溶解乙炔生产过程中的不安全因素及安全预防措施

溶解乙炔生产过程中的不安全因素及安全预防措施溶解乙炔生产过程中的不安全因素及安全预防措施 溶解乙炔生产从电石进厂到产品出厂存在诸多不安全因素，不同 的岗位危险危害特性既有相同点又有不同点，应采取相应措施加以预 防。 1.电石搬运、破碎过程。由于搬运、破碎是暴露在空气中进行 的，若电石遇水、受潮等影响或加料斗内乙炔置换不干净，在搬运、 破碎电石过程中会发生撞击和摩擦等点火能，只要桶内乙炔含量达到 爆炸极限范围，发生事故是必然的。因此在搬运、破碎前，应检查电 石桶内是否有乙炔，存在乙炔应先通过自然通风或氮气置换清除它， 搬运时应轻装轻卸，防止点火源的产生。此外，电石破碎时会产生粉 尘和噪声，对人体有害，应设置除尘装置清除粉尘，作业人员须戴防 尘口罩和耳塞加以防护。 2.乙炔发生过程。在乙炔发生器投料时，易发生电石相互撞击和 与器壁撞击产生火花。敞口式发生器加料是暴露在大气中进行，通风 不好存在乙炔，作业频繁，燃爆的可能性很大。采用全密封加料桶情 况较好，但加料前后氮气对料斗吹扫不干净或料斗密封性差有泄漏， 也同样会发生爆炸。所以对敞口式发生器而言，通风装置保持良好非 常重要，加料时应避免电石相互撞击。密闭式料斗加料前必须用纯度 大于 98的氮气对它彻底置换排除空气，局部用测氧仪对料斗内的氧含 量进行检测，看是否符合安全要求；加料结束后，还应用氮对料斗进 行吹扫排除乙炔气。扫吹用氮必须经过减压低于 0.05MPa，否则的 话，压力过高、流速过快，容易产生冲击能和静电，也会发生爆炸。 料斗泄漏不密封，应及时修复或更换。 第 1 页 共 6 页 发生器操作温度最好控制在 70℃左右，不得超过 90℃，冷却塔出 口温度应低于 35℃硫酸净化法要求更低。因为温度过高，乙炔中的 水含量增大，会增加冷却塔的负荷，且温度过高，反应加剧，甚至失 控，易造成聚合放热，最终引起爆炸，对安全也不利；温度过低，电 石乳液的乙炔量增多，且有可能在排渣时夹带未完全水解的电石进入 渣池，渣池表面乙炔与空气混合易出现燃爆。低压乙炔发生器工作压 力应控制在 4～7KPa 间，压力过高造成水封失封，会排放出大量乙炔 气；压力过低，则会造成压缩机入口为负压，空气易侵入系统，可能 构成乙炔空气混合气体。此外，发生器液面高低，对温度、压力都会 产生很大影响。 3.乙炔净化过程。根据乙炔净化所采用的净化剂种类不同，生产 操作时的要求也有所区别。常见的净化工艺有浓硫酸法和次氯酸钠 法。浓硫酸净化法，安全措施主要是控制工艺温度，要求在5～35℃ 间。温度过低，硫酸流动性差，净化塔压差会增大，导致压缩机进口 压力过低；冷却水温度过高，浓硫酸吸水发热，导致塔内温度过高， 轻者会造成设备、填料、泵、管道损坏，重者会造成燃爆事故。次氯 酸钠净化法，最主要的是控制有效氯的含量，要求进入塔顶部的有效 氯含量不得大于 0.1。如果有效氯含量在 2.5以上，无论气相、液相 均易发生游离氯与乙炔的激烈反应而爆炸。其次，中和塔中氢氧化钠 含量应控制在 5～12间，含量过低，乙炔气呈酸性，会腐蚀净化塔后 的乙炔管道和乙炔压缩机。乙炔净化剂和碱液应及时更换和补充。若 乙炔气中夹带电石污泡沫杂质，会与酸反应积聚粘结状化合物，碱液 中 Na2CO3、Na2SO4 含量达到一定程度，都会堵塞设备和管道，影响生 产。更换、补充净化剂、液碱，都必须通过安全补液器加入塔内，防 第 2 页 共 6 页 止空气侵入。作业人员更换、配制净化剂、液碱，应按规定佩戴防毒 面具、防腐手套等，因为浓硫酸、次氯酸钠、氢氧化钠对人体有强烈 的刺激性和腐蚀性。 4.乙炔压缩干燥过程。经压缩机压缩后的高压乙炔的最大危险 是，即使乙炔在纯的状态下即无空气或氧气助燃剂，如有点火源也 会发生火灾，引起爆炸，乙炔分解成碳和氢，这样的爆炸叫做分解爆 炸。爆炸反应的一个特性，那就是限制性，要防止分解爆炸，就要消 除二个条件中的一个。高压乙炔爆炸的限制条件，有温度、压力、能 量、容器的大小、器壁和种类、杂质等。当高压乙炔温度达到200℃以 上，即开始聚合反应，并放热，若热量不能及时导出，气体温度继续 升高，反应加速，很快可以达到分解爆炸温度发生爆炸。乙炔不净 化，PH3、H2S 念量高，发生分解爆炸的温度更低、点火能更小。为此 往复活塞乙炔压缩机技术条件要求压缩机各级排气温度不得超过 90℃，同时考虑干燥充瓶时的要求，冷却后的乙炔温度应低于40℃。 因此操作压缩机绝对不得出现中断润滑油和冷却水供给现象。中断润 滑油不仅会造成机器损坏，更危险的是容易发生撞击产生激发能引起 爆炸。同时，乙炔分解爆炸的最小点火能随压力增高而下降，当压力 增加到 2.5MPa 时，则最小分解点火能仅为 0.2mJ，所以国家标准 GB13591溶解乙炔充装规定规定乙炔压缩充装压力最高不得超过 2.5MPa。乙炔分解爆炸发生的可能性还与设备容器大小、管道内径、 长度有很大关系，容器、管道越大，分解爆炸越容易发生，管道越长 危险性增大，同时会引起分解爆炸传播，形成爆轰。因此除了在建 站、设计时做好工艺设备选型外，平时操作时更换乙炔干燥器干燥剂 时，要特别注意填满填实干燥容器，避免留下空容积。此外，高压乙 第 3 页 共 6 页 炔在低于 16℃的情况下，若乙炔含水量过高，能造成乙炔水合晶体， 堵塞阻火器、阀门和气瓶，造成超压。含水量过高，充入气瓶内，降 低乙炔的溶解度，影响乙炔瓶使用性能和安全性能。所以干燥后乙炔 气体中含水量应控制在小于 1g/m3。5.乙炔充装过程。乙炔充装是乙炔 生产过程最危险的区域，按 GB18218重大危险源辨识标准辨识，一 般企业都属于重大危险源临界量，生产区为 1t。乙炔充装除了高压 乙炔的危险特性外，还有管理难度大的特殊性。首先，乙炔充装排阀 门多，泄漏点多，操作频繁，人员进出多，容易产生静电等。通常说 “十起爆炸九次漏”，乙炔工厂发生事故往往是由漏气引起的。生产 系统设备、管道、阀门等泄漏，无论是乙炔气外泄还是空气进入系 统，只要存在发火源，就很有可能发生爆炸。因此充装岗位要经常检 漏，并应加强通风，不准将门窗全部关闭，防止乙炔气滞留。特别是 冬天，天气冷，门窗关闭不通风，气候又干燥，易产生静电，更会发 生事故。导除静电的办法除作业人员应穿防静电工作服、鞋外，还应 用冷却水喷淋乙炔瓶充灌排。 其次，市场无序竞争，乙炔瓶丙酮缺量、超期缺陷瓶违规充装等 现象普遍，客观上造成了乙炔瓶充装时的不安全性。根据多年来国内 外对乙炔瓶安全性能检验的经验，乙炔瓶质量包括填料、瓶体等均 合格，充装的乙炔气和丙酮的质量和数量均符合标准规定，这样的乙 炔瓶是可以保证安全的，即使有人为回火条件，乙炔瓶也不会爆炸。 这已多次被乙炔瓶安全试验所证实。但现实确实令人担忧，丙酮少量 超装乙炔，填料下沉、断裂继续使用等，都会大大增加乙炔瓶分解爆 炸的可能性。近几年来多次的乙炔瓶爆炸事故也证明了这点。 第 4 页 共 6 页 第三，乙炔溶于丙酮是个放热过程，丙酮沸点只有56.1℃，若充 装时不冷却，充装流速过快，管道内存在铁锈等杂质，这些不安全因 素都会引起乙炔爆炸。因此溶解乙炔充装规定要求乙炔充装