电石法制取乙炔的工艺防火措施

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1、电石法制取乙炔的工艺防火措施崔凤霞1,郑端文2(1.南京市消防支队,江苏南京210008;2.张家口市消防支队,河北张家口075000)　　摘　要:简述并全面分析了电石法生产乙炔的工艺过程及其火灾危险性,系统而有针对性的提出了该工艺过程的防火安全措施。关键词:电石法;乙炔;火灾危险性;工艺防火中图分类号:TQ221,X924　　文献标识码:B文章编号:1009-0029(2005)04-0460-03乙炔是用于氧炔焰焊接或切割金属材料和制取氯乙烯、聚氯乙烯、氯丁橡胶、乙醇、醋酸乙烯等产品的重要原料,在经济建设中占有重要地位。同时,由于瓶装溶解乙炔具有使用方便、卫生、不污染环境,节

2、约能源和相对的安全性,故被广泛应用于工业、交通等企业的割焊作业中。但因乙炔极易着火爆炸,不少单位在使用时不了解瓶装乙炔的安全知识,缺乏管理措施,发生了着火、爆炸事故,造成了不应有的人员伤亡和财产损失。所以,加强乙炔生产的防火安全工作十分重要。1　电石法生产乙炔的工艺过程由电石制取乙炔是目前国内生产乙炔的主要方法。其机理是利用电石与水反应生成乙炔的性质而制取。其主要流程有:备料(合格电石)→上料→料斗(N2)吹扫→加料→乙炔发生→安全水封→储气→冷却→清净中和→气、水分离压缩→油、水分离→高压干燥→灌装等几个过程。2　乙炔生产的工艺防火措施2.1　保证设备和原料的质量乙炔发生器及其

3、附属设备应选用专门定型生产的产品,不得擅自加工制造乙炔发生设备。乙炔发生器上应设置必要的温度计、流量计、压力计、液面计以及自动控制仪表等安全附件,并保证灵敏有效。爆破片、止回阀等装置应定期进行检验,保证完好。乙炔发生器及其输送管道,在使用前应仔细检查系统的气密性。为确保质量,电石使用前应经过严格化验,当含磷量超过0.08%,含硫量超过0.15%时不可使用。电石的粒度不可过大或过小,因为电石的粒度与水解速度有关。电石粒度越小,与水的接触面越大,水解速度也就越快。如使用电石粒度小于4mm,特别是1mm～2mm的微粒及粉末,在3s内即能水解完毕,就会因反应过快,局部过热而产生猛烈的爆炸

4、。若电石的粒度过大,又会使水解速度缓慢,故易造成电石水解不完全。为了防止事故和保证电石水解完全,电石的粒度最细不得小于4mm。同时,为了除去电石中的硅铁,电石粉碎机应安装磁铁分离器,以防止撞击而产生火花。2.2　严格遵守操作规程,防止操作错误(1)投料用氮气保护,操作防止火星。即通过加料斗将电石加入乙炔发生器顶部的电石贮料斗中,嗣经振动加料器陆续投入发生器内。由于加料斗会经常有空气和乙炔存在,故要严防任何火种,并用惰性气体驱净空气和乙炔气。从多次发生的乙炔气与空气混合的爆炸事故分析看,大部分事故都发生于气体的爆炸下限或略高于爆炸下限范围内。所以,控制乙炔与空气混合的爆炸下限更为重

5、要。一般在向自动加料斗中加装电石时,应先通氮气或二氧化碳2min～3min,在测定贮料斗中乙炔的体积分数小于爆炸下限的25%后,才能打开发生器的顶盖进行投料。否则,当电石块与盖口金属碰撞出火星时可引起爆炸。贮料斗的顶盖应衬以铝皮或橡皮,以防铁与铁碰击打火。当贮料斗堵塞时,只能使用木锤轻轻敲击,使贮料斗震动,以消除堵塞。(2)控制反应速度,保证有效冷却。电石与水的反应是放热反应。1kg工业电石通过水解产生的热量为1662.16kJ。所以,如果一次加入的电石数量过多或在电石中带有大量的电石粉末时,会造成反应过分剧烈,使发生器内压力过高或局部温度过高发生危险。因此必须严格控制反应速度,

6、加料不可过多、过快,而且必须保证有效搅拌和冷却,将反应热排出,以防局部过热引起爆炸。冷却水要保证有效而适量,不可过多或过少。如果冷却水过少,反应器内液面过低,电石分解产生的热量得不到充足的冷却,易造成温度升高,使乙炔发生聚合作用而引起爆炸;如果冷却水过多,会使反应器内液面过高,气相空间缩小,使水进入加料斗内,水或含水乙炔遇到料斗内的电石发生剧烈反应,在料斗内产生大量乙炔气而引起爆炸。(3)控制反应温度、压力,保证电石反应完全。乙炔发生器的温度、液面压力均应恒定。要根据温升情况,调节冷却用水量,补充被乙炔带走的水分,在电石加入发生器的同时连续地添加新鲜水。为使电石反应460Fire

7、ScienceandTechnology,July2005,Vol24,No.4完全,保证电石和水有充分接触的时间,可在发生器内设2层～3层隔板,使电石走“S”形路程。隔板应是耙齿形,使电石表面不断更新,促使水解反应完全。当乙炔发生器发生漏气,内部压力下降时,应立即停止加料,找出漏气的原因及时修理。当乙炔发生器停止使用或乙炔管道内温度低于16℃时,乙炔能与水生成一种冰雪状的水合晶体。这种水合晶体容易堵塞管道或与乙炔发生器摩擦产生静电,或在检验发生器时因碰击而发生危险,故应用加热水