王新軍,臧傳近,宋成斌,張廣軍
(滕州市悟通香料有限責(zé)任公司,山東 滕州 277521)
二硫化碳是一種常見的有機(jī)溶劑和化工原料 ,工業(yè)上廣泛用于生產(chǎn)粘膠纖維、玻璃紙、四氯化碳 、農(nóng)藥和橡膠的硫化等。二硫化碳是生產(chǎn)人造絲、賽璐玢、四氯化碳、農(nóng)藥殺菌劑、橡膠助劑的原料;在生產(chǎn)油脂、蠟、樹脂、橡膠和硫磺等產(chǎn)品時(shí),二硫化碳是優(yōu)良的溶劑。也是精細(xì)化工生產(chǎn)應(yīng)用型較強(qiáng)的一種原料,被廣泛使用。
在常溫常壓下二硫化碳為無色透明微帶芳香味的脂溶性液體,有雜質(zhì)時(shí)呈黃色,少量天然存在于煤焦油與原油中,高純品有愉快的甜味及似乙醚氣味,一般試劑有腐敗臭雞蛋味,具有極強(qiáng)的揮發(fā)性、易燃性和爆炸性。燃燒時(shí)伴有藍(lán)色火焰并被氧化成二氧化碳與二氧化硫。
外觀與性狀:無色或淡黃色透明液體,易揮發(fā)。熔點(diǎn):-111.9℃ 。 密度:1.26g/cm3。相對蒸氣密度(空氣=1):2.64。沸點(diǎn):46.2℃。穩(wěn)定性:穩(wěn)定。飽和蒸氣壓(28℃時(shí)):53.32kPa。燃燒熱:1030.8kJ/mol。臨界溫度:279℃。臨界壓力:7.90MPa。閃點(diǎn):-30℃。爆炸上限(體積分?jǐn)?shù)):60.0。引燃溫度:90℃。爆炸下限(體積分?jǐn)?shù)):1.0。該物質(zhì)爆炸極限寬,爆炸下限底,點(diǎn)火能量小,極度易燃。
定壓比熱容Cp:是單位質(zhì)量的物質(zhì)在壓力不變的條件下,溫度升高或下降1℃或1K所吸收或放出的能量。物質(zhì)的比熱容越大,相同質(zhì)量和溫升時(shí),需要更多熱能。以水和油為例,水和油的比熱容分別約為4200 J/(kg·K)和2000 J/(kg·K),即把相同質(zhì)量的水加熱的熱能比油多出約一倍。若以相同的熱能分別把相同質(zhì)量的水和油加熱的話,油的溫升將比水的溫升大。
即令1千克的物質(zhì)的溫度上升(或下降)1開爾文所需的能量。
表1 二硫化碳的基本熱化學(xué)性質(zhì)[1]
由表1可以看出二硫化碳的比熱容很小,導(dǎo)致其在得到極小的熱量下即可升溫,其閃點(diǎn):-30℃,故極易發(fā)生燃燒爆炸事故。
由于二硫化碳易燃易爆的特性,因其爆炸極限寬,點(diǎn)火能量小,在生產(chǎn)使用過程中,如果使用不當(dāng),常易出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故,常出現(xiàn)的事故有:
(1)在儲存過程中,由于易揮發(fā),若用水液封的量小,使其接觸空氣和高溫,在桶或儲罐中易燃燒,或在儲存時(shí)由于包裝桶滲漏出現(xiàn)燃燒。
(2)在運(yùn)輸過程中,由于高速的行駛,二硫化碳快速的發(fā)生震蕩,積蓄能量,產(chǎn)生的靜電不能夠及時(shí)的導(dǎo)走,而發(fā)生燃燒爆炸。如果用桶包裝時(shí),若桶蓋沒有封嚴(yán),在運(yùn)輸時(shí)可能因?yàn)轭嶔⒍蚧紴R出,離開水封而燃燒發(fā)生事故。
(3)在卸車過程中,由于速度過快,放料管沒有插入桶底而發(fā)生沖擊,產(chǎn)生靜電導(dǎo)致,或者由于缺少靜電連接或靜電連接不到位,液體流動沖擊產(chǎn)生的靜電不能及時(shí)導(dǎo)走而引燃。
(4)人體的靜電遇及揮發(fā)的二硫化碳?xì)怏w可能引發(fā)燃燒爆炸事故。
(5)在生產(chǎn)操作使用過程中,在整個(gè)的反應(yīng)體系過程中,只要有二硫化碳存在的地方,都有可能因處理不當(dāng)而引發(fā)安全事故。比如:在反應(yīng)釜中,在反應(yīng)后從放空口或反應(yīng)釜口溢出的二硫化碳?xì)怏w與空氣及熱能接觸后而燃燒;在用真空等手段抽料時(shí),被抽走的二硫化碳?xì)怏w在水箱中遇高熱而燃燒爆炸;在離心機(jī)中存在的揮發(fā)的二硫化碳?xì)怏w與高速運(yùn)轉(zhuǎn)的離心機(jī)筒體摩擦產(chǎn)生高熱而燃燒爆炸;在環(huán)保的抽風(fēng)管道中二硫化碳的廢氣由于抽送速度過快產(chǎn)生靜電而燃燒;在其他有關(guān)二硫化碳?xì)怏w存在的反應(yīng)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)中,只要遇到高熱,得到達(dá)到燃燒的能量,符合燃燒的條件,即會燃燒爆炸發(fā)生生產(chǎn)安全事故。
針對二硫化碳的危險(xiǎn)特性,參考其在各個(gè)儲存、運(yùn)輸、使用環(huán)節(jié)中易出現(xiàn)的問題,須針對性的做好相應(yīng)的應(yīng)對措施,從而確保其在使用過程中的安全,具體從以下幾個(gè)方面重點(diǎn)考慮。
(1)儲存、使用場所所用的電氣均需防爆,防爆電氣要選用 ExdⅡCT6型的,穿線管需用鍍鋅鋼管的材質(zhì),滿足防爆等級要求,所使用的設(shè)備均須可靠接地。
(2)輸送管道要用金屬材質(zhì)的,如果用非金屬材質(zhì)的必須做好靜電導(dǎo)除線,且保證阻值合格不大于4Ω。
(3)在鐵桶中或儲罐中儲存時(shí),要用不低于1/4液位的水封封住,防止其揮發(fā)燃燒。若用儲罐則適合地埋儲存,若用鐵桶裝,則鐵桶下部需建立水池,一旦發(fā)生二硫化碳泄漏,會直接進(jìn)入水池,被水封住,阻止其燃燒。儲存現(xiàn)場要安裝具有現(xiàn)場能夠發(fā)生聲光報(bào)警的防爆型氣體檢測報(bào)警儀,桶的上方易安裝自動水噴淋裝置,并和氣體檢測報(bào)警儀聯(lián)動,一旦發(fā)生報(bào)警或險(xiǎn)情,即可自動啟動水噴淋裝置,向下噴水消除險(xiǎn)情。若在封閉較嚴(yán)密的庫房中,還要安裝機(jī)械排風(fēng)裝置,并和氣體檢測報(bào)警儀連鎖,庫房內(nèi)溫度不宜超過30℃。
(4)小量分裝運(yùn)輸時(shí)最好用鋁桶盛裝,更易消除靜電。
(5)防止人體靜電,操作者不得穿著化纖等易產(chǎn)生靜電材質(zhì)的衣服,在車間門口或適當(dāng)位置安裝人體靜電導(dǎo)除棒,操作人員在進(jìn)入車間或靜坐時(shí)間較長時(shí),要及時(shí)赤手觸摸人體靜電導(dǎo)除棒,消除人體靜電。
(6)生產(chǎn)現(xiàn)場安裝氣體檢測報(bào)警儀,及時(shí)檢測空氣中存在的二硫化碳濃度,室內(nèi)滿足每個(gè)釋放源與氣體檢測報(bào)警儀的距離不大于1米的要求,并依據(jù)其比重要求安裝在離地30至60cm之間。
(7)生產(chǎn)現(xiàn)場鐘表、電子秤、監(jiān)控鏡頭、手電筒、所用的所有工具等均需滿足防爆要求。
(8)操作人員不得隨身攜帶手機(jī),不得在生產(chǎn)現(xiàn)場接打電話。
(9)卸車之前必須連接靜電導(dǎo)除裝置,并保證整個(gè)卸車過程中靜電導(dǎo)除良好,及時(shí)消除在運(yùn)輸、輸送過程中產(chǎn)生的靜電,否則不得進(jìn)行取樣、卸車等操作,且卸車時(shí)要嚴(yán)格控制流速。
(10)滅火時(shí)優(yōu)先選用霧狀水。
(11)生產(chǎn)及儲存現(xiàn)場須安裝安全周知卡及職業(yè)危害告知、防火標(biāo)志等警示標(biāo)志。在庫房周圍30m范圍內(nèi)禁止一切動火作業(yè)。
(12)儲存時(shí)應(yīng)與氧化劑、胺類、堿金屬分開存放,切記混存。
(13)崗位操作人員必須經(jīng)過專門的培訓(xùn),并經(jīng)考核合格。要熟知二硫化碳的危害性質(zhì),熟練掌握操作技能,嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,具備應(yīng)急處置知識。操作人員必須穿防靜電工作服、帶防護(hù)手套、防護(hù)眼鏡、防毒面具等勞動防護(hù)用品,切實(shí)做好自我防護(hù)。
綜上所述,二硫化碳應(yīng)用范圍較為廣范,在化工行業(yè)中普遍使用,但由于二硫化碳的危險(xiǎn)特性,極易燃燒爆炸,故在使用時(shí)要全面考慮其性質(zhì),遵循其使用的規(guī)律,充分做好應(yīng)對措施,達(dá)到安全使用的目的,避免燃燒爆炸事故的發(fā)生。