乙炔發(fā)生器的火災(zāi)爆炸危險分析

1、Word文檔 乙炔發(fā)生器的火災(zāi)爆炸危險分析 乙炔具有廣泛的用途。常見的乙炔-氧焰用于金屬的焊接、切割，金屬的表面噴鍍，熱處理等。乙炔是最簡潔的烴類化合物之一，含有碳碳三鍵，化學(xué)性質(zhì)極為活潑，能與很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，衍生出上千種有機(jī)化合物。乙炔又是合成樹脂、合成橡膠、合成纖維和有機(jī)溶劑的重要原料。乙炔發(fā)生器是生產(chǎn)乙炔的主要設(shè)備，屬于甲類火災(zāi)危急類別，具有較大的火災(zāi)、爆炸危急性，防火防爆非常重要。 我國目前主要采納電石法生產(chǎn)乙炔。乙炔發(fā)生器按電石與水接觸的方式分分濕式、干式和排水式。濕式發(fā)生器是把電石投入大量的水中進(jìn)行反應(yīng)，絕大部分反應(yīng)熱被水汲取，反應(yīng)后的渣呈泥漿狀。該法易操作，平安性能好，乙炔

2、的質(zhì)量也好，但用水量大，電石渣呈漿狀，給電石渣的后處理帶來很大不便，且乙炔溶解在水中損失量大。干式發(fā)生器是將少量水加入到電石中使電石發(fā)生分解反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱量利用水分的蒸發(fā)帶出，反應(yīng)后的渣呈干燥粉末狀態(tài)。該法與濕式發(fā)生器相比，電石渣少，而且呈干粉狀,裝運(yùn)和應(yīng)用都比較便利，但是這種設(shè)備較為簡單，操作不便利，假如操作不當(dāng)電石表面會局部過熱，帶來危急，乙炔氣中雜質(zhì)也較多。排水式發(fā)生器，其電石裝料設(shè)備是固定的，水位隨著發(fā)生器內(nèi)的壓力變化而轉(zhuǎn)變，以水和電石斷續(xù)接觸的時間來調(diào)整乙炔的生產(chǎn)量，這種發(fā)生器需常常開啟補(bǔ)充電石，生產(chǎn)狀況不穩(wěn)定，擔(dān)心全因素多，乙炔損失量也大。 乙炔生產(chǎn)以采納濕式乙炔發(fā)生器居多。發(fā)

3、生器本體及其附件由鋼板焊制而成。發(fā)生器有兩個加料斗,上加料斗有嚴(yán)密的蓋板，下加料斗的加料孔中裝有錐形閘閥，加料時在肯定重量的電石作用下才能開啟，以防止空氣從加料斗進(jìn)入。電石在連續(xù)通氮的狀況下，由料斗通過螺旋加料器加入發(fā)生器，經(jīng)水面下的錐形分布器，勻稱地分布在網(wǎng)狀隔板上，器內(nèi)有23層隔板，隔板向發(fā)生器壁傾斜，板上有硬膠皮齒耙，齒耙把電石從中心推向外圍，電石落到下一層隔板上，下隔板向中心傾斜，使電石走S型路程。隔板的坡度和齒耙的轉(zhuǎn)速要滿意電石在隔板上移動的時間內(nèi)完全反應(yīng)。齒耙的轉(zhuǎn)動使電石外層已反應(yīng)的石灰層剝落，露出新的反應(yīng)表面。電石與水反應(yīng)，產(chǎn)生的乙炔氣由發(fā)生器頂部逸出。反應(yīng)放出的大量熱由不斷加入

4、的新奇水帶出，反應(yīng)后的稀電石渣漿不斷從溢流管流出，濃渣漿由發(fā)生器內(nèi)耙齒推至濃渣儲槽，經(jīng)排渣開關(guān)間歇排出。 1、乙炔的火災(zāi)爆炸危急性 1-1爆炸極限寬 乙炔的爆炸極限很寬，在空氣中的爆炸極限為2.5%82%（/，下同），7%13%時爆炸威力最強(qiáng)，最大爆炸壓力為1.058MPa；在純氧中的爆炸極取為2.3%93，30%時爆炸威力最強(qiáng)，是各類危急品中爆炸極限最寬的一種。 1-2點(diǎn)火能量低 乙炔的點(diǎn)火能量低，乙炔與空氣的混合氣體，在常壓下其濃度為7.73%時，最小點(diǎn)火能量是0.02mJ。乙炔與氧氣的混合氣體，在常壓下其濃度為7.73%時，最小點(diǎn)火能量只有0.0003mJ，乙炔的點(diǎn)火能量在各級危急物品中

5、也是最小的。乙炔的點(diǎn)火能源有很多種，其形式也多種多樣，除常見的機(jī)械能、熱能、電能、光能以外，化學(xué)反應(yīng)過程中的氧化、聚合、分解產(chǎn)生的化學(xué)能，也會使乙炔燃燒、爆炸。 1-3自燃溫度低 乙炔與空氣混合物的自燃溫度比較低，而且隨著濃度和壓力而變化，乙炔的濃度越高，壓力越大，自燃溫度越低。電石中的磷化鈣雜質(zhì)與水作用生成磷化氫氣體，含磷化氫超過0.15%的乙炔氣體，漏出遇空氣或空氣滲入設(shè)備時，都可能由于磷化氫的自燃而引起爆炸或燃燒。 1-4發(fā)生分解爆炸 乙炔會發(fā)生分解爆炸，常壓乙炔一般不會分解，加壓乙炔則極易分解。壓力越高，越簡單發(fā)生分解、爆炸，且分解溫度隨壓力的上升而快速下降。乙炔爆炸性分解的速度可達(dá)1

6、8003000m/s。乙炔在生產(chǎn)和使用過程中混入一些雜質(zhì)或金屬氧化物，都有可能成為分解的催化劑。催化劑的顆粒越小，催化作用越強(qiáng)。純乙炔在635的溫度下會發(fā)生分解，但由于雜質(zhì)的催化作用，乙炔開頭分解爆炸的溫度會明顯下降。 1-5發(fā)生聚合反應(yīng)。 乙炔簡單發(fā)生聚合反應(yīng)，在壓力高時越易聚合。乙炔聚合時放熱，溫度越高，聚合速度越快。熱量的積聚又會進(jìn)一步加速聚合，如不加以掌握，最終也會導(dǎo)致溫度超高，而發(fā)生乙炔分解爆炸反應(yīng)。 1-6生成危急性金屬炔化物 乙炔與多種金屬接觸能生成危急的金屬炔化物。乙炔和固體的銀接觸后，在銀的表面會生成乙炔銀，乙炔銀具有炸藥的全部特性，在金屬炔化物中，它的爆炸威力最大。乙炔和固

7、體的銅長期接觸也會生成極易爆炸的乙炔銅。乙炔不會和金屬汞直接生成乙炔汞，但和汞鹽的溶液接觸則生成爆炸性乙炔汞。乙炔與金屬鈉在液氨中反應(yīng),生成乙炔鈉并放出氫氣。 1-7發(fā)生氧化反應(yīng) 乙炔對于氧化劑的反應(yīng)很靈敏，常見的乙炔氧化反應(yīng)就是乙炔在空氣或氧氣中燃燒。乙炔-氧焰的溫度高達(dá)30004000。 1-8與氫、鹵素、鹵化物等反應(yīng) 乙炔可以和氫、鹵素、鹵化氫、水、醇、羧酸、氫氰酸等起加成反應(yīng)。乙炔能與氟、氯反應(yīng)、反應(yīng)一開頭就相當(dāng)猛烈，甚至?xí)鸨ā?2、乙炔發(fā)生器的火災(zāi)爆炸危急性 2-1形成爆炸性混合物 乙炔發(fā)生器及輸送管道在投產(chǎn)前如沒有用氮?dú)獾榷栊詺怏w置換，設(shè)備內(nèi)的空氣與乙炔混合，形成爆炸性混合物

8、，遇引火源有發(fā)生燃燒爆炸的危急。 發(fā)生器、管道形成負(fù)壓時，空氣滲入設(shè)備與乙炔混合。 乙炔從發(fā)生器、管道漏出，乙炔發(fā)生器的電石儲料斗閥門被大塊電石卡住，或關(guān)閉不嚴(yán)時，乙炔會從儲斗逸出，與設(shè)備四周的空氣混合。 乙炔發(fā)生器排渣時，若掌握不當(dāng)，將未反應(yīng)的電石排出，電石連續(xù)反應(yīng)放出乙炔氣而發(fā)生危急；排渣速度過快，渣漿帶走乙炔，工使發(fā)生器內(nèi)的壓力快速下降，形成負(fù)壓，倒吸入空氣而形成爆炸性混合物。 2-2加料掌握不當(dāng)引起燃燒爆炸 加料時，假如一次加料量過多、過快、粒度過細(xì)或過大，都簡單發(fā)生危急。電石與水反應(yīng)是快速而不行逆的強(qiáng)放熱反應(yīng)，1kg工業(yè)電石水解時放出的熱量約1662kJ。假如加料速度過快加料量過多，

9、會造成反應(yīng)過分猛烈，當(dāng)熱量不能準(zhǔn)時移出、乙炔不能準(zhǔn)時排出時，會使發(fā)生器內(nèi)的溫度、壓力上升或消失局部過熱，引起燃燒爆炸事故，若加入的電石過細(xì)，表面積大，與水接觸面亦大，反應(yīng)就猛烈；同時電石粉塵將飄浮在加料管的水面上進(jìn)行的反應(yīng)，產(chǎn)生的乙炔氣會沿著加料管逸出，增加了加料時的危急性。若電石的粒度過大，反應(yīng)不完全，不僅造成原料的鋪張，而且到渣坑后仍能連續(xù)反應(yīng)放出乙炔氣體。 2-3溫度掌握不當(dāng)發(fā)生燃燒爆炸 為了提高乙炔發(fā)生器的生產(chǎn)力量，可以通過提高反應(yīng)溫度加快電石水解速度；同時，乙炔在石灰乳中的濃度也隨著溫度上升而削減，這樣可以削減乙炔的損失；隨著乙炔氣中的水蒸汽含量增加，乙炔爆炸的危急性降低。但是，電石

10、與水反應(yīng)時，冷卻水過少或攪拌機(jī)發(fā)生故障,造成溫度過高,乙炔聚合的可能性增加,增大了火災(zāi)危急性. 2-4壓力掌握不當(dāng)導(dǎo)致燃燒爆炸 壓力上升使乙炔分子密集，自燃溫度降低，分解爆炸危急增加。壓力上升使乙炔在渣漿內(nèi)的溶解度增加，同時以設(shè)備的氣密性要求也高，否則簡單發(fā)生跑冒滴漏現(xiàn)象，反之，操作壓力過低，可能會造成壓縮機(jī)入口負(fù)壓，設(shè)備有倒吸入空氣、形成爆炸性混合物的危急。 2-5液位掌握不當(dāng)造成燃燒爆炸 發(fā)生器內(nèi)的液面過高，發(fā)生器中氣相空間縮小，假如大量渣漿或反應(yīng)區(qū)上移至給料機(jī)、電石儲料斗時，水或含水乙炔與儲料斗內(nèi)大量電石發(fā)生猛烈反應(yīng)，放出大量熱，引起燃燒或爆炸；另一方面，液面過高，排渣時會使發(fā)生器壓力快速下降，吸入空氣。假如液面過低，導(dǎo)料管口露出液面，帶水乙炔從加料和逸出，與儲料斗內(nèi)電石放熱，引起燃燒或爆炸；另一方面，液面過低，冷卻水少，反應(yīng)放出的熱量得不到充分冷卻，發(fā)生器溫度、壓力均會上升，使乙炔發(fā)生聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)放熱，溫度連續(xù)上升，導(dǎo)致乙炔發(fā)生爆