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標(biāo)準(zhǔn)氣體生產(chǎn)的潛在危險(xiǎn)與操作規(guī)范分析


隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體日益增長的需要，標(biāo)準(zhǔn)氣體的種類越來越多，復(fù)雜程度也越來越高，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及到石油化工、勘探、冶金、機(jī)械制造、電子、煤炭、電力、環(huán)保等領(lǐng)域（工藝氣體或標(biāo)準(zhǔn)氣體）。近年來，在標(biāo)準(zhǔn)氣體的制備過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些意想不到的事故，不僅造成了人身傷害，同事也造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失。

以下是所知道的近年來發(fā)生的事故： 1996-中國臺(tái)灣，N2O/H2， 爆炸/人員傷亡；1997-加拿大，CO/Air， 爆炸；1997-英國，CH4/Air ， 爆炸/人員傷亡；1997-南美，CH4/Air， 壓力表炸毀；1997-美國，4% H2/Air，隱患事故；2003-德國，N2O/CO，人員受傷；2004-法國，鹵代烴/Air ，隱患事故；2007-中國蘭州，CH4/Air， 人員傷亡。

以上事故中，多數(shù)是配制空氣中的可燃?xì)怏w，這類氣體大多用在化工廠、煤礦中環(huán)境氣體的檢測(cè)中，事故的原因或者是錯(cuò)誤的操作；或者是不相容的氣體同時(shí)接入一個(gè)系統(tǒng)中，由于閥門漏氣產(chǎn)生倒灌；或者是濃度計(jì)算錯(cuò)誤；或者是錯(cuò)誤的充裝順序造成的。對(duì)于一氧化碳混合氣的爆炸事故分析，人們往往重視一氧化碳的毒性而忽略了其可燃性�？諝庵锌扇夹詺怏w的制備經(jīng)常發(fā)生，因此制定嚴(yán)格的操作程序是非常重要的。

我們一起來看一下標(biāo)準(zhǔn)氣體有哪些潛在的危險(xiǎn)。

1、標(biāo)識(shí)不清或沒有警示標(biāo)識(shí)

1）標(biāo)準(zhǔn)氣體的氣瓶應(yīng)該和純氣一樣貼警示標(biāo)簽。關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)氣體可燃性或氧化性的計(jì)算目前國內(nèi)尚無標(biāo)準(zhǔn)遵循。ISO 10156為如何計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)氣體的可燃性和氧化性提供了可以遵循的方法。

2）標(biāo)準(zhǔn)氣體應(yīng)和純氣一樣有成分和濃度標(biāo)簽。

3）不應(yīng)留有和氣體或濃度不符的標(biāo)簽，殘留的上次充裝的標(biāo)簽要清理干凈。

2、標(biāo)準(zhǔn)氣體的閥門出口螺紋應(yīng)遵循的規(guī)則

標(biāo)準(zhǔn)氣體的閥門出口螺紋應(yīng)遵循：可燃標(biāo)準(zhǔn)氣體-左旋，不燃標(biāo)準(zhǔn)氣體-右旋；目前市場(chǎng)上大多數(shù)生產(chǎn)廠提供的標(biāo)準(zhǔn)氣體閥門出口螺紋沒有什么區(qū)別，全部采用右旋；標(biāo)準(zhǔn)氣體應(yīng)和純氣一樣，可燃標(biāo)準(zhǔn)氣體使用出口螺紋右旋的閥門，防止在生產(chǎn)過程中和客戶使用時(shí)錯(cuò)接；

3、氣體接近爆炸限或充裝過程中經(jīng)過爆炸區(qū)間，沒有濃度和壓力限制作為標(biāo)準(zhǔn)氣體生產(chǎn)廠家，不僅僅提供給客戶的最終產(chǎn)品濃度在可燃（爆炸）下限以下，而且在充裝過程中也要確保操作人員的安全，對(duì)于在充裝過程中經(jīng)過爆炸區(qū)間的標(biāo)準(zhǔn)氣體，應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算控制充裝壓力和進(jìn)樣順序，制定嚴(yán)格的操作程序，操作者應(yīng)該接受培訓(xùn)，培訓(xùn)合格后才可充裝此類氣體。

4、液態(tài)混合物的潛在危險(xiǎn)，除了遵從和氣態(tài)混合物同樣的規(guī)則，還應(yīng)考慮：

1）、充裝不能超量；

2）、確認(rèn)氣瓶中無余量；

3）、電子秤要校準(zhǔn)；

4）、虹吸管的材質(zhì)和充裝的成分要相容。

了解了標(biāo)準(zhǔn)氣體生產(chǎn)中存在的潛在危險(xiǎn)，下面我們?cè)賮砜纯丛鯓右?guī)范的操作。

一、充裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

不相容的氣體不能在一個(gè)充裝系統(tǒng)上充裝。要設(shè)計(jì)兩套獨(dú)立的充裝系統(tǒng)，將不相容的氣體分開。如果在一個(gè)匯流排上同時(shí)連接不相容的氣體，當(dāng)閥門泄漏時(shí)，高壓的氣體會(huì)流入低壓不相容的氣體氣瓶中引起反應(yīng)而發(fā)生燃燒或爆炸，同時(shí)，操作者錯(cuò)誤的操作也可能導(dǎo)致不堪設(shè)想的危險(xiǎn)，酸性氣體不能和堿性氣體同時(shí)接入一個(gè)系統(tǒng)中。

二、氣體的不相容性

1、氧化性氣體和可燃?xì)怏w是不相容的。常見的氧化性氣體包括：氧氣（O2）、笑氣（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氟化氮（NF3）、氟氣（F2）、氯氣（CL2）等。常見的可燃?xì)怏w包括：氫氣（H2）、甲烷（CH4）、其他碳?xì)浠衔铮ㄍ闊N、烯烴、炔烴等）、一氧化碳（CO）、氨（NH3）、硫化氫（H2S）。

2、酸性氣體和堿性氣體是不相容的。常見的酸性氣體包括：氯化氫（HCL）、溴化氫（HBr）、二氧化硫，常見的堿性氣體包括氨（NH3）、胺（RNH2）。

3、氧化性氣體和還原性氣體是不相容的。

三、氣體成分與材料的不相容性

氣體在某種條件下與氣瓶、閥門、管路材料不相容可導(dǎo)致如下危險(xiǎn)：

1、腐蝕

1）濕氣腐蝕

例如氫化氫、氯氣在有水存在時(shí)很容易腐蝕鋼瓶，水分的引入可能來源于客戶使用，沒有關(guān)閉閥門，也可能在充裝過程中或水壓檢驗(yàn)中；氨氣、二氧化硫、硫化氫也有類似的腐蝕。即使是干燥的氯化氫和氯氣，高濃度時(shí)也不能儲(chǔ)存在鋁合金氣瓶中。

2）應(yīng)力腐蝕

在一氧化碳、二氧化碳、水共存時(shí)，極易腐蝕碳鋼瓶。因此在制備含有一氧化碳和二氧化碳的標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí)，氣瓶要進(jìn)行烘干處理，原料氣體也要使用高純氣體或不含水分的氣體。

2、生成危險(xiǎn)的化合物

1）乙炔和含銅大于70%的銅合金反應(yīng)生成金屬有機(jī)化合物。

2）單鹵代烴CH3CL、C2H5CL、CH3Br等不能盛裝在鋁合金氣瓶中，它們會(huì)與鋁緩慢形成金屬有機(jī)鹵化物，遇水爆炸。如果氣瓶中含有水分，配制后的標(biāo)準(zhǔn)氣體中可以檢測(cè)出烷烴和氫氣。

3、爆炸反應(yīng)因氣體與閥門密封材料或管路材料不相容引起爆炸反應(yīng)。如氧化性氣體不能選用可燃密封材料的閥門。在標(biāo)準(zhǔn)氣體配制時(shí)這一點(diǎn)容易被忽視。其中包括如何計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)氣體的氧化性。












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