實驗室氣體檢測安全防護(hù)研討

張 杰

1 引言

由于科研、生產(chǎn)的要求及檢測工作的需要，實驗室必定會涉及到各種氣體的使用，在氣體使用過程中，氣體輸送管路、氣瓶的損壞或使用不當(dāng)都有可能造成氣體的泄漏，而一旦氣體泄漏特別是可燃?xì)怏w在泄漏后會與空氣混合形成爆炸性氣體，在達(dá)到一定的濃度后，將會對人身安全造成危害，嚴(yán)重時，還可能引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。

2 實驗室常用氣體常識

2.1 氣體的品種

（1）壓縮氣體：氧、氫、氮、氬、氨、氦等。

（2）溶解氣體：乙炔（溶于丙酮中，加油活性炭）。

（3）液化氣體：二氧化碳、一氧化氮、丙烷、石油氣等。

（4）低溫液化氣體：液態(tài)氧，液態(tài)氮，液態(tài)氬等。

2.2 氣體的性質(zhì)

（1）乙炔：無色，無嗅（不純凈時，因混有H2S、PH3等雜質(zhì)，具有大蒜臭），比空氣輕，易燃，易爆，禁止接觸火源，呼吸有麻醉作用。

（2）一氧化二氮（N2O）：又稱笑氣，無色，帶芳香甜味，比空氣重，助燃，有麻醉性。

（3）氧：無色，無嗅，比空氣略重，助燃，助呼吸，閥門及管道禁油。

（4）氫：無色，無味，比空氣輕，易燃，易爆，禁止接觸火源。

（5）氨：無色，有刺激性氣味，比空氣輕，易液化，極易溶于水。

（6）氬：無色、無味的惰性氣體，對人體無直接危害，但在高濃度時有窒息作用。

（7）氦：無色、無味，不可燃?xì)怏w，在空氣中不會發(fā)生爆炸和燃燒，但在高濃度時有窒息作用。

（8）氮：無色、無嗅，比空氣稍輕，難溶于水。

3 氣體供氣的安全要求

3.1 管路供氣

氣體管路系統(tǒng)的安全要求包括：

（1）應(yīng)核查設(shè)計要求和制造商的數(shù)據(jù)：允許壓力；管道尺寸；工作溫度；管路材料對氣體的兼容性。

（2）材料兼容性既要考慮管路傳輸?shù)臍怏w，也要考慮管路經(jīng)過的環(huán)境。

（3）若管路中的壓力可能導(dǎo)致氣體回流，應(yīng)安裝單向閥。

（4）若冷凝物可能在管路中聚集，應(yīng)考慮使用合適的工具或過濾器。

（5）若可燃?xì)怏w或氧氣可能在不經(jīng)意時混合，應(yīng)安裝火焰抑制裝置。

（6）隔離閥應(yīng)安裝在管路系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，并加以適當(dāng)標(biāo)識。

（7）為防止誤接，所有的氣體管道和輸出口應(yīng)清晰標(biāo)識；應(yīng)按照GB7231的要求進(jìn)行顏色標(biāo)識。

（8）若錯誤連接可能導(dǎo)致爆炸，應(yīng)使用不可替換的連接裝置。

（9）一般情況下，輸送可燃和氧化氣體時應(yīng)使用金屬管道。但輸送乙炔氣體不能使用銅管。

（10）若無法使用永久性管路時，應(yīng)使用軟管。軟管的長度應(yīng)設(shè)置為最短。應(yīng)選擇合適的軟管型號和壓力。軟管應(yīng)經(jīng)常核查，發(fā)現(xiàn)有問題立即更換。

（11）不應(yīng)將氣體加壓到氣瓶的最大壓力。管路中運(yùn)行的氣體壓力應(yīng)是最終使用壓力的最小值。

（12）銅管與氣瓶的連接，需定期進(jìn)行檢漏，并應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行視檢。

3.2 氣瓶供氣

3.2.1 高壓氣瓶的構(gòu)造

（1）氧，氫，氬，一氧化二氮應(yīng)用有機(jī)無縫鋼制造鋼瓶。乙炔，丙烷可用一般焊接鋼制造的鋼瓶。

（2）各類高壓容器必須附有證明書，此證書應(yīng)隨高壓容器作為技術(shù)檔案保存。

（a）在氣瓶肩部，以鋼印做出如下標(biāo)記：制造單位、制造日期、氣瓶型號、工作壓力、氣壓試驗壓力、氣壓試驗日期及下次送驗日期、氣體容積、氣瓶重量。

（b）為避免各種氣瓶在使用時發(fā)生混淆，在鋼瓶上以漆色區(qū)別，標(biāo)明瓶內(nèi)氣體名稱。

表1 我國常用高壓氣瓶顏色標(biāo)志（GB7144-1999氣瓶顏色標(biāo)志）

（c）盛裝腐蝕性氣體的氣瓶每2年檢驗一次；盛裝一般氣體的氣瓶每3年檢驗一次；盛裝惰性氣體的氣瓶每5年檢驗一次。氣瓶在使用過程中，如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重腐蝕、損傷或?qū)ζ浒踩煽啃杂袘岩蓵r，應(yīng)提前進(jìn)行檢驗（具體參見TSG R0006-2014氣瓶安全監(jiān)察技術(shù)規(guī)程）。

3.2.2 氣瓶的安全使用

（1）使用氣瓶前使用者應(yīng)對氣瓶進(jìn)行安全狀況檢查，檢查盛裝氣體是否符合作業(yè)要求；瓶體是否完好；減壓器、流量表、軟管、防回火裝置是否有泄漏、磨損及接頭松懈等現(xiàn)象。

（2）氣瓶應(yīng)在通風(fēng)良好的場所使用。如果在通風(fēng)條件差或狹窄的場地里使用氣瓶，應(yīng)采取相應(yīng)的安全措施，以防止出現(xiàn)氧氣不足，或危險氣體濃度加大的現(xiàn)象。安全措施主要包括強(qiáng)制通風(fēng)、氧氣監(jiān)測和氣體檢測等。

（3）氣瓶的放置地點不得靠近熱源，應(yīng)與辦公、居住區(qū)域保持10 m以上。氣瓶應(yīng)防止曝曬、雨淋、水浸，不得接觸實驗室里常用的一些腐蝕性化學(xué)品如酸、堿類等，環(huán)境溫度超過40℃時，應(yīng)采取遮陽等措施降溫。

（4）氧氣瓶閥不得沾有油脂，包括沾有油脂的工具、手套或油污工作服等都不得接觸氧氣瓶閥、減壓器等。

（5）氣瓶不得與電氣設(shè)備及電路接觸，與氣瓶接觸的管道和設(shè)備要有接地裝置。

（6）打開氣瓶閥門時，人要站在氣瓶出氣口側(cè)面。瓶內(nèi)氣體不得用盡，必須留有剩余壓力。壓縮氣體氣瓶的剩余壓力應(yīng)不小于0.05 MPa，液化氣體氣瓶應(yīng)留有不少于0.5%～1.0%規(guī)定充裝量的剩余氣體。關(guān)緊閥門，防止漏氣，使氣壓保持正壓。

（7）禁止自行處理氣瓶內(nèi)的殘液。

3.2.3 氣瓶的驗收、儲存、運(yùn)輸、搬運(yùn)注意事項

3.2.3.1 氣瓶的驗收：五查一登記——查氣瓶有無定期檢驗，有無鋼?。徊闅馄砍鰪S合格證；查氣瓶有無防震圈；查氣瓶有無防護(hù)帽；查氣瓶氣嘴有無變形、開關(guān)有無缺失、外觀是否正常、顏色統(tǒng)一、其他附件齊全，是否符合安全要求。氣瓶檢查合格后驗收登記。

3.2.3.2 氣瓶的儲存

（1）氣瓶存儲場所應(yīng)避免陽光直射。嚴(yán)禁明火和其他熱源，不得有地溝、暗道和底部通風(fēng)孔，嚴(yán)禁任何管線穿過。

（2）可燃、爆炸性氣體氣瓶存儲庫房內(nèi)的照明設(shè)備必須防爆，或?qū)㈦娖鏖_關(guān)設(shè)置在庫房外。庫房應(yīng)安裝避雷裝置。

（3）氣瓶應(yīng)分類存儲：空瓶和滿瓶分開1.5 m以上、氧氣或氧化性氣體公平應(yīng)與可燃?xì)馄亢推渌兹疾牧戏珠_；乙炔氣瓶與氧氣瓶、氯氣瓶及易燃物品分室、毒性氣體氣瓶分室、瓶內(nèi)介質(zhì)相互接觸能引起燃燒、爆炸、產(chǎn)生毒物的氣瓶分室。

（4）易燃?xì)怏w氣瓶儲存場所的15 m范圍以內(nèi)，應(yīng)設(shè)置禁火標(biāo)識。氣瓶儲存時應(yīng)直立，采取措施防止其傾倒，不得以氣瓶的瓶閥來固定氣瓶。

3.2.3.3 氣瓶的運(yùn)輸

（1）運(yùn)輸氣瓶時應(yīng)整齊放置，橫放時，瓶端朝向一致；立放時，要妥善固定，防止氣瓶傾倒。佩戴好瓶帽（有防護(hù)罩的氣瓶除外）。

（2）運(yùn)輸可燃?xì)怏w氣瓶的車輛必須備有滅火器材。運(yùn)輸有毒氣體氣瓶的車輛必須備有防毒面具。夏季運(yùn)輸時應(yīng)有遮陽設(shè)施，適當(dāng)覆蓋，避免曝曬。所裝介質(zhì)接觸能引燃爆炸，產(chǎn)生毒氣的氣瓶，不得同車運(yùn)輸。易燃品、油脂和帶有油污的物品，不得與氧氣瓶或強(qiáng)氧化劑氣瓶同車運(yùn)輸。車輛上除司機(jī)、押運(yùn)人員外，嚴(yán)禁無關(guān)人員搭乘。司乘人員嚴(yán)禁吸煙或攜帶火種。

3.2.3.4 氣瓶的搬運(yùn)

搬運(yùn)氣瓶時，要輕裝輕卸，嚴(yán)禁拋、滑、滾、碰、撞、敲擊氣瓶。吊裝時，嚴(yán)禁使用電磁起重機(jī)和金屬鏈繩。

3.2.3.5 氣瓶的報廢凡符合下列條件之一

氣瓶確定為報廢氣瓶。

無“氣瓶制造許可證”單位制造的氣瓶和生產(chǎn)國政府宣布已報廢的氣瓶；鋼印標(biāo)記不清無法辨認(rèn)的或超30年使用期限的（從出廠之日起指無縫氣瓶）的氣瓶；氣瓶底座損壞，影響氣瓶直立的；氣瓶外表面有裂紋、鼓包、結(jié)疤、弧疤、焊跡、瓶體明顯變形，明火燒烤等缺陷的；無縫氣瓶頸圈松動，無法加牢或頸圈損傷無法更換的氣瓶；經(jīng)檢驗機(jī)構(gòu)檢驗報廢的。

4 高壓氣體安全管理的原則

（1）由經(jīng)過安全培訓(xùn)的、具有相關(guān)氣體安全知識的人員負(fù)責(zé)氣體管理工作。

（2）制定并完善、落實相應(yīng)的氣體安全管理制度。

（3）制定并演練相關(guān)氣體事故應(yīng)急預(yù)案，為員工配備必要的安全防護(hù)用品。

（4）定期對實驗室人員進(jìn)行安全技術(shù)教育和培訓(xùn)。

5 結(jié)語

高壓氣體及管路、鋼瓶是危險化學(xué)品及特種設(shè)備，涉及易燃、易爆以及有毒有害氣體，如果安全防范措施不到位，規(guī)章制度及安全技術(shù)操作規(guī)程不健全、不落實，則會影響實驗室工作的正常進(jìn)行，甚至?xí)斐蓪嶒炇覂x器的損壞及人員傷亡等。因此我們應(yīng)重視高壓氣體的管理，提高員工的安全意識，建立健全各項規(guī)章制度，確保高壓氣體的安全使用。