乙炔发生生产过程危险分析

第 1 页 乙炔发生生产过程危险分析

危险是指可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏的根源或状态。危险因素是指能使人造成伤亡，对物造成突发性损坏，或影响人的身体健康导致疾病，对物造成慢性损坏的因素。通常为了区别客体对人体不利作用的特点和效果，分为危险因素（强调突发性和瞬间作用）和危害因素（强调在一定时间范围内积累作用）。所有危险、有害因素尽管表现形式不同，但从本质上讲，之所以能造成危险、危害后果（伤亡事故、损害人身健康和物的损坏等）归结为存在能量、有害物质和能量、有害物质失去控制两方面因素的综合作用，并导致能量的意外释放或有害物质泄漏、散发的结果。故存在能量、有害物质和失控是危险、有害因素产生的根本原因，都是危险、有害因素。

物料危险、有害性分析

危险化学品分析

（1）危险化学品分类

1）生产的危险化学品（产品）

第2.1类易燃气体：乙炔（21024）（产品）

2）使用的危险化学品（原辅材料）

第4.3类遇湿易燃物品：电石（43025）

（2）危险化学品编号

危险货物品名查询（依据GB12268-2005）

UN编号 名称和说类别次要 包装类备注 是否 明 和

项别 危险性 别 （CN号） 剧毒

3374 乙炔 2.1 21024 否

1402 电石 4.3 Ⅰ、Ⅱ 43025 否

（3）火灾危险性

物料火灾危险性（依据GB50016-2006）

序号 物质名称 物态 分类指标

火险

分级 爆炸极限V% 闪点℃

1 乙炔 气体 2.5～82 ＜-50 甲类

2 电石 固体 － － 甲类

危险化学品危险、有害因素分析

（1）本项目生产和使用危险化学品危险特性

依据GB13690-92《常用危险化学品的分类及标志》，使用和生产危险化学品的类别、危险特性汇总如下：

序号 品名 《常用危险化学品的分类及标志》危险特性

1 乙炔 5.3,5.13,5.43

2 电石 5.11,5.23,5.30,5.55,5.57

（2）危险特性描述：

1）乙炔的危险特性：

5.3及铜、汞、银能形成爆炸性混合物。 第 2 页 5.13遇明火、高热会引起燃烧爆炸。

5.43 遇卤素会引起燃烧爆炸。

2）电石的危险特性

5.11 遇明火极易燃烧爆炸。

5.23 遇水或潮湿空气会引起燃烧爆炸。

5.30 遇酸发生剧烈反应。

5.55 遇硫、磷会引起爆炸。

5.57 撞击、摩擦、振动有燃烧爆炸危险

乙炔、电石的主要危险分析

1、乙炔

乙炔分子量26，熔点-80.5℃ ，沸点-84℃，气体密度1.1767 g／L(标准状态)，是一种易燃易爆有毒的气体，毒性程度Ⅲ级(中度危害)，浓度约在10％时就有轻微中毒感，随着浓度增大毒性亦增大。乙炔及空气混合时爆炸范围为2.5％～82％ (V/V)，当乙炔气及空气混合达到爆炸范围时，只要碰到火星就会发生爆炸事故。它及氢气、甲烷、丙烷、乙烷、丁烷、乙烯、丙烯等相比，具有更大的危险性。

（1）自燃点：乙炔自燃点比较低，在空气中为305℃， 在氧气中为296℃，它比一般易燃气体的自燃点低100～200℃。当乙炔中含有PH3，其自燃点还会更低，当PH3量达200ppm时，它在空气中的自燃点可降低至200℃以下。

根据《爆炸和危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92），易燃气体按引燃温度高低分为6组，乙炔属第2组。 ＞450℃ 300～450℃ 200～300℃ 1350～200℃ 100～135℃ 85～1000℃

1组 2组 3组 4组 5组 6组

（2）最小点火能：可燃气体在空气中，给一定的能量，即可点火燃烧，能引起点火的最小点火能量称为最小点火能。乙炔的最小点火能只有0.019mJ，及氢气相同，约为一般易燃气体的1/10，按最小点燃电流大小(MIR)分级，可分为3级，乙炔属3级。

MIR＞0.8 0.45≤ MIR≤0.8 MIR<0.45

1级 2级 3级

（3）爆炸范围：乙炔的爆炸范围：在空气中为2.5％～82％（V/V），在氧气中为2.8％～100％，在一般的易燃易爆气体中，乙炔的爆炸范围最大，爆炸下限也是最低的。纯乙炔也能够爆炸，是一种分解爆炸。纯乙炔在压力0.15MPa、温度达到580℃就开始分解爆炸。乙炔加压后更容易引起分解爆炸，乙炔分解爆炸的最小点火能随压力增高而下降，所以高压乙炔的爆炸危险性更大。当压力为0.981MPa，乙炔的最小分解点火能为2.9mJ，如当压力增加到2.45MPa，则最小分解点火能量降低，仅为0.2mJ。这个能量相当于一般易燃气体在空气中的最小点火能量，所以高压乙炔气是非常危险的。

常用下式作为易燃易爆气体的危险度：

H = （L上- L下）/ L下

式中，H——为危险度； 第 3 页 L下——爆炸下限；

L上——爆炸上限。

乙炔危险度（H）：

H =（82-2.5）/2.5 = 32

（4）传爆能力：传爆能力是指爆炸性混合气体传播爆炸的能力。传爆能力按最大试验安全间隙(MESC) 来衡量。传爆间隙是通过长25mm的间隙连通爆炸性混合气体，当一侧燃爆时能引起另一侧燃爆的最大间隙。爆炸性混合气体的传爆能力分为3级，乙炔为3级。所以乙炔的传播火焰和传爆能力是很强的。

（5）发生聚合反应：乙炔容易发生聚合反应，在压力高时越易聚合。乙炔聚合时放热，温度越高，聚合速度越快。热量的积聚又会进一步加速聚合，如不加以控制，最终也会导致温度超高，而发生乙炔分解爆炸反应。

（6）生成危险性金属炔化物：乙炔及多种金属接触能生成危险的金属炔化物。乙炔和固体的银接触后，在银的表面会生成乙炔银，乙炔银具有炸药的全部特性，在金属炔化物中，它的爆炸威力最大。乙炔和固体的铜长期接触也会生成极易爆炸的乙炔铜。乙炔不会和金属汞直接生成乙炔汞，但和汞盐的溶液接触则生成爆炸性乙炔汞。乙炔及金属钠在液氨中反应,生成乙炔钠并放出氢气。

（7）发生氧化反应：乙炔对于氧化剂的反应很灵敏，常见的乙炔氧化反应就是乙炔在空气或氧气中燃烧。乙炔-氧焰的温度高达3000～4000℃。 （8）及氢、卤素、卤化物等反应：乙炔可以和氢、卤素、卤化氢、水、醇、羧酸、氢氰酸等起加成反应。乙炔能及氟、氯反应、反应一开始就相当猛烈，甚至会引起爆炸。

电石

电石本身不燃烧，但当及水作用或在潮湿环境中均能产生乙炔气，在空气中达到一定的浓度时，可产生爆炸灾害。

工艺、设备危险分析

吊料危险分析

吊料工操作电动葫芦注意力不集中，当吊斗接近加料斗时未调整电动葫芦下降速度导致猛烈撞击加料口，将加料口衬铝皮或橡皮损坏、破裂甚至脱落，吊斗及电石中的硅铁等杂质及金属碰撞产生火星引起事故。电动葫芦轨道和滑轮长期使用易磨损导致脱轨引起重大事故。钢丝绳未定期检修维护、更新或润滑不良，一旦断裂，吊斗和电石高处坠落，危害极大。

加料危险分析

（1）氮气置换不合格：氮气必须保证纯度和压力，氮气纯度不够，含氧量高使置换不合格，压力低增加置换时间。氮气带水及电石发生水解反应产生乙炔而发生事故。

未严格执行安全操作规程，置换时间和频次不符合操作规程要求，氮气系统出现故障无法保证置换彻底或置换后贮斗中氧含量超标，存在引发爆鸣甚至火灾爆炸事故可能。

（2）原料电石粒度大、、粉料多、温度高：加料岗位对原料电石粒第 4 页 度要求严格，粒度过大容易搭桥，使蝶阀无法关闭或闭合不到位，粒度太小下料槽容易堵塞，特别是过细电石集中使用，反应激烈，压力超高，危害更大。原料电石温度一般要求小于9O℃，温度过高对加料斗衬胶、软接头、蝶阀密封圈产生影响，加速老化，使软接头、蝶阀漏气而引起爆炸事故。

电石破碎时硅铁处理不干净，带入料斗，投料时及贮斗等碰撞、摩擦产生火花引起危险，同时硅铁易堵塞蝶阀或损坏蝶阀密封圈造成漏气引起事故。

（3）蝶阀动力气源不稳：蝶阀动力气源压力低，蝶阀无法关紧或开启，蝶阀漏气引发火灾爆炸事故。

（4）蝶阀漏气：1#蝶阀漏气原因有：密封圈脱落、破损、失去弹性、密封盘磨损、密封盘及密封圈之间有颗粒电石及硅铁、气源压力不够、机械故障等。如果1#蝶阀漏气，电石由1#贮斗进入2#贮斗时，乙炔自I#蝶阀漏出，存在火灾爆炸可能。

2#蝶阀漏气原因及1#蝶阀原因基本相同，如果2#蝶阀漏气时向1#贮斗加入电石时，漏出的乙炔、加料带人的氧、撞击产生的火花三者同时存在，立即便可引发爆炸事故。

（5）软接头漏气：鼓型软接头为橡胶制品，长期使用易老化、脱胶，导致乙炔漏气。

（6）设备本体漏气：加料过程吊斗撞击、电石撞击、电石搭桥、电磁振荡器振动等均易引起紧固件松动，严重时导致设备焊接处等薄弱环节出现裂缝引起乙炔泄漏，存在起火爆炸可能。 （7）串料作业：加料时2#蝶阀未关闭或完全闭合或阀芯脱落，I#、2#贮斗串通时便向发生器加料。这种操作时间一长，1#蝶阀一旦漏气，或违章开启1#蝶阀，大量乙炔气漏出引发事故。

（8）同时开启2只蝶阈：加料工操作失误同时开1#、2#蝶阀，使发生系统及外界贯通，大量乙炔气冲出，加料工稍一操作，电石擦出火星立即引起爆炸事故。

（9）贮斗中电石未放出或未用完就加入电石：1#贮斗中电石未放人2#贮斗或2#贮斗中电石未用完就向l#贮斗加入电石，或将1#贮斗中电石放人2#贮斗，致使1#蝶阀或2#蝶阀无法关闭，失去作用，出现漏气现象引发爆炸事故。

乙炔发生危险分析

1、电石品质不良：电石品质不好影响发气量，直接影响生产效率，含硫、磷量过高的电石水解时放出磷化氢和硫化氢，当磷化氢体积分数达到乙炔气的0.15%时就可能引起自燃甚至爆炸。硫化氢为毒性气体，存在中毒危害。

破碎时硅铁未清除干净，投料时碰撞易产生火花引起危险，在排渣时堵塞阀门引起事故。电石的粒度过大，水解时生成的氢氧化钙将电石包住，形成密实外皮，造成电石激烈过热，还可能影响电石水解，排渣时未完全水解的电石进入渣浆池，在渣池内水解产生乙炔而形成危险。

2、温度：提高反应温度可以加快电石水解速度，提高生产效率；同时，乙炔在石灰乳中的浓度也随着温度升高而减少，这样可以减少乙炔的损失；随着乙炔气中的水蒸汽含量增加，乙炔爆炸的危险性降低。但第 5 页 是电石及水反应时，冷却水过少或搅拌机发生故障,聚热造成温度过高，乙炔聚合的可能性增加，增大了火灾危险性。

当乙炔发生器停止使用或乙炔管道内温度低于16℃时，乙炔能及水生成一种冰雪状的水合晶体，这种水合晶体容易堵塞管道或及乙炔发生器摩擦产生静电。

3、压力：压力升高使乙炔分子密集，自燃温度降低，但分解爆炸危险增加。压力升高使乙炔在渣浆内的溶解度增加，同时对设备的气密性要求也高，容易发生跑冒滴漏现象。操作压力过低，可能会造成压缩机入口负压，有倒吸入空气、形成爆炸性混合物的危险。

4、液位：发生器内的液面过高，发生器中气相空间缩小，如果大量渣浆或反应区上移至给料机、电石贮斗时，水或含水乙炔及斗内电石发生剧烈反应，放出乙炔气和热，引起燃烧或爆炸。液面过高，在排渣时使发生器压力迅速下降，吸入空气而形成爆炸性混合物。液面过低使导料管口露出液面，带水乙炔从加料口逸出，及斗内电石反应放热，引起燃烧或爆炸。液面过低，冷却水少，反应热不能即使撤出，发生器温度、压力均会升高，使乙炔发生聚合反应，聚合热使温度继续升高，导致乙炔发生爆炸性分解。