溶解乙炔设备生产安全管理

溶解乙炔设备生产安全管理

摘要：对溶解乙炔的产品特点和乙炔的危险危害性进行论述，并对乙炔生产不安全因素和潜在的危险因素分析，初步探讨有关溶解乙炔生产的安全管理并提出相关对策措施与建议。

关键词： 溶解乙炔 安全管理对策措施

为了提高溶解乙炔行业的安全管理水平，强化溶解乙炔生产企业的安全管理意识，本文拟对溶解乙炔的产品特点和乙炔的危险危害性进行论述，并结合生产实际，通过对乙炔生产过程和溶解乙炔充装过程中易产生的不安全因素和潜在的危险因素分析，初步探讨有关溶解乙炔生产的安全管理并提出相关对策措施与建议。

1 溶解乙炔的产品特点

乙炔(Acetylene)是有机合成的重要原料之一，也是三大合成材料(合成橡胶、合成纤维和塑料)的单体之一。在金属焊接、切割、喷镀、表面淬火和热加工等方面，乙炔作为高效优质的高温热源被广泛应用。乙炔在空气或氧气中燃烧，其火焰温度可高达3200℃以上。乙炔的燃烧热虽然比乙烷、乙烯等略低，但在完全燃烧时的耗氧量却最少，产生物中的水含量相对较低，水蒸发所需热量损耗较少，因此乙炔燃烧时能够得到更高的温度，这就是乙炔无可替代的显著特点。

乙炔的制取方法主要有碳化钙水解法、甲烷或烃类的高温燃烧裂解和等离子体裂解方法。碳化钙水解法工艺流程短，产品纯度高，但碳化钙生产的能耗较大。目前国内大多数溶解乙炔生产采用此法。根据乙炔的溶解特性，将乙炔压缩充入溶剂中，并被储存在充满多孔填料的钢瓶内。丙酮作为一种极好的溶剂，在钢瓶内被填料吸咐用于溶解和释放乙炔，它的作用是增大钢瓶的有效容积和降低乙炔的爆炸性能。整体硅酸钙多孔填料的作用是均匀地吸附丙酮和阻止乙炔分解爆炸的传播。溶解乙炔的产品特点是既方便使用和提高工效，又改善环境和节约碳化钙消耗，而且在保证钢瓶内多孔填料不受损伤或污染、丙酮充装量满足乙炔充装所需量时能保证其安全可靠性。

2 乙炔的危险、危害特性

乙炔为易燃气体，具有易燃烧性和化学爆炸危险性，并有一定的毒害性。乙炔与空气或氧气混合能形成爆炸性混合物，遇点火源极易引起燃烧爆炸。与氧化剂接触会猛烈反应。与氟、氯等卤素接触会引起燃烧爆炸。能与铜、银、汞等形成爆炸性化合物。在一定温度和压力条件下，纯乙炔会发生自身直接分解爆炸和其聚合物分解爆炸。

当乙炔中混有磷化氢、硫化氢时，毒性增大，危害性更大。乙炔具有弱麻醉作用，吸入高浓度乙炔可引起单纯窒息。

在溶解乙炔生产、充装过程中，若乙炔泄露，与空气混合，极易发生燃烧爆炸。

3 溶解乙炔生产的不安全因素分析

溶解乙炔生产充装的工艺过程是：将碳化钙加入水中产生粗乙炔气，经过洗涤冷却、化学净化除去硫、磷等有害杂质，再经压缩和干燥，充装进入溶解乙炔气瓶内。现结合溶解乙炔生产实际，对乙炔生产过程和溶解乙炔充装过程中易产生的不安全因素和潜在的危险因素进行系统分析，可供乙炔生产单位借鉴参考。

首先从碳化钙投料和乙炔发生过程分析。在乙炔发生器投料时，易发生碳化钙撞击器壁产生火花的现象。若投料系统采用密闭氮封方法，则可消除不安全因素。但若为敞开式或双挤压式投料，则较容易发生加料口燃烧事故。由于各种原因，如反应温度过低等，乙炔发生器排渣口夹带未及水解的碳化钙进入渣水池，在渣水池表面乙炔与空气接触易产生燃爆事故。在乙炔设备检修过程中，乙炔燃爆潜在危险时刻存在。故在首次投产和停车检修后并在投产前，乙炔设备应先用含氧量小于2%（v/v）的氮气进行置换，使系统内气体中含氧量不大于3%（v/v），否则因氧含量高而存在潜在危险性，就不得投料生产。在乙炔设备检修时，待检修的设备应与乙炔系统隔绝，并用含氧量小于2%的氮气置换其内部乙炔，使乙炔含量不大于0.2%（v/v）。在置换过程中，对置换系统必须有全面了解，确认置换不存在盲区，否则应先作消除处理再进行置换。如乙炔发生器内尚有未分解碳化钙或积聚大量碳化钙污泥时，必须先用大量清水进行密闭清除，再用氮气置换合格，以避免在检修过程中再产生乙炔而发生意外事故。

再从乙炔净化过程分析。根据乙炔净化所使用的净化剂种类，分析其不安全因素。对于浓硫酸法净化工艺，因硫酸吸水发热产生高温，若未采取冷却措施，则存在乙炔燃烧危险。另外，若乙炔气体中夹带碳化钙污泥泡沫杂质，则会与硫酸反应而积聚粘结状化合物，很易堵塞设备和管路，检修难度相对较大，处理时稍有不慎就会引发燃爆事故。对于次氯酸钠法或氯水法净化工艺，若对有效氯浓度控制不当或进气口乙炔温度过高，易引发乙炔氯化反应而产生化学性爆炸。

在乙炔压缩和干燥过程中，负压运行和超压运行均易发生乙炔爆炸。为防止乙炔压缩机超压运行而设置的安全阀泄放系统，应将散放口引至屋顶1.0米以上，不得将乙炔排放在室内。否则，当乙炔泄露时，室内存在高浓度乙炔，就极具危险性。乙炔压缩机运行过程中，不得更换压力表、安全阀等附件设施，否则会因引入空气并可能产生绝热压缩而发生乙炔压缩机爆炸事故。采用无热再生分子筛高压乙炔干燥工艺，能消除干燥过程的不安全因素。无水氯化钙干燥工艺的爆炸危险性极大，应予以淘汰。

溶解乙炔充装过程危险性较之低压乙炔系统危险性更大。乙炔危险性主要取决于乙炔充装压力、温度、流速及泄露处置状况。乙炔充装必须有良好的冷却条件，否则因充装温度过高易产生不安全因素。在溶解乙炔充装过程中，随着乙炔压力的不断升高，极易发生局部过热而引起分解爆炸。乙炔流速过快，极易因摩擦产生静电而点燃乙炔。高压乙炔泄露时，处置前必须切断气源，消除危险因素否则易引发爆炸。

溶解乙炔气瓶的不安全因素主要表现在钢瓶内多孔填料的质量和溶剂的充装量。填料损伤或污染，都会降低填料的阻火性能和吸附溶剂能力。溶剂丙酮不足，未及时补加，乙炔充装后会以气态存在，而且充装压力会较高，潜在危险性极大。但若溶剂丙酮超量，瓶内无安全空间，不安全因素也随之存在。乙炔的限定充装量为瓶内溶剂丙酮规定充装量的50%，乙炔充装过量易引发爆炸事故。

4 溶解乙炔生产的安全管理

针对溶解乙炔的产品特点和乙炔的危险、危害特性，通过上述分析，可知溶解乙炔生产的安全管理应侧重于防火与防爆和职业卫生安全管理。根据国家有关法律法规，现就溶解乙炔生产的安全管理及对策措施进行初步探讨。

4.1 溶解乙炔作为危险危害性较大的化学品，其生产必须实行统一规划、合理布局和严格控制的安全管理制度。溶解乙炔生产建设项目，必须向省级安全生产监督管理部门提出申请，办理定点审批手续。溶解乙炔生产必须具备《危险化学品安全管理条例》(国务院令第344号) 规定的有关资质条件。

4.2 溶解乙炔生产企业必须实行安全生产许可证制度。符合《安全生产许可证条例》(国务院令第397号) 规定的安全生产条件，取得安全生产许可证，方可从事溶解乙炔生产活动。

4.3 溶解乙炔企业必须依法进行安全评价。安全评价是溶解乙炔生产企业实施安全管理的核心和基础。安全评价的依据为国家有关法律法规和标准规范。溶解乙炔生产充装安全管理现行相关标准和规范有：

建筑设计防火规范(GBJ16-1987)

溶解乙炔气瓶阀(GB10879-89)

乙炔站设计规范(GB50031-91)

溶解乙炔充装规定(GB13591-92)

常用危险化学品的分类及标志(GB13690-92)

溶解乙炔气瓶安全监察规程(劳锅字[1993]4号)

次氯酸钠溶液(GB 19107-2003 )

爆炸危险场所安全规定(劳部发[1995]56号)

溶解乙炔(GB6819-2004)

小容积溶解乙炔气瓶(GB16164-1996)

碳化钙(电石)(GB10665-2005)

溶解乙炔气瓶充装站安全技术条件(GB17266-1998)

工业丙酮(GB6026-1998)

化学品安全标签编写规定(GB15258-1999)

往复活塞乙炔压缩机技术条件(JB/T9103.1-1999)

化学品安全技术说明书编写规定(GB16483-2000)

重大危险源辨识(GB18218-2000)

溶解乙炔设备(JB/T8856-2001)

工业硫酸(GB/T534-2002)

溶解乙炔气瓶(GB11638-2003)等。

4.4 溶解乙炔企业人员必须接受安全资质培训教育，并经考核合格，取得相关资质证书。从企业负责人到一般从业人员，都必须正确认识乙炔的危险危害性，掌握乙炔生产安全管理方法和岗位安全操作方法，了解消除各种不安全因素的正确处理方法，熟悉溶解乙炔生产、充装安全管理法律法规和标准规范。溶解乙炔企业必须依法参加工伤保险，为从业人员缴纳保险费。

4.5 溶解乙炔生产企业必须落实溶解乙炔安全防范措施。这些措施主要有：严格控制各种点火源，及时检查和处理泄露，设置有关安全防范设施装置，配备职业危害防护设施，落实溶解乙炔气瓶安全管理措施。溶解乙炔充装安全措施可参见《溶解乙炔企业安全评价》(机械工业溶解乙炔设备科技情报网，《乙炔设备及使用》，2004年第2期总62期)一文的有关内容。

4.6 作为安全生产管理的必要补充，溶解乙炔生产企业必须编制“危险化学品事故应急救援预案”，通过对乙炔生产场所的重大危险源辨识和评估，编写预案，建立应急救援组织或有应急救援专业人员，配备必要器材、设备，开展定期演练，使溶解乙炔生产企业具备事故应急救援作战能力，能及时控制及消除事故后果，减少突发事故对企业造成的重大损失和对从业人员的伤害。溶解乙炔生产企业危险化学品事故应急救援预案可参见《溶解乙炔事故应急救援预案》（机械工业溶解乙炔设备科技情报网，《乙炔设备及使用》，2004年第4期总64期) 一文的预案实例。