溶解乙炔设备安全性

溶解乙炔生产设备的安全性根据国家《安全生产许可证条例》、《危险化学品生产企业安全生产许可证实施办法》等规定，危险化学品生产企业必须取得安全生产许可证；而要取得安全生产许可证，企业首先要进行安全评价。

在对乙炔生产企业进行安全评价过程中，不同评价机构在对乙炔生产设备进行评判时，提出了不同的观点。

最近，本委员会秘书处也经常接到会员单位咨询这方面题目的电话。

那么，怎样的乙炔生产设备是安全的？对具体设备的安全“评判”，我们只能表述一些对国家及行业标准的熟悉，以及从我国溶解乙炔行业的实际情况出发谈一些我们的观点，仅供参考。

一、乙炔发生器溶解乙炔厂（站）生产用的发生器，产量一般在40～200m3/h之间，按结构区分有敞开式与密闭式两大类。

1. 敞开式发生器该类发生器是上世纪80年代中、后期从日本引进后仿造的。

目前，使用中的该类发生器形式上大同小异，如有的发生器上装了洗涤塔（或者说洗涤塔有高、低之分），有的内部栅板能翻转等等，但基本结构都是相同的。

敞开式发生器的优点是，操纵简单、易把握，能使用大块电石，比较安全（不易出大事故），投资较低等；缺点是，劳动强度较大，加料环境较差，加料无法与气柜联锁。

敞开式发生器的操纵要点是，保证投料口的安全（实在，所有乙炔发生器的投料口都要确保操纵安全）。

由于在电石进水时，有极少量的乙炔溢出水面，假如这些乙炔积聚在投料口四周，一旦有点火源（静电、摩擦、火花等）存在，就会产生燃烧。

但由于积聚的乙炔量有限，一般不会造成重大事故。

在仿造日本敞开式乙炔发生器的使用初期，由于对其性能不太熟悉，操纵治理水平又低，加上设备本身也存在一定的缺陷，故几乎所有使用该类设备的单位都碰到过加料口燃烧的题目。

随着对该设备熟悉程度的不断进步，又在加料口采取了一些改进措施（如加料口采用不锈钢制作或碳钢加衬铝板，避免电石与铁板碰撞时产生火花；在加料口下部加一氮气口，在投料时用少量氮气进行吹扫，使投料口乙炔浓度达不到燃烧范围；加电石一般不采用铁器工具；尽可能选用含硫、磷杂质低的电石等），经过十余年的摸索改进，现在已很少有类似的事故发生。

而发生器敞开式的结构，也保证了其基本上不会出大事故，相对来说还是比较安全的。

目前在我国乙炔行业内，使用敞开式发生器的厂家占多数。

另外，有的敞开式发生器还存在超压及液位上升不能控制的题目。

实在，解决这一题目的办法很简单，只需增加一个安全水封。

在密闭式发生器中也存在相同题目，而解决的方法也是增加一个安全水封。

2. 密闭式发生器在我国，生产溶解乙炔已有近70年的历史。

上世纪80年代以前，我国乙炔生产企业使用的发生器基本都是密闭式的。

解放初期，使用较为普遍的是用手拉传动装置加料的密闭式发生器。

该类发生器产量较小，一般为10～20m3/h。

目前，还有个别厂家在使用该类发生器。

后来渐渐改成螺旋式加料，再演变成振动加料器加料（加料单贮斗和双贮斗形式），发生器本体内有摆式（现已很少）、档板式（可翻转与不可翻转式）及搅拌式（最佳形式，但很少）等。

在上个世纪80年代中、后期，我国引进了瑞典AGA公司生产的装置，仿制AGA式发生器的使用量有所增加，但采用副反应器的较少，自动控制一般也仅保存了气柜与加料器的联锁。

密闭式发生器的优点是，劳动强度较低，操纵环境相对较好，加料速度能与气柜高、低联锁；缺点是，设备结构复杂，投资较大，操纵要求较高，设备密封性能要求高，电石料斗要衬胶等。

密闭式发生器的操纵要点：保证加料斗的氮气置换充分，避免产生乙炔—空气的混合气。

一旦加料斗的氮气置换不彻底，即会引起爆炸，国内已发生多起加料燃烧爆炸事故。

电石颗粒不宜过大，一般控制在80mm以下，过大易造成加料器堵塞。

3. 双挤式中压乙炔发生器该发生器是上世纪80年代根据前苏联50年代干式乙炔发生器改制的。

该发生器实际上并不适宜推广使用，由于在仿制设计时，由于要节省制作本钱、减小体积，故把原有干式乙炔发生器为保证安全而考虑的因素几乎全盘省略，存在极大不安全隐患。

因此，设计院在选用乙炔发生器时已基本上不考虑该类型设备。

双挤式中压乙炔发生器主要特点是，投资少、占地面积小及建设周期短，但它的生产能力小、产品纯度低、劳动强度大、电石单耗高及劳动环境极差。

更主要的是，双挤式中压乙炔发生器的不安全因素太多：这类发生器在电石水解时，由于有部分电石得不到水的冷却（这是发生器结构所决定的），所以电石表面往往会产生局部过热。

另由于操纵压力大于0.05MPa，操纵状态常处于爆炸的临界状态，打开发气室门取出加料框次数频繁，开启过程又不用氮气置换，故发气室内基本都是空气—乙炔爆炸性的混合气体，十分危险。

此类发生器一般没有温度指示和控制装置，发气室内的反应温度无法控制。

作为中压设备，它的设计、试验压力和爆破片等都不符合行业标准“JB/T 8856-2001《溶解乙炔设备》”的要求等。

双挤式中压乙炔发生器的各种危害已被大家所共叫，所以在新建溶解乙炔厂设备选型时，已基本不考虑选择该类型设备；已有的该类型发生器也已大部分被更新；尚存的极少部分，应该要求其限期必须更换。

二、净化装置在乙炔净化装置中，固体净化法由于种种原因已被淘汰。

液体净化法一般有4种工艺，即三氯化铁、次氯酸钠、氯水和硫酸法。

对于选用不同净化剂净化设备的比较及选择，在我委员会2003年年会论文集的《乙炔净化装置运行过程中常见题目的防范及处理》中已有具体叙述，在此不再赘述。

但，另有两点需补充：1.次氯酸钠净化法选用二塔还是三塔流程题目。

我们以为均可选用，主要看处理能力需要多大。

有文章提出，二塔流程控制酸浓度比较先进，采用射流泵控制，更安全等等。

实在该项技术上海吴淞化工厂早在上世纪70年代初就已应用在三塔流程中，而且当时还加了PH值控制（次氯酸钠净化安全保障的重要因素）的自动调节系统，比现在二塔流程控制系统使用得更先进，只是相应的投资要增加。

应该说二塔流程无非在三塔流程中取消了1个酸塔，而二塔流程中所能达到的任何工艺指标，在三塔流程中均能做到。

相反，三塔流程中具有的某些功能，二塔流程却不可能实现。

2.关于硫酸法净化装置。

目前部分溶解乙炔生产厂家使用的“鼓泡式硫酸净化装置”，与仿制AGA技术生产的硫酸净化装置无法相比。

仿制AGA技术生产的硫酸净化装置，采用的是低压填料塔，气液两相逆向在填料表面接触，增加了传质效果。

同时，液体（硫酸）被循环带出塔外，便于热量平衡处理（冷却）。

它的工艺路线及操纵留意事项均在《乙炔净化装置运行过程中常见题目的防范及处理》中有介绍。

而“鼓泡式硫酸净化装置”至少存在以下几点不足：①净化能力太小：该装置的净化能力小是这种设备的先天不足。

整套设备实在就是一只水封器，它的传质过程全靠气泡表面与液体（酸或碱）接触完成。

液体层越高，气泡越大，接触表面积越小；而液体层太低，气、液两相接触时间又太短。

总之，该设备的传质过程是无法与塔设备相比的。

因此，它的处理能力很小。

②整套装置是中压设备：由于硫酸比重接近1.8，所以低压乙炔发生器出来的乙炔气是无法穿越该装置的硫酸层的，必须采用增加乙炔压力的办法来完成，使净化装置成为了中压设备。

也就是说，整套设备必须按照压力容器来设计、制造。

③酸槽内的热量移出困难：硫酸净化是一个放热过程，有一个热量平衡的要求。

在“鼓泡式硫酸净化装置”的硫酸槽内固然增加了冷却管，但由于硫酸是不循环活动的，故它只能进行静态热交换。

因此，它的冷却面积是远远不够的，而时间稍长，设备内部就会产生局部过热，有聚合物产生；随着时间增加，聚合物可以布满整个酸槽。

总之，该装置不适宜作为溶解乙炔生产工艺中的净化装备，由于它不能连续运转。

在正常生产时，该装置只能在一段时间内处理较少的气量。

三、乙炔压缩机乙炔压缩机有行业标准 JB/T 9103.1《乙炔压缩机技术条件》，无须用其他标准往对照。

在实际使用中，乙炔生产企业压缩机不符合规定要求的主要有以下几种情况：1.膜式压缩机：在早期推广溶解乙炔瓶时，由于没有乙炔压缩机的制造标准，以及“中压双挤式发生器”的使用，故较多厂家选用了膜式压缩机。

该压缩机的各项性能指标，与行业标准 JB/T 9103.1《乙炔压缩机技术条件》相差甚远。

在乙炔专业压缩机的不断投放市场及“中压双挤式发生器”的逐渐被淘汰后，膜式压缩机的使用量已逐年减少，但仍有不少单位在使用。

考虑到历史原因，该类设备应给它一个整改期限。

2.压缩机的防负压和超高压限压保护装置：该装置是溶解乙炔生产中一个非常重要的安全保护装置，即：①当压缩机吸进压力低于所设定的最低压力时，能自动停机；②当压缩机排出压力达到所设定的最高压力时，能自动停机。

在目前使用的乙炔压缩机中，有相当数目的压缩机没有安装防负压和超高压限压保护装置，或者在使用过程中损坏后没有修复，甚至将其拆除。

这是非常危险的！在实际操纵中，已发生过多次爆炸事故，应引起高度重视，并限期整改。

四、高压乙炔干燥器对于乙炔高压干燥器，分子筛高压乙炔干燥器是最安全、干燥效果最好的首选设备。

由于价格等原因，目前还是无水氯化钙干燥器的使用率较高。

两者的上风及操纵要点、安全性能比较等，在2003年本委员会年会论文集中的“再谈分子筛高压乙炔干燥器的工作原理及使用中应留意的一些问题”已有具体的介绍。

五、充灌系统及附件溶解乙炔充灌系统及附件，目前存在的题目主要是，有些生产厂家没有按照国家相关标准进行设计和制造。

尤其是乙炔专用阀门、阻火器、软管等，必须按照GB50031-91《乙炔站设计规范》、GB17266-1998《溶解乙炔气瓶充装站技术条件》、JB/T8856-2001《溶解乙炔设备》等要求进行设计和制造。

有关标准对乙炔高压附件提出了最低要求，即必须能承受乙炔爆震压力。

因此，它的耐压强度要求很高，这是为了保证一旦乙炔发生爆炸，设备附件也不受损坏。

但目前该项工作的标准执行情况并不理想，关键是附件制造厂及乙炔生产厂对此工作都不重视，因此必须引起足够重视。

以上分析的是我国乙炔生产企业主要设备的使用情况及其安全性。

实在我们以为，在每个企业的安全生产治理上，设备本身安全性能的保证是一个方面，但日常操纵治理良好及企业对“安全生产”的高度重视，是更重要的另一个方面。