为什么乙炔瓶会回火，煤气瓶不会回火？ 第1页

（20220311补充修改）

笔者注：本文中的图片均选自超星上《压力容器事故案例》一书，如有侵权将删除。

液化石油气（有时俗称煤气）的主要成分是C3—C4的烷烃和烯烃，这类可燃气体不与氧气或者空气混合是比较稳定的，没有氧气也不能燃烧，只要液化石油气钢瓶（俗称煤气瓶）中没有形成负压，不会回火到钢瓶内部。

但乙炔与之不同，乙炔有一重要特性：乙炔可分解为单质碳（石墨）和氢气，而且此分解反应是放热反应：

乙炔只要加热到一定温度，或者有足够的激发能量，自身就会分解放热，而分解放热会导致乙炔加速分解，进一步放热，最终就可能引起爆炸，这种爆炸并不需要氧气或者空气的参与，称为乙炔的分解爆炸。乙炔在一定条件下还可以发生聚合反应，虽然乙炔不易生成高聚物，但在铁或者某些铁化合物的催化下，三分子乙炔可以聚合生成苯，这一聚合反应也是放热的：

存储在钢瓶中的乙炔气体压力越高，温度越高，聚合反应就越容易进行，一旦乙炔发生聚合，聚合反应放出的热量也会使得温度升高，温度升高后同样会导致乙炔加速聚合或者引发分解，进一步放热，最终也可能引起爆炸。

也就是说：纯乙炔也有爆炸风险。

乙炔压力越大，就越容易发生分解爆炸，或者聚合引发的爆炸，高压乙炔气体只要稍受激发就会引起爆炸，因此，在常用工业气体中，乙炔是不能用高压压缩进钢瓶存储的，必须在乙炔钢瓶中填满多孔性填料，然后注入丙酮，再压入乙炔，让乙炔溶解在丙酮中，才能安全存储乙炔，这种乙炔叫做“溶解乙炔”，对应的乙炔钢瓶叫做“溶解乙炔气瓶”。

溶解乙炔气瓶中的多孔性填料必须填满，如果填料碎裂，导致填料在瓶中下沉，瓶上部出现空隙，空隙中充满压力乙炔气体，是非常危险的，这种空隙中的压力乙炔气体稍受激发就可能导致乙炔瓶爆炸。以前国内曾用活性炭作为溶解乙炔气瓶中的填料，长期使用后活性炭碎裂下沉，导致乙炔瓶爆炸的事故发生过多起，试举一例：

因此在上世纪80年代之前，溶解乙炔气瓶在国内使用不广，很多使用乙炔焊割的企业都是使用乙炔发生器，现场让电石与水反应生成乙炔。

乙炔在空气中的爆炸极限宽达2.5%—80%，但实际上只要有足够的激发能量，纯乙炔也能发生爆炸，因此现在认为乙炔的爆炸极限是2.5%—100%，也就是说爆炸上限可达100%（纯乙炔），能够发生分解爆炸、聚合爆炸等的气体，都可能达到100%的爆炸上限，例如乙炔、环氧乙烷（容易聚合）等。

乙炔与空气的混合气体爆炸威力相当大，比氢气、甲烷等要大得多，实验室制取乙炔时，乙炔的验纯不宜用氢气验纯的方法，即用小试管收集后点燃验纯，否则如果乙炔不纯，爆炸威力十分可怕，经常能将小试管炸裂甚至炸碎。

因此，一旦诱发了纯乙炔的分解，乙炔瓶发生回火是完全可能的，而且这种回火极易引发爆炸，常常会将乙炔管道炸毁，甚至波及到乙炔瓶。如果使用氧气—乙炔焊割时，氧气压力过大，乙炔压力不够，氧气倒灌进乙炔管道，由于乙炔爆炸极限很宽，也极易引发回火，这种回火往往也能烧毁或者炸毁乙炔管道，如果乙炔管道上没有安装回火防止器，或者回火防止器失效，最终可能导致乙炔瓶直接喷射乙炔气体燃烧，这也是十分危险的，更严重的情况是如果乙炔瓶内部已经因为填料碎裂下沉等出现了较大空隙，回火或者燃烧高温可能引发乙炔瓶空隙中压力乙炔气体开始不受控聚合或者分解，甚至会出现外部火焰扑灭或者熄灭后延迟一段时间乙炔瓶突然爆炸的事故，国内也有过案例：

因此，使用溶解乙炔气瓶时，要严格遵守安全规程使用，回火防止器等配件不可缺少或者失效，缺少丙酮的溶解乙炔气瓶要及时补加丙酮，乙炔瓶使用时禁止卧放以防丙酮流出，不得超装乙炔以防压力过大，填料碎裂下沉的溶解乙炔气瓶应及时停止使用。

一般可燃气体钢瓶失火，只要冷却钢瓶，扑灭外部火焰，切断气源（例如关紧阀门）就基本安全了，但溶解乙炔气瓶则不然，即使外部火焰已经扑灭，如果溶解乙炔气瓶受过高温烘烤，可能已经引发内部乙炔聚合或者分解，仍不排除发生延迟爆炸的可能，因此即使外部火焰扑灭，气源已切断，仍必须持续用水冷却乙炔瓶一段时间，此时不要随意搬动乙炔瓶，一旦发现钢瓶外表出现发热、油漆发黄甚至灼烧冒烟等征兆，要迅速疏散撤离。溶解乙炔气瓶必须涂白色油漆，这样一旦发生异常升温，白色油漆容易变色，可以尽早察觉。

乙炔在焊割气体中的使用已经超过百年，由于氧气—乙炔火焰的温度比氧气—液化石油气火焰等的温度要高得多，燃烧时产生的水蒸气也少（乙炔含碳量高），焊割效率高，质量高，适用面广，因此尽管乙炔危险，却一直难于被液化石油气等完全取代。