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    關于防爆工具

    2020-02-27

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    由于本人非五金材料專家,所以有關法律、法規、規范和標準的修訂與廢止不太清楚,煩請指教!下文為我單位摘取網上資料,以分享。

    一、防爆工具的國內外現狀

    在易燃易爆場所使用的手工具應采用非鋼材制成,以避免鋼與鋼或鋼與水泥地面、巖石碰撞、摩擦等原因產生火花而引起周圍可燃性物質的燃燒和爆炸。這類采用非鋼材制成的,用于易燃易爆場所的手工具,稱為防爆工具(又稱無火花工具)。

    防爆工具自80年代起才在我國開始有規模地生產和得到比較廣泛的應用。在此之前,易燃易爆場所的工人在使用工具進行操作時,常采用在鋼制工具與被接觸部件的相互表面涂抹黃油或在操作部位澆冷水的辦法冒險作業。如果需要在易燃易爆的生產車間內用鋼制手工具進行維修、清掃時則屬于動火作業,慎重的單位則要停產,因而影響企業效益。

    為此,一些大企業和有色金屬生產廠、鑄造加工廠曾制造了—些有色金屬材料的工具,但大多數工具的機械性能不理想防爆性能也不可靠。有些單位在鋼制工具上鍍一層有色金屬,因工作部位易磨損,如果發生碰撞,均可露出鋼材表面,故防爆性能并不可靠。我國的一些引進工程和大型企業常因無防爆工具而不能開工,因此不得不動用外匯向國外購買。上海某廠一次從國外購買防爆手工具花了6萬美元外匯。

    二、防爆工具的防爆機理

    通常由鋼鐵材料制成的釬,鎬、錘、鉗,扳手、吊具等工具和設備在其激烈動作或失手跌落時發生的摩擦,撞擊火花是隱蔽的引爆火源,所以這些工具不能在爆炸危險場所使用。在爆炸危險場所使用的工具(設備)必須由不發生摩擦,撞擊火花,甚至不能產生熾熱高溫表面的特種材料制成。

    鋼鐵材料具有較高的強度和硬度,適合于制造工具,而且鋼材的強度和硬度隨著含碳量的增加而提高。然而對鋼鐵材料摩擦火花產生機理的研究結果表明,恰恰是鋼材中所含的碳是產生摩擦火花的根源。

    為了消滅工具的摩擦、撞擊火花,人們把選材方向轉向了銅材。銅材用作防爆工具,與鋼材比較有兩個顯著的不同點:一,不含碳,不會出現氧→鐵→碳反應鏈,所以不出現火花。第二,銅材的強度和硬度都比較低,導熱性又比鋼材高,發生摩擦或撞擊時,局部摩擦點會發生塑性變形而避免摩擦能量集中在個別接觸點上,加上材料的高導熱性,摩擦產生的熱量迅速分散到基體而減少摩擦撞擊點出現熾熱高溫的危險。以上兩點就是銅材(銅合金)工具的防爆機理。

    然而,純銅的強度和硬度太低,不能直接用做工具,需要添加適當的元素如鈹、鋁、鈦、鎳、鎂等熔煉成銅基合金以提高其強度和硬度。

    但當強度和硬度提高后,前述銅材在防爆工具上的第二個特點就有削弱或消失的危險。于是,人們又進一步探討“兩全其美’的技術途徑。這就是要求所配制的銅基合金在室溫下具有高的強度和硬度;一旦受到摩擦、撞擊,溫度上升到一定程度,銅基合金的金相組織就發生相變而轉化為低強度并出現塑性變形甚至摩損剝離。這時局部摩擦面上的金屬摩擦抗力下降,摩擦,撞擊的溫度就被限制在合金相變溫度之下,成為不能點燃爆炸性混合物的防爆合金,國外稱為非危險火花金屬。

    現在工業上已有鈹青銅、鋁青銅、J892銅合金等多種銅基合金成功地應用于防爆工具上。

    三、不同材質防爆工具的防爆性能、機械性能與適用場所

    (一)鈹青銅

    鈹青銅是以銅為基本合金元素的銅基合金,其含鈹量為12.5%。同時含有微量鈷、鎂、鐵以及其他微量元素。它的物理性能、導電率、電阻系數、熱導率與純銅相比較雖有降低,但與鋼相比較則是鋼的許多倍。

    由于固體表面一般都有細微的凹凸,因此兩個固體表面的接觸僅僅在突起部位的頂點上,實際接觸面積很小。所以在摩擦時,摩擦能變為熱能集中在接觸點上,使接觸點上的固體表面局部達到極高的溫度、在各金屬中,假設其荷重及摩擦速度都相同,導熱率越小,接觸點的溫度就越高,

    ——鈹青銅在高速沖擊或高速摩擦時,其機械能在作用到物體表面時被轉換熱能,表面溫度突然升高。但由于其材料有較高的導電性能和導熱率,工作表面的熱量被迅速傳遞到工件的其它部位,工作表面的熱量劇烈減少。一些在沖擊或摩擦作用下脫離工件的微粒,其溫度也達不到點火源的溫度。

    ——鈹青銅金屬間的化合物均較穩定,且熔點高,不易劇烈氧化。在高速沖擊或摩擦時,被作用表面或者一些脫離下來的微粒的溫度雖有所升高,但都不能與氧氣及其它可燃氣體發生劇烈的氧化反應,形不成點火源。

    ——鈹青銅這一特性已被防爆工具的不燃性試驗所驗證。值得注意的一點是鈹青銅除具備這一重要特性外,還有一個很重要的特點就是經過處理后的鈹青銅,其抗拉強度和硬度比其它銅合金都要高的多。由于該材料具備這二個特點而被廣泛用于一些特殊場合下的重要零部件和防爆工具的制做上。

    (二)鋁青銅

    1.在鋁青銅中,各元素基本上已合金化,這些合金性能穩定,不易劇烈氧化。

    2.鋁在一定溫度下被氧化,生成的Al2O3是一層極好的保護層,處在它保護下的鋁不再氧化。

    3.鋁青銅中,含碳量很低,僅萬分之幾,不會產生類似鋼鐵中的C生成大量的CO而從基體中逸出呈爆花狀。

    4.鋁青銅的基體是銅,盡管已合金化,它的導熱性仍然很好,在與其他物體摩擦碰撞時所產生的熱大部分被工具所吸收而散去。磨削下的微粒所具有的熱量較低,不會引起空氣一可燃物質混合物的爆炸。

    我國防爆工具非著火性能的測試是由國家主管部門指定的單位進行的。所采用標準等同日本JISM-7002-84。經反復測試和幾年來的使用實踐證明;國產防爆工具安全可靠,非著火性能達到國外同類產品水平。

    (三)J 892銅合金

    1.防爆性能:

    GBl068689《銅合金工具防爆性能試驗方法》對J 892合金材料分別選擇Ⅱ類C級代表氣體氫氣(濃度為21.0±2.0%),Ⅱ類B級代表氣體乙烯(濃度為7.8±0.5%),Ⅱ類A級代表氣體丙烷(濃度為5.3±0.2%),I類代表氣體甲烷(濃度為6.50.5%)進行落錘、摩擦和高速沖擊試驗,按國家標準中規定的試驗步驟和方法進行,均未發生引爆,試驗合格。

    證明J 892銅合金防爆工具適用于各類各級爆炸性氣體場合使用。

    鑒于乙炔場合是用的銅合金含銅量需70%以下的要求,同時考慮乙炔氣的引燃溫度比氫氣要低,雖然J 892銅合金已做過Ⅱ類C級代表氣體氫氣的防爆性能試驗。為慎重起見,按國家標準規定的試驗方法,又選擇了乙炔氣(濃度為7 ~ 10%)進行了落錘、摩擦和高速沖擊試驗,也未發生引爆,試驗合格。同時,在密閉的爆炸槽內放置了J 892銅合金材料和試驗樣件,進行了J 892銅合金和乙炔氣混存后的引爆試驗。經混存20天后仍按國家標準規定的試驗方法進行了落錘、摩擦和高速沖擊試驗,也未發生引爆,試驗合格。證明了J 892銅合金防爆工具適于乙炔場合使用。

    2.機械性能

    防爆工具產品國家標準(GBl068710693-87)中規定采用鈹青銅材料制造的防爆工具產品硬度不得低于HRC35。采用鋁青銅材料制造的防爆工具產品硬度不低于HRC 25。J 892銅合金產品可滿足鈹青銅產品硬度的要求。

    一般生產中,J 892銅合金材料處理后硬度比鈹青銅材料還要偏高,更接近于鋼制工具產品的硬度。

    按防爆工具國家標準進行對J 892銅合金工具的扭矩實驗,呆扳手可承受標準(GBl068789)d系列所規定的扭矩,梅花扳手可承受標準(GBl069189)b系列所規定的扭矩,桶蓋扳手各扳口或榫頭均能承受標準(GB1069089)中規定的196N·m的扭矩。

    3. 適用場所

    J 892銅合金材料的防爆性能試驗表明:J 892銅合金防爆工具可適用于各類各級爆炸性氣體場合。由于其含銅量在70%以下,更適用于乙炔場合。J 892銅合金防爆工具的產品硬度、試驗扭矩都能達到國家標準中對鍍青銅防爆工具的要求。

    目前J 892銅合金的韌性還不能達到鋼制工具的水平。因此使用中對J 892銅合金防爆工具不能做超載荷使用,更不能對扳手加套管以延長力臂或在柄部用錘作敲擊作業。

    J 892銅合金的防銹性能優于鈹青銅,但不能將J 892銅合金防爆工具與酸,堿等腐蝕性物品混放,以防腐蝕。

    (四)應用場合要注意的問題

    在以下三種情況下,發生引爆的火花不是由防爆工具本身產生,而是由工作對象所產生的。所以使用防爆工具并不能預防這種爆炸,而要采用其他防爆辦法。

    ——防爆工具在和巖石撞擊時,有產生火花的可能。這種情況,火花的生成與金屬無關,這個作用是當巖石晶體在張力下破裂時,沖擊的機械能變為電能。這種電能以電火花的形式釋放出來。

    火花在含有石英、氧化硅和砂巖組成的巖石中,尤其容易產生。一般來說,在巖石中,石英的含量愈高,或其顆粒愈大,愈易引燃。這一現象,可以用把汽油傾于巖石上,然后用一般的鑿子和防爆鑿子打擊巖石的方法來證明。為防止爆炸事故的發生,可將巖石浸入水中再進行操作.

    ——用工具(無論鋼鐵制品,還是防爆工具)撞擊或摩擦涂有鋁涂料的鋼鐵熱工件(管道,熱容器、螺栓、螺母等)時,均有產生能夠引燃爆炸性物質火花的可能。

    ——若鋁、鎂及其合金的粉粒在帶銹(氧化鐵)的鋼鐵表面上略有粘附,則在受到硬物甚至硬橡膠或塑料的打擊就可能發生一種劇烈放熱的“鋁熱反應”,很可能引爆。

    (五)黑色金屬產生火花的機理

    鋼鐵制品經高速旋轉的砂輪磨削為屑狀顆粒。這些鋼粒具有一定溫度,被空氣中的氧激烈氧化,溫度急劇升高。鋼粒表面形成一層固態的氧化鐵薄膜。

    由于鋼粒內含有碳元素,在高溫下,碳極易與氧化鐵中的氧結合,生成一氧化碳。這時,被還原的鐵再次被氧化,然后再次被還原。這種反應的多次重復,使內部積聚了相當多的一氧化碳氣體。但固態氧化鐵薄膜約束著一氧化碳氣體外逸,當其膨脹力大于外界壓力時,一氧化碳就突破表面氧化亞鐵薄膜的約束,使鋼粒粉碎而逸出,呈現爆花狀,光亮的“線”和“花”。

    鋼粒一次爆裂后,若在碎粒中仍殘留未參加反應的鐵和碳的微粒,將繼續發生氧化反應和爆裂。所以,鋼粒中含碳量越高,則多次爆裂的時間間隔也越短,火花爆裂的次數和爆花量也越多。從而可知,黑色金屬制成的工具在與工作物碰撞和摩擦時會產生火花,而引起空氣與可燃物質混合物的爆炸。

    四、防爆工具在石油化工行業的應用

    石油化工企業隨著我國改革開放的實施得到了迅速發展,勞動保護技采水平有了相應提高。石油化工是技術密集、資金密集的連續化大生產,是容易發生火災爆炸事故的企業,安全生產尤為重要。

    石油是從地下貯油構造中開采出來的,主要用作動力燃料和化工原料,它往往伴生天然氣。石油是易燃和可燃液體,特別在石油化工企業加工、儲存和裝卸石油和石油制品的地方,都可能出現可燃氣體污染的區域。這些地方一般劃分為三種不同級別的爆炸危險區域。

    1.石油化工行業的爆炸危險區域舉例:

    0級危險區:在這個區域內,危險氣體將經常存在。包括儲罐,其它容器和類似的密封裝置等的蒸氣空間,在0級區域內由于危險氣體經常不斷地出現,電氣設備及防爆器具應盡可能不用。如果要用,一定要采用符合0級區域要求的安全標準很高的產品。

    1級危險區:在這個區域內,危險氣體在正常操作條件下,很容易出現。例如:

    a.向罐內灌注油品時,正在向外排氣的排氣孔;

    b.鐵路罐車和汽車罐車灌裝油時,正在向外排氣的排氣孔或人孔;

    c.油桶的裝油口,

    d.沒有頂蓋的排油溝、污油池和油水分離器的表面;

    e.浮頂罐有缺陷的圓周密封裝置。

    2級危險區:在這個區域內,危險氣體只在非正常操作條件下才能出現:

    a.流量、溫度、壓力和液面的控制失靈,

    b.泵上排出管破裂,例如因疲勞破壞;

    c.密封墊破裂,或者是管網和容器的連接件(例如法蘭、流量計和閥門)破壞,

    d.泵的壓蓋或密封出現機械破壞。

    以上三個危險區劃分,也不是的,因石油及易燃氣體比空氣重,即使是2級區域,但凹坑或半密封體內應劃到1級危險區。另外,對煉油及化工廠銷售場所、海洋和陸地鉆井井場和生產場所、分配性油庫和汽油加油站,同樣要有相應的危險區域劃分。

    僅以煉油廠為例來說明部分防爆工具的應用。

    1)煉塔:通常塔內有大量的易燃可燃液體或在高溫高壓狀態下運轉的氣體。若設計不當、施工質量差、管理不善、違章操作等,都可能出現跑、漏油。而在其周圍生成一定濃度的可燃氣體。此時煉塔進行維修,必須用防爆活扳手、防爆呆扳手或防爆梅花扳手。對于擰得較緊的螺母()可用防爆鏟或防爆加以振動。

    2)油罐:因油罐周圍存有一定濃度的可燃氣體與空氣的混合物,在修理時也離不開防爆呆扳手和防爆敲擊扳手。

    在大多數油罐的清洗和檢修操作中(包括人員進入罐內)可能存在的危險之一是使用非防爆工具。應使用防爆扳手或其它防爆工具。另外在清除油罐的油泥時,還要使用防爆開山鋤、防爆鍬、防爆簸箕、防爆泥鏟以及防爆扁鏟、防爆和防爆鉗、錘。

    鐵路油槽車運行過程,因裝油口是用鉛封密封的,揮發的油氣難以泄出,除特殊情況(如撞車、出軌等),一般不會發生火災?;馂拇蠖鄶蛋l生在裝油過程中和運輸過程中,其主要原因是靜電起火和裝油點較高,油品從高處向低處高速噴灑流進槽車。霧狀油滴與空氣、車壁摩擦、撞擊,產生大量靜電,并積聚在油品中,一旦放電,即可引起著火。再者,在運輸過程中車輛的運轉摩擦等產生靜電火花而引起油槽車燃燒爆炸。避免上述火災和爆炸的措施之一是使產生的靜電及時導走,故在每輛車上必須安裝防爆拖地鏈。

    3)煉油廠中使用的機動車絕大部分是內燃機車,在防爆方面內燃機車較蒸汽機車安全。但內燃機車運行過程仍有油品燃燒不完全的現象。因此,在總排氣管的管壁上常附著一些炭粒,日久天長越積越厚。當機車啟動,產生較大沖力時,附著在管壁上的高溫炭粒便會從排氣管噴出。同樣,汽車排氣管也會噴出一些火星。這對于經常散發易燃,可燃液體和可燃氣體的煉油廠來說,很不安全。因此機車和汽車進入煉油廠時,均應在煙囪和排氣管上加裝防火罩(阻火器)。

    4)開汽油桶和清掃輕油槽車一定要使用防爆工具。

    煉油廠內尤其在加工油品的生產區,經常散發可燃氣體和蒸氣與空氣混合物,形成爆炸性混合氣體。此時若與明火相遇,即有可能發生爆炸和著火。

    在操作、維修當中往往使用一些工具。例如:用卷尺在油罐和油槽車上量油檢尺;用鶴管往油槽車里裝油;用雙頭扳手開啟油桶蓋等。使用這些工具時,很難避免與量油孔,裝油口以及桶蓋等相摩擦,相碰撞。若使用一般金屬工具,在摩擦和撞擊時會產生火花,很不安全。為了避免產生火花,確保操作維修的安全,規定均使用防爆合金工具。因為這種工具或設備在摩擦和撞擊時不會產生火花。必須配備的工具為防爆桶蓋扳手,防爆扁鏟、防爆、防爆除銹刀、防爆鉗工錘等。

    5)油泵在正常運轉情況下不易發生火災,當檢修時若使用防爆工具,由于工具與油泵或螺栓摩擦碰撞產生機械火花,可能引起爆炸和火災,故應配備防爆扁鏟、防爆和防爆梅花扳手、防爆雙呆扳手等防爆工具。

    6)電石桶開啟,電石遇水立即會產生乙炔氣體,一千克的電石就能產生270升的氣體。因此,當電石桶里的電石遇水受潮時,所生成的大量乙炔氣體,一旦遇到火星,就會引起電石桶的爆炸。故在開啟時必須使用防爆桶蓋扳手。

    7)管線設備檢修,煉油生產過程中使用的絕大多數物料易燃易爆和有毒的。在檢修設備時,盡管預先已將物料放凈,尤其是彎頭等死角,用氮氣、二氧化碳、水蒸汽進行了置換,但有時仍有殘余物存在,遇明火就會發生爆炸事故。

    此時,也必須配備防爆敲擊扳手,防爆管鉗、防爆鍬、防爆撬杠、防爆活扳手、防爆雙頭梅花扳手、防爆雙頭呆扳手等防爆工具。

    8)廠房在煉油生產中,由于工藝上的特點,即使在正常的操作條件下,也往往會散發一些有害物質,如有毒害的或是易燃易爆的氣體和粉塵等。為了防止中毒和爆炸,雖采用通風措施,但考慮清除中可能還有死角,為防止爆炸事故發生,在廠房內操作時,如物料清除,設備檢修等,應撞用防爆鍬、防爆錘、防爆雙頭梅花扳手、防爆雙頭呆扳手;防爆敲擊扳手和防爆管鉗等。

    五、防爆工具在氫氣、煤氣、乙炔場合的應用

    (一)防爆工具在氫氣場合的應用

    氫氣(H2)是無色、無臭、無味、無毒的氣體,在標準狀態下每升只有0089克,僅為空氣的1/145,是最輕的氣體。

    它的粘度最小,導熱系數,化學活性、滲透性和擴散性強(擴散系數為0.63厘米2/秒,約為甲烷的3),因而在氫氣的生產、貯送和使用過程中都易出現泄漏。氫氣還是一種強的還原劑,可同許多物質進行不同程度的化學反應,生成各種類型的氫化物。氫氣有著非常廣泛的用途。

    氫的著火、燃燒、爆炸性能,是它的主要特性。氫是屬Ⅱ類C級的爆炸性氣體,在空氣中的引燃溫度是560℃,空氣中氫氣濃度達4.0~75.6%時,遇有點火源就會發生猛烈爆炸。氫氣的引燃溫度雖不是的。但由于它的點火能量僅需0.019毫焦耳,比烷烴要低一個數量級以上,所以很容易著火爆炸。金屬撞擊或摩擦所產生的火花比氫所需的點火能量大幾倍。因此在氫的生產,貯送和使用中應.采取措施,盡量避免任何點火源的存在和產生。

    由于氫氣具有很強的滲透性,所以當鋼暴露于一定溫度和壓力的氫氣中時,溶解于鋼的晶格中的原子氫在緩緩的變形中引起脆化作用。它在鋼的微觀孔隙中與碳反應生成甲烷,隨著甲烷生成量的增加,使孔隙擴張成裂紋,加速了碳在微觀組織中的遷移,降低了鋼的機械性能,甚至引起材質的損壞。通常在高溫、高壓或液氮溫度下,容易引起氫脆或氫腐蝕。因此,在有氫氣的環境中工作的設備和管道因腐蝕、裂縫而造成氫氣的泄漏。氫氣的滲透性,還表現在若用橡膠袋盛裝氫氣,則氫氣可以穿過橡膠袋而漏出。所以利用橡膠墊作密封件的容器,也很容易產生氫氣的泄漏。

    氫氣廣泛應用于化學、冶金、電子等工業部門。隨著液氫生產的發展,也逐步地應用于宇航,火箭事業上。近年來,在新能源的開發中,一些國家已開始重視氫能的應用。

    氫在石油化學工業生產中應用最為廣泛。不同組分的含氫氣體可作為合成氨、甲醇、石油煉制生產的原料氣、加氫氣體等。在尼龍,塑料、農藥工業中,都需加有一定純度的氫氣。在化工典型工藝中,利用鐵粉、鋅粉等金屬和酸、堿作用產生初生態氫,使某些物質分子起還原反應,多用于染料、醫藥工業制備中間原料,有機合成工業和油脂化學工業制備化工原料或產品大都用雷內鎳、鈀炭等為催化劑使氫活化,然后加入有機物質。例如,苯在催化作用下經加氫生成環已烷,植物油在鎳觸煤作用下經加氫生成硬化油。石油化工生產中,還廣泛應用加氫催化、加氫裂化、加氫脫硫等工藝。

    由于氫和氧混合燃燒,火焰溫度可達2000℃以上,因此工業上氫還可用作焊接熱源,廣泛應用于水下火焰切割,以及某些有色金屬的焊接和氫原子焊等。

    制取氫氣的方法很多,目前工業上的制氫主要是礦物燃料轉化制氫和水電解制氫。其中礦物燃料轉化制氧主要是通過對天燃氣、焦爐氣,石油煉氣廠等氣體烴中含有的甲烷進行轉化制取氫氣或者通過對原油及其在精煉過程中所得到的輕油和重油用蒸氣轉化法。部分氧化法制得含氫氣體,煤氣經過一氧化碳變換和氣體精制后也可得到氫氣。此外經過焦爐氣及其它含氫氣體的深冷分離法也可制取氫氣。氫氣在市場上一般裝瓶供應用戶使用。使用氫氣較多和有一定條件的企業常自己配置氫氣站或氫氧站。

    氫氣生產廠,氫氣站和氫氧站的氫氣轉化生成間或電解間、氫氣加壓站、充瓶及空、實瓶間;凈化間,分析間及氫氣貯氣柜閘門室,氫氣瓶維修聞等處一般均為易燃易爆危險區域。特別是氫氣壓縮機、充瓶,貯氣柜閘門室等因氫氣壓力較高和管道連接處較多,氫氣泄漏可能性較大,危險性增加。此外,轉化制取氫氣的原料也大多為可燃氣體或可燃性蒸氣,也存在著爆炸的危險性。又由于氫氣具有很強的滲透性和擴散性而極易造成泄漏,所以氫氣生產廠()尤其應注意杜絕產生點火源i而采用防爆工具進行生產操作和設備維修是避免產生沖:()擊火花,摩擦火花的重要措施。氫氣生產廠()常用的防爆工具品種有:防爆活扳手,防爆呆扳手、防爆管子鉗、防爆螺絲刀,各種防爆錘和防爆鏨子等。對氫氣瓶也應使用防爆氣瓶板手進行氣瓶閥門的開啟和關閉。

    在氫氣的使用場所和氫氣的貯送中也應十分注意防火防爆問題,要杜絕任何點火源的存在和產生,消除造成其燃燒和爆炸的條件。氫氣的使用,許多都是在加溫和加壓情況下進行的,而氫氣的點火能量和塔炸極限又隨著溫度和壓力的不同而變化。一般情況下,壓力增加,溫度升高,則爆炸極限范圍變寬,這就更有可能發生爆炸和火災。加上氫氣具有很強的滲透性和擴散性,又很容易造成泄漏及設備腐蝕和損壞。因此,凡是使用氫氣的場所,無論是在生產過程中;還是對使用氫氣的設備進行清掃、檢修、也都應十分注意使用防爆工具進行操作,以避免沖()擊和摩擦火花的產生而.引起爆炸事故6,此外,在有液氫存在的場合,如:火箭發射基地通過槽車向火箭灌裝液氫時,也需注意使用防爆工具。

    除了上述氫氣的生產、貯送,使用場所需注意使用防爆工具以外,在許多化學物質的生產、貯存,使用中都需注意氫氣的產生和存在。如:某化工廠三名工人幫助另外一化工廠處理存放多年的金屬鉀。處理時用鐵桿在桶上打孔,在處理最后兩桶時,因桶內產生的氫氣漏出,被打孔時產生的火花引燃立即發生爆炸燃燒,其中一人被嚴重燒傷,燒傷面積達90%,搶救無效死亡。在化肥生產廠的合成塔,脫氣塔也都有氫氣的產生或存在。如某化學工業公司化肥廠合成車間,車間大修時,脫氣塔管道放水后,空氣進入管內與洗滌水逸出的氫氣形成混合氣體,一名工人在用鐵質工具加盲板時產生火花,將混合氣體引爆,該工人被炸死。另外在一些化工生產過程中,由于一些聚合物不穩定,也可能分解出氫氣。如在高壓下,乙烯聚合就能裂解產生氫氣。因此,在上述這樣一些場所也都需注意使用防爆工具進行操作,以避免爆炸事故的產生。

    在氫氣的使用、貯送以及有氫氣在在和產生韻場所,因其情況不同,使用防爆工具的品種也不同,各單位可根據自己的需要選擇適用的防爆工具。防爆工具的生產單位還可根據用戶的需要制做各種專用工具。

    在防爆工具的國家標準《銅合金工具防爆性能試驗方法》(GB1086-89)中規定氫氣作為衛類C級的試驗用氣體,以試驗制作防爆工具銅合金的防爆性能。氫氣場合應注意選擇適于Ⅱ類C級爆炸性氣體環境使用的防爆工具。

    (二)防爆工具在乙炔場合的應用

    乙炔(C2H2)又名電石氣,無色氣體。因工業乙炔中混有許多雜質,如:磷化氫及硫化氫等,所以具有刺鼻的氣味。標準狀態下,乙炔的比重為1i73克/升,比空氣略輕。

    乙炔是一種易燃易爆氣體。在空氣中的引燃’溫度是305 t,當溫度超過200300t,乙炔就開始發生,聚合反應。此時乙炔勢,子連結形成其它化合物如苯(C6H6)、苯乙烯 C8H8)、萘(C1OH8)、甲苯(C7H8)等。聚合反應是放熱 的,如果沒有有效的冷卻,在進行過程中溫度就會越來越高,反應就會越來越快;最后就會引起爆炸。

    乙炔在高壓下很不穩定,常會發生分解爆炸。有些物質與乙炔氣接觸后,會加速乙炔氣爆炸的過程,起觸媒作業。例如:氧化銅就是如此。乙炔與銅、銀等金屬或其鹽類長期接觸時就會生成乙炔銅(CuC2)和乙炔銀(聲歇舜)等易爆的物質。因此凡供乙炔使用的器材(包括乙炔場合經常使用的工具)都不能用銀和含銅量在70%以上的銅合金制作。

    乙炔屬于Ⅱ類C級爆炸性氣體??諝庵幸胰矟舛冗_到1582%時,遇有點火源,就會發生爆炸。其所需要的點火能量僅為0.019毫焦耳。含有7 13%乙炔的乙炔一空氣混合氣與大約30%的乙炔一氧氣混合氣,是最容易爆炸的。

    成分為11的乙炔一氧氣混合氣爆炸波的傳播速度可達每秒306米,這時爆炸力,可能超過36兆帕,個別情況下能達到61兆帕。

    由于乙炔與氧混合燃燒,火焰溫度可高達3000℃以上,因此工業上乙炔被廣泛應用手氣焊和氣割,乙炔述是化工行業廣泛使用助一種生產原料。如:用乙炔和氯化氫生產氯乙稀,用乙炔合成乙醇等。乙炔還可以用來制造碳黑。

    制取乙炔氣的主要原料是電石。電石又名碳化鈣(CaC2),與水反應就會產生乙炔(C2H2)。

    乙炔能溶于許多液體中,特別是有機液體如丙酮等。炔溶解在液體后,由于乙炔分子為液體分子所隔離,因而進行爆炸的鎖鏈反應受到阻礙,就不容易發生爆炸。我國近幾年發展起來的榕解乙炔行業就是利用這種特性將乙炔溶于丙酮中,然后再提供給乙炔用戶使用。

    電石法制取乙炔(溶解乙炔)的工藝比較倘單,但防火防爆的要求很高。乙炔生產安全管理的重點是防止乙炔—空氣爆炸性混合氣體的形成,杜絕點火源(沖擊、摩擦火花是其中之一)和預防事故擴大三個方面。

    按工序設置的操作崗位,大體設置如下:

    1.電石準備崗位,為乙炔生產準備原料,保證電石質量、粒度及電石粉均符合發生器的工藝要求o

    2.加料崗位:把合格的電石安全地加入發生器,保證發生器的連續運轉?!?/span>

    3.乙炔發生崗位:負責發生器的操作,保證下工序所需粗乙炔的正常供應。,

    4.凈化崗位:負責粗乙炔的凈化操作,使凈化后的精乙炔中雜質含量達標。

    5.乙炔壓縮崗位:負責乙炔的壓縮,干燥。

    6.充裝崗位;把精乙炔灌裝入瓶.

    7.磅瓶崗位:負責空瓶的鑒別,過磅、記錄和滿瓶的過磅,檢驗。確保合格瓶出廠(也包括空瓶的一般維修和補加丙酮L

    除此之外,還設有在役瓶的技術檢驗,氣體分析,設備檢修三崗位。

    上述電石準備,崗位、加料崗位,乙炔發生崗位,乙炔壓縮崗位,充裝崗位和磅瓶崗位的設備大都在室內,只有凈化崗位和乙炔發生崗位曲貯氣柜、乙炔發生崗位的某些輔助設備設在室外。

    乙炔站()屬一級防爆要求,大都遠離其它工廠,車間而成單獨區域。有的站(廠)采用“不發火”的水泥地面,有的站則采用一般的水泥地面。以避免沖()擊、摩擦火花的角度來看,各崗位都要使用各種防爆手工具。比如開電石桶用的防爆桶蓋扳手,從地面上鏟電石用的防爆锨以及生產操作和設備維修時常用的防爆活扳手,防爆呆扳手,防爆錘子,防爆鉗類等。在裝填干燥劑時需要用防爆锨,:清掃設備時還需要用防.爆刮鏟刀等。這里需要強調指出的是,制取乙炔妁電石極易吸收水分,電石遇水或在空氣中受潮就會分解,產生容易爆炸的乙炔氣體。因此除在電石的裝運、貯存,開捅和使用中須注意使用防爆手工具外,在清掃電石沉積物時也應津章使用防爆手工具。如某乙炔生產單位在清掃乙炔發生器系統,鏟刮粘附在設備上的電石等雜質時,雖然開始取樣分析空氣中乙炔濃度符合安全要求,但由于電石沉積物與空氣中的水分作用生成乙炔,到了一定濃度后遇鐵制刮鏟中產生的火花而發生了爆炸事故。

    此外,在供用戶他用的裝有溶解乙炔的氣瓶,在開啟和關閉閥門時,為防止閥門不嚴密產生泄漏,也應采用防爆的氣瓶扳手,以防產生摩擦火花。

    在使用乙炔作為化工生產原料的生產過程中,也有因設備系統不嚴密產生缺陷或操作失誤,產生乙炔泄漏等可能。因此也需使用防爆扳手、防爆錘,防爆鉗子等進行生產操作和設備維修。

    乙炔場合應選用適于Ⅱ類C級爆炸性氣體且含銅量在7o%以下的銅合金制作的防爆工具。目前國內由天津、沈陽等單位合作研制生產的J892,低銅合金防爆工具能滿足這二特殊要求。

    防爆工具生產廠家

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