乙炔生产使用中的火灾危险性分析及防火对策

乙炔生产使用中的火灾危险性分析及防火对策乙炔是简单的烃类化合物之一，是工业生产的重要原料，应用非常广泛，如合成树脂、合成橡胶、合成纤维和有机溶剂等;同时也广泛应用于焊割作业上。但乙炔的化学性质极为活泼，能与许多物质发生化学反应，衍生出上千种有机化合物。乙炔生产使用属于甲类火险类别，在整个生产使用过程中存在较大的火灾危险性，防火防爆十分重要。乙炔（英文名Acetylene），又名电石气，分子式C2H2，分子量26.04，纯乙炔是无色无臭的气体，工业用的乙炔因含有硫化氢（H2S）和磷化氢（PH3）等杂质，故具有特殊的刺激性臭味和一定毒性。乙炔微溶于水,能溶于苯、汽油，易溶于丙酮（C3H6O）。一、乙炔的火灾爆炸危险性由于乙炔具有碳碳叁键化学结构，化学性质非常活泼，能发生聚合、分解、加成、取代等反应，所以容易发生火灾爆炸。(1)爆炸极限宽乙炔的爆炸极限很宽，在空气中的爆炸极限为2.5%～82%；在纯氧中的爆炸极限为2.3%～93%，是各类危险品中爆炸极限最宽的一种。(2)点火能量低乙炔的点火能量在各级危险物品中也是最小的，在常压下其浓度为7.73％时，乙炔与空气的混合气体，最小点火能量是0.02mJ；乙炔与氧气的混合气体，最小点火能量只有0.0003mJ。(3)与空气混合物的自燃点比较低乙炔的自燃点随着浓度和压力的变化而变化，乙炔的浓度越高，压力越大，自燃点越低。而且，乙炔中含磷化氢超过0.15％时，遇空气容易自燃。(4)加压发生分解爆炸常压乙炔一般不会分解，但加压的乙炔则极易分解。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1800m/s～3000m/s。(5)生成危险性金属炔化物乙炔与多种金属接触能生成危险的金属炔化物。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，它的爆炸威力最大；乙炔和固体的铜长期接触也会生成极易爆炸的乙炔铜；乙炔不会和金属汞直接生成乙炔汞，但是乙炔和汞盐的溶液接触则生成爆炸性乙炔汞；乙炔与金属钠在液氨中反应，生成乙炔钠并放出氢气。二、乙炔生产使用过程中的火灾危险性分析1、乙炔生产过程中的火灾危险性分析乙炔发生器是生产乙炔的关键设备，也是乙炔生产过程中火灾爆炸危险性最大的一个环节。下面分析发生器的火灾爆炸原因：(1)形成爆炸性混合物乙炔发生器及输送管道在开车前一定要通入惰性气体进行置换。如果没有用氮气等惰性气体置换，设备内的空气与乙炔混合,形成爆炸性混合物；在生产的过程中，应保持发生器、管道正压，如果形成负压,空气就会渗入设备与乙炔混合，形成爆炸性混合物；在进料的过程中，乙炔发生器的电石贮料斗阀门被大块电石卡住，或关闭不严时，乙炔会从贮料斗逸出，与设备周围的空气混合，形成爆炸性混合物；乙炔发生器排渣时，若控制不当，将未反应的电石排出，电石继续反应放出乙炔气而与周围的空气形成爆炸性混合物；排渣速度过快，渣浆带走乙炔，或使发生器内的压力迅速下降，形成负压，倒吸入空气而形成爆炸性混合物。这些爆炸性混合物，遇点火源有发生火灾爆炸的危险。(2)加料控制不当引发燃烧爆炸加料时，若一次加料量过多、过快，会造成反应过分剧烈，当热量不能及时移出，乙炔不能及时排出时，使发生器内的压力或温度升高，或出现局部过热，乙炔发生聚合、分解反应，引起燃烧爆炸事故；若加入的电石过细，表面积大，与水接触面亦大，反应就剧烈，同时电石粉尘将飘浮在加料管的水面上进行反应，产生的乙炔气会沿着加料管逸出，增加了加料时的危险性；若电石的粒度过大，反应不完全，不仅造成原料的浪费，而且到渣坑后仍能继续反应放出乙炔气体；若电石质量太差，如含磷过多等，也会引起爆炸的可能。(3)温度控制不当发生燃烧爆炸为了提高乙炔发生器的生产能力，可以通过提高反应温度以加快电石水解速度，但在电石与水反应时，若冷却水过少或搅伴机发生故障，造成反应器温度过高，乙炔聚合的可能性增加，这些都增大了火灾爆炸的危险性。(4)压力控制不当导致燃烧爆炸压力升高使得主罐的压力和温度过高，使乙炔分子密集，自燃温度降低，分解爆炸危险增加；同时对设备的气密性要求也高，容易发生跑、冒、滴、漏现象。但如果操作压力过低，可能会造成压缩机入口负压，设备有倒吸入空气，形成爆炸性混合物的危险。2、乙炔气瓶使用过程中的火灾危险性分析乙炔气瓶在使用过程中，如果操作不当或违反安全使用要求，仍有发生火灾爆炸的危险，所以在气瓶的使用过程中注意以下几个方面：(1)在气瓶的使用过程中如果气瓶倒放或供气速度过快，丙酮会同时流出，阻塞皮管，从而造成回火危险，这样会造成很大的火灾危险性；随着气瓶中乙炔气体的减少，丙酮也会流失，乙炔的溶剂量减少，将导致压力升高，随之造成丙酮溶剂蒸发过快，从气瓶阀门喷出的气体容易产生静电起火；另外，气瓶瓶阀在开启过程中，阀门开启速度如果过快，使得供气速度超过1.5m3/h，使用压力超过0.15MPa，就会造成丙酮量的迅速减少，造成气瓶的火灾爆炸危险。(2)在气瓶的使用过程中，如果乙炔钢瓶受热、露天曝晒或者靠近热源、火源，造成瓶体温度过高，乙炔在丙酮溶剂中的溶解度随着温度的升高而降低，这样都容易导致瓶内压力过大而造成气瓶爆炸。(3)乙炔在气瓶的运输或搬运过程中，如果强烈的撞击、碰撞，如：摔，砸，滚，抛等；可能会造成填充物料的破坏，从而造成乙炔溶剂溶解乙炔的能力下降，导致瓶内压力过大而造成气瓶爆炸；当乙炔气瓶使用在有可能产生回流场合时，如果防止倒灌的装置，如单向阀，止回阀等损坏，可能会造成回火现象，导致气瓶爆炸；如果气瓶使用过净，没有留余气或留有余气不足，都会造成其它气体或杂质混进气瓶，造成乙炔的分解爆炸。最后，如果在乙炔使用过程中，气瓶一旦起火，如果未先设法关闭气阀和选用合适的灭火剂，都会造成火灾的扩大。三、乙炔防火对策研究1、乙炔生产过程中的防火措施(1)乙炔生产车间内的所有电器必须是防爆电器，防爆等级必须按照规范标准配备合适的防爆电器，严禁使用高温的照明设备。并且要定期对防爆电器进行检查，确保防爆电器安全有效。(2)乙炔生产区内严禁烟火，杜绝明火，如果要动火，如电焊，必须严格执行动火制度，责任到人，指定专业的监理人员，必要时报所在辖区的中队进行现场保护。(3)为防止生产区内形成爆炸性混合气体，开车前应用氮气置换生产设备，如发生器、输气管道等；在生产的过程中，要保证车间内通风流畅，避免泄露的乙炔聚积形成爆炸性混合物；如果要对生产系统动火检修，一定要用氮气对生产系统进行置换，并且确保系统内无溶解的乙炔气体。(4)乙炔生产设备要定期检修，确保生产设备及其附件安全；在定期的检查过程中，还要保证生产系统防静电、防雷设施的可靠。(5)在生产系统中，若与乙炔气体直接接触的生产设备含铜量应不得超过70%；严禁使用水银温度计；禁止使用含铜的工具；禁止使用铁制工具敲打设备管道；现场操作工人禁止穿铁钉鞋。(6)严格检查电石质量，确保电石颗粒适中，硫磷含量不超标，为防止撞击火花，进料时动作要缓慢。(7)操作工人必须是经过培训合格的正式技术人员，并且还要有高度的责任感和处理突发事件的能力；车间有严格的轮班作息制度，保证工人上班过程中精神饱满、精力集中。2、乙炔使用过程中的防火措施(1)在焊割过程中，乙炔气瓶应保持直立，避免气瓶受剧烈撞击，如果是露天作业场，应防止气瓶曝晒。(2)严格控制气瓶的放气速度，防止因气流过快而造成丙酮溶剂流失，气瓶压力升高；防止因高速气流产生静电造成气瓶爆炸等。(3)焊割炬的口径应选择得当，防止因口径过大，气瓶压力不够大，在焊割过程中造成回火致使气瓶爆炸，应根据焊割工件的大小，配备合适的焊割炬，并且焊割炬应检测合格，导热性、耐磨性等符合要求，含铜量不得超过70%。(4)焊割工人应持证上岗，能熟练操作焊割炬，并在操作过程中严格按照操作要求，认真作业；还要有控制突发事件的能力，当发现焊割作业过程中有异常现象，能迅速有效的应对处理，避免事故的发生。(5)动火作业前，动火单位应向当地的消防部门办理动火证，操作现场要有专人监护，配备相应的干粉和二氧化碳灭火器；如果是在厂房内进行焊割作业，厂房应为防爆厂房。(6)由于氧炔焰温度非常高，在焊割前应清理现场可燃物，防止焊割过程中高温熔融喷溅到可燃物表面引起火灾。(7)焊割前应严格检查焊割炬与气瓶的各连接部位，检测气密性是否良好，防止焊割过程中漏气形成爆炸性混合物。(8)焊割结束时，应按工艺要求先关闭乙炔气瓶，再关闭氧气瓶，防止回火；并等焊割炬冷却后再装入工具箱，焊割炬不能随处乱放。(9)作业场所，如果条件允许可装配可燃气体浓度报警器。