乙炔爆炸危险性及其安全措施浅析

摘 要：乙炔在工业生产中有广泛的应用，而其爆炸危险性也是很大的，该文以乙炔这种高爆炸性的乙炔可燃气体作为研究对象，理论分析了乙炔的爆炸机理，介绍了一些乙炔的典型爆炸事故，分析总结并提出了预防乙炔爆炸的措施和生产存储使用等方面的注意事项。

关键词：乙炔 爆炸 危险性 安全措施

中图分类号：TQ56 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-0-02

乙炔是最重要的炔烃，它不仅是一种有机合成的重要基本原料，而且又大量地用作高温氧炔焰的燃料。工业上可用煤、石油或天然气作为原料生产乙炔，所以乙炔是个可以大量生产而又成本低廉的工业产品。乙炔是最重要的炔烃，属分解爆炸性气体，是一种火灾爆炸危险性很大的可燃气体。它不仅是一种有机合成的重要基本原料，而且又大量地用作高温氧炔焰的燃料[1]，在生产生活中都有广泛的应用。而其高爆炸性也越来越引起人们的关注，历年来乙炔爆炸给人民的生命和财产安全带来重要危害。

1999年3月24日，哈尔滨汽轮机厂十四车间发生乙炔气瓶爆炸，4人死亡，8人重伤。乙炔突然爆炸后，在千余平方米的事故现场，乙炔瓶已断为三截，瓶底被炸出5 m多远，原来筒形的瓶身被炸出近10 m，变成了凹凸不平的铁板，车间高达几米处的窗玻璃全被震碎，室外砖墙被崩塌了10多m，可见其爆炸威力相当大。2000年2月12日晨，香港元朗大生围一个机器维修工场发生大爆炸，7名工人于春节假后首天开工即遭遇事故，3人被炸死，另外4人受伤，事故是由乙炔瓶的橡胶管损坏导致气体泄漏引发的，据推测，乙炔瓶的橡胶管在放假时已损坏，至12日上午开工时，工棚里已充满气体，当工人进行切割工序时即触发

爆炸。

2002年8月24日下午，湖北省武汉市青山区武汉冶金设备制造公司结构厂内存放有近百只钢瓶的乙炔库房起火燃烧，发生爆炸。后经消防官兵奋力扑救，大火被扑灭。这次事故，由于处理比较及时，绝大多数的乙炔瓶从库房被抢运出来，幸未造成较大的人员财产损失。当日中午1时半许，工人正在生产车间内上班，乙炔操作工到隔壁乙炔房内灌乙炔，发现乙炔正在泄漏。操作工赶紧关闭阀门，不料突然起火，并且火势越来越大。事故原因估计是关闭阀门时速度过快，使金属摩擦加剧，产生静电，导致乙炔起火燃烧。2007年2月4日，海珠区南洲路89号“易德化工有限公司气体部”的气体存放仓库棚顶被掀掉一大片，现场腾起巨大的烟尘，并迅速蔓延到四周，方圆1里之内的人群和商铺都感觉到了强大的震动，爆炸是由一名工人违规将一瓶乙炔气体往另一只空瓶内充灌时引起，该工人被当成炸死。

以上只是众多乙炔爆炸事故中的几个案例，从中可以看出，乙炔爆炸可能发生在工厂的生产使用过程中，也可能发生在高温氧炔焰焊接过程过，还有的是由于存储不当安全检查失职等等，一个个血的事实告诉人们乙炔的爆炸危险性是多么的大，也促使科学工作人员重视了对乙炔爆炸的研究。因此，了解乙炔的爆炸机理和爆炸特性对预防乙炔的爆炸具有重要的现实意义，同时，总结对乙炔研究的国内现状也有助于科学工作人员更好地开展对乙炔的研究。

1 乙炔爆炸机理

乙炔是易燃易爆气体，乙炔爆炸主要是由氧化、分解、化合3种原因引起。

（1）氧化爆炸。当乙炔与空气或氧气混合达到一定容积比，并达到着火温度时又遇到明火或静电火花就会发生氧化爆炸。乙炔爆炸极限范围很宽，在空气中为2.5%～82%（7%～13%时爆炸能力最强，最大爆炸压力为1.058 MPa）；在纯氧中为2.3%～93%（30%时爆炸能力最强），是各类危险物品中爆炸极限范围最宽的一种。乙炔的点火能量在各级危险物品中是最小的。乙炔与空气的混合气体，在常压下其浓度为7.73%时，最小点火能量是0.02 mJ[1]。

（2）化合爆炸。乙炔可以与很多金属相互作用产生金属碳化物，其中以铜的碳化物具有最大的爆炸危险性，乙炔还可以与汞、银、钴、钾、碘、氯、氢化钠、硝酸银、硝酸汞等发生反应生成爆炸性化合物，因此不能用使用含铜66%以上的黄铜、含铜银的焊接材料和含汞的压力表。

（3）分解爆炸。纯乙炔为无色无味的易燃、有毒气体。常压乙炔一般不会分解，加压乙炔则极易分解。压力越高，越容易发生分解、爆炸，且分解温度随压力的升高而迅速下降。压力对乙炔的分解具有很大的作用。在高压下乙炔很不稳定，火花、热力、摩擦均能引起乙炔的爆炸性分解而产生氢和碳。因此，在乙炔的发生和使用管道中的乙炔的压力一般均保持在1个大气压以下[3]。

纯乙炔的分解爆炸，首先决定乙炔在某一瞬时间的压力和温度，同时以乙炔中的水分、杂质、有无触媒剂存在有关，当温度超过200～300 ℃，乙炔就开始聚合形成其它化合物，聚合作用是发热升温过程，高温又促成更进一步聚合，这种连锁反应过程（如果热量不能及时排出），引起乙炔分解爆炸。乙炔爆炸性分解的速度可达1800～3000 m/s，在液态和固态下或在气态和一定压力下有猛烈爆炸的危险，受热、震动、电火花等因素都可以引发爆炸，因此不能在加压液化后贮存或运输。

2 乙炔爆炸的预防

鉴于乙炔爆炸的事故案例以及其独特的爆炸机理，各个行业的人员都提出了一些相应的防火防爆技术措施，为乙炔爆炸的预防做出了重要的贡献。以下进行分类分析和总结，以应对不同环境下的爆炸危险。

（1）乙炔生产过程的安全措施。在乙炔生产中，首先要做的就是各位领导，有关单位应高度重视，加强安全教育及安全知识的学习，使得工人在实际工作过程中要严格遵守安全操作规程，并了解乙炔的物理化学特性，能够深刻认识乙炔的爆炸危险性，同时在遇到紧急情况时能够合理的处理从而把事故的抑制在萌芽状态。如2002年8月24日，湖北省武汉市的乙炔爆炸事故就是由于操作工关闭阀门时速度过快，使金属摩擦加剧，产生静电，导致乙炔起火燃烧。其次，厂房的设计以及生产工艺要达到本质安全的要求，即使在有爆炸事故发生时也能够发挥其设计合理的优势，尽量减少人员和财产的损失。

（2）乙炔运输中的注意事项。在15 ℃和1.5 MPa时，乙炔在丙酮中的溶解度为237 g/L，溶液是稳定的。因此，工业上是在装满石棉等多孔物质的钢桶或钢罐中，使多孔物质吸收丙酮后将乙炔压入，以便贮存和运输。过量充装的钢瓶，随着温度上升到一定时候，压力就会急剧上升，造成钢瓶破裂，发生事故，要严防过量充装乙炔。运输时要有遮阳设施，防止曝晒，车上应备有必要的应急处理器材和防护用品，随车人员应会正确使用。高温和高压对乙炔的性质都有重要的影响，因此，在运输过程中要注意避免瓶体产生高温和受到外来压力，还应该注意天气对运输的影响。

（3）乙炔安全存储措施。贮存乙炔气瓶的仓库必须配备有专业知识的技术人员，乙炔气瓶的储存仓库和储存间应有良好的通风、降温等设施，并且严禁任何管线穿过，应避免阳光直射，避开放射性射线源。乙炔气瓶必须与爆炸物品、氧化剂、易燃物品、自燃物品、腐蚀性物品隔离贮存，应保持直立放置，且应有防止倾倒的措施，不准放在橡胶等绝缘体上，以防静电引起事故。贮存的乙炔气瓶应经常检查，瓶帽要拧紧，发现泄漏要及时消除，到期气瓶要及时处理，以防自聚或分解而发生事故。

（4）乙炔使用中的安全要求。使用乙炔气瓶前，一定要进行安全检查，消除使用环境周围和气瓶本身存在安全隐患。乙炔气瓶开阀时应缓慢开启不要过快，严禁敲击、碰撞和火花，防止静电，必须配置专用的减压器和回火防止器，使用压力不得超过0.15 MPa，有漏气现象必须迅速处理。气瓶要按检验项目和规程进行定期技术检验，报废的气瓶不得与一般气瓶混放，应由检验单位进行破坏性处理，严禁使用不合格的气瓶。

3 结语

乙炔是一种易燃高爆炸性的工业常有气体，在乙炔的生产、存储、运输和使用过程中都极易发生事故，而且由于其独有的物理化学特性，爆炸破坏性非常大，应该引起人们的高度关注。

（1）乙炔的爆炸极限范围很大，容积比2.5%～82%，最小点火能仅0.02 mJ，极易发生燃烧或者爆炸。在涉及乙炔的环境下，应该谨小慎微，不放过任何安全隐患。

（2）乙炔的爆炸压力大，最大爆炸压力可达1 MPa以上，而其对于分解爆炸而言，其速度甚至可以到3 000 m/s，爆炸速度快，对物体的破坏作用更强。在乙炔的防火防爆上，要特别注意厂房设计严格按照国家规定的要求，使用中的安全距离等

要素。

（3）乙炔作为特殊气体，相应的工作人员都应该具备必要的知识，接受相关培训，持证上岗，任何违规操作和盲目举动都可能导致严重的事故。

总之，充分了解乙炔的爆炸危险性，把安全工作做好，严格按照操作规程办事，就能够很好地预防乙炔事故，保证人民的生命和财产安全。

参考文献

[1] 王海民.乙炔的理化特性及工艺防火初探[J].消防科学与技术，2003（6）.

[2] 马铁林.浮桶式乙炔器爆炸原因分析[J].工业安全与防尘，2000（3）：46.

[3] 谢兴华，李寒旭.燃烧理论[M].江苏：中国矿业大学出版社，2002：108～109，122-125.