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標準氣體的安全生產(chǎn)與管理

分享到:時(shí)間: 2017-03-28 15:02:58     來(lái)源: 西安天海氣體有限公司
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和市場(chǎng)對標準氣體日益增長(cháng)的需要,標準氣體的種類(lèi)越來(lái)越多,復雜程度也越來(lái)越高,其應用領(lǐng)域涉及到石油化工、勘探、冶金、機械制造、電子、煤炭、電力、環(huán)保等領(lǐng)域(工藝氣體或標準氣體)。近年來(lái),在標準氣體的制備過(guò)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產(chǎn)損失。因此,了解和掌握氣體及材料的性質(zhì),合理設計充裝工藝,制定嚴格的操作程序,清楚地標識氣瓶的危害性,才能確保制備和使用標準氣體過(guò)程中的安全。
一、充裝系統的設計
不相容的氣體不能在一個(gè)充裝系統上充裝。要設計兩套獨立的充裝系統,將不相容的氣體分開(kāi)。如果在一個(gè)匯流排上同時(shí)連接不相容的氣體,當閥門(mén)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而發(fā)生燃燒或爆炸,同時(shí),操作者錯誤的操作也可能導致不堪設想的危險,酸性氣體不能和堿性氣體同時(shí)接入一個(gè)系統中。
 
二、氣體的不相容性
1、氧化性氣體和可燃氣體是不相容的。常見(jiàn)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(jiàn)的可燃氣體包括:氫氣(H2)、甲烷(CH4)、其他碳氫化合物(烷烴、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(jiàn)的酸性氣體包括:氯化氫(HCL)、溴化氫(HBr)、二氧化硫,常見(jiàn)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(mén)、管路材料不相容可導致如下危險:
1、腐蝕
  1)濕氣腐蝕
  例如HCL、CL2在有水存在時(shí)很容易腐蝕鋼瓶,水分的引入可能來(lái)源于客戶(hù)使用,沒(méi)有關(guān)閉閥門(mén),也可能在充裝過(guò)程中或水壓檢驗中;NH3、SO2、H2S也有類(lèi)似的腐蝕。即使是干燥的氯化氫和氯氣,高濃度時(shí)也不能儲存在鋁合金氣瓶中。
  2)應力腐蝕
  在CO、CO2、H2O共存時(shí),極易腐蝕碳鋼瓶。因此在制備含有CO和CO2的標準氣體時(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、生成危險的化合物
  1)乙炔和含銅大于70%的銅合金反應生成金屬有機化合物。
  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鹵化物,遇水爆炸。如果氣瓶中含有水分,配制后的標準氣體中可以檢測出烷烴和氫氣。3、爆炸反應因氣體與閥門(mén)密封材料或管路材料不相容引起爆炸反應。如氧化性氣體不能選用可燃密封材料的閥門(mén)。在標準氣體配制時(shí)這一點(diǎn)容易被忽視。其中包括如何計算標準氣體的氧化性。
 
四、不相容的氣體在制備中的事故回顧與分析
  以下是所知道的近年來(lái)發(fā)生的事故: 1996-中國臺灣,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,多數是配制空氣中的可燃氣體,這類(lèi)氣體大多用在化工廠(chǎng)、煤礦中環(huán)境氣體的檢測中,事故的原因或者是錯誤的操作;或者是不相容的氣體同時(shí)接入一個(gè)系統中,由于閥門(mén)漏氣產(chǎn)生倒灌;或者是濃度計算錯誤;或者是錯誤的充裝順序造成的。對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,因此制定嚴格的操作程序是非常重要的。
 
五、標準氣體潛在的危險分析
1、標識不清或沒(méi)有警示標識
  1)標準氣體的氣瓶應該和純氣一樣貼警示標簽。關(guān)于標準氣體可燃性或氧化性的計算目前國內尚無(wú)標準遵循。ISO 10156為如何計算標準氣體的可燃性和氧化性提供了可以遵循的方法。
  2)標準氣體應和純氣一樣有成分和濃度標簽。
  3)不應留有和氣體或濃度不符的標簽,殘留的上次充裝的標簽要清理干凈。
2、標準氣體的閥門(mén)出口螺紋應遵循的規則
標準氣體的閥門(mén)出口螺紋應遵循:可燃標準氣體-左旋,不燃標準氣體-右旋;目前市場(chǎng)上大多數生產(chǎn)廠(chǎng)提供的標準氣體閥門(mén)出口螺紋沒(méi)有什么區別,全部采用右旋;標準氣體應和純氣一樣,可燃標準氣體使用出口螺紋右旋的閥門(mén),防止在生產(chǎn)過(guò)程中和客戶(hù)使用時(shí)錯接;
3、氣體接近爆炸限或充裝過(guò)程中經(jīng)過(guò)爆炸區間,沒(méi)有濃度和壓力限制作為標準氣體生產(chǎn)廠(chǎng)家,不僅僅提供給客戶(hù)的最終產(chǎn)品濃度在可燃(爆炸)下限以下,而且在充裝過(guò)程中也要確保操作人員的安全,對于在充裝過(guò)程中經(jīng)過(guò)爆炸區間的標準氣體,應經(jīng)過(guò)嚴格計算控制充裝壓力和進(jìn)樣順序,制定嚴格的操作程序,操作者應該接受培訓,培訓合格后才可充裝此類(lèi)氣體。
 
六、液態(tài)混合物的潛在危險
除了遵從和氣態(tài)混合物同樣的規則,還應考慮:
1、充裝不能超量;
2、確認氣瓶中無(wú)余量;
3、電子秤要校準;
4、虹吸管的材質(zhì)和充裝的成分要相容。
 
七、 生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境氣體的監測
由于標準氣體品種繁多,成分復雜,易燃易爆和有毒有害氣體的泄漏,都可能產(chǎn)生事故,因此室內安裝報警器是實(shí)現安全生產(chǎn)的必要條件,安全生產(chǎn),預防為主。
總之,在標準氣體制備過(guò)程中,必須對制備的標準氣體進(jìn)行研究,制定合理的充裝工藝和安全操作程序,提供必要的安全生產(chǎn)條件,將安全生產(chǎn)放在首位,減少人身傷害和財產(chǎn)損失,這樣才能創(chuàng )造和諧的社會(huì )環(huán)境。
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