乙炔氣體生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及預(yù)防對(duì)策

孫華莉

(贛州市公安消防支隊(duì)，江西贛州 341000)

乙炔在空氣或氧氣中燃燒時(shí)，其火焰溫度可高達(dá)3200度以上，并且完全燃燒時(shí)耗氧量少，產(chǎn)物中含水量低，因而乙炔在金屬切割、焊接、噴鍍、熱加工和表面淬火等方面作為高效優(yōu)質(zhì)的熱源被廣泛應(yīng)用。但是乙炔本身的化學(xué)性質(zhì)特別活潑，是易燃易爆氣體，爆炸極限為2.5% －81%，最小點(diǎn)火能量為0.2MJ，與空氣易形成爆炸性混合物，遇明火、高溫、氧化劑或受到撞擊、摩擦極易引發(fā)爆炸。本文在對(duì)乙炔生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性分析的基礎(chǔ)上，提成了切實(shí)可行的預(yù)防對(duì)策。

1.乙炔生產(chǎn)工藝流程

將合格電石由電石庫(kù)運(yùn)出至中間電石庫(kù)開桶，開桶后將電石倒至地面，然后裝入料斗，當(dāng)需要加料時(shí)開啟起重裝置，將電石運(yùn)到平臺(tái)上，用純度不低98%的氮?dú)獯祾呒恿蠈?dǎo)筒，下移密封帽加料。加料后將密封帽及時(shí)復(fù)位，防止乙炔氣體外漏，以提高生產(chǎn)安全性和降低成本，在發(fā)生器內(nèi)壓作用力下渣漿隨之排出。

電石在發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的乙炔進(jìn)洗滌器、安全水封，除渣清除雜質(zhì)，冷卻降溫后進(jìn)入貯氣柜。從貯氣柜經(jīng)過水環(huán)壓縮機(jī)、冷卻器、進(jìn)入凈化塔、中和塔以清除磷化氫和硫化氫等氣體及雜質(zhì)，再進(jìn)入水分離器、干燥器來降低乙炔氣的含水量和提高產(chǎn)品質(zhì)量。

乙炔氣進(jìn)入乙炔壓縮機(jī)進(jìn)行乙炔氣體壓縮，然后進(jìn)入油水分離器和高壓干燥器，進(jìn)一步清除乙炔氣的油污和水分，在壓縮機(jī)的壓力下，乙炔氣進(jìn)入乙炔灌充臺(tái)，分布各乙炔氣瓶。

溶解乙炔生產(chǎn)工藝流程如下圖。

2.乙炔生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性

2.1 乙炔發(fā)生器內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性

2.1.1 乙炔易形成爆炸性混合物

乙炔發(fā)生器及輸送管道在投產(chǎn)前若沒有用氮?dú)獾榷栊詺怏w置換或者乙炔發(fā)生器、管道形成負(fù)壓時(shí)，設(shè)備內(nèi)的乙炔與空氣混合，形成爆炸性混合物，遇火源易引發(fā)燃燒爆炸。

2.1.2 電石(碳化鈣)的火災(zāi)危險(xiǎn)性

電石屬遇濕易燃物品，干燥時(shí)不燃，其燃燒爆炸危險(xiǎn)性主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面∶一是電石遇水或濕氣能迅速產(chǎn)生乙炔氣體并放出大量熱量，該熱量可引起乙炔著火爆炸。二是電石中含雜質(zhì)量過高引起燃燒爆炸。如電石中硅鐵雜質(zhì)的含量超標(biāo)，在碰撞或摩擦?xí)r，能產(chǎn)生火花，成為乙炔的引爆源。三是加料速度過快或加料量過多，會(huì)造成反應(yīng)過分劇烈，會(huì)使乙炔發(fā)生器內(nèi)的溫度、壓力升高或出現(xiàn)局部過熱，引起燃燒爆炸事故。如電石粒度過小，電石粉塵將漂浮在加料管逸出，增加了加料時(shí)的危險(xiǎn)性;若電石的粒度過大，反應(yīng)不完全，不僅造成原來的浪費(fèi)，而且到坑渣后仍能繼續(xù)反應(yīng)生成乙炔氣體，有爆炸危險(xiǎn)。

2.1.3 液位控制不當(dāng)造成燃燒爆炸

乙炔發(fā)生器的液面過高時(shí)，如大量渣漿上移至料機(jī)、電石儲(chǔ)物斗時(shí)，水或含水乙炔與電石可發(fā)生劇烈反應(yīng)，引發(fā)燃燒爆炸;另外，液面過高，排渣時(shí)會(huì)使發(fā)生器壓力迅速下降，吸入的空氣與乙炔易形成爆炸性混合物，遇火源易引發(fā)燃燒爆炸。如液面過低，導(dǎo)料管口露出液面，帶水乙炔從料口逸出，遇電石放熱引發(fā)燃燒爆炸;另外液面過低時(shí)，冷卻水少，乙炔發(fā)生器溫度、壓力均升高，使乙炔發(fā)生聚合反應(yīng)，導(dǎo)致溫度持續(xù)升高引發(fā)燃燒爆炸。

2.2 乙炔凈化過程中火災(zāi)危險(xiǎn)性

2.2.1 產(chǎn)生爆炸性化合物

在凈化過程中，因使用氯和次氯酸鈉，當(dāng)溶液中氯含量超過一定值時(shí)，特別是pH值小時(shí)，容易生產(chǎn)爆炸性物質(zhì)氯乙炔，引發(fā)燃燒爆炸事故。

2.2.2 乙炔倒流引起燃燒爆炸

乙炔氣倒流進(jìn)入次氯酸鈉配置系統(tǒng)，或在配置次氯酸鈉時(shí)使用溶解有乙炔的水，會(huì)造成乙炔與氯氣混合的機(jī)會(huì)，從而引發(fā)燃燒爆炸。

2.3 乙炔壓縮過程中火災(zāi)危險(xiǎn)性

乙炔壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中，因更換壓力表、安全閥等附件設(shè)施時(shí)引入空氣或靜電、摩擦均可能引發(fā)火災(zāi)危險(xiǎn)性。如∶乙炔在高壓下，冷卻不好，遇到高溫氣體或開動(dòng)閥門時(shí)氣體摩擦出現(xiàn)火花，易產(chǎn)生分解爆炸;高壓部分放空乙炔，無阻火器時(shí)，易因氣體摩擦產(chǎn)生靜電引發(fā)燃燒爆炸。

2.4 乙炔充裝過程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性

充裝過程中因乙炔充裝壓力、溫度、流速過高或乙炔泄漏處置不當(dāng)引起燃燒爆炸。另外如果丙酮質(zhì)量有問題，如含水過高、酸度過高都會(huì)使乙炔在丙酮中的溶解度降低，造成大量乙炔在乙炔瓶中游離，導(dǎo)致壓力過高而引發(fā)爆炸事故。

2.5 乙炔設(shè)備檢修過程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性

在乙炔設(shè)備檢修過程中，因氧含量過高或檢修過程中使用的器材，如含有銀、汞和含銅量較高的銅合金，都易引發(fā)燃燒爆炸事故。同時(shí)，因在檢修過程中難免會(huì)進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)，如防范措施不到位也易引發(fā)燃燒爆炸事故。

3.預(yù)防對(duì)策

3.1 建筑防火要求

乙炔生產(chǎn)廠區(qū)建設(shè)應(yīng)符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)法律法規(guī)，各建筑物的布置、安全間距、消防通道布置等，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家建筑防火安全間距規(guī)定，在充分考慮消防安全、檢修維護(hù)及方便管理前提下，合理布置。滿足防火、防爆及工業(yè)衛(wèi)生的要求。乙炔發(fā)生器及輔助設(shè)備應(yīng)布置在單獨(dú)的房間內(nèi)，并設(shè)置足夠的防爆泄壓面積;乙炔發(fā)生器間、發(fā)生器操作平臺(tái)或樓層應(yīng)設(shè)安全出口;車間地面宜采用不發(fā)生火花地面。發(fā)生器間與電氣設(shè)備間應(yīng)以無門、窗、洞的非燃燒墻體隔開;乙炔灌裝間應(yīng)安裝自動(dòng)滅火設(shè)施。

3.2 防靜電與防雷

3.2.1 乙炔系統(tǒng)泄壓或放空時(shí)，氣體流速不宜過快，否則因摩擦產(chǎn)生靜電。

3.2.2 乙炔充裝間應(yīng)設(shè)置易導(dǎo)除人體靜電的設(shè)施，如安裝接地的欄桿、門把手等。

3.2.3 乙炔充氣間人員，應(yīng)穿防靜電服及導(dǎo)電鞋，嚴(yán)禁穿化纖服裝及帶釘子鞋進(jìn)入作業(yè)崗位。

3.2.4 乙炔站內(nèi)1區(qū)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所，應(yīng)按照《建筑設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》采取防直擊雷、防雷電感應(yīng)、防雷電侵入的設(shè)施，應(yīng)在雷雨季節(jié)前及每年至少檢測(cè)一次。

3.3 設(shè)置安全裝置

3.3.1 為保證溶解乙炔內(nèi)的工藝裝置安全，放在發(fā)生火災(zāi)時(shí)火焰在不同裝置間傳播以及外部火焰竄入的生產(chǎn)裝置，應(yīng)設(shè)置安全水封、阻火器及泄壓裝置等。

3.3.2 采取防爆監(jiān)控措施。如安裝溫度、壓力、液位和可燃?xì)怏w報(bào)警裝置。

3.4 加強(qiáng)消防安全管理

3.4.1 建立健全消防安全管理制度

企業(yè)要建立健全消防安全管理制度，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)消防安全措施，有針對(duì)性地組織開展消防安全檢查，及時(shí)督促整改火災(zāi)隱患。定期組織消防演練，提高處置初期火災(zāi)能力。

3.4.2 加強(qiáng)員工培訓(xùn)

乙炔生產(chǎn)崗位的人員要經(jīng)過專門的安全培訓(xùn)，考試合格后方可上崗。操作時(shí)應(yīng)堅(jiān)守崗位，嚴(yán)格執(zhí)行崗位操作規(guī)程和各項(xiàng)安全管理制度。

［1］柳鑫華，梁英華，吳衛(wèi)華.溶解乙炔生產(chǎn)過程中的問題及對(duì)策.河北化工，2006.

［2］GB 6819－2004.溶解乙炔.

［3］GB 50016－2006.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范.