溶解乙炔生產裝置的危險因素主要是燃燒和爆炸,另外,還有毒害、腐蝕及其他危險及有害因素。
1.生產過程中的危險及有害因素分析
。1)發生工段
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電石庫屬甲類火災危險庫房。電石遇水分解產生乙炔,可與空氣形成爆炸性混合物。電石庫進水是主要危險因素,應嚴格防止,如雨天搬運電廠,大雨、山洪時電石庫基礎不夠高進水,庫房頂部漏水,相對濕度過大或庫房火災用水滅火等。
電石庫房和破碎間的電石粉末積累過多,可能吸潮分解產生乙炔。
電石一般含有硅鐵,硅鐵之間或與其他金屬摩擦碰撞,容易產生火花,往往成為乙炔燃燒爆炸的火源。
電石桶打開時用氣焊或鋼鑿,明火或火花容易造成桶內存留乙炔氣燃爆。裝卸、搬運電石桶時,用力過大,碰撞產生火花,引起爆炸。桶內有剩余電石粉末,存放時遇水產生乙炔。
某些物質如氧化鐵、氧化銅和氧化鋁的存在,能吸附乙炔于自己多孔的表面,而促進乙炔分子的聚合和爆炸分解。盛裝過乙炔的鐵桶具有這種吸附作用,有形成爆炸性混合物的危險。
1989年,蘇聯文尼察州烏克蘭城西部的一座地下電石倉庫發生爆炸,19人死亡,2人以上受傷。爆炸摧毀了20套住房,而使另外10套房屋受到部分損壞。此次爆炸是因為2名工人在倉庫內點煙,遇到了達到爆炸濃度的乙炔而引起的。
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乙炔發生器電石加料口起火是溶解乙炔易于發生惡性事故的部位。發生事故的主要原因大致有:在加電石時由于電石間或電石與器壁摩擦碰撞,或電石含磷量較大,或電石吊斗與金屬碰撞,或電動葫蘆電線打火等原因,容易引起火災,如空間乙炔濃度達到爆炸極限,就會引起爆炸。開停車氮氣置換不徹底,或因氮氣低,或氮氣管不暢,使氮氣進氣量不足,都會形成乙炔的爆炸性混合物。
電石局部過熱引起乙炔分解和爆炸:乙炔發生器的水量不足,或未按規定及時換水,致使反應區溫度迅速上升;小粒度電石過多,水解速度過快,引起局部過熱;電石粒度過大,水解時生成的氫氧化鈣將電石包住,形成密實的外皮,造成電石劇烈過熱,還有可能影響電石水解,造成在渣池內水解產生乙炔形成爆炸性混合氣體。
發生器操作失誤,造成液面過低,加料水封失去作用,會使發生器乙炔氣逸出,或外部空氣進入,形成爆炸性混合氣體。
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氣柜過低,發生器氣量來不及補充,在往復式壓縮機或吸氣作用下,形成負壓,進入空氣,易形成爆炸性混合氣體。
氣柜浮筒水封缺水,乙炔氣可能發生外逸,形成爆炸性混合氣體。
(2)凈化工段
乙炔中有PH3存在會降低自燃點,與空氣接觸有可能自燃,從而引起乙炔的爆炸。
次氯酸鈉溶液的有效氯在0.15%以上(特別在pH較低時)容易生成氯乙炔發生爆炸危險;有效氯在0.25%以上時,無論氣相還是液相,均易發生氯與乙炔劇烈反應而爆炸,遇光能促使這一爆炸過程。
乙炔氣如倒流進入次氯酸鈉配制系統,或在配制次氯酸鈉時使用溶解有乙炔的水(比如發生器循環水),會造成乙炔與氯氣混合的機會,引發爆炸事故。
氯氣為高度危害的介質,一旦泄漏到作業空間超過最高容許濃度,便會對人體造成危害,濃度過高還會造成人身傷亡事故。
液氯同樣具有液化氣體的性質,氯氣鋼瓶保管不善,使用時受日光曝曬、明火、熱輻射等作用,致使瓶溫過高,瓶內溫度升高會顯著地提高罐內壓力,引發爆炸。
液氯鋼瓶泄漏,有毒氯氣擴散,會造成人身中毒傷害。
液氯自氣瓶通往緩沖罐的管路,會因液氯氣急劇降溫結霜,人體接觸有凍傷危險。
次氯酸鈉溶液、堿液強腐蝕性物品,如果發生迸濺溢出,接觸到操作人員,對人體有灼傷危險。會造成人體黏膜,特別是眼睛等部位的傷害。
(3)壓縮灌充工段
高壓部分乙炔放空,如無阻火器,易因氣體摩擦產生靜電引發火災爆炸。
乙炔在高壓下,冷卻不好、遇到高溫物體或開動閥門時氣體摩擦出現火花,容易產生分解爆炸。
乙炔氣瓶爆炸危險因素:
1)氣瓶充裝壓力過大、速度過快,可能造成乙炔氣瓶超壓,或溫度過高使易熔塞熔化。
2)氣瓶的材質、結構和制造質量不符合安全要求,比如材料脆性、瓶壁厚薄不均,有夾層等。
3)搬運裝卸時,氣瓶從高處墜落、傾倒或滾動,發生劇烈碰撞沖擊。
4)保管不善,使用時受日光曝曬、明火、熱輻射等作用,致使瓶溫過高,壓力劇增。
5)氣瓶的瓶閥泄漏,高壓氣流沖出,引發爆炸。
6)乙炔氣瓶臥放狀態排放,丙酮、乙炔流出,引發爆炸。
7)瓶內丙酮量過少,氣態乙炔量增大,或形成壓縮乙炔,其穩定性差,遇外來能量易產生爆炸。
。4)乙炔生產中其他危險及有害因素
設備、管線、閥門等,因質量不好或安裝不當或受到撞擊而泄漏,使用壓力達不到設計壓力的管件而造成超壓破裂、泄漏,墊片撕裂造成泄漏,流量計、儀表連接處泄漏,操作壓力不穩造成水封泄漏。如乙炔泄漏易形成火災或爆炸環境,氯氣泄漏則易引起中毒傷害。
開停車時氮氣排空不徹底,含氧超標,易引起系統爆炸。
氮氣置換不徹底,檢修時進入空氣,與殘余乙炔可形成爆炸性混合物。
粉塵危害:電石破碎、分揀、加料過程中產生電石粉塵,如防護不當,皮膚接觸或呼吸道吸收均可造成化學灼傷。
設備、管線沒有靜電接地裝置或不規范,在儲存、輸送乙炔的過程中產生靜電積累放電,產生電火花而可能引發火災或爆炸。
現場檢修時,如使用鐵制工具,有可能發生鐵器碰撞產生火花引發火災爆炸。
生產系統中使用了銅制、含銀器具或水銀溫度計破碎,乙炔與銅、銀、汞極易生成乙炔銅、乙炔銀或乙炔汞等金屬化合物,他們在干態受到微小振動即自行爆炸。
2.共性傷害
。1)觸電傷害
裝置中有物料泵、風機、壓縮機、電動葫蘆等電氣設備,若電氣設備發生事故或電氣安裝不規范,缺少接地或接零,或接地接零損壞失效,會發生觸電傷害事故。沿墻壁敷設或沿地面鋪設的臨時線路無保護套管或絕緣損壞,接觸人體會發生觸電事故。因裝置用電為低壓電源,觸電均表現為低壓觸電。配電室、發生系統、凈化工程、壓縮工段、消防泵房等為危險較大的場所。
。2)靜電、雷電危險
在物料輸送過程中,或含霧滴、粉塵的壓縮氣體泄漏噴出均易產生靜電,如無靜電跨接接地裝置或失效,存在靜電集聚、放電引發系統發生火災、爆炸的危險。尤其空氣和乙炔的混合物最小點火能只有0.019mJ,極易被靜電火花引燃。
缺少避雷設施或避雷設施接地不良,接地電阻過大,都可能遭到雷擊或雷電感應放電。因此,對生產廠房、倉庫等要設避雷設施,并按時進行檢查測試,保證避雷設施完好,設備管道接地電阻應在規定要求的范圍內,避免雷電感應造成的損失。
(3)高空墜落及高空落物打擊危險
裝置中有平臺、爬梯、高位電動葫蘆或者檢修腳手架等,職工在操作及檢修交叉作業中,有高空墜落及高空落物打擊的危險。
(4)機構傷害
生產裝置中有多種液體泵、壓縮機等轉動設備,存在機械傷害危險。如靠背輪質量不好、安裝不牢或操作失誤,可能發生靠背輪破碎飛出傷人事故;當轉動部分缺少護欄、護置時,在操作、擦洗過程中職工觸及可能發生撞擊,衣物或長發被纏繞而造成傷害。
。5)噪音傷害
生產裝置中有乙炔壓縮機、泵等轉動設備,如出現故障或潤滑不好,以及長時間在附近操作,會產生噪音傷害;另外氣體灌充及檢測、維修時泄放氣、裝卸鋼瓶發生碰撞也產生噪聲源。在噪聲較大的崗位,操作工人須帶耳套以降低噪聲危險。