溶解乙炔的不安全因素分析.doc

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溶解乙炔的不安全因素分析 溶解乙炔作為貼近人類生活的一種物質和危險化學品，其作用和對人類社會的貢獻為其他物質所難以替代，然其安全問題又極其重要，萬不可忽視。本文擬對溶解乙炔的產(chǎn)品特點和乙炔的危險危害性作一淺述，并結合生產(chǎn)實際，通過對乙炔生產(chǎn)過程和溶解乙炔充裝過程中易產(chǎn)生的不安全因素和潛在危險作初步分析，以趨能有所裨益，筆者將倍感榮幸。 一、乙炔的特點 乙炔是有機合成的重要原料之一，在金屬焊接、切割、噴鍍、表面淬火和熱加工等方面，乙炔作為高效優(yōu)質的高溫熱源被廣泛應用。乙炔在空氣或氧氣中燃燒，其火焰溫度可高達3200℃以上。乙炔的燃燒熱雖然比乙烷、乙烯等略低，但在完全燃燒時的耗氧量卻最少，燃燒后物質中的水含量相對較低，水蒸發(fā)所需熱量損耗較少。因此，乙炔燃燒時能夠得到更高的溫度，這就是乙炔無可替代的顯著特點。但同時乙炔作為危險化學品又具有易燃燒性和化學爆炸危險性，并有一定的毒害性；乙炔與空氣或氧氣混合能形成爆炸性混合物，遇點火源極易引起燃燒爆炸；與氧化劑接觸會猛烈反應；與氟、氯等鹵素接觸會引起燃燒爆炸；能與銅、銀、汞等形成爆炸性化合物；在一定溫度和壓力條件下，純乙炔會發(fā)生自身直接分解爆炸和其聚合物分解爆炸。 當乙炔中混有磷化氫、硫化氫時，毒性增大，危害性更大。乙炔具有弱麻醉作用，吸入高濃度乙炔可引起單純窒息。 二、分析 乙炔的制取方法主要有碳化鈣水解法、甲烷或烴類的高溫燃燒裂解和等離子體裂解方法。碳化鈣水解法工藝流程短，產(chǎn)品純度高，但碳化鈣生產(chǎn)的能耗較大。目前國內(nèi)大多數(shù)溶解乙炔生產(chǎn)采用此法。根據(jù)乙炔的溶解特性，將乙炔壓縮充入溶劑中，并被儲存在充滿多孔填料的鋼瓶內(nèi)。乙炔充裝時，氣瓶中必須有丙酮。丙酮作為一種極好的溶劑，在鋼瓶內(nèi)被填料吸咐用于溶解和釋放乙炔，它的作用是增大鋼瓶的有效容積和降低乙炔的爆炸性能。整體硅酸鈣多孔填料的作用是均勻地吸附丙酮和阻止乙炔分解爆炸的傳播。 碳化鈣水解生產(chǎn)溶解乙炔的工藝過程是：將碳化鈣加入水中產(chǎn)生粗乙炔氣，經(jīng)過洗滌冷卻，化學凈化除去硫、磷等有害雜質，再通過壓縮和干燥，充裝進入溶解乙炔氣瓶內(nèi)。現(xiàn)結合溶解乙炔生產(chǎn)實際，對乙炔生產(chǎn)過程和溶解乙炔充裝過程中易產(chǎn)生的不安全因素和潛在的危險因素進行分析如下：1、從碳化鈣投料和乙炔發(fā)生過程分析。在乙炔發(fā)生器投料時，易發(fā)生碳化鈣撞擊器壁產(chǎn)生火花的現(xiàn)象。若投料系統(tǒng)采用密閉氮封方法，則可消除不安全因素。但若為敞開式或雙擠壓式投料，則較容易發(fā)生加料口燃燒事故。由于各種原因，如反應溫度過低等，乙炔發(fā)生器排渣口夾帶未及水解的碳化鈣進入渣水池，在渣水池表面乙炔與空氣接觸易產(chǎn)生燃爆事故。在乙炔設備檢修過程中，乙炔燃爆潛在危險時刻存在。故在首次投產(chǎn)和停車檢修后并在投產(chǎn)前，乙炔設備應先用含氧量小于2%（v/v）的氮氣進行置換，使系統(tǒng)內(nèi)氣體中含氧量不大于3%（v/v），否則因氧含量高而存在潛在危險性，就不得投料生產(chǎn)。在乙炔設備檢修時，待檢修的設備應與乙炔系統(tǒng)隔絕，并用含氧量小于2%的氮氣置換其內(nèi)部乙炔，使乙炔含量不大于0.2%（v/v）。在置換過程中，對置換系統(tǒng)必須有全面了解，確認置換不存在盲區(qū)，否則應先作消除處理再進行置換。如乙炔發(fā)生器內(nèi)尚有未分解碳化鈣或積聚大量碳化鈣污泥時，必須先用大量清水進行密閉清除，再用氮氣置換合格，以避免在檢修過程中再產(chǎn)生乙炔而發(fā)生意外事故。 2、從乙炔凈化過程分析。根據(jù)乙炔凈化所使用的凈化劑種類，分析其不安全因素。對于濃硫酸法凈化工藝，因硫酸吸水發(fā)熱產(chǎn)生高溫，若未采取冷卻措施，則存在乙炔燃燒危險。另外，若乙炔氣體中夾帶碳化鈣污泥泡沫雜質，則會與硫酸反應而積聚粘結狀化合物，很易堵塞設備和管路，檢修難度相對較大，處理時稍有不慎就會引發(fā)燃爆事故。對于次氯酸鈉法或氯水法凈化工藝，若對有效氯濃度控制不當或進氣口乙炔溫度過高，易引發(fā)乙炔氯化反應而產(chǎn)生化學性爆炸。 在乙炔壓縮和干燥過程中，負壓運行和超壓運行均易發(fā)生乙炔爆炸。為防止乙炔壓縮機超壓運行而設置的安全閥泄放系統(tǒng)，應將散放口引至屋頂1.0米以上，不得將乙炔排放在室內(nèi)。否則，當乙炔泄露時，室內(nèi)存在高濃度乙炔，就極具危險性。乙炔壓縮機運行過程中，不得更換壓力表、安全閥等附件設施，否則會因引入空氣并可能產(chǎn)生絕熱壓縮而發(fā)生乙炔壓縮機爆炸事故。采用無熱再生分子篩高壓乙炔干燥工藝，能消除干燥過程的不安全因素。無水氯化鈣干燥工藝的爆炸危險性極大，應予以淘汰。 3、從乙炔的充裝過程分析。乙炔充裝危險性主要取決于乙炔充裝壓力、溫度、流速及泄露處置狀況。乙炔充裝必須有良好的冷卻條件，否則因充裝溫度過高易產(chǎn)生不安全因素。在溶解乙炔充裝過程中，隨著乙炔壓力的不斷升高，極易發(fā)生局部過熱而引起分解爆炸。乙炔流速過快，極易因摩擦產(chǎn)生靜電而點燃乙炔。高壓乙炔泄露時，處置前必須切斷氣源，消除危險因素否則易引發(fā)爆炸。 4、從氣瓶原因分析。溶解乙炔氣瓶的不安全因素主要表現(xiàn)在鋼瓶內(nèi)多孔填料的質量和溶劑的充裝量。填料損傷或污染，都會降低填料的阻火性能和吸附溶劑能力。溶劑丙酮不足，未及時補加，乙炔充裝后會以氣態(tài)存在，而且充裝壓力會較高，潛在危險性極大。但若溶劑丙酮超量，瓶內(nèi)無安全空間，不安全因素也隨之存在。乙炔的限定充裝量為瓶內(nèi)溶劑丙酮規(guī)定充裝量的50%，乙炔充裝過量易引發(fā)爆炸事故。 第 4 頁 共 4 頁