溶解乙炔生產(chǎn)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(chǎn)過程中的危險及有害因素分析
(1)發(fā)生工段
①電石庫
電石庫屬甲類火災(zāi)危險庫房。電石遇水分解產(chǎn)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(yīng)嚴(yán)格防止,如雨天搬運電廠,大雨、山洪時電石庫基礎(chǔ)不夠高進水,庫房頂部漏水,相對濕度過大或庫房火災(zāi)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)存留乙炔氣燃爆。裝卸、搬運電石桶時,用力過大,碰撞產(chǎn)生火花,引起爆炸。桶內(nèi)有剩余電石粉末,存放時遇水產(chǎn)生乙炔。
某些物質(zhì)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(lián)文尼察州烏克蘭城西部的一座地下電石倉庫發(fā)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(nèi)點煙,遇到了達(dá)到爆炸濃度的乙炔而引起的。
②乙炔發(fā)生器
乙炔發(fā)生器電石加料口起火是溶解乙炔易于發(fā)生惡性事故的部位。發(fā)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(zāi),如空間乙炔濃度達(dá)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(fā)生器的水量不足,或未按規(guī)定及時換水,致使反應(yīng)區(qū)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(nèi)水解產(chǎn)生乙炔形成爆炸性混合氣體。
發(fā)生器操作失誤,造成液面過低,加料水封失去作用,會使發(fā)生器乙炔氣逸出,或外部空氣進入,形成爆炸性混合氣體。
③氣柜
氣柜過低,發(fā)生器氣量來不及補充,在往復(fù)式壓縮機或吸氣作用下,形成負(fù)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(fā)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(fā)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(fā)生氯與乙炔劇烈反應(yīng)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(tǒng),或在配制次氯酸鈉時使用溶解有乙炔的水(比如發(fā)生器循環(huán)水),會造成乙炔與氯氣混合的機會,引發(fā)爆炸事故。
氯氣為高度危害的介質(zhì),一旦泄漏到作業(yè)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(zhì),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(nèi)溫度升高會顯著地提高罐內(nèi)壓力,引發(fā)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(jié)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(fā)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(chǎn)生靜電引發(fā)火災(zāi)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(xiàn)火花,容易產(chǎn)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(zhì)、結(jié)構(gòu)和制造質(zhì)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(fā)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(fā)爆炸。
6)乙炔氣瓶臥放狀態(tài)排放,丙酮、乙炔流出,引發(fā)爆炸。
7)瓶內(nèi)丙酮量過少,氣態(tài)乙炔量增大,或形成壓縮乙炔,其穩(wěn)定性差,遇外來能量易產(chǎn)生爆炸。
(4)乙炔生產(chǎn)中其他危險及有害因素
設(shè)備、管線、閥門等,因質(zhì)量不好或安裝不當(dāng)或受到撞擊而泄漏,使用壓力達(dá)不到設(shè)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(wěn)造成水封泄漏。如乙炔泄漏易形成火災(zāi)或爆炸環(huán)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(biāo),易引起系統(tǒng)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(chǎn)生電石粉塵,如防護不當(dāng),皮膚接觸或呼吸道吸收均可造成化學(xué)灼傷。
設(shè)備、管線沒有靜電接地裝置或不規(guī)范,在儲存、輸送乙炔的過程中產(chǎn)生靜電積累放電,產(chǎn)生電火花而可能引發(fā)火災(zāi)或爆炸。
現(xiàn)場檢修時,如使用鐵制工具,有可能發(fā)生鐵器碰撞產(chǎn)生火花引發(fā)火災(zāi)爆炸。
生產(chǎn)系統(tǒng)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(tài)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(fēng)機、壓縮機、電動葫蘆等電氣設(shè)備,若電氣設(shè)備發(fā)生事故或電氣安裝不規(guī)范,缺少接地或接零,或接地接零損壞失效,會發(fā)生觸電傷害事故。沿墻壁敷設(shè)或沿地面鋪設(shè)的臨時線路無保護套管或絕緣損壞,接觸人體會發(fā)生觸電事故。因裝置用電為低壓電源,觸電均表現(xiàn)為低壓觸電。配電室、發(fā)生系統(tǒng)、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(chǎn)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(fā)系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)、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(shè)施或避雷設(shè)施接地不良,接地電阻過大,都可能遭到雷擊或雷電感應(yīng)放電。因此,對生產(chǎn)廠房、倉庫等要設(shè)避雷設(shè)施,并按時進行檢查測試,保證避雷設(shè)施完好,設(shè)備管道接地電阻應(yīng)在規(guī)定要求的范圍內(nèi),避免雷電感應(yīng)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(yè)中,有高空墜落及高空落物打擊的危險。
(4)機構(gòu)傷害
生產(chǎn)裝置中有多種液體泵、壓縮機等轉(zhuǎn)動設(shè)備,存在機械傷害危險。如靠背輪質(zhì)量不好、安裝不牢或操作失誤,可能發(fā)生靠背輪破碎飛出傷人事故;當(dāng)轉(zhuǎn)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(fā)生撞擊,衣物或長發(fā)被纏繞而造成傷害。
(5)噪音傷害
生產(chǎn)裝置中有乙炔壓縮機、泵等轉(zhuǎn)動設(shè)備,如出現(xiàn)故障或潤滑不好,以及長時間在附近操作,會產(chǎn)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(fā)生碰撞也產(chǎn)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。