电石和乙炔发生器站的使用安全要求

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1、电石和乙炔发生器站的使用安全要求电石和乙炔发生器站的使用安全要求 一、电石的使用安全要求一、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， 电石的制造是将焦炭和氧化钙放在电炉中熔炼，其反 应式为： CaO+3CCaC2+CO4500kJmol 将溶液注入钢锭模中，并在模中凝固，再按所需大小 进行粉碎，然后装入电石桶。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

2、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。电石与水化合极为活跃，同 时生成乙炔气和氢氧化钙(熟石灰)，并放出大量的热，可以 使乙炔燃烧引起火灾和爆炸。电石与水的化合反应式为： CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH) 2+130kJmol 这里应当指出，电石和水有很大的化学亲合力，它甚 至能使空气中的水蒸汽或含在盐类中的结晶水分解。因此， 当水量不足、化学反应过程得不到很好的冷却时，上述电石 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 200，就可能按下列反应生成 CaO。 CaC2+Ca(OH) 2C2H2+2CaO 在这种情况下，电石因夺去 Ca(OH)2中所含的

3、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 300，压力超过 150kPa， 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8001000。 考虑到上述各种原因，分解一公斤电石实际上一般需 要 515 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 电石与水作用的分解速度(或乙炔气生成速度)是以每公 斤电石在分解时间内所产生的乙炔气体(升)来说明的。它与 电石的纯度、粒度及水的纯度和温度有关。 电石及水的纯度高，分解速度比较快，水的温度高也 能加速分解。水中混有C

4、a(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。当块的尺寸加大时，分 解速度随之减缓，而每公斤电石的乙炔总生成量则增加。最 大的分解速度发生在电石与水接触的最初 24 分钟内，而 后因为电石表面逐渐粘附熟石灰，分解速度逐步减缓。通常 以电石发生乙炔总量的98作为其完全分解的时间。 对每边 尺寸为 28 至 5080mm 的电石来说，其完全分解的时 间变动于5513 分钟之间，其关系如表 25。 表表 25 电石粒度与分解时间的关系电石粒度与分解时间的关系 电石粒度(mm)238151550 5080 完全分解时间 (min

5、) 5.56.51013 从表中得知，不同粒度的电石，其分解时间也不同。 因此在设计乙炔发生器时，应考虑并规定电石颗粒的尺寸。 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。 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。硅铁摩擦碰撞容易产生火花， 往往成为乙炔燃烧爆炸的火源，发生

6、意外的事故。硅铁来源 于制造电石原料中的杂质，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 电石的毒性主要表现在电石具有腐蚀作用，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，装运时互相摩擦碰撞，产生火 花，或是开启电石桶方法和使用工具不当，在操作中撞击 而产生火花。 (3)贮存电石的场所地面太低、 潮湿或漏水等，电石受潮 分解。 (

7、4)电石库房、 乙炔站和电石破碎间积存的电石粉末未能 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，防止撞击摩擦产生火花而引起爆炸。 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

8、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10m以上，禁止地下室作电石仓库。 (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，使室内形成乙炔一空气混合气。 (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。 (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

9、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。 如电石仓库着火，不能使用含有水分的灭火器(如泡 沫灭火器等)救火。泡沫灭火器作用时的化学反应式为： 2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+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。使用二氧化碳灭火剂最为适宜，但二氧化碳灭火 剂也有缺点。因冷却作用不好，火焰熄灭后，温度可能仍在 燃点以上，如不注意，有发生复燃的可能，故二氧化碳适 用于空旷地域的灭火

10、。另外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。 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。 (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

11、产生局部火花。 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GB 9448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。 二、乙炔发生器二、乙炔发生器(站站)的使用要求的使用要求 (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 乙炔发生器的种类很多。可根据实际生产所需要的乙炔 消耗量和乙炔的工作压力，选用一定型号的乙炔发生器。 乙炔发生器按所制取乙炔压力的

12、不同，可分为低压式 (乙炔压力在 0007MPa 以下)和中压式(乙炔压力为 0007015MPa)两种；按其发气量不同，可分为 05、 1、 3、 5 至10m3h 五种，一般是前两种制成移动式， 后三种制成固定式；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，主要由

13、 发气室、回火防止器、贮气罐和发生器外壳等组成，下部装 有小轮，可移动常用的 Q31 型排水式中压乙炔发生器结 构如图210 所示。 图图210 Q31型排水式中压乙炔发生器型排水式中压乙炔发生器 1手柄； 2泄压膜； 3外壳； 4电石篮； 5 发气室； 6挤压室； 7电石篮调节杆； 8出渣口； 9压力表； 10回火防止器； 11贮气桶； 12 溢水阀 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。 这

14、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由于电石属于遇水燃烧的一级危险品，乙炔又系易 燃易爆之气体，所以，乙炔发生器也是具有燃烧爆炸危险 的压力容器，乙炔发生器着火爆炸的原因有： (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

15、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。 (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炔与氧 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。 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。这类事故一般都发生于发气室内。有些 发生器的发气室与集气室相互连通，并无水封，有些虽有 水封但已失灵，

16、因此，使发气室的爆炸波传到集气室(罐)， 引起集气室连爆。当泄压孔没有足够的面积时，往往把发生 器炸坏。 (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。 (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： (1)加料后工作刚开始时，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气混合气的爆炸。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： (a)阻火装置。 其作用是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。 (b)防爆泄压装置。 其作用是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。 (c)指示装置。其作用是显示乙炔的压力、水与乙炔的