工业气体安全.docx

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工业气体安全

工业气体安全

主要内容

Ø第一部分、氧气的危险特性与防护、典型事故教训

Ø第二部分、氮气、氩气危险特性与防护、典型事故教训

Ø第三部分、气瓶的安全管理、储运及使用要求、典型事故教训

Ø第四部分、乙炔气的危险特性与防护

Ø第五部分、煤气的危险特性与防护，典型事故教训

第一部分、氧气的危险特性与防护、典型事故教训

v氧气的性质

v氧气在自然界中广泛存在，它以游离状态存在于空气中，体积分数为20.93%；以化合态存在于水、矿物和岩层中以及一切动植物体内。

v氧气的一般物理性质。

氧是无色、无味、无嗅的气体，比空气重，标准状态下的密度为1.429Kg/m3。

标准大气压下液化温度为-182.98℃。

液氧为天蓝色、透明、易流动的液体。

化学性质

氧的活性很大，除了惰性气体、活性小的金属元素如金、铂、银、钯之外，大部分的元素都能与氧起反应，这些反应称为氧化反应，而反应产生的化合物称为氧化物。

一般而言，非金属氧化物的水溶液呈酸性，而碱金属或碱土金属氧化物则为碱性。

此外，几乎所有的有机化合物，可在氧中剧烈燃烧生成二氧化碳与水蒸气。

v氧有极大的化学活性。

氧与其他物质化合生成氧化物的氧化反应，无时无处不在进行。

纯氧中进行的氧化反应异常激烈，同时放出大量的热，达到极高的温度。

v氧是优良的助燃剂，它与一切可燃物可以进行燃烧。

它与可燃性气体，如氢、乙炔、甲烷、煤气、天然气等，按一定比例混合后容易发生爆炸。

氧气纯度越高，压力越大，越危险。

各种油脂与压缩氧气接触，易自然。

被氧气饱和的衣物及纺织品，见火及着。

（禁止用氧气吹扫身体）。

氧气的用途

v冶金工业中氧气的用途很广，钢铁冶炼中，除了需要鼓风即吹入空气之外，还需要供应大量的纯氧，这样可以显著地节能并提高钢铁产量，平炉吹氧的作用为助燃，可强化冶炼过程，缩短冶炼时间，提高平炉的产量。

电炉用氧可以加速炉料的融化及杂质的氧化，可以提高生产能力又能够提高特种钢的质量。

v对转炉炼钢而言，是在转炉中吹入高纯氧，氧与碳、磷、硫、硅等元素发生氧化发生氧化反应，这不仅降低了钢的含碳量，清除了磷、硫、硅等杂质，而且可以用反应热来维持冶炼过程所需要的温度。

v液体氧是一种制冷剂，也是高能燃料氧化剂。

它和锯屑、煤粉的混合物叫液氧炸药，是一种比较好的爆炸材料，氧与水蒸气相混，可用来代替空气吹入煤气气化炉内，能得到较高热值的煤气。

液体氧也可作火箭推进剂；氧气是许多生物过程的基本成分，因此氧也就成了担负空间任何任务是需要大量装载的必需品之一。

医疗上用氧气疗法，医治肺炎、煤气中毒等缺氧症。

化学品名称：

工业用氧

有害物成分浓度

氧：

大于等于99.5％不燃气体,具有强助燃力

健康危害：

长时间吸入纯氧造成中毒，常压下，氧浓度超过40％时，就有发生氧中毒的可能性。

“氧中毒”一般发生在长期吸氧的病人中。

尽管适当吸氧能提高人体细胞新陈代谢能力、增强人体免疫力，但长期吸入高浓度氧气也会发生肺泡表面活性物质减少，引发肺泡内渗液，出现肺水肿，出现头昏、面色苍白、心跳加快等诸多问题。

更为严重的是，氧中毒当时不容易被觉察，往往在２－３天后才会发生临床症状，此时再进行抢救往往容易贻误时间。

一些家庭用氧者往往不注意吸入氧气的浓度和时间，认为氧浓度越高越好，吸氧的时间越长越好。

这就增大了氧中毒的危险性。

v　1. 肺型氧中毒 

v　　开始为鼻粘膜充血，有发痒感觉。

即可出现口干、咽痛、咳嗽、胸骨后不适；发生频繁咳嗽、吸气时胸骨后灼痛；胸骨后剧痛、难以控制的咳嗽，肺活量已出现下降，危及生命。

v　　2. 脑型氧中毒 

v　　最初出现额、眼、鼻、口唇及面颊肌肉的纤维性颤动，也可累及手的小肌肉；面色苍白、有异味感。

继而可有恶心、呕吐、眩晕、汗、流涎、上腹部紧张；也可出现视力丧失、视野缩小、幻视、幻听；还会有心动过缓、心悸、气哽、指（趾）端发麻、情绪反常（忧虑、抑郁、烦躁或欣悦）。

接着出现极度疲劳、嗜睡、呼吸困难等。

少数情况还可能发生虚脱。

v　　3. 眼型氧中毒：

v　　主要表现为视网膜萎缩。

早产婴儿在恒温箱内吸氧时间过长，视网膜有广泛的血管阻塞、成纤维组织浸润、晶体后纤维增生，可因而致盲。

v　　预防

v氧中毒是能够很好预防的，一方面要加 强平时对有关人员的教育，使其对氧中毒的症状，尤其是前驱症状有所了解和警惕，另一方面在用氧的过程中，要严格遵守各项操作规则。

早产儿因氧中毒失明

v燃爆危险：

燃烧的条件

燃烧必须同时具备下述三个条件：

可燃性物质、助燃性物质、点火源。

每一个条件要有一定的量，相互作用，燃烧方可产生。

v

（1）可燃物

（2）助燃物

v（3）点火源

燃烧三要素

常见的火源种类

v在生产中，常见的引起火灾爆炸的点火源有以下几种：

v

（1）明火 

v

（2）火焰及高温表面、高温气体、辐射热（热能）

v（3）电火花 、静电、雷电、电弧、电晕（电能）

v（4）摩擦与撞击、绝热压缩  、冲击波（机械能）

v（5）光线和射线、紫外线、红外线（光能）

v（6）本身放热（分解、氧化、聚合）化学能

燃爆危险

v氧是强助燃剂，与可燃蒸汽混合可形成燃烧式爆炸性混合物。

氧气使用不当可能引起燃烧爆炸，造成人身伤害或财产损失。

当可燃物与氧混合，并存在激发能源时，必定会引起燃烧，但是不一定爆炸。

只有当氧与可燃气体均匀混合，并达到爆炸极限时，遇到激发能源，立即发生爆炸。

氧气燃烧爆炸的类型。

氧气爆炸分物理爆炸和化学爆炸。

压缩氧气爆炸和液化氧气爆炸是由于气压超过了受压容器或管道的屈服极限乃至强度极限，造成压力容器或管道爆裂，如氧气设施（钢瓶、管道、储存设施）使用年限过久，腐蚀严重，瓶壁变薄，又无检验，以致在充装时或充气后发生物理性超压爆炸，属于物理爆炸。

化学爆炸

v有化学反应，并产生高温、高压、瞬时发生爆炸，如氢气与氧气混合装瓶，见火即爆。

氧气爆炸的危害性

v压力容器（钢瓶、管道、储罐等）破裂时，氧气爆炸的能量除了很少一部分消耗于将容器进一步撕裂和将容器碎片抛出外，大部分产生冲击波。

冲击波有很大的能量，能破坏建筑物和直接伤害人员，氧气爆炸使容器的壳体移位，碎片飞散，具有很大的杀伤力，可直接杀伤人员和损坏设备、管道，引起巨大灾害。

氧气爆炸案例

v首钢氧气厂，1993年30000m3/h制氧机减压阀组发生燃爆事故，造成3人死亡，现场惨不忍睹。

原因是管道内有铁锈与金属颗粒，流量大引起高流速，摩擦撞击燃爆起火。

v武汉某钢厂1982年5月11日9时，进行2号转炉检修，该检修车间青年焊工徐某，进入固定烟罩内，用电焊补焊氮封口水套时，突然起火被烧死，抢救者烧伤一人。

经检查，虽然转炉吹氧管已提上去，但由于阀门管不严，泄漏大量氧气，施焊区氧气浓度过大所致。

在氧气设施、区域动火，必须先化验氧气浓度和加强通风、置换，氧含量在23%以下方可动火。

氧气烧伤与火灾

v工业用氧纯度很高（99.5%），压力也较高（1.6~15Mpa），是极强的氧化剂。

当氧气发生燃烧爆炸时，由于人体本身可燃，很容易被烧伤，而且不易治好，烧伤面积大，深度深，容易造成死亡。

氧气造成的火灾比一般火灾严重，它不仅能引燃一般的易燃物、可燃物，烧毁建筑物，而且能将钢管、钢结构件等融化，燃烧温度高，不易扑灭。

消防措施

v危险特性：

与可燃气体形成爆炸性混合物，比空气重，在空气中易扩散。

流速过快容易产生静电积累，放电可引发燃烧爆炸。

灭火方法与灭火剂

v切断气源（或液氧）。

用水冷却容器，以防受热爆炸。

使用泡沫二氧化碳、干粉、沙土等适合周围火源的灭火剂。

泄漏应急处理

v应急处理：

迅速切断气源，保持通风。

切断一切火源，严防静电产生，远离可燃物。

氧气的操作处置与储存

v操作处置注意事项：

v操作人员必须经过专门培训，持证上岗，严格遵守操作规程和相应法规，沾染油脂的气瓶要严格脱脂，劳动护具、手不得有油污。

工作现场严禁烟火，配备相应品种和数量的消防器材，有良好的通风措施和防静电措施。

禁止用氧气吹扫身体。

手动氧气阀门的开启应缓慢进行，操作时人员应站在阀门的侧面。

采用带旁通的阀门时，应先开启旁通阀。

使下游侧先充压，当主阀两侧压差小于等于0.3Mpa时再开主阀。

（当管道系统通气时，若上游侧阀门先开而下游侧管段的阀门呈关闭状态，则上游侧阀门迅速打开时，下游侧管段中气体受压缩，因过程快、热量不易散发，温度升高，可使一些阀门有机填料物质或管道内的铁粉等着火。

v储存注意事项：

避免和可燃物、易燃物质共存，仓储地点距可燃物、电器设备的安全距离应符合规范的规定。

通风良好库房应有避雷设施，严禁烟火，配备相应品种和数量的消防器材。

对氧气生产设施、区域检修动火应注意哪些安全事项？

v严格执行动火审批制度；在生产区域动火应携带便携式氧气报警仪，分析化验氧含量在23%以下方可；在氧气设施、管道动火时应对所动火的设备、管线进行置换（用氮气），确认阀门是否完全关闭，有无泄漏，堵上盲板，配备便携式氧气报警仪，监测氧气含量，确认在23%以下，方可动火；动火周围严禁存有易燃物，安排专人进行监护，动火期间不准排放液氧和氧气。

暂时停动火后，再次动火前，必须重新取样分析氧含量，做好记录。

第二部分、氮气、氩气危险特性与防护、典型事故教训

v氮是一种化学元素，它的化学符号是N

v

危险性概述

v健康危害：

空气中氮气含量过高，使吸入气氧分压下降，引起缺氧窒息。

吸入氮气浓度不太高时，患者最初感胸闷、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称之为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。

吸入高浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。

化学品名称：

工业用氮

有害物成分浓度

氮：

大于等于98.5％不燃气体

v没有明显的毒性作用，由于无色、无味、无嗅，故空气中含量高时无法发觉，如果氧含量低于19.5％称为缺氧状态，缺氧症状为恶心、困倦、皮肤、眼脸变青，无知觉直至死亡。

v氮气是无害气体，因为氮气的化学活性稳定，不容易和其他物质进行反应，在空气中，氮气的气体体积占78%，主要起维持大气压强的作用，否则，大气压力就太弱了，不利于人类生存，很典型的例子就是青藏高原，大气稀薄，含氧量低，除非当地人，否则很难适应，容易起高原反应

急救措施

v迅速将患者移至新鲜空气处　，保持呼吸道通畅。

如呼吸困难，给输纯氧。

呼吸心跳停止时，立即进行人工呼吸和胸外心脏按压术。

就医。

消防措施

v危险特性：

氮本身不燃烧，但盛装氮气的容器遇高温可使容器内压力急剧升高至爆炸，应用水冷却火中的容器。

有开裂和爆炸的危险。

氮气泄漏应急处理

v应急处理：

切断气源，迅速撤离泄漏污染区。

处理泄漏事故，处理人员必须佩戴自给正压式呼吸器。

氮气的理化特性

v外观：

无色、无味、无嗅气体

v沸点：

（℃）－196

v主要用途：

我公司主要用作保护介质

v氧含量低于19.5％则有窒息威胁生命

氩气的危险性概述

v氩气:

化学品名称：

纯氮

有害物成分浓度

氩：

大于等于99.99％不燃气体

v健康危害：

氩本身无毒，无色、无味、无嗅，故空气中氩气浓度高于33％时就有窒息的危险。

氩气浓度超过75％时，能在数分钟内死亡。

急救措施

v将患者移至空气新鲜处。

v呼吸停止，施行呼吸复苏术，心跳停止施行心肺复苏术，就医。

消防措施

危险特性：

氩本身不燃烧，但盛装氩气的容器与设备遇高温可使器内压力急剧升高直至爆炸，应用水冷却容器。

泄漏应急处理措施

应急处理：

切断气源，迅速撤离泄漏污染区，处理泄漏事故人员戴自给正压式空气呼吸器，（处理液体应佩戴防冻护具）.若气瓶泄漏而无法堵漏时，应将气瓶移至空旷安全处放空。