[精編]《安全管理》之氣焊氣割常用氣體的性質(zhì)及使用安全要求

1、此資料由網(wǎng)絡(luò)收集而來，如有侵權(quán)請告知上傳者立即刪除。資料共分享，我們負(fù)責(zé)傳遞知識。氣焊氣割常用氣體的性質(zhì)及使用安全要求 能夠燃燒的并能在燃燒過程中釋放出大量能量的氣體，稱為可燃?xì)怏w；本身不能燃燒，但能幫助其它可燃物質(zhì)燃燒的氣體為助燃?xì)怏w。氣焊氣割常用的可燃?xì)怏w有乙炔(c2h2)、氫氣(h2)、液化石油氣等；常用的助燃?xì)怏w是氧氣。下面我們著重介紹一下工業(yè)上常用的可燃、助燃?xì)怏w的性質(zhì)：一、乙炔(一)乙炔的物理化學(xué)性質(zhì)乙炔(c2h2)，又名電石氣，是不飽和的碳?xì)浠衔铮诔睾痛髿鈮毫ο?，它是一種無色氣體，工業(yè)用乙炔中，因為混有硫化氫(h2s)及磷化氫(ph3)等雜質(zhì)，故具有特殊的臭味。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下

2、，密度為117kgm3，比空氣稍輕，83時乙炔可變成液體，85時乙炔將變?yōu)楣腆w，液體和固體乙炔在一定條件下可能因摩擦和沖擊而爆炸。乙炔是理想的可燃?xì)怏w，與空氣混合燃燒時所產(chǎn)生的火焰溫度為2350，而與氧氣混合燃燒時所產(chǎn)生的火焰溫度為31003300，因此用它足以熔化金屬進(jìn)行焊接，乙炔完全燃燒反應(yīng)式如下：2c2h2+5o24co2+2h2o+q(放熱)從上式看出：1體積的乙炔完全燃燒需要25體積的氧。(二)乙炔的爆炸性及溶解性乙炔是一種危險的易燃易爆氣體。它的自燃點低(305)，點火能量小(0019毫焦)。在一定條件下，很容易因分子的聚合，分解而發(fā)生著火、爆炸。1純乙炔的分解爆炸性純乙炔的分解爆

3、炸性，首先決定于它的壓力和溫度，同時與接觸介質(zhì)、乙炔中的雜質(zhì)、容器形狀等有關(guān)。(1)當(dāng)溫度超過200300時，乙炔分子就開始聚合，而形成其它更復(fù)雜的化合物，如苯(c6h6)、苯乙烯(c8h8)、萘(c10h8)、甲苯(c7h8)等。聚合作用是放熱的，氣體溫度越高，聚合作用速度越快，因而放出的熱量就會促成更進(jìn)一步的聚合。當(dāng)溫度高于500時，未聚合的乙炔就會發(fā)生爆炸分解。如果在聚合過程中將熱量急速排除，則反應(yīng)只限于一部分乙炔的聚合作用，而分解爆炸則可避免。乙炔是吸熱化合物，即由元素組成乙炔時需要消耗大量的熱，當(dāng)乙炔分解時即放出它在生成時所吸收的全部熱量：c2h22c+h2+226kjmol。分解時

4、生成物是細(xì)粒固體碳及氫氣。如果這種分解是在密閉容器(如乙炔發(fā)生器、乙炔瓶)內(nèi)進(jìn)行的，則由于溫度的升高，壓力急劇增大1013倍而引起爆炸。增加壓力也能促使和加速乙炔的聚合和分解。溫度和壓力對乙炔的聚合作用與爆炸分解的關(guān)系可用圖29的曲線表示。從圖中可以看出，在溫度等于或低于540，壓力小于03mpa時，乙炔主要是聚合過程。當(dāng)壓力為150kpa。而溫度超過580時，就能形成乙炔分解爆炸。壓力越高，聚合作用能促進(jìn)乙炔分解爆炸所需要的溫度就越低。根據(jù)這一特點，現(xiàn)用的乙炔發(fā)生器工作壓力極限不超過150kpa。一般在乙炔發(fā)生器的電石分解區(qū)或集氣室中，是不可能達(dá)到這一溫度和發(fā)生爆炸的。一旦由于某種原因(如電

5、石的局部過熱)而溫度過高時，就應(yīng)該及時地采取冷卻降溫措施，把能量導(dǎo)出，那么乙炔就只是聚合而不會引起爆炸分解。圖29乙炔的聚合作用與爆炸分解的范圍(2)乙炔的分解爆炸與觸媒劑有關(guān)，當(dāng)壓力為04mpa時，與發(fā)熱的小鐵管表面接觸而產(chǎn)生爆炸的最低溫度為：有鐵屑時為520；有黃銅時為500520；有活性炭時為400；有碳化鈣時為500；有氧化鐵時為280；有氧化銅時為240；有氧化鋁時為490；有紫銅屑時為460；有鐵銹(氧化鐵)時為280300這些觸媒劑能把乙炔分子吸附在自己表面上，結(jié)果使乙炔的局部濃度增高而加速了乙炔分子之間的聚合和爆作分解。(3)乙炔的分解爆炸與存放的容器形狀和大小有關(guān)。容器的直徑

6、越小，則越不容易爆炸。在毛細(xì)管中，由于管壁冷卻作用及阻力，爆炸的可能性會大為降低。根據(jù)這個原理，目前使用的乙炔膠管孔徑都不太大，管壁也比較薄，對防止乙炔在管道內(nèi)爆炸是有利的。(4)乙炔與銅、銀、水銀等金屬或其鹽類長期接觸時，會生成乙炔銅(cu2c2)和乙炔銀(ag2c2)等爆炸性混合物，當(dāng)受到摩擦沖擊時就會發(fā)生爆炸。因此凡供乙炔使用的器材都不能用銀和含銅量70以上的銅合金制造。(5)乙炔與氯、次氯酸鹽等化合，在日光照射下以及加熱等外界條件下就會發(fā)生燃燒和爆炸。所以乙炔燃燒失火時，絕對禁止使用四氯化碳滅火。2，乙炔與空氣、氧氣和其它氣體混合氣的爆炸性(1)乙炔及其它可燃?xì)怏w凡與空氣或氧氣混合時就

7、提高了爆炸危險性。乙炔和其他可燃?xì)怏w與空氣和氧氣混合氣的爆炸(發(fā)火)范圍見表23。表2-3可燃?xì)怏w與空氣和氧氣混合氣的爆炸極限可燃?xì)怏w名稱可燃?xì)怏w在混合氣中含量(容積)空氣中氧氣中乙炔氫一氧化碳甲烷天然氣石油氣22810338l 5114775481674814035163289304693915593950592 乙炔與空氣或純氧的混合氣如果其中任何一種達(dá)到了自燃溫度(與空氣混合氣體的自燃溫度為305，與氧氣混合氣體的自燃溫度為300)就是在大氣壓力下也能爆炸。是否會達(dá)到自燃溫度而導(dǎo)致爆炸，基本上只決定于其中乙炔的含量。 (2)乙炔中混入與其不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體，如氮氣、甲烷、一氧化碳、水蒸

8、汽、石油氣等，或把乙炔熔解在液體里，能夠降低乙炔的爆炸性。這是因為乙炔分子之間被其它氣體或液體的微粒所隔離，因而使進(jìn)行爆炸的連鎖反應(yīng)條件變壞的緣故。 乙炔能夠溶解在許多液體中，特別是有機液體中，如丙酮等。在15、01mpa時，1升丙酮能溶解23升乙炔，在壓力增大到142mpa時1升丙酮能溶解乙炔約400升。人們就是利用乙炔能大量溶于丙酮溶液中這個特性，將乙炔裝入乙炔瓶內(nèi)來儲存、運輸和使用的。 (三)乙炔中的雜質(zhì)及毒性 1乙炔中含磷化氫 工業(yè)用的乙炔中經(jīng)常含有磷化氫(ph3)。這是由于電石中含有少量磷化鈣等雜質(zhì)，當(dāng)電石與水接觸時生成磷化氫。 乙炔中磷化氫的含量取決于電石的純度。在未經(jīng)凈化的乙炔內(nèi)

9、，可能含有003182h4)甚至在稍低于100時也會自燃。因而，當(dāng)乙炔中含有空氣，又有磷化氫存在時，就可能構(gòu)成乙炔一空氣混合氣的爆炸起火。 2乙炔中含硫化氫 硫化氫(h2s)是由于電石中含有硫化鈣、硫化鋁和碳酸鈣等雜質(zhì)，經(jīng)水分解而生成的。乙炔中硫化氫的含量，在很大程度上，取決于硫化鈣與水的作用。因硫化氫能溶解于水，并在其生成與分解時，與水的溫度有關(guān)。如在充足的水中進(jìn)行分解時，可以減少乙炔中硫化氫的含量。乙炔中硫化氫含量的范圍是00815(容積)。 硫化氫和磷化氫都是乙炔中的有害雜質(zhì)。在焊接時，其中的硫和磷可能轉(zhuǎn)移到熔接處的金屬中，而使焊縫質(zhì)量變壞。 一般規(guī)定，乙炔中磷化氫的含量不得超過02；硫化氫的含量應(yīng)小于01(按容積計算) 3乙炔中含空氣 乙炔中的空氣一般是在乙炔發(fā)生器裝換電石時進(jìn)入的。也可能有溶解在水中的空氣和吸附在電石表面上的空氣混入乙炔里。因為空氣和乙炔混合比在很寬的范圍內(nèi)都能使乙炔燃燒和爆炸，所以它是有害的雜質(zhì)，應(yīng)盡量減少其含量。在通常情況下，由固定式乙炔發(fā)生器制取的乙炔中，空氣的含量不超過05。而用移動式發(fā)生器制取