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摘要:本文在结合乙炔生产过程中易产生的不安全因素和潜在的危险因素进行系统分析基础上,提出切实可行的预防事故措施,可供乙炔生产、经营和使用单位借鉴参考。
关键词:乙炔,危险性,火灾爆炸,预防对策
乙炔属于第2.1类易燃易爆气体,俗名电石气。乙炔生产过程是一种危险性大、事故发生率高的化工生产过程。在各个操作环节上都存在诸多危险因素。乙炔极易燃烧爆炸,爆炸极限2.3——81%,与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高温能引起燃烧爆炸,乙炔最小点火能为0.02mJ。因此有必要对乙炔生产过程的危险性进行分析。
1乙炔生产工艺流程
将合格电石由电石库运出至中间电石库开桶,开桶后将电石倒至地面,然后装入料斗,当需要加料时开启起重装置,将电石运到平台上,用纯度不低98%的氮气吹扫加料导筒,下移密封帽加料。加料后将密封帽及时复位,防止乙炔气体外漏,以提高生产安全性和降低成本,在发生器内压作用力下渣浆随之排出。电石在发生器内产生的乙炔进洗涤器、安全水封,除渣清除杂质,冷却降温后进入贮气柜。从贮气柜经过水环压缩机、冷却器、进入净化塔、中和塔以清除磷化氢和硫化氢等气体及杂质,再进入水分离器、干燥器来降低乙炔气的含水量和提高产品质量。乙炔气进入乙炔压缩机进行乙炔气体压缩,然后进入油水分离器和高压干燥器,进一步清除乙炔气的油污和水分,在压缩机的压力下,乙炔气进入乙炔灌充台,分布各乙炔气瓶。
2生产过程的危险性分析
2.1原料、产品的危险性及特点
原料电石在常温常压下是灰黑色块状固体,电石本身不燃烧,但当与水作用或遇潮湿环境,易水解产生乙炔气放出大量热。
乙炔化学性质非常活泼,易燃易爆,闪点(开杯)一17.78oc,爆炸极限(体积分数)为2.1%~80%。与重金属铜、汞、银等能生成极不稳定的化合物,极易发生爆炸。
2.2发生火灾爆炸的原因分析
(1)储存、破碎
电石储存条件不符合要求,吸潮或雨水浸入产生高度易燃的乙炔气体,达到一定的含量时,可产生爆炸灾害;电石的破碎过程易产生电石粉尘也有可能引发火灾危险。
(2)乙炔发生器
①乙炔发生器及输送管道在投产前如没有用氮气等惰性气体置换,或氮气置换不彻底,会与设备及管道内的空气混合形成爆炸性混合物;发生器、管道形成负压时,空气渗入设备及管道与乙炔形成爆炸性混合物;乙炔发生器电石与水反应过于剧烈,发生器压力高,或装置内各水封水位控制不当,都有可能使乙炔气跑出;设备、管线、阀门等,因质量不好或安装不当或受到撞击而泄漏:使用压力超过设计压力的管件而造成超压破裂、泄漏,垫片撕裂造成泄漏;乙炔发生器排渣时,若控制不当,将未反应的电石排出,电石渣内含有的电石继续反应,放出乙炔气;排渣速度过快,电石渣带走乙炔,会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。
②在乙炔清净过程中乙炔气易溶解在次氯酸钠溶液中,随着次氯酸钠溶液回用,溶液温度的降低,乙炔气挥发溢出,容易积聚在容器内,与游离氯、空气形成爆炸性混合物。
3乙炔生产企业预防事故对策
3.1建筑防火要求
乙炔生产厂区的建筑应符合《建筑设计防火规范》、《乙炔站设计规范》等有关法规的要求;乙炔发生器及辅助设备应布置在单独的房间内,并设置足够的防爆泄压面积;乙炔发生器间、乙炔发生器操作平台或楼层上均应有安全出口,安全出口应位于事故发生时能迅速疏散的地方;车间地面宜采用不发生火花的地面。发生器间与电气设备间应以无门、窗、洞的非燃烧墙体隔开;乙炔灌装间应有气瓶降温喷淋设施和消防喷洒设备。
3.2防静电与防雷
(1)乙炔系统泄压或放空,气体流速不宜过快,防止因摩擦产生静电。(2)乙炔充装间应设置易于导除人体静电的设施,如安装接地的门把手、栏杆等。(3)乙炔充气间操作人员,应穿防静电服及导电鞋,严禁穿戴化纤服装及带钉子鞋进入作业岗位。(4)乙炔站内有1区爆炸危险环境场的所,按照《建筑物防雷设计规范》属第一类防雷建筑物,应采取防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入的设施,应在雷雨季节前及每年至少定期检测一次。
3.3设置安全装置
(1)为保证溶解乙炔站内的工艺装置安全,防止发生火灾时火焰在不同装置间传播以及外部火焰窜入生产装置,应设置安全水封、阻火器、泄压装置。(2)采取的防爆监控措施。如乙炔生产系统安装温度、压力、液位和可燃气体报警装置。
3.4加强乙炔生产企业安全管理
(1)乙炔生产岗位的操作人员应经过专门的安全培训,考试合格后方准上岗。操作时应坚守岗位,严格执行岗位操作规程和各项安全管理制度,应掌握以下专业知识。①乙炔的基本性质,溶解乙炔生产、储存、运输、使用过程中危险性及其安全防范措施;②乙炔制气系统岗位操作规程;③消防器材的配置及用途。
(2)乙炔发生器的操作应符合下列要求。①密闭型料斗的乙炔发生器,在加料前、后用氮气等惰性气体置换,加料后还用乙炔气体吹扫乙炔发生器及所有设备和管道,直至乙炔制气系统内的乙炔纯度大于98%,方可投入生产;②根据乙炔气体消耗量调节乙炔发生器的产气量,保持压力波动小于0.00lMPa:③电石粒度应在50~80mm才可以加料,加入乙炔发生器的电石温度应低于50℃,并及时拣出电石中的硅铁及其它机械杂质;④乙炔发生器的水温不应超过80℃,乙炔发生器内的乙炔气体温度不应超过90℃,严禁乙炔发生器出现负压;⑤乙炔发生器、洗涤器、水封及水槽式储气罐等设备的液面高度应符合工艺要求,并保持稳定;⑥乙炔发生器应按工艺要求,定时排渣。排渣时,应注意保持乙炔发生器正压及液面稳定,乙炔管道及乙炔发生器附属设备要定时,排放积水;⑦乙炔发生器出口的乙炔气体要定时取样分析,乙炔的纯度应不低于98%;⑧乙炔发生器临时停车时,乙炔制气系统的设备与管道应保持正压。
3.3.5加强溶解乙炔瓶的安全管理
为保证经销单位所经销的溶解乙炔气体和瓶符合国家标准的要求,各瓶装溶解乙炔的经销单位应直接由充装单位设立或以联营的形式与充装单位签定供销合同,确立固定充装关系,溶解乙炔生产单位应保证所提供的溶解乙炔气体和气瓶符合国家有关技术标准的要求。另外,使用过程中应严格执行以下规定。
①乙炔气瓶严禁在通风不良或有放射性射线场所使用,严禁敲击,碰撞;②乙炔气瓶的出口处必须配置专用的减压器和回火防止器,正常使用的减压器指示的放气压力不超过0.15MPa,放气流量不得超过0.05m3/h•L;③乙炔气瓶在使用过程中,开闭瓶阀要轻缓,操作人员应站在阀口的侧面。暂时中断使用时,要关闭焊割工具的阀门和气瓶阀;④乙炔气瓶在使用过程中发现泄漏,要及时处理。严禁在泄漏的情况下使用。瓶内的气体严禁用尽,必须留有不低于0.05MPa的剩余压力;⑤乙炔气瓶在使用过程中,要直立使用,并采取防倾倒措施,严禁卧放使用,移动气瓶应使用专用小车搬运。
通过采用预先危险分析法得到乙炔生产过程危险性分析的定性分析结果。乙炔生产过程发生的事故大多是由于误操作引起。对乙炔爆炸原因分析和重大危险源辩识。乙炔生产过程安全管理,需要各个岗位共同实施,采取防范措施,为保证乙炔发生站正常开车提供一定的技术参考。
参考文献:
[1]孙高穹,周继秋.连锁效应下乙炔生产装置火灾爆炸风险评估及防范[J].城市建筑,2016年24期.
[2]孙华莉.乙炔气体生产火灾危险性分析及预防对策[J].江西化工,2013年3期.