Взрывоопасность, ядовитость и самовоспламенение ацетилена

Взрыв ацетилена

Поскольку горение ацетилена и взрыв возможны при отсутствии окислителей, в том числе и кислорода он, как и водород является наиболее взрывоопасным газом. Сходство с водородом заключается в том, что они имеют наименьшую энергию зажигания, но об этом чуть-чуть позже.

Взрывоопасность горючих газов и паров характеризуется показателем – величиной энергии зажигания. Вещество с низкой величиной является более взрывоопасно. Значения энергии зажигания (МДж) для стехиометрических газовых смесей при атмосферном давлении и температуре 20°C приведены в таблице ниже.

Из данных в таблице видно, что энергия зажигания смесей с воздухом примерно в 100 раз больше, чем смесей с кислородом.

Чистый ацетилен способен взрываться при быстром нагревании до 450-500°C и избыточном давлении свыше 1,5 кгс/см2. Наиболее взрывоопасны смеси с воздухом, содержащие от 7 до 13% C2H2. При наличии в смеси с воздухом C2H2 от 2,2 до 81% по объему смесь взрывается при атмосферном давлении.

Также при атмосферном давлении взрывоопасна смесь кислорода с ацетиленом от 2,8 до 93% по объему. Наиболее взрывоопасна смесь с кислородом, содержащая 30% C2H2. Поэтому сильный местный нагрев, пламя и даже искра может вызвать взрыв смеси ацетилена с кислородом или воздухом.

Взрываемость чистого ацетилена определяется давлением, температурой, а также зависит от чистоты, содержания в нем влаги, наличия катализаторов, характера возбудителя взрыва, размеров и формы сосуда, условий теплоотвода и ряда других причин. При повышении давления молекулы газообразного ацетилена сближаются, что облегчает распространение распада на всю массу газа. Это подтверждается, с одной стороны, тем, что жидкий ацетилен, у которого сближение молекул особенно велико, является даже при обычной температуре сильно взрывчатым веществом. С другой стороны, сжатый ацетилен утрачивает свою взрывчатость, если его молекулы будут каким-либо образом отделены друг от друга. Это достигается смешиванием ацетилена с азотом или инертными газами, не вступающими с ним во взаимодействие, а также абсорбируя ацетилен ацетоном или другим растворителем в присутствии пористого вещества. Так, например, влажный ацетилен менее взрывоопасен, чем сухой. Смесь, содержащая 1,15 объема C2H2 на один объем водяного пара, не способна к взрывчатому распаду. Это может быть объяснено аналогично сказанному выше разобщением молекул C2H2 парами воды.

Взрыв ацетилена или смеси его с кислородом и воздухом сопровождается выделением тепла, в результате чего повышается давление и температура. Следовательно, такие взрывы могут вызвать разрушения и несчастные случаи. Поэтому обращение с ацетиленом требует строгого соблюдения мер безопасности.

Давление, образуемое при взрыве, зависит от начальных параметров и характера взрыва, и возрастает примерно в 10-15 раз по сравнению с начальным давлением

При растворении ацетилена в жидкостях его взрывоопасность понижается. Лучше всего он растворяется в ацетоне, но подробнее об этом в статье о полимеризации и растворении ацетилена

При длительном соприкосновении C2H2 с медью, серебром и ртутью образуются взрывные соединения – ацетиленоиды. Ацетиленоиды взрываются при ударе или при нагреве выше 100°C. Поэтому для изготовления аппаратуры, соприкасающейся с ацетиленом, применяют сплавы с содержанием меди не более 70%.

Вот почему вся аппаратура для транспортировки и хранения ацетилена изготовлена из стали и имеет специфическую конструкцию, которая исключает возможность подключения оборудования для других газов.

Вентиль баллона с ацетиленом не имеет присоединительной резьбы и открывается специально предназначенным торцовым ключом, а редуктор подсоединяется хомутом.

При взаимодействии хлора с ацетиленом, содержащим даже небольшое количество воздуха, происходит взрыв. Чистый ацетилен при контакте с хлором взрывается при интенсивном освещении.

Основы безопасного обращения с баллонами

Перед установкой баллона и подключении его к газовым приборам первое, что необходимо сделать, это убедиться в отсутствии повреждений, ржавчины на корпусе и исправности вентиля.

К основным техническим требованиям, которые нужно соблюдать при эксплуатации баллонов, относятся:

1. Все баллоны, за исключением одного (пятилитрового для подключения к газовой плите) должны быть установлены в пристройках вне зданий и на расстоянии, не ближе 5 м от входа в них.
2. Исключить хранение баллонов в жилых комнатах, подвалах и на чердаках.
3. Не размещать баллоны ближе 1 м от нагревательных приборов и 5 м от открытого огня.

К очевидным, но часто забываемым мерам безопасности при пользовании сосудами с газом, следует отнести и принять к неукоснительному исполнению следующие:

1. Не подносить к баллону зажженную спичку или зажигалку для того, чтобы проверить утечку газа.
2. Категорически исключить применение открытого огня для отогрева редуктора или вентиля. Для этих целей допускается использование только горячей воды.
3. При обнаружении газа в помещении не включать никакие электроприборы, в том числе свет, и не отключать их. Температура искры в розетке или выключателе может доходить до тысячи градусов.
4. Не пытаться самостоятельно провести ремонт запорной арматуры и других конструктивных элементов баллона.

Кроме этого, нужно строго руководствоваться предписанными производителем временными рамками использования баллонов. Сосуды, выпущенные до декабря 2014 года, можно эксплуатировать в течение 40 лет.

При отсутствии сведений о разрешённом сроке использования газовых баллонов, произведённых после этой даты и не имеющих сопроводительной документации к ним, Ростехнадзор рекомендует принимать за срок годности баллона — 20 лет.

Безопасной альтернативой стальным газовым баллонам являются более современные полимерно-композитные сосуды — евробаллоны. Их колбы защищены пластиковым кожухом, не накапливают статическое электричество. Взрывобезопасность композитных баллонов обеспечивается за счёт оснащения их предохранительными устройствами нового поколения — плавкой вставкой и обратным клапаном сброса повышенного давления.

Ядовитость ацетилена

Ядовитость ацетилена обусловлена наличием в нем вредных примесей. Ацетилен вызывает сонливость, а вредные примеси, находящиеся в нем, при продолжительном вдыхании отравляют организм и вызывают тошноту, головокружение, а иногда сильное общее отравление.

Поэтому помещения, где получают ацетилен и где ведутся работы с его применением, должны иметь хорошую вентиляцию.

Самовоспламенение ацетилена

Температура самовоспламенения ацетилена колеблется в пределах 240-630°C в зависимости от давления и присутствия в нем различных веществ. Она снижается при повышении давления или при наличии в ацетилене других веществ, которые увеличивают поверхности контакта.

Зависимость температуры самовоспламенения от давления представлена в таблице ниже.

На практике же в зависимости от давления допустимо нагревание ацетилена до температур:

• до 300°C — при абсолютном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см2);
• до 150-180°C — при абсолютном давлении 0,25 МПа (2,5 кгс/см2);
• до 100°C — при более высоких давлениях.

При сжигании ацетилена в смеси с кислородом в инжекторных горелках и резаках необходимо учитывать с возможность проникновения пламени в ацетиленовый канал и распространения его в направлении, обратном обычному течению газа. Это явление называется обратный удар пламени и может послужить причиной взрыва в ацетиленопроводе или генераторе.

Почему взрываются газовые баллоны: основные причины и превентивные меры

Согласитесь, новости о том, что где-то случился взрыв баллона с газом, которые мы, к сожалению, иногда слышим по телевизору или от знакомых, заставляют задумываться о собственной безопасности. И самоуспокоению, что с нами это не произойдёт, в этой ситуации не место.

Последствия, к которым приводит такой взрыв и вызванный им пожар, могут быть самыми печальными, и не только для имущества, но и для здоровья и жизни оказавшихся рядом людей. Мы поможем вам понять, почему газовые баллоны могут взрываться, и как, не отказываясь от удобства их использования, оградить себя от больших неприятностей.

Для этого нами проведено исследование особенностей существующих видов бытовых газовых сосудов, проанализированы причины, по которым имели место взрывы в ряде реальных случаях, и изучены компетентные мнения опытных пользователей об этом. Предлагаемую статью можно представить как изложенную в доступном для понимания виде компиляцию сводов правил, позволяющих на практике правильно и безопасно использовать газ в баллонах.

Техника безопасности при работе с ацетиленом

Теперь, зная, чем опасен ацетилен, стало понятно почему при работе с ним необходимо соблюдать особые меры безопасности.

Основные требования по технике безопасности при работе с данным газом изложены в ГОСТ 12.2.054, РД 34.03.204 и других нормативных документах, а здесь мы лишь кратко рассмотрим самые важные моменты:

1. Запрещено хранить баллоны с кислородом в одном помещении с баллонами с ацетиленом.
2. На специальной ручной тележке разрешена совместная транспортировка непосредственно к рабочему месту не более одного баллона с кислородом и одного баллона с ацетиленом.
3. Запрещено полное использования всего газа из баллона. Баллон ацетилена должен иметь остаточное давление не менее:
   

   Температура, °С	ниже 0	0-15	16-25	26-35
   Минимально допустимое остаточное давление по манометру, МПа (кгс/см2) 0,049	0,049 (0,5)	0,098 (1,0)	0,196 (2,0)	0,294 (3,0)

4. С целью уменьшения потерь ацетона, в котором растворен ацетилен, отбор газа производят из баллонов, расположенных только в вертикальном положении.
5. Баллоны с ацетиленом разрешено хранить в специальных складах или на открытых площадках под навесом, защищающим их от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.
6. Для изготовления деталей, которые непосредственно соприкасаются с ацетиленом, запрещено применение:

• меди и сплавов, в которых содержание меди более 65%;
• серебра и его сплавов;
• ртути;
• магния;
• цинка;
• и др.

Правила окончания газосварочных работ

Тушение горелки должно происходить в следующей последовательности:

1. Закрывается вентиль ацетилена.
2. Перекрывается вентиль кислорода.
3. Закрывается вентиль на кислородном баллоне.
4. Снимается редуктор.
5. На генераторе разгружается реторта (ее не допускается открывать, пока карбид полностью не остыл).
6. Очищается генератор и промывается корпус водой. Для очистки применяется скребок (латунный или алюминиевый) или волосяная щетка.
7. Проветривается помещение, в котором располагался генератор.

Только после выполнения всех указанных выше действий работу можно считать завершенной.

Таким образом, газовая сварка относится к особо опасным работам. Этот метод сваривания предполагает использование таких взрывоопасных газов, как ацетилен и кислород. Соблюдение техники безопасности позволяет обезопасить работу сварщика. Требования безопасности распространяются на помещение, в котором будут выполняться сварочные работы, одежду сварщика, процесс выполнения работ и используемое оборудование.

источник