化工安全与环境２０１１年第３５期 工作 电石生产危害因素辨 识与 分析 张五交 中平能化集团化工事业部 郭 晓 河南质量工程职业学院 全密闭加热法制电石是以生石灰和焦炭为原料，在电石炉内 依靠电弧高温熔化反应而生成，生产工艺主要包括原料贮存、石灰 破碎、焦炭干燥、电石生产、固态电石冷却、破碎、储存以及电极壳制 工程及辅助设施进行分析。 石灰烧制的石灰窑，以电石炉气为能源，烧制石灰，生产过 程中涉及到高温、明火和有毒、易燃的ＣＯ气体，也需要对其进 造、炉气净化回收和石灰烧制等几个部分，并可分大体划分为原料 行危险、有害因素分析。 处理、配料、电石炉反应制电石和尾气处理４个单元。 电石生产过程中各装置所用的原料、产品和副产品都具有 生产过程中所用原料、副产品和产品涉及多种危险物质， 较高危险性，为了有序、系统地辨识生产过程中所涉及的危险 其中主要有焦炭、电石、乙炔、电石炉气（主要成分为：一氧化碳 物质，生产过程将所涉及到的危险物质列于表１，并根据《化学 ７５ ～９Ｏ ，氢气２ ～７ ）等，生产工艺较为复杂。因此在危 品分类和危险性公示通则》（ＧＢ１３６９０—２００９）分析所涉及的危 险、有害因素识别中针对主要危险物质的特性、工艺过程、公用 险物质，其主要理化参数见表２。 表１ 生产所用原材料、副产品及最终产品物质危险特性 物质名称 危险性类别 危 险 特 性 主要危险特性 一氧化碳 易燃气体（有毒） 与空气混合能形成爆炸性混合物，有火灾爆炸危险。有毒、有窒息性 火灾、爆炸、中毒 氢气 易燃气体 与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热会引起燃烧爆炸。遇卤素会引起燃烧 爆炸 火灾、爆炸 电石 遇湿易燃固体 爆炸危险性遇湿产生乙炔气具有火灾爆炸危险性，燃烧分解产物为乙炔、一氧化碳等，具有火灾 火灾、爆炸 。 乙炔 易燃气体 与空气能形成爆炸性混合物，遇明火、高热会引起燃烧爆炸，遇卤素会引起燃烧爆炸 火灾、爆炸 焦炭 可燃固体 遇高温燃烧，焦炭粉尘具有爆炸危险性 火灾、爆炸、粉尘 表２生产所用原材料及产品燃爆危险性 物质名称 自燃点（℃） 爆炸极限（ ） 燃烧热（ｋＪ／ｍ。） 闪点（℃） 火险类别 一氧化碳 ６１Ｏ １２．５～７４．２ １２７００ ＜一５０ 乙类 氢气 ４Ｏ０ ４．１～７４．１ ２４１．０ ＜一５ｏ 甲类 乙炔 ３０５ ２．１～８０．０ ５７９６４．３ 一 甲类 电石 一 甲类 焦炭 ４５０～６５０ ３５ｇ／ｍ。（煤尘） ２５．１２～３１．４ｏｋＪ／ｋｇ 一 丙类 由表１和表２可以看出，在以生石灰和焦炭为原料制电石 害。电石生产过程中的危险类型主要有火灾、爆炸、中毒和 的生产过程中，所用物质、产品及副产品约５种，其中３种为 窒息，其次是触电、机械伤害、高处坠落、雷击等作业伤害 易燃气体，１种遇湿易燃固体、１种为可燃固体，可以得出在 等，以及灼伤、粉尘、噪声、起重伤害等危险、有害因素。 整个生产过程中，存在较大的火灾与爆炸危险性；同时，表１ 中有１种有毒、易燃气体一氧化碳，生产过程中有使人产生 二、火灾、爆炸危害分析 中毒、窒息的可能。因此，电石生产过程中主要危险物质的 （１）原料焦炭贮存与干燥时，由装载机、带式输送机及斗 危险形式为产生火灾、爆炸、中毒、粉尘。 式提升机送到破碎筛入楼筛分，可产生粒径微小的煤尘，若 一、工艺过程危险、有害因素辨识分．丰斤 没设除尘装置，当飞扬的煤粉尘与空气混合达到爆炸极限后，如遇火源，可引起煤粉尘爆炸。振动筛也可造成煤粉尘飞扬， 从主要危险物质特性、工艺流程分析可见，电石生产、 若没设除尘装置，当飞扬的煤粉尘与空气混合达到爆炸极限 尾气处理、原料处理、气烧石灰窑等生产过程中用到的原材 后，如遇火源，也可引起煤粉尘爆炸。在焦炭干燥时，干燥 料、中间产物以及产品都是火灾危险性较高的物质（如氢气、 窑的温度达７。０～７５０℃温度较高，煤粉与空气混合达到爆炸 一氧化碳、电石、乙炔、焦炭等），且个别物质有毒有害，整 极限，如遇火源，同样也可引起煤粉尘爆炸。在焦炭的贮存 个工艺过程较复杂，温度高。在正常生产情况下，生产过程 过程中，如果粉仓中焦炭氧化产生的热量大于散发量，长期 是安全的。但是，一旦设备出现故障、控制失灵、人为操作 积聚达到自燃温度会使焦炭自燃，引起火灾。 失误，以及设备和线路设计及选材不合理，安装施工质量低 （２）电石生产的原料为焦炭和生石灰。在电石炉内温度 劣，设备、管道发生泄漏等，很可能使整个生产系统的安全 达１９００￣２２００℃，生产电石，并产生主要成分为ＣＯ、Ｈ２的 运行受到威胁，甚至造成事故，并有可能使作业人员受到伤 炉气。电石分解可产生乙炔等气体，这些电物质都是易燃物 ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ⑩—— 工作研讨 质，达到一定的浓度，可引发火灾爆炸事故。 （３）炉气的出口温度较高，需要降温到２６０℃时才能送至 除尘。由于其主要成分为ＣＯ、Ｈ ，为爆炸范围较宽的可燃爆 化工安全与环境２０１１年第３５期 此外，因电气设备多年失修、绝缘老化等原因而发生电 气设备的着火、爆炸事故等，造成人员伤害等；无电气特种 作业证的人员从事电气作业；从事电气作业无专人进行监护、 绝缘防护器具不符合要求等均有可能造成触电事故。 ２．雷击 炸性气体，与空气混合达到爆炸极限时，遇点火源就会发生 火灾爆炸事故。 （４）产品电石在冷却、破碎和贮存时，会遇湿产生乙炔， 达到爆炸极限，遇点火能量而发生爆炸事故的可能。 （５）石灰窑以电石炉气为能源，ＣＯ气体具有火灾爆炸性， 由于厂区内有较高的建筑物厂房、电石炉、白灰窑、ｎ 灰窑放空烟囱等高处厂房的金属设备及管道，若接地不良， 存在发生雷击的可能。 发生意外泄漏时，遇点火源能量，有发生火灾爆炸的可能。 （６）变、配电站有可能发生电气火灾、爆炸事故。其原 因主要为短路、过载、接触不良、散热不良、照明、电热器 五、高空坠落危害性分析 整个生产装置区设备较多，各种皮带运输机、料仓、电 具安置或使用不当、变压器油位过高或过低、油开关油位过 低或过高等等。 （７）中心化验室在进行样品分析时，可能会使电石遇湿 产生乙炔，而发生火灾爆炸事故 （８）火灾爆炸区域没有选用相应的防爆电气设备、选型 石炉、天车等高度通常较高，电石炉上设置有温度等二次仪 表，操作人员需要经常通过盘梯、平台到达操作、维护、调 节、检查的作业位置平面或作业位置上。同时，石灰窑的作 业高度也较高。这些梯、台设施为作业人员巡检和检修等作 业需要提供了方便，成为检查、测量及其他作业时经常通行 或滞留的地方。但是同时因位于高处，也就存在着一定的危 错误或防爆电气设备损坏，导致发生电气打火引发火灾或爆 炸事故。 险——高处作业的危险。这些距跌落基准面２ｍ以上高处作业 的平台、扶梯、走道护梯、塔体等处，若损坏、松动、打滑 三、中毒危害分析 电石生产过程中涉及的一氧化碳具有较大的毒性，同时 电石也具有一定的毒性和对人员的腐蚀性。 （１）在电石炉和炉尾气中，含有大量的ＣＯ。发生泄漏或 或不符合规范要求等，当作业人员在操作或巡检时不慎、失 去平衡等，均有可能造成高处坠落的危险。 依据《高处作业分级》（ＧＢ３６０８—９３）对高处作业进行分 级， 表３列出了主要高处坠落发生部位。 表３ 主要高处坠落部位及分级 检修前空气置换不充分，有造成人员中毒的可能。 （２）石灰窑以电石炉气为能源，发生泄漏，有造成人员中 毒的可能。 一 （３）中心化验室、产品库区都存在大量电石。正常情况 下，不会对人员造成损伤。但与人员接触时，会损害皮肤， 引起皮肤痛痒、炎症、“鸟眼”样溃疡、黑皮病。皮肤灼伤表 现为创面长期不愈及慢性溃疡型。接触人员出现汗少、牙釉 质损害、龋齿发病率增高等。 （４）此外，电石遇水还可生成少许的磷化氢等剧毒气体， 应引起注意。 四、触电与雷击危害分析 １．触电 电石生产过程的配电线路、各种电气带动的生产设备、 照明线路及照明器具、设备检修时使用的配电箱及移动式电 气设备或手持式电动工具等存在电伤、直接接触电击及间接 接触电击的可能。由于用电设备主要为低压设备，且操作人 员主要与低压设备接触。因此，易发生低压触电事故。另外 电气设备及线路，由于作业环境不良、线路绝缘层腐蚀损坏， 以及维护管理不善等原因可能有发生触电的危险。 在检修作业过程中，如未能对高压电缆进行放电或者验 电，就贸然进行检修作业，就有可能被电击的危险；再如在 对电气设备或线路的检修作业过程中没有对正在检修的电气 设备或线路挂临时接地线，可能因联系不周，突然送电而造 成正在检修的作业人员发生电击事故。 再者，作业人员在作业过程中因思想麻痹，注意力不集 中，过分接近带电体而发生电击或电伤事故；同时还可能因 大型起重设备在起吊作业过程中，其起重设备的钢丝绳等过 分接近高压线等而发生起重机带电，造成起重机操作人员电 击事故等。 ——从表３可知，配料单元（石灰破碎、焦炭烘干、配料系 统）和石灰窑系统的高处坠落危险性很高。 此外，为了设备检修作业时的需要，常常须要进行高处 作业，有时还须临时搭设高处检修作业平台或脚手架，往往 因搭设的检修作业平台或脚手架不符合有关安全要求，或高 处作业人员没有遵守相位的安全规定等，而发生高处坠落事 故 六、机械伤害危害分析 石灰石、生石灰、焦炭在破碎、筛分、运输过程中，如 ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶｌＲＯＮＭＥＮＴ⑩—— 化工安全与环境２０１１年第３５期 ｌ 谴 发生设备故障或作业人员违章作业，有可能发生机械伤害事 （１）焦炭烘干。焦炭烘干用的炉气温度达到７００～７５０￣Ｃ， 故。同样在电石产品的破碎、贮存、包装、码垛过程中，如 用过的热风温度也高达１６０￣Ｃ左右，如果发生泄漏或防护不 发生设备故障或作业人员违章作业，有可能发生机械伤害事 良，就会造成高温烫伤。 故。 （２）电石炉。电石生产炉内高温２０００℃，辐射温度４００～ 电动机、筛子等设备的转动部位，如防护措施不到位， ７００￣Ｃ，如不加以防护，则有可能造成人员烧伤、烫伤，生产 或防护存在着一定的缺陷，或在事故及检修等情况下，存在 现场无法操作。 机械伤害的可能。 （３）炉气净化。炉气出口温度达７００℃以上，降温到 七、物体打击危害分析 ２６０￣Ｃ左右后送往除尘，这样的高温如果防护不当，就会造成 高温烫伤。 高处作业时作业人员从高处随意往下乱抛物体；或放在 （４）电石冷却与储存。液态电石冷却时，温度达２０００￣Ｃ 高处脚手架上的物品与材料等堆放不稳发生塌落掉下；或在 以上，如果发生溅出或电石锅倾倒，有造成人员汤伤的可能。 检修作业过程中工器具安装不牢固及不慎脱落飞出；或在检 同时凝固冷却的电石温度也很高，人员在进行操作时有发生 修作业过程中敲击物体后，边、角飞溅；或正在转动的机器 高温烫伤的可能。 设备另部件因安装不牢固而飞出，这些乱抛的物体、坠落的 （５）石灰窑系统。由于在烧制石灰的温度达１１００℃～ 物品与材料、飞出的工器具、飞出的零部件与飞溅边角等均 １３００℃，温度很高，如不加防护，则有可能造成人员烧伤、 可造成对作业人员及周围的人员的物体打击，以至造成伤害， 或高温烫伤。 甚至严重伤害。起重作业过程中存在物体打击的危险性；垛 码散垛也存在物体打击的危险性。 十一、其他危害、有害因素分析 八、粉尘危害分析 在生产过程中还存在其他的危险、有害因素，如起重作 业伤害、车辆伤害、电磁辐射等。 在气烧石灰窑系统中，在破坏原料和产品时，存在产生 起重作业潜在的危险性是物体打击。如果起重吊装的物 粉尘危害。 体是易燃、易爆、有毒、腐蚀性较强的物料，此时若吊索具 电石生产过程中对人体产生危害的主要是粉尘，由于粉 意外断裂、吊钩损坏或违反安全操作规程等，发生吊物坠落， 尘粒径在ｌＯｆｆｍ以下的占多数，人吸入后会在体内长期沉积， 除有可能直接伤人外，还会将盛装易燃、易爆、有毒、腐蚀 使肺功能受到影响。 性较强的物件包装损坏，介质流散出来造成污染，甚至发生 焦炭输送、转接、筛分、破碎过程中均会产生焦炭粉尘， 火灾、爆炸、腐蚀、中毒等事故。 生石灰的破碎也会产生粉尘，飘逸在车间空气中的煤尘可随 起重机和天车在运行过程中，基础不稳固被拉翻，或因 空气进入人体肺部粘附在肺泡壁上，长期大量吸入煤尘可导 拉绳或跑绳突然断裂，就有可能对周围正在作业的人员造成 至煤尘肺。 严重的伤害。钢丝绳排列不整齐，钢丝绳跑偏、钢丝上有毛 破碎生石灰也可产生大量的粉尘，飘逸后也会对作业人 刺，刮住作业人员的衣物等就有可能对作业人员造成至命的 员的肺部造成伤害。 伤害。 九、噪声危害分析 起重机械在检查、检修作业过程中，还存在着触电、高 处坠落、机械伤害等危险性，汽车吊在行驶过程中还存在着 噪声是人们不需要、不愿意听到的声音。在作业环境中， 引发交通事故的潜在危险性。 由于生产性因素产生的噪声为工业噪声。 在配料中使用了电磁振动给料机，电石炉系统中也使用 噪声分机械噪声、空气动力噪声（气流噪声）和电磁噪声。 了电极等设备，如果屏蔽不良，会对人员造成电磁辐射伤害。 电石生产过程的主要噪声源来罗茨风机及空气压缩机管 此外，皮带运输机也能引起相应的危害事故，甚至是严 道的进出口。 重的伤害事故。 石灰生产、焦炭与生石灰配料制备系统主要的噪声源有： 由于该生产装置在日常运行、检修等工作中，需要运用 震动筛、破碎机。 的各种车辆（如：起重车辆、物品运输车辆以及其他进入生 大多辅助工程及公用工程中都存在噪声危害，如泵房以 产区域的各种车辆等），如果管理不善等原因，则各种车辆在 及锅炉房、给排水设施，会产生较高的噪声。噪声会对现场 生产装置区域会对作业人员造成一定的伤害；同时会对生产 作业人员带来健康危害，长时期在高强度噪声环境中作业会 装置造成一定的损坏，进而引发事故对作业人员造成伤害。 对人的听觉系统造成损伤，甚至导致不可逆性噪声耳聋。此 因此，该生产装置在运行过程中，对车辆伤害应当引起一定 外，噪声对人的心血管系统、消化系统等均有一定的负面影 的注意。 响。 通过上面的分析，我们可以得到：电石生产过程中的主 十、高温危害分析 要危险、有害因素是火灾、爆炸及中毒；其次是高处坠落、 触电、机械伤害、粉尘危害、高温、噪声等其他危害。电石 对使用或输送高温介质的设备、管道凡高温（外表温度 生产过程的主要危险物质是ＣＯ和电石，都具有火灾危险性， ≥６ｏ ｏｃ）的设备及管道，均采取保温隔热措施，发生以防发 而ＣＯ还具有爆炸危险性和毒性危害。因此，在生产过程中一 生高温灼伤伤害。在电石生产过程中，可能发生高温烫伤的 定要针对生产实际情况采取有针对性的措施和管理办法，避 部位如下： 免生产事故的发生。口 ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＳＡＦＥＴＹ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ⑩——
