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(shè)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(yīng)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(chǎn)生的乙炔氣也具有易燃易爆的性質(zhì)。因此,乙炔發(fā)生器是易發(fā)生火災(zāi)和爆炸的設(shè)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(chǎn)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(chǎn)生火星,或是在加料、換料時遇到其他明火。
6.發(fā)生器內(nèi)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(yīng)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(gòu)造必須確保發(fā)生器內(nèi)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(yán)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(yīng)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(yīng)設(shè)有預(yù)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(yīng)當(dāng)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(zhǔn)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(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、安全裝置、管道、閥門等進(jìn)行檢查。
(2)經(jīng)檢查確定各部位都正常后,再按規(guī)定水位的要求進(jìn)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(chǎn)生的熟石灰(電石渣)的單位體積相當(dāng)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(yīng)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(chǎn)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(hù)
(1)發(fā)生器啟動后,必須首先排除器內(nèi)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(nèi)的水溫不得超過90℃。
①水溫過高時,應(yīng)該在發(fā)生器內(nèi)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(yīng)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(jìn)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(yán)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(yīng)關(guān)閉進(jìn)水閥或?qū)㈦娛@提到最高位置,使電石與水脫離接觸,再關(guān)閉出氣閥門,停止產(chǎn)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(jié)。
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(fēng)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(nèi)以及空氣壓縮機、鼓風(fēng)機和通風(fēng)機的吸風(fēng)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(shè)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(nèi)的擴展;防爆泄壓裝置(如安全閥、泄壓膜等),其作用是當(dāng)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(chǎn)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(jié)構(gòu)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(jīng)過爆破試驗鑒定。
2.泄壓裝置
泄壓裝置的作用是當(dāng)發(fā)生器的壓力超過一定限值時,或是爆炸而產(chǎn)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(yīng)為0.215mpa。
②為保證安全閥的靈敏可靠,應(yīng)定期作排氣試驗,以防排氣管、閥體等被粘結(jié)堵塞。
③應(yīng)經(jīng)常檢查安全閥是否有漏氣或不停地排氣等現(xiàn)象,并應(yīng)及時檢修。
(2)爆破片
①爆破片應(yīng)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(yīng)具有脆性,一旦受到爆炸波沖擊,易于破裂;且厚度應(yīng)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(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)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(shè)壓力表,以直接指示罐體內(nèi)部的乙炔壓力值。為使壓力表保持靈敏準(zhǔn)確,在使用過程中應(yīng)注意維護(hù)和檢修,壓力表應(yīng)保持清潔,如果表盤玻璃破碎或刻度模糊,則應(yīng)停止使用。
②壓力表的連接管要定期吹洗,以防堵塞。
③要經(jīng)常檢查指針轉(zhuǎn)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(yīng)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(yīng)采用酒精溫度計,禁止使用水銀溫度計。
②溫度計的玻璃護(hù)管應(yīng)經(jīng)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(yīng)當(dāng)按水位計的標(biāo)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(yīng)保持清晰易見,水位龍頭不應(yīng)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(shè)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(chǎn)的及經(jīng)過事故后大修的發(fā)生器,在使用前除應(yīng)經(jīng)過設(shè)備技術(shù)性能檢驗合格外,還必須經(jīng)過安全性能檢驗。
1.試驗內(nèi)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(yán)密性。
(2)爆炸試驗
在靜壓試驗合格后才進(jìn)行爆炸試驗。試驗?zāi)康氖悄M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(chǔ)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(diào)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(diào)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(nèi)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(fù)到正常工作狀態(tài),并把焊槍氧氣截門關(guān)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(dāng)發(fā)現(xiàn)焰心有藍(lán)綠色的細(xì)小火苗(焰心火炬長約4mm)出現(xiàn)時,應(yīng)立即把焊嘴按在預(yù)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(nèi)點燃引爆。
②是采用電源點火。向設(shè)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(yù)先設(shè)置在容器內(nèi)部的適當(dāng)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(yīng)有統(tǒng)一的、專人負(fù)責(zé)指揮和嚴(yán)密的組織工作。
(2)發(fā)生器、氧氣瓶和引爆操作點應(yīng)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(shè)備爆炸時部件可能飛出的方向應(yīng)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(jìn)入現(xiàn)場,以防放水后發(fā)生二次爆炸,把人燒傷。
