乙炔與空氣的爆炸性混合氣。
2. 開(kāi)啟電石桶的方法和工具使用不當(dāng),在操作時(shí)產(chǎn)生火花,或桶內(nèi)電石含硅鐵,裝運(yùn)時(shí)摩擦碰撞產(chǎn)生火花。
3. 貯存電石的場(chǎng)所地面太低,受潮濕或漏水,濺水等使電石分解。
4. 電石庫(kù)房、乙炔站和電石破碎車(chē)間積存的電石粉末未及時(shí)清掃處理,吸收空氣中的水分而分解。
(三) 電石運(yùn)輸、存放和使用的安全措施
電石極易吸收水分,分解出乙炔與空氣混合,如果處理不當(dāng)極易爆炸,它屬于一級(jí)危險(xiǎn)品。所以在電石裝桶、搬運(yùn)、貯存、開(kāi)啟、使用等過(guò)中,應(yīng)有安全要求和安全措施。
1. 防潮濕 防止電石產(chǎn)生易燃易爆混合氣的根本措施是防止電石受潮濕。實(shí)驗(yàn)證明,粒度2~8mm的電石,露天存放五天,僅靠吸收空氣中的水分就能完全分解;粒度為20~50mm的可分解56%。所以要防止電石受潮濕,更不能接觸水。
電石應(yīng)放在桶內(nèi),桶蓋要嚴(yán)密。存放電石的庫(kù)房必須設(shè)在不易潮濕,不進(jìn)水的地方,并且不能漏雨。禁止在地下室存放電石。電石桶進(jìn)庫(kù)前要檢查包裝有無(wú)破損、受潮濕等現(xiàn)象,如發(fā)現(xiàn)以上問(wèn)題及鼓包等可疑現(xiàn)象,應(yīng)立即在室外打開(kāi)桶蓋放出乙炔氣,經(jīng)修好后才能入庫(kù)。電石桶應(yīng)放在木架上。庫(kù)房?jī)?nèi)保持干燥,嚴(yán)禁裝設(shè)熱水、自來(lái)水、取暖等管道和裝有水的容器。電石庫(kù)房、乙炔站、電石破碎車(chē)間積存的電石粉末要隨時(shí)清理,最好集中倒在電石渣坑里,并用水加以處理。
2. 防止火源 防止產(chǎn)生和存留火源是防止燃燒爆炸的關(guān)鍵。開(kāi)啟電石桶時(shí)不能用可能引起火星的工具,最好使用鈹銅合金或銅制工具,銅制工具的含銅量要低于70%。即便是使用完電石的空桶,在未經(jīng)處理之前也不得接觸明火,更不能直接焊補(bǔ)。
庫(kù)房?jī)?nèi)嚴(yán)禁吸煙。庫(kù)房照明應(yīng)采用防爆燈和封閉開(kāi)關(guān),或?qū)㈦姛?、開(kāi)關(guān)安裝在室外,通玻璃向室內(nèi)照明。庫(kù)房周?chē)?0m以?xún)?nèi)不能有明火。
搬運(yùn)電石時(shí)應(yīng)輕裝輕卸,不得滾動(dòng),防止摩擦、碰撞產(chǎn)生火花,引起爆炸。
3. 通風(fēng) 存放電石的庫(kù)房要有良好的通風(fēng),一般采用自燃通風(fēng)系統(tǒng),如達(dá)不到要求,應(yīng)安裝通風(fēng)設(shè)備。
4. 電石庫(kù)房必須是一、二級(jí)耐火建筑,庫(kù)房屋頂采用非燃燒材料。
5. 滅火 電石桶、電石庫(kù)房等發(fā)生火災(zāi),只能用干砂、干粉滅火機(jī)和二氧化碳滅火機(jī)撲救。不能用水或含有水份的滅火器(如泡沫滅火器等)滅火。也不能使用四氯化碳滅火機(jī)撲滅。使用二氧化碳滅火最為適宜,但要注意,因它的冷卻作用差,火焰熄滅后,溫度還可能在燃點(diǎn)上,有復(fù)燃的可能;另外二氧化碳能使人窒息,因此使用時(shí)人要站在上風(fēng)處,盡量靠近火源。
三、 乙炔發(fā)生器的安全措施
(一) 乙炔發(fā)生器的分類(lèi)
目前大部分工廠使用的乙炔是由乙炔發(fā)生器制取的。乙炔發(fā)生器是利用電石和水相互作用而制取的。乙炔發(fā)生器的分類(lèi)有幾種:
1. 按制取乙炔壓力分
(1) 低壓式 壓力<10kPa(表壓)。這種發(fā)生器構(gòu)造簡(jiǎn)單,制造方便,但乙炔壓力不夠穩(wěn)定。
(2) 中壓式 壓力為10~150kPa(表壓)。
(3) 高壓式 壓力在150kPa(表壓)以上。
2. 按發(fā)氣量分
按產(chǎn)氣量分為0.5、1、3、5、10m<sup>3<sup>/h等五種。一般前兩種制成移動(dòng)式,后三種制成固定式。乙炔量消耗較大的工廠,一般設(shè)有乙炔站,裝有2~3臺(tái)20~30m<sup>3<sup>/h的低壓式乙炔發(fā)生器。其產(chǎn)生的乙炔貯存在貯氣塔,再用離心泵增壓,通過(guò)管道供給全廠使用。
3. 按電石與水的接觸方式分
(1) 電石入水式;
(2) 水入電石式;
(3) 排水式;
(4) 電石離水式;
(5) 聯(lián)合式;
幾種基本形式的特性比較見(jiàn)表2。
表
表2 乙炔發(fā)生器特性比較表
現(xiàn)將常用幾種乙炔發(fā)生器的主要技術(shù)性能列于表3。
表
表3 五種乙炔發(fā)生器的技術(shù)性能
注:安全膜爆炸破壓力都是180~280kPa。
(二) 乙炔發(fā)生器結(jié)構(gòu)原理及實(shí)例
1. 發(fā)生器主要結(jié)構(gòu),不論其型式及生產(chǎn)能力如何,都應(yīng)包括以下主要部分:
(1) 氣體發(fā)生器(一個(gè)或幾個(gè));
(2) 氣體收集器(貯氣罐);
(3) 安全設(shè)備(一個(gè)或數(shù)個(gè)),防止壓力過(guò)高;
(4) 安全液封,防止回火倒流時(shí)的火焰及空氣、氧氣進(jìn)入發(fā)生器。
有的乙炔發(fā)生器還有下列設(shè)備:
1) 氣體發(fā)生器與貯氣罐間有止逆閥或水封;
2) 洗滌器;
3) 水分離器;
4) 化學(xué)清凈器;
5) 供水調(diào)節(jié)器;
6) 電石供應(yīng)量調(diào)節(jié)器;
7) 乙炔壓力調(diào)節(jié)器;
8) 化學(xué)干燥器;
9) 防爆膜。
乙炔發(fā)生器種類(lèi)很多,根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際所需要的乙炔消耗量和乙炔的工作壓力,選用一定型號(hào)的或自制相應(yīng)的乙炔發(fā)生器。
2. 乙炔發(fā)生器實(shí)例
(1) Q3-1型排水式乙炔發(fā)生器 它主要由發(fā)氣室5、回火防止器10、貯氣罐11或發(fā)生器外殼等部分組成,如圖3所示。其原理是:電石裝的在發(fā)氣室的電石籃4內(nèi),操縱調(diào)節(jié)桿7,使電石與水接觸后即產(chǎn)生乙炔氣體。當(dāng)乙炔壓力增高時(shí),發(fā)氣室5內(nèi)的水被排擠到隔層的擠壓室6,使發(fā)氣室內(nèi)的電石與水脫離接觸,即停止產(chǎn)生乙炔。乙炔壓力降低時(shí),擠壓室的水自動(dòng)回到發(fā)氣室,使電石與水重新接觸,又可產(chǎn)生乙炔氣。
圖3 Q3-1型排水式中壓乙炔發(fā)生器
1―手柄 2―泄壓膜 3―外殼 4―電石籃 5―發(fā)氣室 6―擠壓 7―電石籃調(diào)節(jié)桿 8―出渣口 9壓力表 10―回火防止器 11―貯氣罐 12―溢水閥
這種發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)是:使用方便,工作壓力可調(diào)節(jié),并且較穩(wěn)定;有泄壓膜,比較安全可靠;用機(jī)械排污,比較省力;電石在多水中分解比較完全,電石籃不積灰渣,溫度較低,乙炔含硫量較少;回火防止器設(shè)有玻璃絲罩,供應(yīng)的氣體得到過(guò)濾,含雜質(zhì)較少。它的缺點(diǎn)是分批裝電石,而且每次裝的數(shù)量不多,并要中斷生產(chǎn);乙炔氣體溫度較高。
(2) Q4-5型聯(lián)合式中壓乙炔發(fā)生器它的結(jié)構(gòu)如圖4所示。它屬于固定式乙炔發(fā)生器。主要由發(fā)生器主體、貯氣擠壓室、發(fā)氣擠壓室、發(fā)氣室、乙炔洗滌器、加水桶及中心回火防止器和崗位回火防止器等組成。發(fā)生器主體作貯氣和貯水之用,水經(jīng)過(guò)三通閥進(jìn)入發(fā)氣室7與電石接觸生成乙炔氣體。當(dāng)乙炔壓力增高時(shí),發(fā)生器主體內(nèi)的水一部分排擠到貯氣擠壓室2內(nèi),使發(fā)生器主體的水位降低到給水三通閥以下,停止給水。但已進(jìn)入發(fā)氣室的水仍與電石起作用。使發(fā)氣室的壓力繼續(xù)增高,這時(shí)發(fā)氣室的水被排擠到發(fā)氣擠壓室5內(nèi),使水與電石完全脫離。當(dāng)乙炔壓力降低時(shí),貯氣擠壓和發(fā)氣擠壓室的水自動(dòng)回到原來(lái)的位置,繼續(xù)產(chǎn)生氣體。乙炔從出氣管11經(jīng)乙炔洗滌器12進(jìn)入發(fā)生器主體,再經(jīng)過(guò)濾層14、中心回火防止器19到使用地點(diǎn)的崗回火防止器20,供焊接或切割使用。
圖4 Q4-5型聯(lián)合式中壓乙炔發(fā)生器
1―發(fā)氣室主體 2―貯氣擠壓室 3―溫度計(jì) 4―泄壓膜 5―發(fā)氣擠壓室 6―電石籃 7―發(fā)氣室 8―排渣閥 9―乙炔排氣管 10―給水三通閥 11―出氣管 12―乙炔洗滌器 13―乙炔壓力表 14―過(guò)濾層 15―泄壓膜 16―安全閥 17―加水桶 18―水位指示器 19―中心回火防止器 20―崗位回火防止器
Q4-5型乙炔發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn):有兩個(gè)發(fā)氣室,加料時(shí)輪換使用,不影響供氣;發(fā)生器主體和發(fā)氣室相互調(diào)節(jié)水位,氣體壓力較穩(wěn)定;裝料、加水、排渣都很方便;安全設(shè)施比較齊全,使用時(shí)較為安全。主要缺點(diǎn)是:電石在少量水中分解時(shí),所產(chǎn)生的乙炔氣含硫、磷較多;分解不完全,熟石灰將電石包住產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象,在打開(kāi)門(mén)孔加料時(shí)進(jìn)入空氣,容易引起火災(zāi)。如果加料過(guò)多,電石堵塞加水管和調(diào)壓筒,妨礙產(chǎn)氣,甚至因熟石灰膨脹使電石籃拔不出來(lái)。由于泄壓面積不足,一旦發(fā)氣室或貯氣室發(fā)生爆炸,會(huì)把桶體炸壞。加水系統(tǒng)也容易堵塞失靈。
固定式中壓乙炔發(fā)生器供氣量超過(guò)10m<sup>3<sup>/h,應(yīng)該獨(dú)立建站房。10m<sup>3<sup>/h以下也可在靠近生產(chǎn)廠房的偏屋內(nèi)安裝,但必須用密封的防護(hù)墻、天花板和生產(chǎn)車(chē)間隔離開(kāi)。獨(dú)立的乙炔站,在設(shè)置、工藝流程、管道敷設(shè)和建筑等必須符合《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
乙炔站不應(yīng)建在人員密集和交通要道處,或易被水淹沒(méi)的地方;不應(yīng)建在氧氣站空分設(shè)備的吸風(fēng)口處全年最大頻率風(fēng)向的上風(fēng)向;與其他生產(chǎn)車(chē)間、石 鐵路專(zhuān)用線等距離應(yīng)不小于20m;當(dāng)氧氣站空分設(shè)備吸風(fēng)口處乙炔含量小于0.5ml/m<sup>3<sup>時(shí),乙炔站與制氧站空分設(shè)備的吸風(fēng)口處的水平距離應(yīng)不小于200m。氣態(tài)乙炔發(fā)生站最好是靠近主要用戶(hù)。乙炔站的建筑物應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí),一般應(yīng)為單層建筑。廠房泄壓面積與廠房容積之比值不應(yīng)小于0.2。乙炔站內(nèi)應(yīng)有良好的自然通風(fēng),并有防止雨雪侵入的設(shè)施。
對(duì)有爆炸危險(xiǎn)的房間每小時(shí)至少換氣3次,房間與操作平臺(tái)都應(yīng)有安全出口,門(mén)窗向外開(kāi),乙炔站房頂?shù)臍鈽腔蝻L(fēng)帽以頂部不積聚乙炔為原則。值班室、生活間不應(yīng)與乙炔站相通,其間的窺視窗應(yīng)采用耐火極限不低用0.9h的密閉玻璃窗。
乙炔站的貯氣罐應(yīng)布置在室外。乙炔站內(nèi)應(yīng)用防爆型電氣設(shè)備,應(yīng)有獨(dú)立的防雷保護(hù)。站的周?chē)鷳?yīng)設(shè)墻或護(hù)欄。在明顯處掛“禁止煙火”標(biāo)志,配備必要的防火器材。
乙炔站應(yīng)有健全的管理制度,并嚴(yán)格執(zhí)行。乙炔站的工人要經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的安全防火訓(xùn)練。乙炔站的各種設(shè)備、儀表、管道等要堅(jiān)持維護(hù)保養(yǎng)和定期計(jì)劃?rùn)z修,防止跑、冒、滴、漏,確保安全生產(chǎn)。
(3) 沉浮式乙炔發(fā)生器如圖5所示。
圖5 沉浮式乙炔發(fā)生器
1―定桶 2―浮桶 3―電石籃 4―法蘭 5―橡皮薄膜 6―乙炔出口
這種乙炔發(fā)生器又稱(chēng)浸離式或浮筒式乙炔發(fā)生器。使用時(shí)將裝電石的電石籃3掛入浮筒中,放入裝水的定桶1內(nèi),依靠浮桶和電石的自重將電石藍(lán)3壓入水中,電石遇水后立即分解,產(chǎn)生乙炔氣。當(dāng)乙炔壓力增高時(shí),浮桶升起,使電石籃3與水脫離。隨著乙炔氣的消耗,其壓力降低,浮力又靠自重下沉,電石與水重新接觸。這樣往復(fù)循環(huán),直到電石反應(yīng)完。
這種乙炔發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制作和使用方便;乙炔含硫量低;壓力穩(wěn)定。其缺點(diǎn)是:裝換料時(shí)要提放浮筒,不僅操作費(fèi)力,而且與桶