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实验室用气安全
- 2020-08-14-

实验室一般使用气体钢瓶直接获得各种气体。气体钢瓶是储存压缩气体的特制的耐压钢瓶。使用时,通过减压阀(气压表)有控制地放出气体。由于钢瓶的内压很大(有的高达15MPa),而且有些气体易燃或有毒,所以在使用钢瓶时要注意安全。

一、常用气体的常识和安全知识

(1)高压气体的种类

①压缩气体:氧、氢、氮、氩、氨、氦等。

②溶解气体:乙炔(溶于丙酮中,加有活性炭)。

③液化气体:二氧化碳、一氧化氮、丙烷、石油气等。

④低温液化气体:液态氧,液态氮,液态氩等。

(2)高压气的性质

①乙炔:无色,无嗅(不纯净时,因混有H2S、PH3等杂质,具有大蒜臭)。比空气轻,易燃,易爆,禁止接触火源,呼吸有麻醉作用。

②一氧化二氮(N2O):又称笑气,无色,带芳香甜味,比空气重,助燃,有麻醉性。

③氧:无色,无嗅,比空气略重,助燃,助呼吸,阀门及管道禁油。

④氢:无色,无嗅,比空气轻,易燃,易爆,禁止接触火源。

⑤氨:无色,有刺激性气味,比空气轻,易液化,极易溶于水。

⑥氩:无色、无嗅的惰性气体,对人体无直接危害,但在高浓度时有窒息作用。

⑦氦:无色、无嗅,不可燃气体,在空气中不会发生爆炸和燃烧,但在高浓度时有窒息作用。

⑧氮:无色、无嗅,比空气稍轻,难溶于水。

(3)高压气体的容器与色标

①氧、氢、氩、一氧化二氮应用有机无缝钢制造钢瓶。乙炔、丙烷可用一般焊接钢制造的钢瓶。

②各类高压容器必须附有证明书,此证书应随高压容器作为技术档案保存。

③在钢瓶肩部,用钢印打出下述标记:制造厂、制造日期、气瓶型号、工作压力、气压试验压力、气压试验日期及下次送验日期、气体容积、气瓶重量。

④为了避免各种钢瓶使用时发生混淆,常将钢瓶上漆上不同颜色,写明瓶内气体名称;

⑤应经常检验(如三年一次),在钢瓶上刻有试验日前,有问题的应及时更换

意事项:

a.乙炔气瓶在使用、运输、贮存时,环境温度不得超过40℃;

b.乙炔瓶的漆色必须保持完好,不得任意涂改;

c.乙炔气瓶在使用时必须装设专用减压器、回火防止器,工作前必须检查是否好用,否则禁止使用,开启时,操作者应站在阀门的侧后方,动作要轻缓;

d.使用压力不超过0.05MPa,输气流不应超过1.5~2.0m3/h;

e.使用时要注意固定,防止倾倒,严禁卧倒使用,对已卧倒的乙炔瓶,不准直接开气使用,使用前必须先立牢静止15min后,再接减压器使用,否则危险。禁止敲击、碰撞等粗暴行为;

f.存放乙炔气瓶的地方,要求通风良好。使用时应装上回闪阻止器,还要注意防止气体回缩。如发现乙炔气瓶有发热现象,说明乙炔已发生分解,应立即关闭气阀,并用水冷却瓶体,同时最好将气瓶移至远离人员的安全处加以妥善处理。发生乙炔燃烧时,绝对禁止用四氯化碳灭火。

泄露应急处理:迅速撤离泄露污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入,切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄露源。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释、溶解。构筑围堤或挖坑以收容产生的大量废水。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地带或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

②氢气。密度小,易泄漏,扩散速度很快,易和其它气体混合。氢气与空气混合气的爆炸极限:空气中含量为18.3%~59.0%(体积比),此时,极易引起自燃自爆,燃烧速度约为2.7m/s。

注意事项:

a.室内必须通风良好,保证空气中氢气最高含量不超过体积比的1%。室内换气次数每小时不得少于3次,局部通风每小时换气次数不得少于7次;

b.与明火或普通电器设备间距不应小于10m,工具要用无火花工具,能够防止静电积累并有良好静电导除措施,着装要以不产生静电为原则。现场应配备足够的消防器材;

c.氢气瓶与盛有易燃、易爆物质及氧化性气体的容器和气瓶间距不应小于8m,最好放置在室外专用的小屋内,旋紧气瓶开关阀,以确保安全;

d.禁止敲击、碰撞,不得靠近热源;

e.必须使用专用的氢气减压阀,开启气瓶时,操作者应站在阀口的侧后方,动作要轻缓;

f.阀门或减压阀泄露时,不得继续使用;阀门损坏时,严禁在瓶内有压力的情况下更换阀门;

g.瓶内气体严禁用尽,应保留2MPa以上的余压。

③氧气。是强烈的助燃烧气体,高温下,纯氧十分活泼;温度不变而压力增加时,可以和油类发生急剧的化学反应,并引起发热自燃,进而产生强烈爆炸。

氧气瓶一定要防止与油类接触,并绝对避免让其它可燃性气体混入氧气瓶;禁止用(或误用)盛其它可燃性气体的气瓶来充灌氧气。氧气瓶禁止放于阳光曝晒的地方。

④氧化亚氮(笑气)。具有麻醉兴奋作用,受热时可分解成为氧和氮的混合物,如遇可燃性气体即可与此混合物中的氧化合燃烧。

(5)气体检漏方法

①感官法:即采取耳听鼻嗅的方法。如听到钢瓶有“嘶嘶”的声音或者嗅到有强烈刺激性臭味或异味,即可定为漏气。这种方法很简便,但有局限性,对剧毒性气体和某些易燃气体不适合。

②涂抹法:把肥皂水抹在气瓶检漏处,若有气泡产生,则能判定为漏气。此法使用较普遍、准确,但注意对氧气瓶检漏时则严禁使用,以防肥皂水中的油脂与氧接触发生剧烈的氧化。

③气球膨胀法:用软胶管套在气瓶的出气口上,另一端连接气球。如气球膨胀,则说明有漏气现象。此法最适用于剧毒气体和易燃气体检漏。

④化学法:该方法的原理是将事先准备好的某些化学药品与检漏点处的气体接触,如发生化学反应,并出现某种外观特征,则断定为漏气。如检查液氨钢瓶,则可用湿润的石蕊试纸接近气瓶漏气点,若试纸由红色变成蓝色,则说明漏气。此法仅用于某些剧毒气体检漏。

⑤气体报警装置:气瓶集中存放能减少空间、成本,可以在实验室的角落安装一个气体泄漏报警/易燃气体探头,如果气瓶房气体发生泄漏的话,感应探头会即刻将信号传至中心实验室的液晶显示瓶上,并发出预警的声音,这样就可以随时维修。另外还可以安装低压报警,这样能知道气体是否快要用尽,气瓶压力是否足够,这对实验室实现不间断气体供应是很重要的。

二、钢瓶使用的注意事项

①在搬动存放气瓶时,应装上防震垫圈,旋紧安全帽,以保护开关阀,防止其意外转动和减少碰撞。搬运充装有气体的气瓶时,最好用特制的担架或小推车,也可以用手平抬或垂直转动。但绝不允许用手执着开关阀移动。

②钢瓶应存放在阴凉、干燥、远离热源(如阳光、暖气、炉火)处。高压气体容器最好存放在室外,并防止太阳直射。可燃性气体钢瓶必须与氧气钢瓶分开存放。互相接触后可引起燃烧、爆炸气体的气瓶(如氢气瓶和氧气瓶),不能同存一处,也不能与其它易燃易爆物品混合存放。钢瓶直立放置时要固定稳妥;气瓶要远离热源,避免曝晒和强烈振动;一般实验室内存放气瓶量不得超过两瓶。

③绝不可使油或其他易燃性有机物沾在气瓶上(特别是气门嘴和减压阀)。也不得用棉、麻等物堵漏,以防燃烧引起事故。

④使用钢瓶中的气体时,要用减压阀(气压表)。减压阀(气压表)中易燃气体一般是左旋开启,其他为右旋开启。各种气体的减压阀(气压表)、导管不得混用,以防爆炸。不可将钢瓶内的气体全部用完,一定要保留0.05MPa以上的残留压力(减压阀表压)。可燃性气体如C2H2应剩余0.2~0.3MPa(约2~3kg/cm2表压)。乙炔压力低于0.5MPa时,就应更换,否则钢瓶中丙酮会沿管路流进火焰,致使火焰不稳,噪声加大,并造成乙炔管路污染堵塞。H2应保留2MPa,以防重新充气时发生危险,不可用完用尽。

⑤乙炔管道禁止用紫铜材料制作,否则会形成乙炔铜,乙炔铜是一种引爆剂。

⑥开、关减压器和开关阀时,动作必须缓慢;使用时应先旋动开关阀,后开减压器;用完,先关闭开关阀,放尽余气后,再关减压器。切不可只关减压器,不关开关阀。开瓶时阀门不要充分打开,乙炔瓶旋开不应超过1.5转,要防止丙酮流出。

⑦使用高压气瓶时,操作人员应站在与气瓶接口处垂直的位置上。操作时严禁敲打撞击,并经常检查有无漏气,应注意压力表读数。

⑧氧气瓶或氢气瓶等,应配备专用工具,并严禁与油类接触。操作人员不能穿戴沾有各种油脂或易产生静电的服装手套操作,以免引起燃烧或爆炸。可燃性气体和助燃气体气瓶,与明火的距离应大于10m(确难达到时,可采取隔离等措施)。

⑨为了避免各种气瓶混淆而用错气体,通常在气瓶外面涂以特定的颜色以便区别,并在瓶上写明瓶内气体的名称。

⑩各种气瓶必须定期进行技术检查。充装一般气体的气瓶三年检验一次;如在使用中发现有严重腐蚀或严重损伤的,应提前进行检验。气瓶瓶体有缺陷、安全附件不全或已损坏,不能保证安全使用的,切不可再送去充装气体,应送交有关单位检查合格后方可使用。