乙炔具有廣泛的用途。常見的乙炔-氧焰用于金屬的焊接、切割，金屬的表面噴鍍，熱處理等。乙炔是最簡單的烴類化合物之一，含有碳碳三鍵，化學性質極為活潑，能與許多物質發生化學反應，衍生出上千種有機化合物。乙炔又是合成樹脂、合成橡膠、合成纖維和有機溶劑的重要原料。乙炔發生器是生產乙炔的主要設備，屬于甲類火災危險類別，具有較大的火災、爆炸危險性，防火防爆十分重要。

　　一、乙炔發生器概述

　　我國目前主要采用電石法生產乙炔。乙炔發生器按電石與水接觸的方式分分濕式、干式和排水式。濕式發生器是把電石投入大量的水中進行反應，絕大部分反應熱被水吸收，反應后的渣呈泥漿狀。該法易操作，安全性能好，乙炔的質量也好，但用水量大，電石渣呈漿狀，給電石渣的后處理帶來很大不便，且乙炔溶解在水中損失量大。干式發生器是將少量水加入到電石中使電石發生分解反應，反應放出的熱量利用水分的蒸發帶出，反應后的渣呈干燥粉末狀態。該法與濕式發生器相比，電石渣少，而且呈干粉狀,裝運和應用都比較方便，但是這種設備較為復雜，操作不方便，如果操作不當電石表面會局部過熱，帶來危險，乙炔氣中雜質也較多。排水式發生器，其電石裝料設備是固定的，水位隨著發生器內的壓力變化而改變，以水和電石斷續接觸的時間來調節乙炔的生產量，這種發生器需經常開啟補充電石，生產狀況不穩定，不安全因素多，乙炔損失量也大。

　　乙炔生產以采用濕式乙炔發生器居多。發生器本體及其附件由鋼板焊制而成。發生器有兩個加料斗,上加料斗有嚴密的蓋板，下加料斗的加料孔中裝有錐形閘閥，加料時在一定重量的電石作用下才能開啟，以防止空氣從加料斗進入。電石在連續通氮的情況下，由料斗通過螺旋加料器加入發生器，經水面下的錐形分布器，均勻地分布在網狀隔板上，器內有2~3層隔板，隔板向發生器壁傾斜，板上有硬膠皮齒耙，齒耙把電石從中心推向外圍，電石落到下一層隔板上，下隔板向中心傾斜，使電石走S型路程。隔板的坡度和齒耙的轉速要滿足電石在隔板上移動的時間內完全反應。齒耙的轉動使電石外層已反應的石灰層剝落，露出新的反應表面。電石與水反應，產生的乙炔氣由發生器頂部逸出。反應放出的大量熱由不斷加入的新鮮水帶出，反應后的稀電石渣漿不斷從溢流管流出，濃渣漿由發生器內耙齒推至濃渣儲槽，經排渣開關間歇排出。

　　二、乙炔發生器的火災爆炸危險性分析

　　1.乙炔的火災爆炸危險性

　　（1）爆炸極限寬

　　乙炔的爆炸極限很寬，在空氣中的爆炸極限為2.5%~82%（υ/υ，下同），7%~13%時爆炸威力最強，最大爆炸壓力為1.058MPa；在純氧中的爆炸極取為2.3%~93，30%時爆炸威力最強，是各類危險品中爆炸極限最寬的一種。

　　（2）點火能量低

　　乙炔的點火能量低，乙炔與空氣的混合氣體，在常壓下其濃度為7.73%時，最小點火能量是0.02mJ。乙炔與氧氣的混合氣體，在常壓下其濃度為7.73%時，最小點火能量只有0.0003mJ，乙炔的點火能量在各級危險物品中也是最小的。乙炔的點火能源有許多種，其形式也多種多樣，除常見的機械能、熱能、電能、光能以外，化學反應過程中的氧化、聚合、分解產生的化學能，也會使乙炔燃燒、爆炸。

　　（3）自燃溫度低

　　乙炔與空氣混合物的自燃溫度比較低，而且隨著濃度和壓力而變化，乙炔的濃度越高，壓力越大，自燃溫度越低。電石中的磷化鈣雜質與水作用生成磷化氫氣體，含磷化氫超過0.15%的乙炔氣體，漏出遇空氣或空氣滲入設備時，都可能由于磷化氫的自燃而引起爆炸或燃燒。

　　（4）發生分解爆炸

　　乙炔會發生分解爆炸，常壓乙炔一般不會分解，加壓乙炔則極易分解。壓力越高，越容易發生分解、爆炸，且分解溫度隨壓力的升高而迅速下降。乙炔爆炸性分解的速度可達1800~3000m/s。乙炔在生產和使用過程中混入一些雜質或金屬氧化物，都有可能成為分解的催化劑。催化劑的顆粒越小，催化作用越強。純乙炔在635℃的溫度下會發生分解，但由于雜質的催化作用，乙炔開始分解爆炸的溫度會明顯下降。

　　（5）發生聚合反應。

　　乙炔容易發生聚合反應，在壓力高時越易聚合。乙炔聚合時放熱，溫度越高，聚合速度越快。熱量的積聚又會進一步加速聚合，如不加以控制，最終也會導致溫度超高，而發生乙炔分解爆炸反應。

　　（6）生成危險性金屬炔化物

　　乙炔與多種金屬接觸能生成危險的金屬炔化物。乙炔和固體的銀接觸后，在銀的表面會生成乙炔銀，乙炔銀具有炸藥的全部特性，在金屬炔化物中，它的爆炸威力最大。乙炔和固體的銅長期接觸也會生成極易爆炸的乙炔銅。乙炔不會和金屬汞直接生成乙炔汞，但和汞鹽的溶液接觸則生成爆炸性乙炔汞。乙炔與金屬鈉在液氨中反應,生成乙炔鈉并放出氫氣。

　　（7發生氧化反應

　　乙炔對于氧化劑的反應很靈敏，常見的乙炔氧化反應就是乙炔在空氣或氧氣中燃燒。乙炔-氧焰的溫度高達3000~4000℃。

　　（8）與氫、鹵素、鹵化物等反應

　　乙炔可以和氫、鹵素、鹵化氫、水、醇、羧酸、氫氰酸等起加成反應。乙炔能與氟、氯反應、反應一開始就相當猛烈，甚至會引起爆炸。

　　2.乙炔發生器的火災爆炸危險性

　　（1）形成爆炸性混合物

　　乙炔發生器及輸送管道在投產前如沒有用氮氣等惰性氣體置換，設備內的空氣與乙炔混合，形成爆炸性混合物，遇引火源有發生燃燒爆炸的危險。

　　發生器、管道形成負壓時，空氣滲入設備與乙炔混合。

　　乙炔從發生器、管道漏出，乙炔發生器的電石儲料斗閥門被大塊電石卡住，或關閉不嚴時，乙炔會從儲斗逸出，與設備周圍的空氣混合。

　　乙炔發生器排渣時，若控制不當，將未反應的電石排出，電石繼續反應放出乙炔氣而發生危險；排渣速度過快，渣漿帶走乙炔，工使發生器內的壓力迅速下降，形成負壓，倒吸入空氣而形成爆炸性混合物。

　　（2）加料控制不當引起燃燒爆炸

　　加料時，如果一次加料量過多、過快、粒度過細或過大，都容易發生危險。電石與水反應是快速而不可逆的強放熱反應，1kg工業電石水解時放出的熱量約1662kJ。如果加料速度過快加料量過多，會造成反應過分劇烈，當熱量不能及時移出、乙炔不能及時排出時，會使發生器內的溫度、壓力升高或出現局部過熱，引起燃燒爆炸事故，若加入的電石過細，表面積大，與水接觸面亦大，反應就劇烈；同時電石粉塵將飄浮在加料管的水面上進行的反應，產生的乙炔氣會沿著加料管逸出，增加了加料時的危險性。若電石的粒度過大，反應不完全，不僅造成原料的浪費，而且到渣坑后仍能繼續反應放出乙炔氣體。

　　（3）溫度控制不當發生燃燒爆炸

　　為了提高乙炔發生器的生產能力，可以通過提高反應溫度加快電石水解速度；同時，乙炔在石灰乳中的濃度也隨著溫度升高而減少，這樣可以減少乙炔的損失；隨著乙炔氣中的水蒸汽含量增加，乙炔爆炸的危險性降低。但是，電石與水反應時，冷卻水過少或攪拌機發生故障,造成溫度過高,乙炔聚合的可能性增加,增大了火災危險性.

　　（4）壓力控制不當導致燃燒爆炸

　　壓力升高使乙炔分子密集，自燃溫度降低，分解爆炸危險增加。壓力升高使乙炔在渣漿內的溶解度增加，同時以設備的氣密性要求也高，否則容易發生跑冒滴漏現象，反之，操作壓力過低，可能會造成壓縮機入口負壓，設備有倒吸入空氣、形成爆炸性混合物的危險。

　　（5）液位控制不當造成燃燒爆炸

　　發生器內的液面過高，發生器中氣相空間縮小，如果大量渣漿或反應區上移至給料機、電石儲料斗時，水或含水乙炔與儲料斗內大量電石發生劇烈反應，放出大量熱，引起燃燒或爆炸；另一方面，液面過高，排渣時會使發生器壓力迅速下降，吸入空氣。如果液面過低，導料管口露出液面，帶水乙炔從加料和逸出，與儲料斗內電石放熱，引起燃燒或爆炸；另一方面，液面過低，冷卻水少，反應放出的熱量得不到充分冷卻，發生器溫度、壓力均會升高，使乙炔發生聚合反應。聚合反應放熱，溫度繼續升高，導致乙炔發生爆炸性分解。

　　3.生產中存在的引火源

　　電石桶、電石料斗與乙炔發生器的儲料斗相碰，產生火花；電石中的硅鐵雜質和鐵質工具打出火花，加料時與器殼、器壁碰撞產生火花；發生器運轉部分的機件互相磨擦碰撞產生火星；電氣設備和機械通風設備不符合防爆要求產生火花和高溫；靜電和雷電的危害；違章動用明火，檢修用水，吸煙等，都可能成為火災爆炸的著火源。

　　三、乙炔發生器生產過程的防火措施

　　1.建筑防火要求

　　發生器間的建筑應符合《建筑設計防火規范》、《乙炔站設計規范》等有關法規的要求。乙炔發生器及輔助設備應布置在單獨的房間內，并設置足夠的防爆泄壓面積。乙炔發生器間、乙炔發生器操作平臺或樓層上均應有安全出口，安全出口應位于事故發生時能迅速疏散的地方。車間地面宜采用不發生火花的地面。發生器間與電氣設備間應以無門、窗、洞的非燃燒墻體隔開；電動機傳動軸的穿墻部分，應設置非燃燒材料的密封裝置或用氣體正壓密封裝置。

　　2.設備的防火要求

　　乙炔發生器及其重要配件，必須選用經有關部門鑒定合格的定點企業生產的產品，施工安裝也必須由持有施工企業資格等級證書的施工單位承擔。

　　生產中使用的各種測量儀器、儀表、電氣設備及自動控制聯鎖裝置必須符合要求，技術狀態良好。

　　為防止形成乙炔銅、乙炔貢等爆炸性物質，乙炔發生器上的附件及與乙炔接觸的計量儀表、測溫管、自動控制設備和檢修用的工具，其含銅量不得超過70%，并嚴禁使用水銀溫度計。

　　乙炔發生器的電氣設備和儀器、儀表應符合防爆要求，并應有防雷擊的設施，將排放有乙炔氣體的放空管置于防雷保護范圍內，為防止靜電和雷電感應的危害，電氣設備和金屬設備都應良好接地。

　　3.備料的防火要求

　　電石粉碎機應安裝硅鐵分離器，篩選出電石中的硅鐵，清除電石中的雜質；應對電石進行檢測，確認含硫量、含磷量、發氣量等符合質量要求，方可投入生產；嚴防電石淋雨或受潮。在運輸電石過程中，要輕拿輕放，防止摩擦、撞擊而產生火星。

　　4.加料的防火要求

　　乙炔發生器頂部的儲料斗、頂蓋內壁及加料口應襯鉛皮或橡皮，并在經常檢查，若發現脫落應及時修復或更換，以防止電石中的硅鐵雜質與金屬設備碰撞產生火星。

　　向乙炔發生器加料斗中裝電石時，應先通氮氣置換，驅凈料斗中的乙炔，才能打開發生器頂蓋加料，加料過程中不應中斷氮氣。

　　要按照工藝要求嚴格控制加料速度和加入量，一次加料量不能過多、過快、過細，可采用螺旋加料器或電磁振動加料器控制加料。

　　5.反應的防火要求

　　操作溫度、工作壓力和液面高度是乙炔發生器安全生產的主要工藝參數。發生器的溫度控制在85±5℃為宜。為了防止溫度過高，冷卻水應供應充足。攪拌裝置必須有效，攪拌的速度以使電石塊不致沉積底部為宜，不能中途停止或降速。根據發生器類型選擇適宜的壓力，低壓發生器的工作壓力小于或等于0.02MPa（表壓）。中壓發生器工作壓力不允許超過0.15MPa（表壓）。嚴格控制乙炔發生器內的液面高度，一般控制在發生器圓筒頂部上邊緣以下50~100mm為宜，液體控制在發生器總容積的3/4。

　　乙炔發生器內的溫度是通過排渣、注水來控制的，底部排渣是排出不能溢流的濃渣及大塊的硅鐵、焦炭等固體雜質。排渣時注意不要有未反應的電石排出，這可以通過觀察排出濃渣是否產生鼓泡現象來判定。排渣時速度不應過快，排渣管上設兩個閥門，以便有效的控制排渣速度。若排渣管路堵塞，可用水沖洗，嚴禁用金屬工具通鑿。電石渣坑應設在通風良好的地方，加水要充足，以及使少量殘留的電石充分反應。電石坑附近10m內不得有明火。

　　6.安全裝置的設置

　　（1）水封裝置

　　設置正水封、逆水封、安全水封等水封裝置對于乙炔發生器的安全生產起著重要的作用。

　　正水封通常設在發生器通往儲罐或生產車間的管道上。它除了穩定發生器的壓力外，還起到阻火的作用。當儲罐或生產車間發生火災事故時，阻止火勢向發生器蔓延；當乙炔發生器著火時，防止蔓延到儲罐或產生使用車間。

　　逆水封設在乙炔儲罐或氣柜返回到乙炔發生器的管道，即與正水封的方向相反。當乙炔發生器因排渣或其它原因導致壓力降低時，可使乙炔氣從儲罐或氣柜通過逆水封返回到發生器，防止發生器出現負壓而倒吸入空氣。

　　安全水封有兩種：一種是設在乙炔發生器處。當乙炔發生器超過規定的壓力時，乙炔氣便通過安全水封排到室外，起到安全泄放的作用；同時，當乙炔發生器內水位過高時，水便經過溢流管進入水封，并由水封的溢流管排入渣坑，另一種是設在進壓縮機之前的低壓乙炔管道間，除了起到安全排放作用外，還起到阻火的作用，為此又稱為是濕式阻火器。乙炔的排入應引至室外，引出管道口應高出屋脊，且不得小于1m.

　　多臺乙炔發生器的匯氣總管與每臺發生器之間、接至廠區的乙炔管道上應設置水封或阻火器。

　　各種水封必須具備可靠的性能，并且垂直安裝，隨時檢查，以保證一定的水位。發生回火后要重新灌水，更換防爆膜片，檢查止回閥，調整正常后方可重新使用。

　　（2）可燃氣體報警裝置

　　乙炔發生器間宜安裝可燃氣體檢測報警裝置，并定期維護保養，保證完好有效。

　　（3）惰性氣體吹掃裝置

　　濕式乙炔發生器應設置含氧量不大于3%的氮氣或二氧化碳吹掃裝置。在重新充裝電石或停產檢修后開始生產時，用氮氣或二氧化碳置換，排出氣體經分析含氧量小于3%，方認為置換合格。

　　7.檢修的防火要求

　　乙炔發生器需動火檢修時， 必須辦理動火審批手續，制定防火措施，指定專人監護，做好滅火準備。需動火的設備、管道必須與生產系統切斷，用水清洗后再用氮氣置換至符合動火標準，即乙炔濃度應小于0.2%。動火取樣分析時，較大設備應多點取樣，較長管道應伸入管道內2m以上取樣。取樣時間應不早于動火前半小時，超過半小時則應重新取樣。如動火時間過長則應定時取樣分析。乙炔發生器檢修時不得將任何照明燈具帶入發生器。

　　8.防火安全管理要求

　　（1）乙炔生產崗位的操作人員應經過專門的安全培訓，考試合格后方準上崗；操作時應堅守崗位，嚴格執行防火安全制度和操作規程。

　　（2）操作人員宜選用防靜電服及導電鞋，嚴禁穿戴化纖織物及帶釘子鞋進入作業崗位。設置易于導除人體靜電的設施，如安裝接地的門把手、欄桿等。

　　（3）當乙炔發生器停止使用或乙炔管道內溫度低于16℃時，乙炔與水能生成冰雪狀的水全晶體，容易堵塞管道，也可能由于乙炔與水合晶體摩擦產生靜電帶來危險。若出現上述情況，應用熱水沖洗，嚴禁用明火烘烤。

　　（4）在生產車間內不得用水化解電石粉末，應選擇在空曠露天場地用水化解。

　　（5）乙炔廠（站）發生火災時，應迅速切斷動力電源，關閉工藝管路及乙炔氣瓶上的所有閥門，阻止氣體從設備系統中逸出，正確選用滅火器材撲救。宜用氮氣工二氧化碳滅火，而不能用四氯化碳滅火。