24电石、乙炔站的安全要求

2.4电石和乙炔发生器（站）的使用安全要求2.4.1电石的使用安全要求（一）电石的物理化学性质及毒性电石是碳化钙的俗称，是钙与碳的化合物，其分子式为CaC2。从外表上看，它是坚硬的块状物体，断面呈现深灰色或棕色。2.4.1电石的使用安全要求电石的制造是将焦炭和氧化钙放在电炉中熔炼。一般电石块的大小为2~80mm，小于2mm的电石很少使用。工业用电石平均含有70%的CaC2，杂质CaO约占24%，其余碳、硅铁、磷化钙和硫化钙等共占6%。1.电石与水的化合作用电石属于遇水燃烧危险品。电石与水的化合反应式为：CaC2+2H2O=C2H2+Ca(OH)2+130kJ/mol当水量不足、化学反应过程得不到很好的冷却时，电石分解的热量可能使反应区的温度上升很高。如果温度不超过200oC，就可能按上列反应生成CaO。CaC2+Ca(OH)2=C2H2+2CaO1.电石与水的化合作用电石因夺去Ca(OH)2中所含的水分而分解，熟石灰成密实的外皮包围着电石块，能使它们淤积并且剧烈地过热。当温度超过300oC，压力超过150MPa，就可引起乙炔的燃烧爆炸。实际上在这种情况下，电石表面温度可达800~1000oC。分解一公斤电石实际上一般需要5~15公斤水（包括分解用水和冷却用水）。这就是要安全使用乙炔发生器，就必需及时换水和供给足够水量的道理。2.电石的分解速度电石的分解速度与电石的纯度、粒度及水的纯度和温度有关。电石用水的纯度高，分解速度比较快，水的温度高也能加速分解。水中混有Ca(OH)2会使电石的分解减缓。电石块的尺寸大小（粒度）是影响分解速度的最主要因素。电石块的尺寸越小，分解速度越快。2.电石的分解速度不同粒度的电石，其分解时间也不同。如果违反规定采用小颗粒电石，则发生器内的气体压力迅速增大，部分乙炔就经安全阀排入大气中，造成浪费。当安全阀失效时，就会发生事故。反之，大块电石分解速度缓慢，气体压力不稳定，影响焊接工作的顺利进行。2.电石的分解速度此外，在一般结构的发生器内，严禁使用电石粉（俗称芝麻电石），因为这种电石粉遇水后立即分解，发生高热并结块，可能促使乙炔自燃。当发生器内存有空气时，更会引起燃烧和爆炸。3.硅铁杂质电石一般含有硅铁杂质。硅铁磨擦碰撞容易产生火花，往事往事成为乙炔燃烧爆炸的火源，发生意外的事故。来源制造电石的原料含有杂质，如石灰中含有硅酸以及电炉的电极外壳的铁质落入炉料内等。4.电石的毒性电石具有腐蚀作用，接触皮肤后会引起发炎和溃烂，象被石灰腐蚀一样，电石掉入眼睛中是危险的。电石由于含有磷化钙，砷化氢等杂质，与水作用放出磷化氢和砷化氢，对人体也是有害的。（二）电石发生爆炸失火的原因（1）由于包装不严，电石受潮，桶内空间形成乙炔与空气的爆炸性混合气。（2）桶内电石含有硅铁，装运时互相磨擦碰撞，产生火花，或是开启电石桶方法和作用工具不当，在操作中撞击而产生火花。（3）贮存电石的场院地面太低，潮湿或漏水等，电石受潮分解。（4）电石库房、乙炔和电石破碎间积存的电石未能及时清扫和妥善处理，吸收空气中的水分而分解。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求1.电石的运输搬运电石桶时，如发现电石桶盖密封不严等现象，应在室外打开桶盖放气后，再将桶盖盖严。严禁在雨天运输电石。电石桶上应贴上防火防湿的标签字样。进出库搬运电石时应使用小车，轻搬轻放，电石桶不得从滑板滑下或在地面上滚动，防止撞击磨擦产生火花而引起爆炸。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求2.电石的储存（1）制好的电石应立即装入电石桶内。电石桶应放在木架上，不要放在潮湿的地方。桶盖要盖严，库内严禁烟火。（2）电石库必须设置在不潮湿、不漏雨、不易于浸水的地面上，仓库的房屋必须是一、二级耐火建筑。库房屋顶应采用不燃烧的材料。库房应有良好的通风设置，一般可采用自然通风。库房应距离明火10米以上，禁止地下室作电石仓库。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求2.电石的储存（3）电石库应保持干燥，严禁把热水管、自来水管和取暖管道通到库房里去。以防万一水管损坏，室内受潮，引起电石分解，产生乙炔气，使室内形成乙炔—空气混合气。（4）电石库的照明设备应采用防爆灯。如无防爆灯，则应将电灯装在室外，把灯光从玻璃窗反射入室内。电灯开关应采用封闭式的，装在库房外面。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求2.电石的储存（5）电石在进库之前，应仔细检查包装有无破损受潮的现象。如发现可疑现象，应在室外打开桶盖，放出乙炔气体或混合气，然后入库。打开桶盖时，人应站在桶体侧面，以免万一爆炸时火焰冲出伤人。（6）电石库内及其附近应备有干砂、二氧化碳、干粉灭火器具等。发电石仓库着火，不能使用含有水份的灭火器（如泡沫灭火器等）救火。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求2.电石的储存泡沫灭火器作用时的化学反应式为：2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2水分可以助长和扩大火势，这是因为电石和金属钠、钾等一样，都是属于忌水物质。另外，也不能用四氯化碳灭火机扑救，四氯化碳与电石、乙炔气相遇，会发生化学变化，放出光气。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求2.电石的储存使用二氧化碳灭火机最为适宜。二氧化碳能够使人窒息。当空气中的二氧化碳含量达5%时，人的呼吸就会发生困难，超过10%时就能使人死亡。因此在喷射时，人要站在上风处，尽量靠近火源。在空气不流畅的场合，喷射后应立即通风。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求3.电石的使用（1）禁止使用火焰或可能引起火星的工具开电石桶。使用铜制的工具时，含铜量要低于70%。空电石桶在未经安全处理之前不能接触明火。更不能直接焊接，否则是很危险的。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求3.电石的使用（2）电石桶倒出的碎电石和粉末，不要随便乱倒，应有专人负责，并随时处理掉。最好集中倒在电石渣坑里，并用水彻底分解以妥善处理。电石渣坑上口应是敞开的，渣坑内的灰浆和灰水不得排入暗沟。出渣时应防止铁制工具、器件碰撞而产生局部火花。（三）对电石运输、储存和使用的安全要求3.电石的使用总之电石属于一级危险品，在装桶、搬运、贮存、开桶和使用过程中如果处理不当、极易发生爆炸事故，后果不堪设想。为了保障操作工人的人身安全，防止工伤事故发生和减少经济损失，国家标准GB9448《焊接与切割安全》中在电石、电石坑方面做了一些明文规定。我们在日常工作当中要严格遵守，千万不可大意。2.4.2乙炔发生器（站）的使用要求（一）乙炔发生器的种类和构造乙炔发生器是利用电石和水相互作用以制取乙炔的设备。1.种类乙炔发生器按所制取乙炔压力的不同，可分为低压式（乙炔压力在0.007MPa以下）和中压式（乙炔压力为0.007~0.15MPa两种；按其发气量不同，可分为0.5、1、3、5、至10m3/h五种，一般是前两种制成移动式，后三种制在固定式；按工作原理可分为排水式、滴水式、排水与滴水联合式等几种。2.构造各种乙炔发生器，不论其型式及生产能力如何，皆应具有下列各主要部分；（1）气体发生器（一个或数个）。（2）气体收集器（贮气罐）。（3）安全设备（一个或数个），用以防止压力升高至允许压力以上。（4）安全液封，用以防止回火火焰及制气时空气和氧气进入发生器内。目前我国广泛采用的排水式中压乙炔发生器。2.构造排水式中压乙炔发生器的作用原理是电石装在发气室电石篮内，电石与水接触后即产生乙炔气体，当乙炔压力增高时，发气室内的水被排挤到隔层中去，使发气室内的电石与水脱离，停止产生乙炔。乙炔压力降低时，隔层内的水流回发气室，使水与电石重新接触。2.构造这种发生器的优点是使用方便，压力也比较稳定；发气室和贮气罐都装有泄压膜，比较安全可靠；电石篮浸入水中后，电石与水能充分接触，冷却条件好，乙炔含硫量少；电石分解过程中熟石灰不断沉积底部，不容易形成熟石灰外壳而导致电石过热。缺点是装电石时需要中断生产，每次装的数量也不多，而且乙炔的温度较高。（二）乙炔发生器着火爆炸的原因和分类1.乙炔发生器着火爆炸的原因（1）结构设计不合理，冷却用水不足或没有按时换水等造成电石过热，罐体升温过高。（2）缺少必要的安全装置（如安全阀、回火防止器等）或安全装置失灵。（3）发生器罐体或胶管连接处漏气。（二）乙炔发生器着火爆炸的原因和分类1.乙炔发生器着火爆炸的原因（4）装料换料时遇明火，机件之间或机件与硅铁之间相互摩擦碰撞产生火星。（5）在发生器罐体或胶管中形成乙炔与空气或乙断与氧气的爆炸性混合气。（6）由于回火而引起。（7）由于电石质量差、含磷过多、颗粒太细或一次加料过多。（8）发生器内的压力或温度过高。（二）乙炔发生器着火爆炸的原因和分类2.乙炔发生器的爆炸事故分类（1）加料时的爆炸加料时发生爆炸往往是由于电石含磷过多、有明火或电石篮同器壁摩擦碰撞产生火星等原因，引起乙炔与空气混合气体的燃烧爆炸。（二）乙炔发生器着火爆炸的原因和分类2.乙炔发生器的爆炸事故分类（2）换料时的爆炸事故换料时往往由于电石过热，遇到其它明火、碰撞产生的火花或磷化氢自燃引起发气室内乙炔与空气的混合气爆炸。（二）乙炔发生器着火爆炸的原因和分类2.乙炔发生器的爆炸事故分类（3）回火爆炸事故在焊接操作过程中发生的这类事故有两种情况；加料后工作开始时，积存于发气室的空气没放净，造成乙炔与空气混合气的爆炸。工作过程中发生的乙炔与氧所混合气的爆炸。回火可能引起回火防止器、集气室或主罐的爆炸。（三）乙炔发生器的安全装置乙炔发生器的安全装置包括有：阻火装置发生回火时防止火焰进入贮气罐、主罐或进入乙炔管道内。例如水封式或干式回火防止器。防爆泄压装置当发生器的压力升高而超过一定压力时，或是发生爆炸而产生压力时，能及时自动泄出气体，降低压力，从而防止发生器罐体的破裂。例如安全阀、泄压膜等。指示装置显示乙炔的压力、水与乙炔的温度及水量等。例如压力表、温度计和水位指示器等。（三）乙炔发生器的安全装置1.回火防止器作用：焊割过程中当焊炬或割炬发生回火时，能有效的堵塞回火火焰窜入发生器内，从而防止乙炔发生器发生爆炸事故。当使用瓶装乙炔时，可不必另行装置回火防止器，因为乙炔瓶内的压力较高，发生火焰倒燃的可能性较小。（三）乙炔发生器的安全装置1.回火防止器（1）对回火防止器的基本要求：能可靠地阻止回火和爆炸波的传播，并且能迅速地使爆炸气体排除到大气中去。应具有泄压装置。能满足焊接工艺的要求，例如不影响火焰温度，气体流量等。容易控制、检查、清洗和维修。在发生回火时最好能自动切断气源。（三）乙炔发生器的安全装置1.回火防止器（2）回火防止器的分类：按工作压力分为低压式（0.01MPa以下），中压式（0.01~0.15MPa）回火防止器。按作用原理可分为水封式和干式回火防止器。按装置部位不同可分为集中式和岗位式回火防止器。（三）乙炔发生器的安全装置1.回火防止器目前国内大多使用水封式回火防止器。冬季使用时，工作结束后应把水全部放净，以免冻结。如发生冻结现象，只能用热水或蒸汽解冻，严禁用明火或红铁烘烤。每个岗位回火防止器只能供一把焊炬或割炬单独使用。乙炔容易产生带粘性油质，因此应经常检查逆止阀的密封性。使用前应先排净器内乙炔与氧气的混合气体。（三）乙炔发生器的安全装置2.泄压膜（1）泄压膜的工作原理在乙炔发生器的发气室、贮气室和回火防止器等罐体的适当部位设置一定面积的泄压膜（脆性材料），构成薄弱环节。当爆炸发生时最薄弱处在起爆后较小的爆破压力作用下就首先遭受破坏，将大量气体和热量释放出去，从而保住容器主体避免设备损失和在场人员的伤亡。（三）乙炔发生器的安全装置（2）泄压膜的安全要求泄压膜片除要有一定的面积和适当的装设部位外，还要有足够的强度，以承受工作压力（一般在0.15MPa以下），良好的耐热、耐腐蚀性，同时又有脆性，当受到爆炸波冲击时易于破裂。厚度要