电石生产工艺安全控制指导意见

电石生产工艺安全控制指导意见

编制说明

为规范、指导全省涉及电石工艺的安全控制改造工作，指导设计单位相应的安全控制设计工作，并为各级安全监管部门监督检查相关企业的安全控制改造工作提供参考，云南省安全监管局组织有关设计单位和专家，依据国务院安委会办公室《关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》（安委办…2008‟26号）、《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化工工艺目和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》（安监总管三…2013‟3号）等文件和有关标准规范，制订了《云南省电石生产工艺安全控制指导意见》。

本指导意见由概述、电石生产工艺简介、电石生产工艺危险性、主要安全设计措施的内容、重点监控的工艺参数及安全监控基本要求五部分组成。由于各单位的产品工艺及装置有差异、各有关单位在执行本指导意见时，应结合企业实际，深入分析工艺装置的运行状况和存在的问题，按照“安全、可靠、经济、实用”的原则进行设计、施工和改造，并认真总结遇到的问题，以便进一步修订完善本指导意见。

本指导意见的编制由昆明阳光恒邦工程勘察设计有限公司承担，陈樑、余建川、赵立华、曹极飞、杨润光、罗海阳、田海涌等有关专家参与编制工作。

一、概述

电石生产是以石灰和炭素材料（焦炭、兰炭、石油焦、冶金焦、白煤等）为原料，在电石炉内依靠电弧热和电阻热在高温下进行反应生成电石的过程，化学反应式：GaO+3C→CaC2+CO。

开放型电石炉多为人工加料，生产工艺落后,能耗高，“十一五”期间，已经被强制淘汰。以电石炉结构划分，目前运行的电石炉分为：内燃式和密闭式。内燃式电石炉是在电石炉上增加了炉盖、自动或半自动的加料系统和除尘器，使得电石生产过程中生成的一氧化碳在炉内燃烧后的烟气,被置于炉上的吸气罩抽出,送至其他装置系统进行热能再利用。密闭电石炉中的电化学反应在密闭环境中进行，外部的空气不能进入反应电石炉内，反应生成的一氧化碳气体被抽出,经除尘、净化后送至其他装置作为化工原料或燃料使用。

二、电石生产工艺简介

电石生产主要包括原料系统、电石炉系统、电石冷破包装系统，以及尾气净化、尾气利用等工序组成。

（一）原料系统

原料系统工序包括：焦炭和生石灰经破碎、烘干、计量、配料后，由斗式提升机送入电炉车间料仓内，由炉顶布料设施、胶带输送机和环形布料机将料送入炉顶环形料仓，再由加料管分批加入电炉内等步骤。

（二）电石炉系统

电石炉是由炉体、炉盖、电极把持器、电极压放和电极升降装置等组成，是生产电石的主要设备。电石炉由变压器供电，炉料在电炉内依靠电弧热和电阻热达到2000℃的高温反应生成电石，并放出一氧化碳气体。熔融电石由出料口排出，流到冷却小车上的电石锅内，由卷扬机将小车拉到冷却厂房进行冷却。

（三）电石冷却、破碎及包装

冷却凝固后的电石，用桥式吊车和单抱钳将电石从电石锅内吊出，放在地面上冷却，冷却的块状电石经破碎到合格粒度后，送入成品库。

（四）炉气净化回收利用

内燃式的电石炉炉气主要用于余热锅炉系统。

密闭电石炉炉气通常经热管式空气预热器降温、除尘、净化后送至石灰窑生产系统，或兰炭烘干系统，或作为锅炉燃料，或作为化工原料用。

三、电石生产工艺危险特性

电石生产过程中涉及的危险性原料、产品或副产物主要有焦炭、电石、一氧化碳、氢气、乙炔等危险物质。电石炉生产工艺操作具有火灾、爆炸、烧伤、中毒、触电等危险性；电石遇水会发生激烈反应，生成乙炔气体，具有燃爆危险性；电石的冷却、破碎过程具有人身伤害、烫伤等危险性；反应产物一氧化碳有毒，

与空气混合达到爆炸极限遇点火源易产生燃烧和爆炸;生产中漏糊造成电极软断时，会使炉气出口温度突然升高，炉内压力突然增大，造成严重的爆炸事故。具体包括：

（一）焦炭在贮运及筛分的过程中，可能产生焦炭粉尘与空气形成爆炸性粉尘混合物，遇到明火或点火源等会产生粉尘爆炸事故。焦炭在干燥窑干燥,温度较高,有可能引起煤粉尘燃爆和火灾。

（二）电石炉内温度达1900～2200℃,所产生的电石炉尾气主要成份为一氧化碳、同时还有氢气等,具有火灾、爆炸、烧伤等危险性；所涉及一氧化碳和氢气为爆炸范围较宽的可燃性气体,与空气混合达到爆炸极限时,遇点火源易发生火灾、爆炸事故。

（三）电石炉变压器、电极把持器、电极压放和电极升降存在强电流和高电压，在生产工艺操作过程存在触电的危险性。

（四）电石炉正常运行时应为微负压至微正压操作，压力过高会使得一氧化碳气体外泄，如果负压操作会使得氧气进入系统，达到爆炸条件，发生爆炸事故。

（五）电石炉设备管道夹套水冷却系统若漏水，且进入电石炉内部，会产生氢气，易引发爆炸事故。

（六）生产中漏糊造成电极软断时，会使炉气出口温度突然升高，炉内压力突然增大，造成严重的爆炸事故。

（七）密闭电石炉尾气的成份主要为一氧化碳，该气体为可

燃、有毒气体，在生产作业过程或炉气净化和利用过程中,如发生泄漏或检修前空气置换不充分,易造成人员中毒，达到爆炸极限、遇点火源有发生火灾爆炸的可能。

（八）电石的冷却、破碎过程具有人身伤害、烫伤等危险性。

（九）产品电石贮存时，遇水或潮湿空气产生乙炔，乙炔具有燃爆危险性，积累达到爆炸极限、遇点火源可能发生火灾爆炸事故。

（十）变、配电站有可能发生电气火灾、爆炸事故。

四、主要安全设计措施的内容

（一）设置生产装置重要参数的远传监控系统，设立安全联锁停车系统或具有安全联锁停车功能的其他紧急停车系统，确保操作人员及生产过程和设备的平稳、安全运行。

（二）在料仓设置料位监控，低位报警装置。

（三）密闭电石炉应设有氢、氧、一氧化碳等气体在线自动分析仪和声、光报警联锁装置。

（四）电石炉本体应设炉压检测装置、炉盖设置泄爆口，以及炉盖温度实时测量仪表。

（五）在变压器室、电极升降、压放平台、电石出炉口、炉面操作区域、环形料仓及电极筒焊接平面、电石库等重要和危险地点设置视频监控系统。

（六）在变压器、电石炉等主要设备的冷却水系统设置温度、