乙炔发生器安全管理工作分析
一、乙炔发生器
1.乙炔发生器是利用电石和水相互作用而制取乙炔的设备。大部分工厂气焊与气割所用乙炔气都是直接由乙炔发生器制取的。应用较为广泛的乙炔发生器主要有排水式、浮桶式和排水滴水联合式3种。就安全性而言,以排水式较好。
2.乙炔发生器利用的电石属于遇水燃烧一级危险品,其产生的乙炔气也具有易燃易爆的性质。因此,乙炔发生器是易发生火灾和爆炸的设备。
二、乙炔发生器发生爆炸失火的原因
1.发生器缺少安全装置(如安全阀、回火防止器等)或安全装置失灵。
2.电石含磷化钙过多,在加料换料时遇水产生磷化氢而自燃。
3.在发生器的空间形成了乙炔——空气或乙炔——氧气的爆炸性混合气。
4.分解用水和冷却用水不足,电石分解不良,造成局部过热。
5.机件之间或硅铁与机件互相摩擦碰撞产生火星,或是在加料、换料时遇到其他明火。
6.发生器内的压力或温度过高。
7.发生器本体或软管连接处漏气。
8.电石颗粒不符规定要求或一次加料过多及其他原因。
三、对乙炔发生器基本安全要求
1.发生器在工作时不得发生摩擦或冲击而引起火花。
2.必须保证电石分解反应有足够的电石和水,并且保证乙炔有良好的冷却条件。
3.发生器的构造必须确保发生器内所有气体能够完全释放出来,以便在重新装电石之前能够把剩余空气排净。
4.发生器必须是严密的,而且要有足够容量集气室,以便在突然停用时,不致于把过剩的乙炔排入到工作间里。
5.中压乙炔发生器应装有安全阀、泄压膜、压力表等。
6.发生器的发气室、贮气室和回火防止器等处,都应设有预防回火或其他原因引起爆炸的安全装置。
7.发生器的管理应当简便、省时、安全。
四、乙炔发生器的安全使用
1.发生器运行前的准备工作
(1)在给发生器灌水、加料前,必须首先对发生器的运转结构、安全装置、管道、阀门等进行检查。
(2)经检查确定各部位都正常后,再按规定水位的要求进行灌水。
(3)装电石时,必须按各种发生器的容量来装,不能过满。对“水入电石”式的发生器,只能装电篮容量的一半,因为电石分解时所产生的熟石灰(电石渣)的单位体积相当于电石的2倍。如果装得太满,熟石灰可能充满分解室并将输气管、给水管和夹层堵塞,造成乙炔压力急增,电石局部过热等,如果不采取措施,则可能发生爆炸。同时,电石的颗粒度也必须符合发生器说明书的规定。为防止乙炔的温度过高,对“水入电石”式发生器应采用大块电石,一般在15~80mm之间。
2.发生器的起动
(1)起动时要重新检查回火防止器的水位等,待一切正常后才能打开给水阀门或通过操作杆让水与电石接触产生乙炔。
(2)必须注意压力表、安全阀及各处接头是否正常。若发现起动后压力表的读数上升过快,甚至有气体从安全阀逸出;或者在起动后压力表的指针静止不动,仍指向零位。这些都说明发生器的运行不正常,必须立即停止发气,待检查并排除故障后,才能重新起动。
(3)冬季起动时,中压可移式发生器,往往在起动数分钟后,压力表的指针仍然不动,一般说来这是由于电石在低温冷水中分解很慢的缘故,而不一定是故障。
3.发生器运行过程中的管理与维护
(1)发生器启动后,必须首先排除器内的空气,然后才能使用乙炔气。
(2)发生器工作时,其发气量不得过额定压力的5%,以免发生器的水温过高,乙炔过热。
①如果压力超过额定压力的5%,以免发生器的水温过高,乙炔过热。
②如果压力超过额定值(大于5%)时,必须停止发气,待检查并排除故障后才能继续运行。
(3)正常工作的发生器内的水温不得超过90℃。
①水温过高时,应该在发生器内灌注冷水或采取其他冷却措施。
②如果温度继续上升,则应重新换水或暂时停止发生器的工作,待其温度下降后再继续运动。
(4)清除熟石灰的工作,必须在电石完全分解后进行。检查电石是否已分解的方法是:
①“电石入水”式发生器可以用搅拌柄搅拌几次,如果乙炔压力不因此而上升,即证实电石已完全分解。
②“水入电石”式发生器可以利用发气室的吹涤龙头,打开龙头如果有水流出,即证实电石已安全分解。
发生器在运行过程中,在电石未完全分解时,严禁打开贮气室和发气室,以免空气侵入形成混合气而引起爆炸。
4.发生器停用时的清理工作
(1)首先应关闭进水阀或将电石篮提到最高位置,使电石与水脱离接触,再关闭出气阀门,停止产气和输送。
(2)可移式发生器,在冬季露天作业完毕后,必须把发生器的水或电石渣(熟石灰)全部放掉,冲洗干净,以免冻结。
5.发生器的安置规则
(1)发生器必须距离明火10米以上。
(2)可移式发生器可以安置在室外,也可安置在通风良好,面积不小于30平方米的房子里。但绝对禁止将可移式发生器安装在热回工车间、化工车间、运行中的锅炉房内以及空气压缩机、鼓风机和通风机的吸风口附近,也不得安置在高压线下、吊车滑线下等处。
(3)固定式发生器的装置地点必须在车间外面,并设有污渣坑等下水道装置。
五、乙炔发生器的防爆安全装置
乙炔发生器的安全装置包括有:阻火装置(如水封回火防止器、干式回火防止器等),其作用是发生回火时防止火焰窜入发生器或阻止火焰在乙炔管道内的扩展;防爆泄压装置(如安全阀、泄压膜等),其作用是当发生器的压力升高超过一定限值时,或是发生爆炸而产生压力时,能及时地自动泄出气体,降低压力,从而防止发生器的破裂;指示装置,包括压力表、温度计和水位指示器等。
1.阻火装置
阻火装置中常用的是回火防止器,其作用是发生回火时防止火焰窜入贮气罐和主罐或防止火焰在管道中蔓延。
(1)没有回火防止器或其结构和工作性能不符合安全要求的乙炔发生器不得投入运行。
(2)回火防止器的安全可靠性必须经过爆破试验鉴定。
2.泄压装置
泄压装置的作用是当发生器的压力超过一定限值时,或是爆炸而产生压力时,能及时地自动泄出气体,降低压力,从而防止发生器罐体的破裂。常用泄压装置有安全阀、爆破片等。
(1)安全阀
①乙炔发生器安全阀的开启压力应为0.215mpa。
②为保证安全阀的灵敏可靠,应定期作排气试验,以防排气管、阀体等被粘结堵塞。
③应经常检查安全阀是否有漏气或不停地排气等现象,并应及时检修。
(2)爆破片
①爆破片应具有足够的强度,以承受工作压力(一般在0.15mpa以下)良好的耐热、耐腐蚀性;同时应具有脆性,一旦受到爆炸波冲击,易于破裂;且厚度应尽可能薄。
②对于容积大于300l的罐体,其爆破片面积的选用应当通过爆破试验来确定。
③乙炔发生器的罐体每次发生爆炸后,应当用规定的材料及时更换破裂的爆破片,不得随便用其他材料替换。
3.指示装置
指示装置的作用是用来显示乙炔的压力,水和乙炔的温度及水景等。这类装置有压力表、温度计、水位指示器等。
(1)压力表
①中压乙炔发生器必须装设压力表,以直接指示罐体内部的乙炔压力值。为使压力表保持灵敏准确,在使用过程中应注意维护和检修,压力表应保持清洁,如果表盘玻璃破碎或刻度模糊,则应停止使用。
②压力表的连接管要定期吹洗,以防堵塞。
③要经常检查指针转动后能否正常回位,压力表必须定期检验,超过有效期限的压力表应停用。
(2)温度计
①用于测量乙炔气温和发生器电石分解区域水温的温度计,应采用酒精温度计,禁止使用水银温度计。
②温度计的玻璃护管应经常擦洗,使温度计的刻度清晰明显。
(3)水位指示器
①可以采用水位计或水位龙头。
②应当按水位计的标志或水龙头指示的水位要求,给发生器各罐体加水。
③水位计的指示刻度应保持清晰易见,水位龙头不应锈蚀。
对于固定式乙炔发生器必须保证上述一系列安全装置齐备和工作性能正常;对于容量较小的移动式发生器可以不装设温度计。
六、乙炔发生器的安全性能试验
凡是自制的或成批生产的及经过事故后大修的发生器,在使用前除应经过设备技术性能检验合格外,还必须经过安全性能检验。
1.试验内容
(1)静压试验
静压试验的作用是检验发生器的最大工作压力下运行的密封性、耐压强度和刚性等。试验方法采用水压试验,压力为5kg/cm2。检查全部接口、焊缝和连接部位的严密性。
(2)爆炸试验
在静压试验合格后才进行爆炸试验。试验目的是模拟回火发生的条件检验回火防止器的阻火性能是否可靠;以及一旦回火防止器失灵时,泄压膜等安全装置能否及时泄出爆炸压力,而保证发生器不受损坏。
2.爆炸试验项目
(1)单项试验
分别对回火防止器(在正常条件下有水封时和去掉水封时)、储气筒(去掉回火防止器,用乙炔——氧气混合气试爆)和发气室(用乙炔——氧气混合气试爆)等依次做爆炸试验。
(2)组给试验
在单项试验完全的基础上对整套发生器按正常使用顺序排列安装,用乙炔——氧气混合气试爆。
3.试验操作方法
(1)分别把发生器的压力调节到400mm水柱(低压发生器)或0.5kg/cm2(中压发生器),氧气压力调节到5kg/cm2(表压)。
(2)把表压5kg/cm2的氧气通过焊枪嘴充入乙炔气皮管,使乙炔压力从400mm水柱增到1000mm水柱(代压发生器)或从0.5kg/cm2增到l~1.2kg/cm2(中压发生器),即停止充氧,一般需50~80s左右。
(3)充入氧气后稍停几分钟,使乙炔——氧气在被试容器内均匀混合。
(4)点火引爆
有两种方法:
①采用焊枪点火引爆的方法,即把充氧后的焊枪恢复到正常工作状态,并把焊枪氧气截门关闭,仅仅将乙炔截门稍稍开启。引燃乙炔——氧气混合气体火焰,当发现焰心有蓝绿色的细小火苗(焰心火炬长约4mm)出现时,应立即把焊嘴按在预先放好的平整铁板上,迫使火苗沿乙炔皮管倒燃至回火防止器内点燃引爆。
②是采用电源点火。向设备充氧的方法与上述方法相同。只是改用电源点引爆。电气点火可用16~24#电炉丝作成点燃火源,预先设置在容器内部的适当部件,并保证入口处的气密性。由电源供电或用电瓶供电点火。
4.试验注意事项
(1)试验现场应有统一的、专人负责指挥和严密的组织工作。
(2)发生器、氧气瓶和引爆操作点应摆成三角形,三者之间的距离不得小于规定的要求,并将引爆试验操作点隐蔽起来,以防飞出的破片或零件伤人。
(3)参观人员必须距离爆炸点80m以外。试验设备爆炸时部件可能飞出的方向应朝着无人逗留处。
(4)使用焊枪引爆的操作人员要带手套,防止由于乙炔软管爆炸、胶管从焊枪脱落时喷出火焰把手烧伤。
(5)爆炸试验完毕后,禁止一般参观人员立即进入现场,以防放水后发生二次爆炸,把人烧伤。
