乙炔發(fā)生器安全管理工作分析

一、乙炔發(fā)生器

1.乙炔發(fā)生器是利用電石和水相互作用而制取乙炔的設備。大部分工廠氣焊與氣割所用乙炔氣都是直接由乙炔發(fā)生器制取的。應用較為廣泛的乙炔發(fā)生器主要有排水式、浮桶式和排水滴水聯(lián)合式3種。就安全性而言,以排水式較好。

2.乙炔發(fā)生器利用的電石屬于遇水燃燒一級危險品,其產生的乙炔氣也具有易燃易爆的性質。因此,乙炔發(fā)生器是易發(fā)生火災和爆炸的設備。

二、乙炔發(fā)生器發(fā)生爆炸失火的原因

1.發(fā)生器缺少安全裝置(如安全閥、回火防止器等)或安全裝置失靈。

2.電石含磷化鈣過多,在加料換料時遇水產生磷化氫而自燃。

3.在發(fā)生器的空間形成了乙炔——空氣或乙炔——氧氣的爆炸性混合氣。

4.分解用水和冷卻用水不足,電石分解不良,造成局部過熱。

5.機件之間或硅鐵與機件互相摩擦碰撞產生火星,或是在加料、換料時遇到其他明火。

6.發(fā)生器內的壓力或溫度過高。

7.發(fā)生器本體或軟管連接處漏氣。

8.電石顆粒不符規(guī)定要求或一次加料過多及其他原因。

三、對乙炔發(fā)生器基本安全要求

1.發(fā)生器在工作時不得發(fā)生摩擦或沖擊而引起火花。

2.必須保證電石分解反應有足夠的電石和水,并且保證乙炔有良好的冷卻條件。

3.發(fā)生器的構造必須確保發(fā)生器內所有氣體能夠完全釋放出來,以便在重新裝電石之前能夠把剩余空氣排凈。

4.發(fā)生器必須是嚴密的,而且要有足夠容量集氣室,以便在突然停用時,不致于把過剩的乙炔排入到工作間里。

5.中壓乙炔發(fā)生器應裝有安全閥、泄壓膜、壓力表等。

6.發(fā)生器的發(fā)氣室、貯氣室和回火防止器等處,都應設有預防回火或其他原因引起爆炸的安全裝置。

7.發(fā)生器的管理應當簡便、省時、安全。

四、乙炔發(fā)生器的安全使用

1.發(fā)生器運行前的準備工作

(1)在給發(fā)生器灌水、加料前,必須首先對發(fā)生器的運轉結構、安全裝置、管道、閥門等進行檢查。

(2)經檢查確定各部位都正常后,再按規(guī)定水位的要求進行灌水。

(3)裝電石時,必須按各種發(fā)生器的容量來裝,不能過滿。對“水入電石”式的發(fā)生器,只能裝電籃容量的一半,因為電石分解時所產生的熟石灰(電石渣)的單位體積相當于電石的2倍。如果裝得太滿,熟石灰可能充滿分解室并將輸氣管、給水管和夾層堵塞,造成乙炔壓力急增,電石局部過熱等,如果不采取措施,則可能發(fā)生爆炸。同時,電石的顆粒度也必須符合發(fā)生器說明書的規(guī)定。為防止乙炔的溫度過高,對“水入電石”式發(fā)生器應采用大塊電石,一般在15~80mm之間。

2.發(fā)生器的起動

(1)起動時要重新檢查回火防止器的水位等,待一切正常后才能打開給水閥門或通過操作桿讓水與電石接觸產生乙炔。

(2)必須注意壓力表、安全閥及各處接頭是否正常。若發(fā)現(xiàn)起動后壓力表的讀數(shù)上升過快,甚至有氣體從安全閥逸出;或者在起動后壓力表的指針靜止不動,仍指向零位。這些都說明發(fā)生器的運行不正常,必須立即停止發(fā)氣,待檢查并排除故障后,才能重新起動。

(3)冬季起動時,中壓可移式發(fā)生器,往往在起動數(shù)分鐘后,壓力表的指針仍然不動,一般說來這是由于電石在低溫冷水中分解很慢的緣故,而不一定是故障。

3.發(fā)生器運行過程中的管理與維護

(1)發(fā)生器啟動后,必須首先排除器內的空氣,然后才能使用乙炔氣。

(2)發(fā)生器工作時,其發(fā)氣量不得過額定壓力的5%,以免發(fā)生器的水溫過高,乙炔過熱。

①如果壓力超過額定壓力的5%,以免發(fā)生器的水溫過高,乙炔過熱。

②如果壓力超過額定值(大于5%)時,必須停止發(fā)氣,待檢查并排除故障后才能繼續(xù)運行。

(3)正常工作的發(fā)生器內的水溫不得超過90℃。

①水溫過高時,應該在發(fā)生器內灌注冷水或采取其他冷卻措施。

②如果溫度繼續(xù)上升,則應重新?lián)Q水或暫時停止發(fā)生器的工作,待其溫度下降后再繼續(xù)運動。

(4)清除熟石灰的工作,必須在電石完全分解后進行。檢查電石是否已分解的方法是:

①“電石入水”式發(fā)生器可以用攪拌柄攪拌幾次,如果乙炔壓力不因此而上升,即證實電石已完全分解。

②“水入電石”式發(fā)生器可以利用發(fā)氣室的吹滌龍頭,打開龍頭如果有水流出,即證實電石已安全分解。

發(fā)生器在運行過程中,在電石未完全分解時,嚴禁打開貯氣室和發(fā)氣室,以免空氣侵入形成混合氣而引起爆炸。

4.發(fā)生器停用時的清理工作

(1)首先應關閉進水閥或將電石籃提到最高位置,使電石與水脫離接觸,再關閉出氣閥門,停止產氣和輸送。

(2)可移式發(fā)生器,在冬季露天作業(yè)完畢后,必須把發(fā)生器的水或電石渣(熟石灰)全部放掉,沖洗干凈,以免凍結。

5.發(fā)生器的安置規(guī)則

(1)發(fā)生器必須距離明火10米以上。

(2)可移式發(fā)生器可以安置在室外,也可安置在通風良好,面積不小于30平方米的房子里。但絕對禁止將可移式發(fā)生器安裝在熱回工車間、化工車間、運行中的鍋爐房內以及空氣壓縮機、鼓風機和通風機的吸風口附近,也不得安置在高壓線下、吊車滑線下等處。

(3)固定式發(fā)生器的裝置地點必須在車間外面,并設有污渣坑等下水道裝置。

五、乙炔發(fā)生器的防爆安全裝置

乙炔發(fā)生器的安全裝置包括有:阻火裝置(如水封回火防止器、干式回火防止器等),其作用是發(fā)生回火時防止火焰竄入發(fā)生器或阻止火焰在乙炔管道內的擴展;防爆泄壓裝置(如安全閥、泄壓膜等),其作用是當發(fā)生器的壓力升高超過一定限值時,或是發(fā)生爆炸而產生壓力時,能及時地自動泄出氣體,降低壓力,從而防止發(fā)生器的破裂;指示裝置,包括壓力表、溫度計和水位指示器等。

1.阻火裝置

阻火裝置中常用的是回火防止器,其作用是發(fā)生回火時防止火焰竄入貯氣罐和主罐或防止火焰在管道中蔓延。

(1)沒有回火防止器或其結構和工作性能不符合安全要求的乙炔發(fā)生器不得投入運行。

(2)回火防止器的安全可靠性必須經過爆破試驗鑒定。

2.泄壓裝置

泄壓裝置的作用是當發(fā)生器的壓力超過一定限值時,或是爆炸而產生壓力時,能及時地自動泄出氣體,降低壓力,從而防止發(fā)生器罐體的破裂。常用泄壓裝置有安全閥、爆破片等。

(1)安全閥

①乙炔發(fā)生器安全閥的開啟壓力應為0.215mpa。

②為保證安全閥的靈敏可靠,應定期作排氣試驗,以防排氣管、閥體等被粘結堵塞。

③應經常檢查安全閥是否有漏氣或不停地排氣等現(xiàn)象,并應及時檢修。

(2)爆破片

①爆破片應具有足夠的強度,以承受工作壓力(一般在0.15mpa以下)良好的耐熱、耐腐蝕性;同時應具有脆性,一旦受到爆炸波沖擊,易于破裂;且厚度應盡可能薄。

②對于容積大于300l的罐體,其爆破片面積的選用應當通過爆破試驗來確定。

③乙炔發(fā)生器的罐體每次發(fā)生爆炸后,應當用規(guī)定的材料及時更換破裂的爆破片,不得隨便用其他材料替換。

3.指示裝置

指示裝置的作用是用來顯示乙炔的壓力,水和乙炔的溫度及水景等。這類裝置有壓力表、溫度計、水位指示器等。

(1)壓力表

①中壓乙炔發(fā)生器必須裝設壓力表,以直接指示罐體內部的乙炔壓力值。為使壓力表保持靈敏準確,在使用過程中應注意維護和檢修,壓力表應保持清潔,如果表盤玻璃破碎或刻度模糊,則應停止使用。

②壓力表的連接管要定期吹洗,以防堵塞。

③要經常檢查指針轉動后能否正?；匚?壓力表必須定期檢驗,超過有效期限的壓力表應停用。

(2)溫度計

①用于測量乙炔氣溫和發(fā)生器電石分解區(qū)域水溫的溫度計,應采用酒精溫度計,禁止使用水銀溫度計。

②溫度計的玻璃護管應經常擦洗,使溫度計的刻度清晰明顯。

(3)水位指示器

①可以采用水位計或水位龍頭。

②應當按水位計的標志或水龍頭指示的水位要求,給發(fā)生器各罐體加水。

③水位計的指示刻度應保持清晰易見,水位龍頭不應銹蝕。

對于固定式乙炔發(fā)生器必須保證上述一系列安全裝置齊備和工作性能正常;對于容量較小的移動式發(fā)生器可以不裝設溫度計。

六、乙炔發(fā)生器的安全性能試驗

凡是自制的或成批生產的及經過事故后大修的發(fā)生器,在使用前除應經過設備技術性能檢驗合格外,還必須經過安全性能檢驗。

1.試驗內容

(1)靜壓試驗

靜壓試驗的作用是檢驗發(fā)生器的最大工作壓力下運行的密封性、耐壓強度和剛性等。試驗方法采用水壓試驗,壓力為5kg/cm2。檢查全部接口、焊縫和連接部位的嚴密性。

(2)爆炸試驗

在靜壓試驗合格后才進行爆炸試驗。試驗目的是模擬回火發(fā)生的條件檢驗回火防止器的阻火性能是否可靠;以及一旦回火防止器失靈時,泄壓膜等安全裝置能否及時泄出爆炸壓力,而保證發(fā)生器不受損壞。

2.爆炸試驗項目

(1)單項試驗

分別對回火防止器(在正常條件下有水封時和去掉水封時)、儲氣筒(去掉回火防止器,用乙炔——氧氣混合氣試爆)和發(fā)氣室(用乙炔——氧氣混合氣試爆)等依次做爆炸試驗。

(2)組給試驗

在單項試驗完全的基礎上對整套發(fā)生器按正常使用順序排列安裝,用乙炔——氧氣混合氣試爆。

3.試驗操作方法

(1)分別把發(fā)生器的壓力調節(jié)到400mm水柱(低壓發(fā)生器)或0.5kg/cm2(中壓發(fā)生器),氧氣壓力調節(jié)到5kg/cm2(表壓)。

(2)把表壓5kg/cm2的氧氣通過焊槍嘴充入乙炔氣皮管,使乙炔壓力從400mm水柱增到1000mm水柱(代壓發(fā)生器)或從0.5kg/cm2增到l~1.2kg/cm2(中壓發(fā)生器),即停止充氧,一般需50~80s左右。

(3)充入氧氣后稍停幾分鐘,使乙炔——氧氣在被試容器內均勻混合。

(4)點火引爆

有兩種方法:

①采用焊槍點火引爆的方法,即把充氧后的焊槍恢復到正常工作狀態(tài),并把焊槍氧氣截門關閉,僅僅將乙炔截門稍稍開啟。引燃乙炔——氧氣混合氣體火焰,當發(fā)現(xiàn)焰心有藍綠色的細小火苗(焰心火炬長約4mm)出現(xiàn)時,應立即把焊嘴按在預先放好的平整鐵板上,迫使火苗沿乙炔皮管倒燃至回火防止器內點燃引爆。

②是采用電源點火。向設備充氧的方法與上述方法相同。只是改用電源點引爆。電氣點火可用16~24#電爐絲作成點燃火源,預先設置在容器內部的適當部件,并保證入口處的氣密性。由電源供電或用電瓶供電點火。

4.試驗注意事項

(1)試驗現(xiàn)場應有統(tǒng)一的、專人負責指揮和嚴密的組織工作。

(2)發(fā)生器、氧氣瓶和引爆操作點應擺成三角形,三者之間的距離不得小于規(guī)定的要求,并將引爆試驗操作點隱蔽起來,以防飛出的破片或零件傷人。

(3)參觀人員必須距離爆炸點80m以外。試驗設備爆炸時部件可能飛出的方向應朝著無人逗留處。

(4)使用焊槍引爆的操作人員要帶手套,防止由于乙炔軟管爆炸、膠管從焊槍脫落時噴出火焰把手燒傷。

(5)爆炸試驗完畢后,禁止一般參觀人員立即進入現(xiàn)場,以防放水后發(fā)生二次爆炸,把人燒傷。