乙炔生产中的工艺安全措施研究

摘要：乙炔在工业生产中有着广泛的应用，但其容易爆炸，危险性很大。本文首先介绍了乙炔的特性，其次简要阐述了乙炔的生产方法和工艺并就乙炔爆炸的三种机制做了介绍，提出了防止乙炔爆炸的技术对策和乙炔生产过程中的安全注意要点。

关键词： 乙炔；安全措施；爆炸；电石法

引言：乙炔（ethyne），别名电石气，是最简单的炔烃化合物，在室温下是一种无色、极易燃的气体，主要用于照明、焊接、橡胶合成等。乙炔微溶于水，溶于乙醇、丙酮等，其化学性质很活泼，能起加成、氧化等反应，在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险。

纯乙炔为无色芳香气味的易燃气体，而电石制的乙炔因混有硫化氢、磷化氢、砷化氢而有毒，并且带有特殊的臭味。熔点（118.656kPa）-80.8 ℃，沸点-84 ℃，相对密度0.6208 （-82/4 ℃），折射率1.00051 ，折光率1.0005 （0 ℃），闪点（开杯）-17.78 ℃，自燃点305 ℃。在空气中爆炸极限2.3%-80%（体积分数）。在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸，因此不能在加压液化后贮存或运输。微溶于水，溶于乙醇、苯、丙酮。在15 ℃和1.5MPa时，乙炔在丙酮中的溶解度为237g/L，溶液是稳定的。因此，工业上是在装满石棉等多孔物质的钢瓶中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。为了与其它气体区别，乙炔钢瓶的颜色一般为乳白色，橡胶气管一般为黑色，乙炔管道的螺纹一般为左旋螺纹。

一、乙炔生产的方法和工艺

目前，社会上主要采用电石法生产乙炔。其大致流程为：加入生成器的电石会与水发生反应生成乙炔气体，得到的粗乙炔气体通过气液分离后进入气体柜进行储藏。气体柜中的乙炔除去杂质后进入压缩机。加压到2.5M Pa的气体通过除油和脱水后被送入煤气消耗单元或乙炔填充站。

二、乙炔爆炸机理

乙炔的爆炸主要由氧化、分解、化合等反应引起。

1.氧化爆炸

乙炔以一定的体积比与空气或氧气混合，达到点火温度后，引起氧化爆炸。 乙炔爆炸极限范围很大，且在纯氧中爆炸极限范围更大，此外乙炔的点火能量非常小。

2.分解爆炸

乙炔发生分解反应时会释放出热量，因此若乙炔此时是密封或者乙炔压强达到临界值时，就算没有助燃剂的存在，也会发生爆炸。

3.化合爆炸

乙炔与铜、银、水银等金属或其盐类长期接触时，会生成乙炔铜（Cu2C2）和乙炔银（Ag2C2）等爆炸性混合物，当受到摩擦、冲击时会发生爆炸。因此，凡供乙炔使用的器材都不能用银和含铜量70%以上的铜合金制造。

三、防止乙炔爆炸的注意要点

综合乙炔的爆炸事故事件和爆炸机理，以下为防止乙炔爆炸做出的技术对策。

相关部门重视

乙炔生产的安全，首先是领导者要重视，相关负责人必须认真看待乙炔生产安全的重要性，严格按照安全工作规则，加强乙炔的物理和化学性质的安全训练和学习，同时更好地了解乙炔爆炸的风险，为了遏制事故的发芽，可以合理应对紧急情况。

2.保证工厂建设的质量

工厂的设计和生产流程必须满足本质的安全要求，在爆炸时充分发挥合理设计的优势，将人力和财产的损失降到最低。

3.严格控制反应物的量和大小

为了有足够的水分解碳化钙，以及防止室内温度上升过高，碳化钙的量每次添加入时都不宜超过100kg。大粒径的碳化钙在发生器内不容易完全分解，会引起过热。粒子尺寸小的碳化钙，反应接触表面积大、反应速度高，室内气压会急剧上升。这样就使得一部分乙炔从安全阀排放到大气中，造成废弃物和污染。如果没有安装安全阀流向生产站外的排气管，安全阀发生故障时，大量的乙炔会滞留在该站。一旦遇到火星和火焰，在爆炸极限范围内的这种潜在乙炔空气混合气体就会爆炸。 因此，应把块状电石和电石粉末分离，为了安全和充分利用资源，应将大块的碳化钙敲击成适当的尺寸。

四、乙炔生产工艺的安全措施

第一，按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的要求，安装电器和照明设备，严格管理明火及其他火种。

第二，在乙炔生产相关场所安装可燃气体检测报警器，使用防爆通风系统和设备，安装去除静电的仪器，工人禁止穿容易产生静电的衣服和钉鞋。

第三，在乙炔生产过程中，工作人员必须携带便携式可燃性气体检测报警装置。

第四，进入乙炔存在或漏出的密闭空间之前，必须先检测乙炔的浓度，确保乙炔浓度低于最低爆炸极限的百分之二十，若没达到，则要先通风且每三十分钟检测一次。

第五，发生器起动前要检查回火防止器的水位等，待一切正常后，才能打开进水阀送水，或通过操纵杆让电石篮下降与水接触产生乙炔气，这时应观察和检查压力表、各处接头及安全阀等是否正常。起动后要观察压力表的变化情况，压力表的读数可能过快上升，甚至有气体从安全阀逸出，或者在起动后压力表的指针仍静止留在零位。这些都说明发生器的运行不正常，必须立即停止发气，待检查并排除故障后，方可重新启动。冬季起动时，中压移动式发生器有时在起动数分钟后，压力表的指针仍静止不动，这是由于电石在温度很低的冷水中分解慢的缘故，而不一定是故障。

第六，乙炔发生系统检修前必须采用惰性介质进行彻底置换，采样化验合格后方可进行检修。

第七，低压乙炔发生器平衡阀应完好、标志明显和有防误操作的措施。

第八，浮筒式气柜应有和极限位置连锁的报警装置，并根据环境条件设置喷淋装置。

第九，安全装置均应灵敏可靠、完好有效，按规定进行定期检验、检查并有记录。

第十，防雷措施应符合要求。

结语：

在当今社会的快速发展下，安全一直是人们所关注的问题。乙炔属于危险化学品，且易燃、易爆炸，这就使得乙炔在生产中的安全问题更加不容忽视。为了相关工作人员的生命安全，以及企业的平稳发展和良好的社会稳定，本文就乙炔生产过程中以及防止乙炔爆炸所需要的注意事项进行了介绍，经过对乙炔的介绍使大家对乙炔的特性有一定的了解，之后通过对其爆炸的机理和生产方式进行了研究和总结，希望可以为相关人员、企业提供一些有用的预防措施和处理方式。