乙炔是爆炸危險性很大的氣體,由于乙炔分子結構中含有一個三價鍵(H-C≡C-H),而三價鍵是極不穩定的,很容易斷裂,同時放出熱量,其反應速度又特別快,往往在非常短的時間完成,產生大量的熱能,導致乙炔爆炸,乙炔氣的爆炸可分為氧化爆炸、分解爆炸和化合爆炸。
在各種發光源中,光能對乙炔幾乎沒有影響,其它各種發火源都能引起乙炔的燃燒和爆炸。因此在乙炔生產過程中明火(火焰、電火花、電弧等)、靜電、摩擦、絕熱壓縮等均可能導致乙炔燃爆事故的發生。
1.靜電
乙炔氣在管道內高速流動時,乙炔氣與管壁形成雙電層,隨乙炔氣流動,雙電層中一部分的電荷被帶走,產生靜電。人體在許多情況下也能帶電。當靜電積累后已達到火花放電的電壓,有引起火花放電的間隙;放電的間隙周圍有乙炔氣,放電火花能量超過乙炔的最小點火能時,就會發生乙炔燃爆事故發生。
2. 摩擦與撞擊
金屬之間摩擦和撞擊容易發熱和產生火花,當有乙炔氣泄漏時,會發生乙炔燃爆事故發生。
3. 電火花
電動機、電器和燈具等運行或啟閉時,可能產生火花,當有乙炔氣泄漏時,會發生乙炔燃爆事故。
4. 絕熱壓縮
在乙炔生產過程中,不僅在乙炔的壓縮系統會發生絕熱壓縮,在高壓乙炔輸送和充裝時也會發生,例如:高壓乙炔管道閥門迅速打開或氣瓶充氣時升壓過快以及當溶劑內存在氣泡的情況下,造成局部絕熱壓縮,根據絕熱方程式,會使乙炔溫度升高至自燃點,導致乙炔燃爆事故發生
5. 沖擊波
乙炔的初壓在0.1Mpa以上才會發生爆炸,若有很強的沖擊波的作用下,則在較低的壓力的乙炔氣中便能使其發生爆炸。
6. 氧化爆炸
當乙炔氣從設備、管道中泄漏到廠房的空間或空氣漏入乙炔設備、管道都可能直接形成乙炔與空氣或氧的爆炸性混合氣體,電石遇水或潮濕空氣中水分時,能迅速反應分解釋放出乙炔氣,然后與空氣混合成爆炸性氣體,如果遇火源或容器中混合氣被加熱,達到某一溫度時,也會引起發火,導致乙炔燃爆事故發生
7. 分解爆炸
乙炔是能夠分解爆炸的氣體,高壓乙炔在無空氣或氧氣等助燃劑的情況下,如有發火源,也可以爆炸。反應式如下:
C2H2→2C+H2+225KJ/mol
乙炔經壓縮后通過很多管道充灌至氣瓶中,管道中流動的大都是加壓的干燥乙炔,只要有激發能量,就會導致乙炔分解,甚至爆炸。又因配管長,免不了拐彎轉向,因此分解爆炸極易發展成爆轟。
8. 化合爆炸
乙炔的化學性質很活潑,乙炔與氯氣或次氯酸鹽相遇時,會發生激烈的化學反應,而導致燃燒爆炸,乙炔與銅、銀或銀鹽、汞或汞鹽等多種金屬或鹽發生反應,生成多種易爆的金屬炔化物。
(1)在乙炔生產過程中,供乙炔用的器材,如含有銀、汞和含銅量在70%以上的銅合金,會產生爆炸事故。
(2)在凈化過程中,因有使用氯和次氯酸鈉,當溶液中有效氯濃度超過一定值時,特別是PH值小時,容易生成易爆性物質氯乙炔,可能發生爆炸。乙炔與苛性鈉反應,也能生成爆炸性物質。