實驗室一般使用氣體鋼瓶直接獲得各種氣體。氣體鋼瓶是儲存壓縮氣體的特制的耐壓鋼瓶。使用時,通過減壓閥(氣壓表)有控制地放出氣體。由于鋼瓶的內壓很大(有的高達15MPa),而且有些氣體易燃或有毒,所以在使用鋼瓶時要注意安全。
一、常用氣體的常識和安全知識
(1)高壓氣體的種類
①壓縮氣體:氧、氫、氮、氬、氨、氦等。
②溶解氣體:乙炔(溶于丙酮中,加有活性炭)。
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:液態氧,液態氮,液態氬等。
(2)高壓氣的性質
①乙炔:無色,無嗅(不純凈時,因混有H2S、PH3等雜質,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,無嗅,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、無嗅的惰性氣體,對人體無直接危害,但在高濃度時有窒息作用。
⑦氦:無色、無嗅,不可燃氣體,在空氣中不會發生爆炸和燃燒,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)高壓氣體的容器與色標
①氧、氫、氬、一氧化二氮應用有機無縫鋼制造鋼瓶。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,此證書應隨高壓容器作為技術檔案保存。
③在鋼瓶肩部,用鋼印打出下述標記:制造廠、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。
④為了避免各種鋼瓶使用時發生混淆,常將鋼瓶上漆上不同顏色,寫明瓶內氣體名稱;
⑤應經常檢驗(如三年一次),在鋼瓶上刻有試驗日前,有問題的應及時更換
意事項:
a.乙炔氣瓶在使用、運輸、貯存時,環境溫度不得超過40℃;
b.乙炔瓶的漆色必須保持完好,不得任意涂改;
c.乙炔氣瓶在使用時必須裝設專用減壓器、回火防止器,工作前必須檢查是否好用,否則禁止使用,開啟時,操作者應站在閥門的側后方,動作要輕緩;
d.使用壓力不超過0.05MPa,輸氣流不應超過1.5~2.0m3/h;
e.使用時要注意固定,防止傾倒,嚴禁臥倒使用,對已臥倒的乙炔瓶,不準直接開氣使用,使用前必須先立牢靜止15min后,再接減壓器使用,否則危險。禁止敲擊、碰撞等粗暴行為;
f.存放乙炔氣瓶的地方,要求通風良好。使用時應裝上回閃阻止器,還要注意防止氣體回縮。如發現乙炔氣瓶有發熱現象,說明乙炔已發生分解,應立即關閉氣閥,并用水冷卻瓶體,同時最好將氣瓶移至遠離人員的安全處加以妥善處理。發生乙炔燃燒時,絕對禁止用四氯化碳滅火。
泄露應急處理:迅速撤離泄露污染區人員至上風處,并進行隔離,嚴格限制出入,切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防靜電工作服。盡可能切斷泄露源。合理通風,加速擴散。噴霧狀水稀釋、溶解。構筑圍堤或挖坑以收容產生的大量廢水。如有可能,將漏出氣用排風機送至空曠地帶或裝設適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗后再用。
②氫氣。密度小,易泄漏,擴散速度很快,易和其它氣體混合。氫氣與空氣混合氣的爆炸極限:空氣中含量為18.3%~59.0%(體積比),此時,極易引起自燃自爆,燃燒速度約為2.7m/s。
注意事項:
a.室內必須通風良好,保證空氣中氫氣最高含量不超過體積比的1%。室內換氣次數每小時不得少于3次,局部通風每小時換氣次數不得少于7次;
b.與明火或普通電器設備間距不應小于10m,工具要用無火花工具,能夠防止靜電積累并有良好靜電導除措施,著裝要以不產生靜電為原則?,F場應配備足夠的消防器材;
c.氫氣瓶與盛有易燃、易爆物質及氧化性氣體的容器和氣瓶間距不應小于8m,最好放置在室外專用的小屋內,旋緊氣瓶開關閥,以確保安全;
d.禁止敲擊、碰撞,不得靠近熱源;
e.必須使用專用的氫氣減壓閥,開啟氣瓶時,操作者應站在閥口的側后方,動作要輕緩;
f.閥門或減壓閥泄露時,不得繼續使用;閥門損壞時,嚴禁在瓶內有壓力的情況下更換閥門;
g.瓶內氣體嚴禁用盡,應保留2MPa以上的余壓。
③氧氣。是強烈的助燃燒氣體,高溫下,純氧十分活潑;溫度不變而壓力增加時,可以和油類發生急劇的化學反應,并引起發熱自燃,進而產生強烈爆炸。
氧氣瓶一定要防止與油類接觸,并絕對避免讓其它可燃性氣體混入氧氣瓶;禁止用(或誤用)盛其它可燃性氣體的氣瓶來充灌氧氣。氧氣瓶禁止放于陽光曝曬的地方。
④氧化亞氮(笑氣)。具有麻醉興奮作用,受熱時可分解成為氧和氮的混合物,如遇可燃性氣體即可與此混合物中的氧化合燃燒。
(5)氣體檢漏方法
①感官法:即采取耳聽鼻嗅的方法。如聽到鋼瓶有“嘶嘶”的聲音或者嗅到有強烈刺激性臭味或異味,即可定為漏氣。這種方法很簡便,但有局限性,對劇毒性氣體和某些易燃氣體不適合。
②涂抹法:把肥皂水抹在氣瓶檢漏處,若有氣泡產生,則能判定為漏氣。此法使用較普遍、準確,但注意對氧氣瓶檢漏時則嚴禁使用,以防肥皂水中的油脂與氧接觸發生劇烈的氧化。
③氣球膨脹法:用軟膠管套在氣瓶的出氣口上,另一端連接氣球。如氣球膨脹,則說明有漏氣現象。此法最適用于劇毒氣體和易燃氣體檢漏。
④化學法:該方法的原理是將事先準備好的某些化學藥品與檢漏點處的氣體接觸,如發生化學反應,并出現某種外觀特征,則斷定為漏氣。如檢查液氨鋼瓶,則可用濕潤的石蕊試紙接近氣瓶漏氣點,若試紙由紅色變成藍色,則說明漏氣。此法僅用于某些劇毒氣體檢漏。
⑤氣體報警裝置:氣瓶集中存放能減少空間、成本,可以在實驗室的角落安裝一個氣體泄漏報警/易燃氣體探頭,如果氣瓶房氣體發生泄漏的話,感應探頭會即刻將信號傳至中心實驗室的液晶顯示瓶上,并發出預警的聲音,這樣就可以隨時維修。另外還可以安裝低壓報警,這樣能知道氣體是否快要用盡,氣瓶壓力是否足夠,這對實驗室實現不間斷氣體供應是很重要的。
二、鋼瓶使用的注意事項
①在搬動存放氣瓶時,應裝上防震墊圈,旋緊安全帽,以保護開關閥,防止其意外轉動和減少碰撞。搬運充裝有氣體的氣瓶時,最好用特制的擔架或小推車,也可以用手平抬或垂直轉動。但絕不允許用手執著開關閥移動。
②鋼瓶應存放在陰涼、干燥、遠離熱源(如陽光、暖氣、爐火)處。高壓氣體容器最好存放在室外,并防止太陽直射??扇夹詺怏w鋼瓶必須與氧氣鋼瓶分開存放?;ハ嘟佑|后可引起燃燒、爆炸氣體的氣瓶(如氫氣瓶和氧氣瓶),不能同存一處,也不能與其它易燃易爆物品混合存放。鋼瓶直立放置時要固定穩妥;氣瓶要遠離熱源,避免曝曬和強烈振動;一般實驗室內存放氣瓶量不得超過兩瓶。
③絕不可使油或其他易燃性有機物沾在氣瓶上(特別是氣門嘴和減壓閥)。也不得用棉、麻等物堵漏,以防燃燒引起事故。
④使用鋼瓶中的氣體時,要用減壓閥(氣壓表)。減壓閥(氣壓表)中易燃氣體一般是左旋開啟,其他為右旋開啟。各種氣體的減壓閥(氣壓表)、導管不得混用,以防爆炸。不可將鋼瓶內的氣體全部用完,一定要保留0.05MPa以上的殘留壓力(減壓閥表壓)??扇夹詺怏w如C2H2應剩余0.2~0.3MPa(約2~3kg/cm2表壓)。乙炔壓力低于0.5MPa時,就應更換,否則鋼瓶中丙酮會沿管路流進火焰,致使火焰不穩,噪聲加大,并造成乙炔管路污染堵塞。H2應保留2MPa,以防重新充氣時發生危險,不可用完用盡。
⑤乙炔管道禁止用紫銅材料制作,否則會形成乙炔銅,乙炔銅是一種引爆劑。
⑥開、關減壓器和開關閥時,動作必須緩慢;使用時應先旋動開關閥,后開減壓器;用完,先關閉開關閥,放盡余氣后,再關減壓器。切不可只關減壓器,不關開關閥。開瓶時閥門不要充分打開,乙炔瓶旋開不應超過1.5轉,要防止丙酮流出。
⑦使用高壓氣瓶時,操作人員應站在與氣瓶接口處垂直的位置上。操作時嚴禁敲打撞擊,并經常檢查有無漏氣,應注意壓力表讀數。
⑧氧氣瓶或氫氣瓶等,應配備專用工具,并嚴禁與油類接觸。操作人員不能穿戴沾有各種油脂或易產生靜電的服裝手套操作,以免引起燃燒或爆炸??扇夹詺怏w和助燃氣體氣瓶,與明火的距離應大于10m(確難達到時,可采取隔離等措施)。
⑨為了避免各種氣瓶混淆而用錯氣體,通常在氣瓶外面涂以特定的顏色以便區別,并在瓶上寫明瓶內氣體的名稱。
⑩各種氣瓶必須定期進行技術檢查。充裝一般氣體的氣瓶三年檢驗一次;如在使用中發現有嚴重腐蝕或嚴重損傷的,應提前進行檢驗。氣瓶瓶體有缺陷、安全附件不全或已損壞,不能保證安全使用的,切不可再送去充裝氣體,應送交有關單位檢查合格后方可使用。
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