ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство ацетилена из карбида кальция из "Аварии в химических производствах и меры их предупреждения" Являясь экзотермическим соединением, ацетилен в опеределен-ных условиях способен к взрывному разложению в отсутствие кислорода или других окислителей. При этом выделяется энергия (8,7 МДж/кг), которой достаточно, чтобы разогреть продукты реакции до 2800 °С. Ацетилен способен к самопроизвольному разложению при горении, взрыве, детонации и каскадном разложении. Конечное давление газов зависит от характера разложения. При взрыве скорость распространения пламени достигает нескольких метров в секунду, а конечное давление, являясь функцией развиваемой температуры, возрастает по сравнению с начальным в 8—12 раз. Давление детонационной волны до ее отражения от стенки (а также от торца, изгиба и т. д.) может увеличиться в 30 раз, а в отражаемой волне в 50—100 раз. [c.20] Для ацетилена известно так называемое нестационарное горение, при котором часть газа сгорает, а остальное количество сжимается перед фронтом пламени и детонирует уже в сжатом состоянии. Давление, развивающееся при таком разложении, может быть больше в 500—600 раз давления в отраженной детонационной волне. [c.20] В присутствии газов-разбавителей, например окиси углерода, ацетилен может воспламеняться и при 250—300 °С. Некоторые твердые вещества также понижают температуру самовоспламенения ацетилена в 1,5—2 раза. Так, в присутствии карбида кальция температура самовоспламенения ацетилена при атмосферном давлении составляет 500 °С. Окислы меди, железа и других металлов, являясь весьма активными катализаторами, в значительной мере способствуют снижению температуры разложения ацетилена. Наименьшая температура, при которой возможен взрывной распад ацетилена, находящегося под избыточным давлением 400 кПа, составляет в присутствии меди 240 °С, а в присутствии окислов железа 280 °С. [c.21] Давление, при котором возможно разложение ацетилена со взрывом, зависит от начальной температуры, а также от энергии поджигающего импульса. При очень большой энергии импульса (1200 Дж) взрывное разложение ацетилена может наступить и при 65 кПа. С возрастанием начального давления ацетилена требуемая энергия инициирования резко уменьшается (рис. 1). Поэтому в производстве ацетилена должны строго ограничивать давление и температуру ацетилена. [c.21] Абсолютное давление ацетилена в ацетпленоироводах диаметром до 400 мм не должно превышать 250 кПа, а при больших диаметрах не должно превышать 100 кПа. При более высоких давлениях ацетиленопроводы заполняют насадкой. [c.21] Наиболее опасны в эксплуатации аппараты и трубопроводы высокого давления (0,15—2,5 МПа), так как при случайных перегревах или по каким-либо другим причинам в них мол ет возникнуть взрыв, переходящий при большой длине трубопровода в детО нацию. Поэтому для компримирования и транспорти рования ацетилена под высоким давлением диаметры трубопроводов принимают не более 20 мм, а для ограничения распространения взрывной волны на трубопроводах большой длины устанавливают детонационные огнепреградители. [c.21] Энергия зажигания при различных давлениях. [c.21] При расчетах запас прочности аппаратов и трубопроводов принимают таким, чтобы в случае взрыва герметичность системы не нарушилась. [c.22] При компримировании температура концентрированного ацетилена не должна превышать 60 °С. Температура газов пиролиза, содержащих до 11% (об.) ацетилена, и газов электрокрекинга, содержащих до 20% (об.) С2Н2, должна быть не более 150 и 120°С соответственно. [c.22] Наибольшую опасность представляют собой смеси ацетилена с воздухом и кислородом. Пределы взрываемости смеси ацетилена с воздухом составляют 2,2—100% (об.), а смеси ацетилена с кислородом 2,5—100% (об.). Максимальная скорость распространения пламени при горении ацетилено-воздушной смеси и содержании ацетилена 9,4% (об.) составляет 1,69 м/с, а при горении ацетилено-кислородной смеси и содержании 25% (об.) ацетилена 13,3 м/с. Смесь ацетилена с хлором и другими окислителями может взрываться под воздействием источника света. Поэтому в промышленных условиях принимают меры, позволяющие избежать возможности образования смесей ацетилена с газами-окислителями. [c.22] К зданиям, предназначенным для производства технического ацетилена, не разрешается пристраивать помещения для производства хлора, компримирования, сжижения и разделения воздуха и др. [c.22] Для предупреждения образования смесей ацетилена с окислителями в производственных условиях должны приниматься эффективные меры и применяться надежные технические средства, позволяющие ограничить попадание хлора, воздуха или кислорода в аппараты и трубопроводы с ацетиленом. Во избежание подсоса воздуха в приемных трубопроводах ацетиленовых компрессоров не допускается образование вакуума избыточное давление газа в них должно быть не менее 300—500 Па. [c.22] Для предупреждения выбросов ацетилена через газгольдер или попадания воздуха в систему предусматривают сигнализацию крайних положений колокола, а также систему блокировок, которая прекращает подачу газа при чрезмерном заполнении газгольдера или сокращает отбор газа при минимальном его содержании в газгольдере. [c.22] Для повышения безопасности транспортирования концентрированный ацетилен и фракции высших гомологов ацетилена часто разбавляют (флегматизируют) водяным паром или азотом. Для этой же цели аппараты снабжают системой непрерывного поддува инертного газа. [c.23] Для подвода инертного газа к оборудованию и трубопроводам, работающим под избыточным давлением ацетилена, предусматривают гибкие шланги или съемные участки с запорной арматурой, устанавливаемой с обеих сторон съемного участка или шланга. После продувки эти участки трубопроводов или шланги снимают, а на запорной арматуре со стороны подачи ацетилена устанавливают заглушки. На общей линии ввода инертного газа для продувки оборудования, находящегося под давлением ацетилена, устанавливают обратный клапан или маслозатвор. [c.23] При взаимодействии ацетилена с водными растворами солей меди, серебра и ртути образуются осадки соответствующих ацети-ленидов металлов, характеризующиеся взрывчатыми свойствами. Ацетилен, содержащий влагу и аммиак, при длительном контакте с красной медью может реагировать с ней с образованием ацети-ленидов меди. При соприкосновении с серебром ацетилен способен образовывать взрывчатое ацетиленистое серебро. Содержание меди в материале аппаратуры, запорной арматуры, приборов и других устройств, применяемых в производстве ацетилена, не должно превышать 70%. [c.23] Технологические же процессы, связанные с превращениями ацетилена на медьсодержащих катализаторах, должны проводиться в условиях, исключающих возможность образования взрывоопасных ацетиленидов меди. [c.23] Непредельность ацетилена обусловливает его способность по-лимеризоваться. Ацетилен полимеризуется при температуре выше 400 °С, а в присутствии окислов металлов или других катализаторов при 240—300 °С, при этом выделяется значительное количество тепла. Выделяющееся тепло способствует дальнейшей полимеризации, и при температуре выше 500 °С может произойти взрывчатый распад еще не подвергшегося полимеризации ацетилена. [c.24] Побочные продукты полимеризации — гомологи ацетилена, которые накапливаются в виде отложений в аппаратах, машинах и трубопроводах, склонны к самопроизвольному взрывному разложению. Самовоспламеняется на воздухе сухой остаток полимеров, образующийся на стадии регенерации растворителя после его насыщения гомологами ацетилена при концентрировании ацетилена из газов пиролиза. [c.24] Поэтому аппаратуру и трубопроводы необходимо периодически освобождать от полимеров, а перед остановкой и вскрытием аппаратов продувать инертным газом. [c.24] Вернуться к основной статье