【案例】乙炔气体聚集爆炸事故

乙炔是一种无色的、略比空气轻但极易燃的气体。在空气中爆炸极限2.3-72.3（vol）。加压和液化时都可能发生强烈的爆炸。因此，通常都是充装在有丙酮的钢瓶内，溶解在丙酮中，并处于较低的压力。

在美国新泽西州的一个乙炔工厂发生了一起爆炸事故，导致3人死亡和1人重伤。该工厂利用电石和水反应生产乙炔气体，同时副产石灰水。生成的乙炔气体经净化后充装到乙炔钢瓶内销售。

 

CaC₂(电石) + 2H₂O  = C₂H₂ (乙炔) + Ca(OH)₂ (石灰水) + 热

在这家工厂，用于产生乙炔的水有两个来源，一是工艺水，一是回用水。如下图所示。操作人员可以在二者之间切换。

在进入乙炔发生器（反应器）的水管上，安装有一个止回阀，它允许水通过进水管道进入乙炔发生器。设计人员希望这个止回阀能够阻止乙炔从发生器逆流 （如下图）。

在事故发生前，操作人员对进入发生器的水源进行了切换，从工艺水切换到回用水。由于回用水没有及时投用，回用水管道内的压力较低（低于发生器内的压力）。在发生器和回用水管道之间存在压差，发生器内的乙炔进入回用水管道；此时，回用水管道上的止回阀失效了，它未能阻止乙炔气体逆流进入回用水管道（请见下图）。

在回用水管道上，有一个放净阀，它位于水罐区内。为了防止回用水在管道内结冰，通过该阀门往外排水。发生事故当天，这个阀门处于开启的状态（未及时关闭）。来自发生器的乙炔气体经由此放净阀，源源不断地进入储罐区，并形成聚集（请见下图）。

在水罐区域存在引火源（如高温的电气设备的表面）。乙炔气体在水罐之间的空间内聚集，并与空气混合，形成了爆炸性混合物。这些累积的爆炸性混合物被引火源点燃，发生爆炸（请见下图）。

这起事故导致3人死亡，教训惨痛。我们可以从几个方面来思考和吸取教训：

1. 切换工艺水和回用水的操作过程，应该有适当的操作指南或操作程序；工厂操作人员应该接受培训。操作程序需要包括切换前对管道状况开展检查的要求。

2. 止回阀是不可靠的！在安全风险评估时，止回阀通常不作为一个有效的措施来看待，因为它们的失效率太高了。

3. 这起事故中，回用水管道上的放净阀值得留意。虽然是水管，但它与易燃物料的系统相连，就存在易燃物料串入并发生泄漏的可能性。它应该排放至安全的地点，以防易燃物泄漏并聚集。

来源：瑞迈咨询