电石生产过程中所涉及的危险化学品及危害分析
电石生产所需的原材有石灰和炭素材料,炭素材料包括焦炭、兰炭、石油焦、无烟煤等,辅助材料主要为电极糊。而在生产过程中,有许多可能存在安全问题的因素,这些产生安全数据主要包括石灰、电石、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气等化学品的物理数据、爆燃特性、腐蚀性数据、毒性信息、职业接触限值、急救和消防措施等信息。
由于篇幅较长,今天这篇主要讲的是电石生产过程中所涉及的危险化学品及其危害分析,以及急救和防护措施。
1、电石生产过程所涉及的危险化学品
电石生产过程中涉及的原料包括:氧化钙(石灰)、兰炭、焦炭。辅助材料有:电极糊、钢筋、薄钢板。
电石生产的派生物有电石炉炉气(主要成分为CO和少量H2、O2,以及在事故状态下电石遇水分解产生C2H2和Ca(OH)2。
所以,在生产过程中涉及的危险化学品包括氧化钙(石灰)、电石、乙炔、一氧化碳等。
2、主要危险化学品的理化性能及危险类别
电石是由石灰(氧化钙)和焦炭在高温下经过复杂的化学反应生成,同时伴生着一氧化碳气体。电石在干燥状态下是惰性的,但在潮湿或遇水时会生成乙炔气体。此外,由于原材料中(主要是碳素原料中)含有小于1%的硫,因此从炉中出来的炉气中含有少量二氧化硫气体(可忽略不计)。
氧化钙(石灰)
(1)危规分类及编号
CAS:1305—78—8;RTECSEW3100000;UN1910;危编号82501。
(2)理化性质
白色或灰白色块状或颗粒状固体粉末,有铁制品存在时呈淡黄褐色,熔点2580℃,沸点2850℃,禁忌物为水、蒸汽和氧化剂。
(3)危险特性
本身不易燃,但与水混合放热可使易燃物燃烧;本品能刺激皮肤、关节、角膜、粘膜、上呼吸道、眼睛、造成灼伤、脱屑性水疱、皮疹性皮炎、流泪、眼穿孔、呼吸道溃疡、鼻隔膜穿孔、支气管炎和肺炎。
(4)急救措施
眼接触时用水冲洗;皮肤接触时用水冲洗;吸入时将患者移至新鲜空气处,施行呼吸复苏术;食入时给饮大量水,勿催吐,就医。
(5)防护措施
穿防护服,戴防护镜,每日下班前洗澡更换工作服;选用适当呼吸器;配备应急淋浴设施及眼药水;定期检查皮肤、眼睛、鼻子、嘴及肺。
(6)储存
储存在地板干燥、防火和耐侯性能良好的房间;保持通风,并远离禁忌物。
碳化钙(电石)
(1)危规分类及编号
遇湿易燃物品,GB4.3类43025。
UNNo.1402;IMDGCODE4335页,4.3类。
(2)理化性质
电石是商品名称,化学名称为碳化钙。灰黑色固体,熔点是2300℃,相对密度2.22(相对于水),分子量为64,其不溶于所有的有机溶剂中,能导电,具有很强吸湿性,能吸收空气中的水汽,吸湿后放出乙炔气,而使电石粉化。常温下不与空气中的N2、O2发生反应,但与水能发生剧烈反应生成乙炔和氢氧化钙。
(3)危险特性
干燥时不易燃,但遇湿产生大量易燃、易爆气体(乙炔)。电石刺激皮肤、眼睛及呼吸道,吸入尘粒,可引起肺水肿。
(4)急救措施和防护措施
用干粉、苏打粉或石灰灭火剂,勿用水或泡沫灭火剂。戴护目镜,着长袖衬衫,戴防尘面具,重点保护眼睛、皮肤和呼吸道。
(5)泄漏处理
须穿戴防护用具进入现场;排除一切火情隐患,保持通风;用简便、安全的方法收集泄漏粉末于密闭容器中,待处理;勿使泄漏物接触水;不得将泄漏物排入下水道,以免爆炸。
(6)储存
储存在干燥、阻燃、通风、不带喷淋设施的场所,开启和关闭容器时,应用防爆型工具,储存处使用防爆电器设备。
乙炔(电石气)
(1)危规分类及编号
CAS:74-86-2;RTECSAO9600000;
UN1001;危编号21024。
(2)理化性质
无色气体,有轻微乙醚味;熔点-81.8℃,沸点-75℃,闪点-32℃;相对空气密度为0.91,爆炸上下限为100.0%~2.5%,溶解度为90;禁忌热、压力、铜、银、强氧化剂、强酸、卤素。
(3)危险特性
易燃,易爆。高浓度纯乙炔是缓和麻醉剂和窒息剂,由乙炔引起病症和死亡的主要原因是由于乙炔中含有杂质砷、硫化氢、磷化氢、二硫化碳、一氧化碳,其症状为呼吸急促、困难,损伤警觉神经,使肌肉失调,并出现青紫、无力、脉搏不规则、恶心、呕吐、虚脱、判断和感觉受挫、失去知觉、惊厥甚至死亡,心肌对肾上腺素引起窒颤敏感度降低。
(4)急救措施和防护措施
堵漏,使用干粉、二氧化碳灭火剂,将患者移至新鲜空气处,呼吸困难时,输氧,呼吸停止时,施行人工呼吸,就医。严禁烟火,作业现场保持良好通风,高浓度环境中,戴供气式呼吸器、防化镜,穿工作服。
一氧化碳
(1)危规分类及编号
易燃气体,GB2.1类21005;UN编号:1016。
(2)物化特性
无色、无味气体。相对密度0.814。熔点-205℃。沸点-191.5℃。临界温度-140.2℃,临界压力3.5×106Pa。蒸气相对密度0.97。相对密度(空气)0.97。微溶于水。
(3)危险特性
易燃。自燃点608.9℃。气体比空气轻,在空气中燃烧时为蓝色火焰。与空气混合能形成爆炸性混合物,爆炸极限12.5%~74%,遇热或明火即爆炸。剧毒,吸入后,会与血红蛋白结合,干扰血液携氧能力,造成组织缺氧,症状为头痛、头昏、昏睡、恶心、呕吐、虚脱、昏迷直至死亡;开始苍白、继而皮肤和粘膜微红;严重损害脑细胞,还会引起继发症,轻者损害心肌,重者损伤锥体外系统,包括基底神经节。接触大量一氧化碳会立即发生意识丧失。接触浓度(10000~40000)ppm在几分钟即可致死;浓度(1000~10000)ppm在13~15分钟引起头疼、眩晕和恶心,如果再继续接触10~45分钟,根据浓度的不同,则可能迅速昏迷,直至死亡;低于这个水平,发生症状前的时间长些,500ppm在20分钟后、200ppm约50分钟后引起头疼。典型一氧化碳中毒的病人皮肤常为樱红色。
(4)急救措施
用干粉灭火剂,用水冷却火中容器,以免爆炸。人员吸入后立即将患者移至空气新鲜处,施行人工呼吸。
(5)防护措施
严禁烟火;一氧化碳浓度不高场合,戴防毒过滤面具;浓度过高场合,使用自携式送风呼吸器。
(6)泄漏处理
须穿戴防护用具进入现场;排除一切火情隐患;保持现场通风,堵漏;如果桶装容器泄漏无法堵漏,应将其移至空旷安全处修理或放空。
焦炭(兰炭危害性质近似)
焦炭是可燃物质,引燃温度组别为T11。焦炭粉尘具有燃爆性,其燃爆下限浓度为37~50g/m(粉尘平均粒径为4~5μm),高温表面沉积粉尘(5nm)的引燃温度为430℃,云状粉尘的引燃温度>750℃。焦炭属于丙类火灾危险物质。对人的危害性:焦尘对人体的危害程度主要参照粉尘分散度和粉尘浓度,它能引起呼吸系统疾病及尘肺,早期无明显症状,只有当并发支气管或肺部感染时才出现相应症状。肺组织机构遭到明显破坏,引发心肺功能的损害。
3、所涉及物质危险、有害因素小结
根据以上物质危险有害因素辨识,生产中可能出现事故的危险、有害因素归纳如下:
氧化钙(生石灰)是强碱性腐蚀品,遇水混合放热可使易燃物燃烧,对皮肤、眼睛、关节、粘膜、上呼吸道有强烈刺激。可造成灼伤、脱屑性水疱、皮疹性皮炎、流泪、眼穿孔、呼吸道溃疡、鼻隔膜穿孔、支气管炎和肺类伤害。
电石属甲类火灾危险性物质,在遇水甚至潮湿的空气中能发生反应生成乙炔和氢氧化钙,乙炔爆炸极限为82.0%~2.5%,是易燃易爆气体,一旦大量积聚极易发生火灾爆炸事故;氧化钙和氢氧化钙能灼伤皮肤,刺激呼吸道,对人体有一定危害作用;
一氧化碳属有毒、易燃气体,与空气混合达到一定浓度会引起燃烧和爆炸,爆炸极限为82%~12.5%。
焦炭、兰炭、燃煤均为可燃固体,其粉尘具有燃爆性。
上述物料的危害特性见表1。