、氮以15MPa压力充入钢瓶或集装格钢瓶内，运至用户降压使用，由于气体加压和钢瓶重量较大，使生产、运输成本增高，只适用于一定运输距离的小型用气单位。

4、液态产品输送，在集中供气中心生产的液态氧、氮由槽车运至用户的液态储罐，汽化后供用气车间使用，这种方式的适用于运输距离为200～300Km的中、小型气体用户。

对于上述几种供气方式的主要指标的比较见表10，从表中比较表明每种供气方式各有优势，实际采用时应根据每个用气单位的所在地区的具体条件、用气品种和规模、能量消耗、经济性等进行技术经济比较，然后选择经济合理和能量消耗低的供气方式。为此作了本条的规定。

表10        几种供气方式的比较表

注：①此处电耗值是相对于技术先进的大型空分装置的数据。

②制氧成本中电耗占60～70%，能力越大所占比例越高。

11.0.3、11.0.4氧气站的噪声源主要是由气体动力噪声、机械噪声和电动机噪声构成，它们以不同的形式迭加为实际噪声值。气体动力噪声来源于各种类型的气体压缩机和各种形式的压缩气体放散管，其中活塞式压缩机的气缸周期性吸气、排气使管道中气体发生压力波动、气柱振动产生噪声，因其转数低，其噪声频谱呈低频特性；螺杆式、离心式压缩机是由气体涡流和摩擦产生噪声，其噪声频谱呈中，高频特性。压缩气体从压缩机或压力管道放空时，由于气体压力骤减，以很高的速度排入大气，将在放散管口产生强烈的涡流噪声，其频率和声压级都较高，可达110～130dB（A）。

机械噪声主要是压缩机、泵等运转设备的轴承、齿轮传动，活塞连杆、十字头以及管路上的止回阀等运动部件产生的摩擦声、冲击声和各种形式的不平衡惯性力引起的振动噪声。电动机噪声是由电机风扇的气流噪声，定子与转子之间磁场脉动引起的电磁噪声以及轴承高速运动产生的机械噪声等组成，电动机噪声一般为80～95 dB（A）。

氧气站的噪声治理是工程设计时应十分重视的内容之一，其治理措施是通过采用先进的工艺及其设备，采取必要的消声、隔声、吸声等措施，使氧气站的生产区、控制室、厂界等处的噪声控制在国家标准规定的范围。本规范规定的隔声、消声措施是目前氧气站（厂）实际运行中实用的方法，其中第11.0.4条是强制性条文。

11.0.6氧气与油脂接触后，如遇火源即引发燃烧事故，所以本条规定氧气站、供氧站内，所有可能与氧气直接或间接接触的设备、管道以及附件等，均应进行严格脱脂。脱脂方法和脱脂剂在国家现行标准《机械设备安装工程施工及验收通用规范》中有明确的规定。零件表面油脂残留量的测定方法与评定标准在国家现行标准《在大、中型空气分离设备技术条件》附录C中也有明确规定。

11.0.7在设置有氮气、氩气等惰性气体的设备、管道及其附件的房间内，由于惰性气体的泄漏使室内空气环境中的氧含量降低，从而造成操作人员窒息伤害事故，甚至死亡事故也时有发生，在国家标准《缺氧危险作业安全规程》GB8958中规定，当空气中的氧气浓度低于18%时就属缺氧，容易引起窒息伤害。为防止事故的发生，本条规定此类房间应做到良好的通风。

11.0.8本条第1、2、3款的规定与本规范第8.0.9条相似，根据检测分析的数据，设置相应的原料空气纯化装置出口二氧化碳和主冷凝蒸发器液氧中乙炔、碳氧化合物的超标报警，警示运行即时采取措施，避免事故的发生，这两项规定为强制性条文。第4款是确保压缩机正常运行必要条件；第5款的规定是由于灌瓶压缩机间与灌瓶间布置时，常常不可能紧贴布局，为使实际运行的连络和避免气体的大量排空甚至引发事故，作了本款的规定。