一、電石的使用安全要求

　　(一)電石的物理化學(xué)性質(zhì)及毒性

　　電石是碳化鈣的俗稱，是鈣與碳的化合物，其分子式為CaC2。從外表上看，它是堅(jiān)硬的塊狀物體，斷面呈現(xiàn)深灰色或棕色，

　　電石的制造是將焦炭和氧化鈣放在電爐中熔煉，其反應(yīng)式為：

?

　　將溶液注入鋼錠模中，并在模中凝固，再按所需大小進(jìn)行粉碎，然后裝入電石桶。一般電石塊的大小為2～80mm，小于2mm的電石很少使用。

　　工業(yè)用電石平均含有70％的CaC2，雜質(zhì)CaO約占24％，其余碳、硅鐵、磷化鈣和硫化鈣等共占6％。

　　1．電石與水的化合作用

　　電石屬于遇水燃燒危險(xiǎn)品。電石與水化合極為活躍，同時(shí)生成乙炔氣和氫氧化鈣(熟石灰)，并放出大量的熱，可以使乙炔燃燒引起火災(zāi)和爆炸。電石與水的化合反應(yīng)式為：

?

　　這里應(yīng)當(dāng)指出，電石和水有很大的化學(xué)親合力，它甚至能使空氣中的水蒸汽或含在鹽類(lèi)中的結(jié)晶水分解。因此，當(dāng)水量不足、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程得不到很好的冷卻時(shí)，上述電石分解的熱量可能使反應(yīng)區(qū)的溫度上升很高。如果溫度不超過(guò)200℃，就可能按下列反應(yīng)生成CaO。

?

　　在這種情況下，電石因奪去Ca(OH)2中所含的水分而分解，熟石灰成密實(shí)的外皮包圍著電石塊，能使它們淤積并且劇烈地過(guò)熱。當(dāng)溫度超過(guò)300℃，壓力超過(guò)150kPa，就可引起乙炔的燃燒爆炸。實(shí)際上在這種情況下，電石表面溫度可達(dá)800～1000℃。

　　考慮到上述各種原因，分解一公斤電石實(shí)際上一般需要5～15公斤水(包括分解用水和冷卻用水)。這就是要安全使用乙炔發(fā)生器，就必需及時(shí)換水和供給足夠水量的道理。

　　2．電石的分解速度

　　電石與水作用的分解速度(或乙炔氣生成速度)是以每公斤電石在分解時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的乙炔氣體(升)來(lái)說(shuō)明的。它與電石的純度、粒度及水的純度和溫度有關(guān)。

　　電石及水的純度高，分解速度比較快，水的溫度高也能加速分解。水中混有Ca(OH)2會(huì)使電石的分解減緩。

　　電石塊的尺寸大小(粒度)是影響分解速度的最主要因素。電石塊的尺寸越小，分解速度越快。當(dāng)塊的尺寸加大時(shí)，分解速度隨之減緩，而每公斤電石的乙炔總生成量則增加。最大的分解速度發(fā)生在電石與水接觸的最初2～4分鐘內(nèi)，而后因?yàn)殡娛砻嬷饾u粘附熟石灰，分解速度逐步減緩。通常以電石發(fā)生乙炔總量的98％作為其完全分解的時(shí)間。對(duì)每邊尺寸為2～8至50～80mm的電石來(lái)說(shuō)，其完全分解的時(shí)間變動(dòng)于5．5～13分鐘之間，其關(guān)系如表2—5。

　　表2—5電石粒度與分解時(shí)間的關(guān)系

?

　　從表中得知，不同粒度的電石，其分解時(shí)間也不同。因此在設(shè)計(jì)乙炔發(fā)生器時(shí)，應(yīng)考慮并規(guī)定電石顆粒的尺寸。如果違反規(guī)定采用小顆粒電石，則發(fā)生器內(nèi)的氣體壓力迅速增大，部分乙炔就經(jīng)安全閥排入大氣中，造成浪費(fèi)。當(dāng)安全閥失效時(shí)，就會(huì)發(fā)生事故。反之，大塊電石分解速度緩慢，氣體壓力不穩(wěn)定，影響焊接工作的順利進(jìn)行。

　　此外，在一般結(jié)構(gòu)的發(fā)生器內(nèi)，嚴(yán)禁使用電石粉(俗稱芝麻電石)，因?yàn)檫@種電石粉遇水后立即分解，發(fā)生高熱并結(jié)塊，可能促使乙炔自燃。當(dāng)發(fā)生器內(nèi)存有空氣時(shí)，更會(huì)引起燃燒和爆炸。

　　3．硅鐵雜質(zhì)

　　電石一般含有硅鐵雜質(zhì)。硅鐵摩擦碰撞容易產(chǎn)生火花，往往成為乙炔燃燒爆炸的火源，發(fā)生意外的事故。硅鐵來(lái)源于制造電石原料中的雜質(zhì)，如石灰中含有硅酸以及電爐的電極外殼的鐵質(zhì)落入爐料內(nèi)等。

　　4．電石的毒性

　　電石的毒性主要表現(xiàn)在電石具有腐蝕作用，接觸皮膚后會(huì)引起發(fā)炎和潰爛，象被石灰腐蝕一樣，電石掉入眼睛中是危險(xiǎn)的。電石由于含有磷化鈣、砷化氫等雜質(zhì)，與水作用放出磷化氫和砷化氫，對(duì)人體也是有害的。

　　(二)電石發(fā)生爆炸失火的原因

　　(1)由于包裝不嚴(yán)，電石受潮，桶內(nèi)空間形成乙炔與空氣的爆炸性混合氣。

　　(2)桶內(nèi)電石含有硅鐵，裝運(yùn)時(shí)互相摩擦碰撞，產(chǎn)生火花，或是開(kāi)啟電石桶方法和使用工具不當(dāng)，在操作中撞擊而產(chǎn)生火花。

　　(3)貯存電石的場(chǎng)所地面太低、潮濕或漏水等，電石受潮分解。

　　(4)電石庫(kù)房、乙炔站和電石破碎間積存的電石粉末未能及時(shí)清掃和妥善處理，吸收空氣中的水分而分解。

　　(三)對(duì)電石運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用的安全要求

　　1．電石的運(yùn)輸

　　搬運(yùn)電石桶時(shí)，如發(fā)現(xiàn)電石桶桶蓋密封不嚴(yán)等現(xiàn)象，應(yīng)在室外打開(kāi)桶蓋放氣后，再將桶蓋蓋嚴(yán)。嚴(yán)禁在雨天運(yùn)輸電石。電石桶上應(yīng)貼上防火防濕的標(biāo)簽字樣。進(jìn)出庫(kù)搬運(yùn)電石時(shí)應(yīng)使用小車(chē)，輕搬輕放，電石桶不得從滑板滑下或在地面上滾動(dòng)，防止撞擊摩擦產(chǎn)生火花而引起爆炸。