1、乙炔的性質(zhì)
乙炔作為一種理想的可燃氣體,廣泛地應(yīng)用于焊接和切割中。但是乙炔屬于易燃易爆的氣體,它的點火能很小,約為一般易燃氣體的1/10,甚至有時肉眼都難以看見。它與空氣混合達到一定濃度時,遇到火源就會發(fā)生爆炸。乙炔(C2H2)是無色氣體,比重0.9,熔點-81.5℃,其沸點為-83.6℃,自燃點335℃,臨界溫度36℃,臨界壓力62Kg,爆炸極限2.5 ~82%。它的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定,是不飽和的碳氫化合物。它比空氣輕。工業(yè)乙炔含有磷化氫(0.06%以下)和硫化氫(0.1%以下)所以具有特殊的臭味。在下列情況下,乙炔會發(fā)生燃燒爆炸:
當(dāng)乙炔溫度達到300 ~450℃或壓力超過0.15兆帕?xí)r乙炔分子能產(chǎn)生"聚合"發(fā)熱而引起自燃。當(dāng)溫度超過580℃,壓力超過0.15兆帕?xí)r,會發(fā)生爆炸。
乙炔與銅、銀長期接觸后,會生成爆炸性的化合物乙炔銅和乙炔銀,當(dāng)受到劇烈震動或溫度高達110 ~120℃時,就能引起爆炸。
當(dāng)乙炔中的磷化氫含量超過0.15%時,能引起自燃。
當(dāng)乙炔在空氣中的含量在2.5%~82%時,接觸明火會發(fā)生爆炸。乙炔與氧氣混合時,當(dāng)乙炔含量(按體積計算)達到2.8~93%時,接觸明火會發(fā)生爆炸。這種爆炸的威力很大,是乙炔與空氣混合的10倍。
2、乙炔氣瓶原理
溶解乙炔氣瓶是一種儲存和運輸乙炔氣的壓力容器,乙炔氣瓶與氧瓶和液化石油氣瓶不同(見乙炔氣瓶結(jié)構(gòu)圖),后兩者是空心的,而乙炔氣瓶是實心的,瓶內(nèi)充滿了多孔性固體硅酸鈣填料,(填料可以采用多孔而輕質(zhì)的活性炭、硅藻土、浮石、硅酸鈣、石棉纖維等)孔隙中充人溶劑丙酮,罐裝的乙炔溶解在丙酮之中。丹東天茂氣體提示您溫度在150°C時,一個體積的丙酮可以溶解23倍的標(biāo)準狀態(tài)乙炔氣。最適宜配合氧氣瓶使用的乙炔氣瓶,設(shè)計壓力3MPa,公稱容積為40升。使用時打開瓶閥2,溶解于丙酮內(nèi)的乙炔就分解出來,通過瓶閥流出乙炔氣體。瓶口中心的長孔內(nèi)放置過濾用的不銹鋼絲網(wǎng)和毛氈3(或石棉)。
乙炔氣瓶的肩部有易熔塞,當(dāng)瓶壁溫度超過1000°C時,易熔合金熔化,易熔塞打開放氣泄壓,防止氣瓶爆炸。
乙炔氣瓶的外表面漆白色,瓶體標(biāo)注色的“乙炔“和”“火不可近”字樣。瓶的頂部裝有瓶閥,外面是固定的瓶帽(俗稱安全帽),瓶閥下面有一個鋁制的能轉(zhuǎn)動的檢驗記環(huán),檢驗標(biāo)記就打在上面。根據(jù)《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察程》的規(guī)定,每三年要對乙炔氣瓶進行一次檢驗,不經(jīng)檢驗或不合格的乙炔氣瓶不準使用。
如圖所示,瓶體內(nèi)裝著浸滿丙酮的多孔性填料5,使乙炔穩(wěn)定而又安全地儲存在乙炔瓶內(nèi)。
乙炔氣瓶內(nèi)部結(jié)構(gòu):附圖
3、乙炔氣瓶的危害
乙炔只有溶解于丙酮中才能在高壓下保持穩(wěn)定,否則,極易分解成爆炸氣體,乙炔一般溶解于丙酮及多孔物中再裝入鋼瓶內(nèi)。乙炔氣瓶是使用最普通的壓力容器;極易發(fā)生爆炸事故,導(dǎo)致乙炔氣瓶物理爆炸的原因是過量充裝,造成乙炔氣瓶化學(xué)爆炸的主要原因是物料倒灌。
通常情況下,氣瓶內(nèi)介質(zhì)的壓力總是小于氣瓶的設(shè)計壓力,由于瓶內(nèi)介質(zhì)的膨脹系數(shù)比其壓縮系數(shù)大一個數(shù)量級,過量充裝的鋼瓶,隨著溫度上升到一定時候,壓力就會急劇上升,造成鋼瓶破裂,發(fā)生事故。滿液鋼瓶的壓力隨溫度上升而上升,瓶內(nèi)壓力的變化可用下列公式進行計算:
從公式可以看出,氣瓶隨溫度升高而產(chǎn)生的壓力與溫度的升高成正比關(guān)系,所以,對于裝滿乙炔的鋼瓶,在溫度升高時很容易發(fā)生爆炸。
乙炔氣瓶的幾個我們應(yīng)知道的幾個問題:
(1)、為什么乙炔氣瓶中裝有丙酮?
乙炔瓶壓力為1.5MPa,而純乙炔在0.2MPa壓力就會發(fā)生爆炸,乙炔瓶內(nèi)充有丙酮,活性碳等物,丙酮能熔解乙炔,當(dāng)氣門開啟時乙炔才逐漸泄出。在15攝氏度時,1個體積的丙酮能溶解23.5個體積乙炔,當(dāng)壓力為16個大氣壓時可溶解360個體積乙炔,所以在乙炔瓶中要裝有丙酮。
(2)、為什么乙炔瓶中裝有活性炭?
氣瓶中活性炭孔率為75%,當(dāng)乙炔壓入氣瓶后溶于丙酮,并分布在活性炭的細孔中,這些細孔迂回曲折且細小,形成無數(shù)細孔滴,乙炔分子被分離,即便一小部分分子分解,不會擴展到其他部分分解。
(3)、為什么不能臥放?
①乙炔瓶裝有填料和溶劑(丙酮),臥放使用時,丙酮易隨乙炔氣流出,不僅增加丙酮的消耗量,還會降低燃燒溫度而影響使用,同時會產(chǎn)生回火而引發(fā)乙炔瓶爆炸事故。同時臥放時丙酮泄漏,導(dǎo)致乙炔壓力升高爆炸。
②乙炔瓶臥放時,易滾動,瓶與瓶、瓶與其它物體易受到撞擊,形成激發(fā)能源,導(dǎo)致乙炔瓶事故的發(fā)生。
③乙炔瓶配有防震膠圈,其目的是防止在裝卸、運輸、使用中相互碰撞。丹東天茂氣體提示您膠圈是絕緣材料,臥放即等于乙炔瓶放在電絕緣體上,致使氣瓶上產(chǎn)生的靜電不能向大地擴散,聚集在瓶體上,易產(chǎn)生靜電火花,當(dāng)有乙炔氣泄漏時,極易造成燃燒和爆炸事故。
④使用時乙炔瓶瓶閥上裝有減壓器、阻火器、連接有膠管,因臥放易滾動,滾動時易損壞減壓器、阻火器或拉脫膠管,造成乙炔氣向外泄放,導(dǎo)致燃燒爆炸。
(4)、為什么不得碰撞?
活性炭撞碎空間增大,乙炔氣聚集,并處于高壓狀態(tài),有形成爆炸的危險;同時溫度上升時氣態(tài)乙炔發(fā)生聚合作用而發(fā)生爆炸。
(5)、為什么瓶體溫度不得暴曬?
不得超過30-40度,丙酮沸點58度,溫度越高丙酮揮發(fā)越快,析出乙炔,使瓶內(nèi)壓力急劇增加。
(6)、為什么氣瓶用完應(yīng)留有余氣?
主要是防止混入空氣發(fā)生爆炸。
(7)、為什么安裝氣瓶帽?
氣瓶閥門是最脆弱的,當(dāng)氧氣瓶閥折斷時,瓶內(nèi)150公斤/平方厘米的高壓氣體,突然噴出使氣瓶向相反方向猛沖,撞到人體造成人身傷亡,撞到機器造成機器損壞,把墻也可撞出洞來。當(dāng)乙炔氣瓶閥折斷時,易燃氣體沖出,與空氣形成爆炸性氣體混合氣,遇到明火發(fā)生爆炸。