前?言

聚氯乙烯（PVC）樹脂是用途廣泛的合成材料之一。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著國際原油價格的不斷上漲和國內(nèi)對PVC樹脂需求的快速增長，電石法PVC樹脂憑借較乙烯法PVC樹脂較強(qiáng)的成本優(yōu)勢，已成為國內(nèi)PVC生產(chǎn)廠家的首選工藝。目前，電石法PVC產(chǎn)量已占國內(nèi)PVC總產(chǎn)量的60％以上。乙炔在生產(chǎn)過程中存在電石、乙炔等易燃易爆化學(xué)危險品，加之生產(chǎn)工藝條件苛刻，裝置及控制技術(shù)要求嚴(yán)格，使其生產(chǎn)過程事故具有突發(fā)性、災(zāi)害性的特點，因此有必要對乙炔生產(chǎn)的火災(zāi)危險性進(jìn)行認(rèn)真剖析并提出具體的解決方案。

1?乙炔生產(chǎn)工藝流程簡介

目前，國內(nèi)電石法PVC生產(chǎn)廠家的乙炔發(fā)生裝置按電石與水接觸方式的不同，主要分為濕式、干式兩種。濕式法是把電石投入大量的水中進(jìn)行反應(yīng)，絕大部分反應(yīng)熱被水吸收，反應(yīng)后的渣呈泥漿狀。該法易操作，安全性能好，乙炔的質(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多不便，且乙炔溶解在水中損失量大。干式法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)放出的熱量通過水分的蒸發(fā)帶出，反應(yīng)后的渣呈干燥粉末狀態(tài)。該法與濕式法相比，最大的優(yōu)點是省水，適宜缺水地區(qū)；電石渣呈干粉狀，裝運和應(yīng)用都比較方便，但是這種方法設(shè)備較為復(fù)雜，操作不方便，乙炔氣中雜質(zhì)也較多。由于歷史沿革，國內(nèi)大部分電石法PVC生產(chǎn)廠家采用濕式法生產(chǎn)乙炔。濕式法乙炔生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

?????????????????? 工業(yè)水???????? 工業(yè)水?????????????????? 次氯酸鈉

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?????????????????????? 圖1?濕式法乙炔生產(chǎn)工藝流程示意圖

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2?乙炔生產(chǎn)中的火災(zāi)危險性分析

2.1?主要危險介質(zhì)分析

乙炔生產(chǎn)中主要危險介質(zhì)為電石和乙炔。

2.1.1電石的危險特性^[1]

(1)干燥時化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不發(fā)生燃燒。

(2)遇水或濕氣能迅速產(chǎn)生高度易燃的乙炔氣體，在空氣中達(dá)到一定的濃度時，可發(fā)生爆炸。遇酸類物質(zhì)能發(fā)生劇烈反應(yīng)。

(3)電石粉塵能與空氣中的氧起發(fā)熱反應(yīng)而燃燒。

2.1.2 乙炔的危險特性

(1)爆炸極限寬。乙炔在空氣中的爆炸極限為2.5％～82％（體積分?jǐn)?shù)），是各類危險品中爆炸極限最寬的一種。乙炔屬甲類可燃?xì)怏w（按GB50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》）。

(2)點火能量低。乙炔與空氣的混合氣體，在常壓下其濃度為7.73％時，最小點火能量是0.02mJ。乙炔的點火源有許多種，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，也會引起乙炔燃燒、爆炸。

(3)發(fā)生分解爆炸。常壓下乙炔一般不會分解，加壓乙炔則極易分解，純乙炔在635℃下會發(fā)生分解，但由于雜質(zhì)的催化作用，乙炔開始分解爆炸的溫度會明顯下降。

(4)生成危險性金屬炔化物。乙炔和固體銀接觸后，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。乙炔和固體銅長期接觸也會生成極易爆炸的乙炔銅。

(5)與氧化劑接觸會猛烈反應(yīng)。乙炔與氟、氯等接觸會發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。

2.2 生產(chǎn)過程危險性分析

2.2.1 生產(chǎn)過程中可能形成爆炸性混合物

(1)乙炔流經(jīng)的管道、設(shè)備在投產(chǎn)前沒有用氮氣等惰性氣體置換，使其內(nèi)的空氣與乙炔混合，形成爆炸性混合物。

(2)乙炔流經(jīng)的設(shè)備、管道形成負(fù)壓時，空氣滲入其中與乙炔混合，形成爆炸性混合物。

(3)乙炔從設(shè)備、管道漏出，與周圍的空氣混合，形成爆炸性混合物。

(4)乙炔發(fā)生器排渣時，控制不當(dāng)，將未反應(yīng)的電石排出，電石繼續(xù)反應(yīng)放出乙炔氣，與周圍的空氣混合，形成爆炸性混合物。

(5)乙炔發(fā)生器加料速度過快、過多、粒度過細(xì)，都會造成反應(yīng)過分劇烈，當(dāng)熱量不能及時移出、乙炔不能及時排出時，會使發(fā)生器內(nèi)的溫度、壓力升高，出現(xiàn)局部過熱，引起燃燒爆炸。

(6)提高反應(yīng)溫度，可以加快電石水解速度，提高乙炔發(fā)生器的生產(chǎn)能力；同時，乙炔在渣漿中的溶解度隨著溫度升高而減少，可以減少乙炔的損失。但是，溫度過高，乙炔發(fā)生分解的可能性增加，增大了火災(zāi)危險性。