溶解乙炔气瓶安全技术浅析(通用版)

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溶解乙炔气瓶安全技术浅析(通

用版)

Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

溶解乙炔气瓶安全技术浅析(通用版)

溶解乙炔气瓶（以下简称乙炔瓶），由于具有节省能源、安全可靠、减少公害及使用方便等优越性，故目前已在全国范围内推广使用；乙炔瓶的制造、充装、检验和使用单位，也都有了很大的发展。但由于乙炔瓶内充装乙炔，是稳定性较差、反应性很强的易燃气体，所以在一定的条件下，极易发生燃烧、分解和爆炸事故，而且破坏力也较大。在实际的充装和使用中，如果操作管理不当，乙炔瓶的燃烧爆炸事故还是难以完全避免的。迄今为止，我国已发生过多起乙炔瓶的燃烧爆炸事故。因此，如何从这些事故中总结经验教训，加强对乙炔瓶安全技术的分析研究，制订预事故发生的对策和措施，是确保乙炔瓶安全的一项重要课题。本文就是从这一点出发，从国内已发生的乙炔瓶燃烧爆炸事故入手，从安全技术角度对乙炔瓶的安全性能进行了初步分析，希望能够“对症下药”，促进乙炔瓶的安

全管理。

我国自1982年有组织、有计划地推广使用乙炔瓶以来，曾发生了多起乙炔瓶燃烧爆炸事故。由于有关乙炔瓶事故的报告统计工作不够健全，故目前尚缺乏完整的统计资料，现仅将通过各种渠道搜集到的有关乙炔瓶燃烧爆炸事故的资料，作一个不完全统计，我国自1993——2002年的8年间，共发生乙炔瓶燃烧爆炸事故21起，造成1人死亡、8人受伤，烧毁乙炔瓶约2300只。通过对这些事故进行调查分析，可以发现乙炔瓶本身的问题是导致燃烧爆炸事故频发的主要原因。因此，要想减少事故的发生就必须从乙炔瓶本身的安全技术角度入手进行深入细致地分析研究，才能进行有效地预防。

一、乙炔瓶填料的质量，是影响乙炔瓶安全性能的首要因素，也是造成乙炔瓶爆炸事故的主要原因。

溶解乙炔所以较气态乙炔安全，不仅是因为它溶解于溶剂中，而且还在于溶剂及其溶解的乙炔气体，被均匀地分布在多孔填料的毛细孔中，填料毛细孔的阻火能力是非常有效的。目前国内制造和大量使用的乙炔瓶，基本都是整体硅酸钙填料，但仍有少部分活性

炭和浇注混合物填料的乙炔瓶在使用。在以上几种填料中，活性炭填料的安全性能较差，而整体硅酸钙填料的安全性能较好。我国近八年间发生的21起乙炔瓶爆炸事故中有十起，其乙炔瓶的填料全都是自己充装的活性炭，这除了说明活性炭填料的安全性能交差外，还说明了活动炭填料的乙炔瓶安全性能和活性炭本身的质量及其充装工艺有着密切关系。这是因为，在我国尚有一部分从国外进口的活性炭填料乙炔瓶，已使用了很长时间，有的已经几十年了，都没有发生事故；而自己改制的活性炭填料乙炔瓶，有的仅使用了10个月，只充了10次气，就发生了爆炸事故。因此，对活性炭填料乙炔瓶，采取“一刀切”而一概否定，是不符合实际的。同样，对整体硅酸钙填料乙炔瓶，认为在安全性能上已“万无一失”，也是很不全面的。国内近八年来发生的多起乙炔瓶燃烧爆炸事故中也有11起是整体硅酸钙填料乙炔瓶。因此，乙炔瓶填料质量对安全性能的影响，不仅取决于填料的种类，也取决于填料本身的质量，及其充装、反应、成型等工艺的好坏。

二、乙炔瓶内存在空隙，是影响乙炔瓶安全性能的一个重要因

素。

活性炭填料乙炔瓶安全性能差的一个主要原因，就是因为颗粒状活性炭易下沉而形成空隙。在对我国发生的活性碳填料乙炔瓶爆炸事故分析中，大部分都提到了活性炭下沉面形成空隙的原因。在1980年上海发生的活性炭填料乙炔瓶爆炸事故后，曾抽查了与该爆炸瓶同批改制瓶的活性炭填料，发现所有被抽查的瓶，都存在程度不同的活性炭下沉现象。因此，活性炭填料下沉、整体硅酸钙填料肩部轴向间隙过大、填料内部及表面的孔洞容积过大等，都是造成乙炔瓶内空隙的直接原因。

乙炔瓶内空隙对安全性能的影响是很明显的，因为在瓶中空隙内的乙炔均为气态，从而失去了溶解乙炔的安全性能。当瓶中有大量高压气态乙炔积聚时，易分解而引起爆炸，并且其分解爆炸时动压高、能量大又易扩散，这已被国内的多次安全性能试验结果所证实。如在一次作验证性回火试验时，当乙炔瓶的肩部轴向间隙为3mm，测得回火试验用引爆管内乙炔分解时的入射波压力为8MPa，反射波压力为33.6MPa；而乙炔瓶的肩部轴向间隙为5－6MM时，测得入射

波压力为19.1MPa。反射波压力为48.2MPa，乙炔分解时放出的热量为2.26×105

J/M01。因此，乙炔分解爆炸时释放的能量，随着瓶内气态乙炔量的增加而增加。

乙炔瓶内因填料与瓶壁的间隙而形成的空隙，从目前我国实际生产水平看，还很难完全消除，而且也没有必要这样要求。至于认为瓶内存在空隙可以减少充填丙酮和充放气体时的阻力的说法也不够全面。当前的主要问题是如何在安全可靠的基础上，从生产实际出发，制订一个乙炔瓶内空隙容积的极限值。在确定这一数值时，还应考虑检测方便和留有余地，对此目前还缺少理论研究和实验数据。对活性炭乙炔瓶，国外曾有肩部空隙容积不超过150cm3 的数据报导，而对整体硅酸钙填料乙炔瓶，按现行国家标准，填料与瓶壁的总间隙为：径向不超过1mm，轴向不应超过3mm，表面孔洞总容积不应超过20cm3

。按公称容积40L的瓶计算，当径向总间隙为1mm时，空隙容积约为300cm3

；而轴向总间隙为3mm时，空隙容积也约为300cm3

（包括肩部和底部），再加上表面孔洞总容积为20cm3

，则40L瓶的总空隙容积不应超过620cm3

，而安全性能回火试验用引爆管空隙容积仅为150cm3

。显然，这个620cm3

的允许极限空隙容积是较大的，而在实际回火试验中，却又往往被通过。这是和试验用瓶的实际间隙，特别是和允许间隙造成的空隙容积是否贯通有关。如果间隙造成的间隙容积全部贯通，则安全性能的回火试验是很难通过的，这在验证性试验中已被证实。从国内某厂做的547只乙炔瓶回火局部加热试验结果来看，其中15只不合格瓶内有14只肩部间隙大于等于2mm，占93.3%；而在合格的39只中，只有25只肩部间隙大于等于2mm，占64.1%。在验证性试验中曾发生有一只瓶（日本产），实测肩部有径向间隙为1mm，底部间隙为10mm，在装立式回火管做回火试验时不合格，而实测径向间隙为零。肩部间隙小于等于0.5mm的瓶（国产），做同样的立式回火管回火试验时通过了。以上的这些实验数据，都充分说明了乙炔瓶