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乙炔生产:火灾危险与防火指南

时间:2023-11-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:乙炔生产是电石与水反应的过程,反应过程中会放出较多的热量,而乙炔的点火能量较低,所以整个生产过程存在着较大的火灾危险,属甲类生产。乙炔与多种金属接触,能生成危险的金属炔化物,例如乙炔与金属钠在液氨中进行反应,生成乙炔钠并放出氢气。乙炔用惰性气体或水蒸气稀释后,能降低其爆炸危险性。

乙炔生产:火灾危险与防火指南

乙炔生产是电石与水反应的过程,反应过程中会放出较多的热量,而乙炔的点火能量较低,所以整个生产过程存在着较大的火灾危险,属甲类生产。

(一)物料火险

1.乙炔的火险

乙炔是不饱和的碳氢化合物,在常温、常压下呈气态,比空气略轻,是无色的易燃气体。纯净的乙炔稍有醚味,工业乙炔因含有H2S、PH3等杂质而具有刺激性的臭味。乙炔的临界温度为35.5℃,临界压力为6.25MPa。

乙炔的爆炸极限范围很宽,在空气中为2.5%~82%(7%~13%时爆炸能力最强,最大爆炸压力为1.058MPa),在纯氧中为2.3%~93%(30%时爆炸能力最强),可与空气形成爆炸性混合气体,极易发生爆炸。乙炔与空气的混合气体,在常压下其体积分数为7.73%时,最小点火能量是0.02mJ。

乙炔与空气混合物的自燃温度比较低,而且随着温度和压力的变化而变化。常压乙炔一般不会分解,加压乙炔则极易分解,压力越高,越容易发生分解、爆炸,且分解温度随压力的升高而迅速下降,乙炔爆炸性分解的速度可达1800~3000m/s。乙炔与多种金属接触,能生成危险的金属炔化物,例如乙炔与金属钠在液氨中进行反应,生成乙炔钠并放出氢气。乙炔和固体的银接触后,在银的表面会生成乙炔银,乙炔银具有炸药的全部特性,在金属炔化物中,乙炔银的爆炸威力最大。铜的炔化物有多种类型,其中有一些受到轻微的撞击就会爆炸,乙炔和固体的铜长期接触也会生成极易爆炸的乙炔铜。乙炔和汞盐的溶液接触则生成爆炸性乙炔汞,但是乙炔不会和金属汞直接生成乙炔汞。

乙炔含磷化氢超过0.15%时,遇空气容易自燃。在生产和使用乙炔时,遇到某些杂质(如氢氧化钾、氢氧化铁或某些金属氧化物),还有可能会发生分解爆炸。杂质作为催化剂的颗粒越小,作用越强。纯乙炔在635℃的温度下会发生分解,但由于杂质的催化作用,乙炔开始分解爆炸的温度会明显下降。影响乙炔分解爆炸的因素很多,除压力、温度、杂质等因素外,还有乙炔的储存输送容器,乙炔的干、湿程度等。容器的尺寸越大,管径越大,管道越长,爆炸的威力也就越大,所需的压力则越低。湿乙炔的爆炸能力低于干乙炔,且随着湿度的增加而相应地降低。乙炔用惰性气体或水蒸气稀释后,能降低其爆炸危险性。

2.电石的火险

纯净的电石为无色透明的晶体,工业用电石的外观为灰色、黄褐色。电石的化学名称为碳化钙,分子式CaC2。电石本身没有着火和爆炸危险,但是一旦与水接触或受潮后,就生成易燃易爆的乙炔。电石中的杂质硫化钙和磷化钙,在遇水时会反应生成硫化氢和磷化氢等易燃气体,其中的磷化氢还具有自燃危险性。

3.丙酮的火险

在生产乙炔的过程中,丙酮用于溶解乙炔。丙酮是一种无色透明的易燃液体,相对密度为0.788,闪点为−20℃,爆炸极限为2.55%~12.8%,具有较大的火灾危险性,在储存使用过程中易造成火灾爆炸事故。

(二)生产过程火险

1.制气(www.xing528.com)

(1)由于未进行氮气置换、设备负压吸入空气、乙炔气体泄漏或排渣速度过快等原因形成爆炸性气体混合物。

(2)电石与水反应是快速而不可逆的强放热反应,如果加料速度过快、加料量过多、电石过细会造成反应过分剧烈,使发生器内的温度、压力升高或出现局部过热,引起燃烧爆炸事故。若电石的粒度过大则反应不完全,到渣坑后仍能继续反应放出乙炔气体。

(3)冷却水过少或搅拌机发生故障,致使局部温度过高,乙炔发生聚合反应有起火爆炸的危险。压力升高会使乙炔自燃温度降低,分解爆炸危险增加;反之压力过低,可能会造成压缩机入口负压而吸入空气。

(4)发生器内的液面过高或过低都有可能引发爆炸。

(5)电石桶、电石料斗与乙炔发生器的储料斗相碰、电石中的硅铁杂质和铁质工具相碰、发生器运转部分的机件互相摩擦碰撞、电气设备和机械通风设备不符合防爆要求等都可能产生火花。

2.净化

使用含氯净化剂时,如果有效氯的含量过高,氯容易游离出来与乙炔发生剧烈反应,引起燃烧爆炸;在开车前设备管道内空气未排净时,易发生爆炸;进入净化塔的粗乙炔气体温度过高,易生成氯乙炔,引发爆炸事故。

3.压缩

压缩压力过高,易导致乙炔分解爆炸事故;压缩过程中冷却水中断,温度失控造成乙炔气体爆炸。

4.充装

充装过程是在高压条件下进行的,溶解乙炔气瓶内的丙酮容易燃烧,具有较大的火灾危险性。冷却水供量不足或中断,使乙炔气瓶超温超压爆炸;气瓶内丙酮过少,乙炔在较大的气相空间、高压下易聚合,尤其在受热时,具有燃烧爆炸危险。

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