溶解乙炔的不安全因素分析

　　溶解乙炔作为贴近人类生活的一种物质和危险化学品，其作用和对人类社会的贡献为其他物质所难以替代，然其安全问题又极其重要，万不可忽视。本文拟对溶解乙炔的产品特点和乙炔的危险危害性作一浅述，并结合生产实际，通过对乙炔生产过程和溶解乙炔充装过程中易产生的不安全因素和潜在危险作初步分析，以趋能有所裨益，笔者将倍感荣幸。

　　一、乙炔的特点

　　乙炔是有机合成的重要原料之一， 在金属焊接、切割、喷镀、表面淬火和热加工等方面，乙炔作为高效优质的高温热源被广泛应用。乙炔在空气或氧气中燃烧，其火焰温度可高达3200℃以上。乙炔的燃烧热虽然比乙烷、乙烯等略低，但在完全燃烧时的耗氧量却最少，燃烧后物质中的水含量相对较低，水蒸发所需热量损耗较少。因此，乙炔燃烧时能够得到更高的温度，这就是乙炔无可替代的显著特点。 但同时乙炔作为危险化学品又具有易燃烧性和化学爆炸危险性，并有一定的毒害性；乙炔与空气或氧气混合能形成爆炸性混合物，遇点火源极易引起燃烧爆炸；与氧化剂接触会猛烈反应；与氟、氯等卤素接触会引起燃烧爆炸；能与铜、银、汞等形成爆炸性化合物；在一定温度和压力条件下，纯乙炔会发生自身直接分解爆炸和其聚合物分解爆炸。

　　当乙炔中混有磷化氢、硫化氢时，毒性增大，危害性更大。乙炔具有弱麻醉作用，吸入高浓度乙炔可引起单纯窒息。

　　二、分析

　　乙炔的制取方法主要有碳化钙水解法、甲烷或烃类的高温燃烧裂解和等离子体裂解方法。碳化钙水解法工艺流程短，产品纯度高，但碳化钙生产的能耗较大。目前国内大多数溶解乙炔生产采用此法。根据乙炔的溶解特性，将乙炔压缩充入溶剂中，并被储存在充满多孔填料的钢瓶内。乙炔充装时，气瓶中必须有丙酮。丙酮作为一种极好的溶剂，在钢瓶内被填料吸咐用于溶解和释放乙炔，它的作用是增大钢瓶的有效容积和降低乙炔的爆炸性能。整体硅酸钙多孔填料的作用是均匀地吸附丙酮和阻止乙炔分解爆炸的传播。

　　碳化钙水解生产 溶解乙炔的工艺过程是：将碳化钙加入水中产生粗乙炔气，经过洗涤冷却，化学净化除去硫、磷等有害杂质，再通过压缩和干燥，充装进入溶解乙炔气瓶内。现结合溶解乙炔生产实际，对乙炔生产过程和溶解乙炔充装过程中易产生的不安全因素和潜在的危险因素进行分析如下：

　　1、从碳化钙投料和乙炔发生过程分析。在乙炔发生器投料时，易发生碳化钙撞击器壁产生火花的现象。若投料系统采用密闭氮封方法，则可消除不安全因素。但若为敞开式或双挤压式投料，则较容易发生加料口燃烧事故。由于各种原因，如反应温度过低等，乙炔发生器排渣口夹带未及水解的碳化钙进入渣水池，在渣水池表面乙炔与空气接触易产生燃爆事故。在乙炔设备检修过程中，乙炔燃爆潜在危险时刻存在。故在首次投产和停车检修后并在投产前，乙炔设备应先用含氧量小于2%（v/v）的氮气进行置换，使系统内气体中含氧量不大于3%（v/v），否则因氧含量高而存在潜在危险性，就不得投料生产。在乙炔设备检修时，待检修的设备应与乙炔系统隔绝，并用含氧量小于2%的氮气置换其内部乙炔，使乙炔含量不大于0.2%（v/v）。在置换过程中，对置换系统必须有全面了解，确认置换不存在盲区，否则应先作消除处理再进行置换。如乙炔发生器内尚有未分解碳化钙或积聚大量碳化钙污泥时，必须先用大量清水进行密闭清除，再用氮气置换合格，以避免在检修过程中再产生乙炔而发生意外事故。

　　2、从乙炔净化过程分析。根据乙炔净化所使用的净化剂种类，分析其不安全因素。对于浓硫酸法净化工艺，因硫酸吸水发热产生高温，若未采取冷却措施，则存在乙炔燃烧危险。另外，若乙炔气体中夹带碳化钙污泥泡沫杂质，则会与硫酸反应而积聚粘结状化合物，很易堵塞设备和管路，检修难度相对较大，处理时稍有不慎就会引发燃爆事故。对于次氯酸钠法或氯水法净化工艺，若对有效氯浓度控制不当或进气口乙炔温度过高，易引发乙炔氯化反应而产生化学性爆炸。

　　 在乙炔压缩和干燥过程中，负压运行和超压运行均易发生乙炔爆炸。为防止乙炔压缩机超压运行而设置的安全阀泄放系统，应将散放口引至屋顶1.0米以上， 不得将乙炔排放在室内。否则，当乙炔泄露时，室内存在高浓度乙炔，就极具危险性。乙炔压缩机运行过程中，不得更换压力表、安全阀等附件设施，否则会因引入空气并可能产生绝热压缩而发生乙炔压缩机爆炸事故。采用无热再生分子筛高压乙炔干燥工艺，能消除干燥过程的不安全因素。无水氯化钙干燥工艺的爆炸危险性极大，应予以淘汰。

　　3、从乙炔的充装过程分析。乙炔充装危险性主要取决于乙炔充装压力、温度、流速及泄露处置状况。乙炔充装必须有良好的冷却条件，否则因充装温度过高易产生不安全因素。在溶解乙炔充装过程中，随着乙炔压力的不断升高，极易发生局部过热而引起分解爆炸。乙炔流速过快，极易因摩擦产生静电而点燃乙炔。高压乙炔泄露时，处置前必须切断气源，消除危险因素否则易引发爆炸。

　　4、从气瓶原因分析。溶解乙炔气瓶的不安全因素主要表现在钢瓶内多孔填料的质量和溶剂的充装量。填料损伤或污染，都会降低填料的阻火性能和吸附溶剂能力。溶剂丙酮不足，未及时补加，乙炔充装后会以气态存在，而且充装压力会较高，潜在危险性极大。但若溶剂丙酮超量，瓶内无安全空间，不安全因素也随之存在。乙炔的限定充装量为瓶内溶剂丙酮规定充装量的50%，乙炔充装过量易引发爆炸事故。