氣體安全知識

1、氣體知識培訓(xùn)氣體知識培訓(xùn)聚光科技研究中心 李鷹2006年3月16日FOCUSED PHOTONICS INC 內(nèi)容提要n氣體概念n氣體使用的安全知識n氣體相關(guān)設(shè)施、設(shè)備、器件介紹n公司氣體使用管理制度n參考資料第一節(jié) 氣體概念n理想氣體概念n單位換算n氣體主要特性參數(shù)n有毒有害氣體主要指標(biāo)理想氣體概念n氣體分子之間作用力可以忽略，分子本身的大氣體分子之間作用力可以忽略，分子本身的大小可以忽略的氣體稱為理想氣體小可以忽略的氣體稱為理想氣體n只有在溫度高和壓力無限低時，實際氣體才接只有在溫度高和壓力無限低時，實際氣體才接近于理想氣體。因為在此條件下，分子間距離近于理想氣體。因為在此條件下，分子間距

2、離大大增加，平均來看作用力趨向于零，分子所大大增加，平均來看作用力趨向于零，分子所占的體積也可以忽略占的體積也可以忽略.理想氣體狀態(tài)方程)(.RV41220001273.15 082060 0001pnRTV 62.36 1.987 Kmoltorrl Kmol cal 8.314 8.314 0.08206 Value NumericalKmolPam KmolJ Kmolatml Units constant Gas : 3.-1-1-1-1-1-13-1-1-1-1 在標(biāo)況下： :law s Avogadro(3)constantor : law Charles (2)constanto

3、r 1/ : law sBoyle )1(1.nVT,pV/TT Vn,ppVpVn,T 不變不變不變由來：道爾頓分壓定律道爾頓分壓定律n道爾頓分壓定律道爾頓分壓定律 Daltons law of pressuresconstant mole iiiixnnpppp 總總總：或阿瑪加分體積定律阿瑪加分體積定律 Amagats law of partial volumesn1 什么叫分體積：混合氣體中某組分什么叫分體積：混合氣體中某組分i單獨存在，并且和混單獨存在，并且和混合氣體的溫度，壓強(qiáng)相同時，所具有的體積合氣體的溫度，壓強(qiáng)相同時，所具有的體積Vi 稱為混合氣稱為混合氣體中第體中第i組分的分

4、體積組分的分體積n2 分體積定律：當(dāng)溫度，壓力相同時，混合氣體的總體積分體積定律：當(dāng)溫度，壓力相同時，混合氣體的總體積等于各組分分體積之和等于各組分分體積之和n3 iiiiiiVpRTnp)RTn(pnRTV單位換算n壓力單位壓力單位1物理大氣壓（atm）=101.325千帕（kPa）=14.696磅/英寸2（psi）=1.0333巴（bar） =760mmHg(Torr)PSI是磅每平方英寸， PSIG為相對壓力, PSIA為絕對壓力, PSID為壓差 n溫度單位溫度單位K273.15( 32)*5/9n濃度單位濃度單位近似體積濃度C(ppm)=22.4(l/mol)C(mg/m3) / M

5、(g/mol) 準(zhǔn)確的質(zhì)量濃度C (mg/m3)=M /22.4 C(ppm) 273/ (273+T) P/101325更精確的要求：考慮空氣濕度，再除以(1- PH2O/101325) 主要特性參數(shù)n飽和蒸汽壓在一定溫度下，與純液體處于平衡態(tài)時的蒸氣壓力，稱為該溫度下的飽和蒸氣壓。這里的平衡狀態(tài)是指動態(tài)平衡。水的飽和蒸汽壓溫度/氣壓/Pa溫度/氣壓/Pa0610.57031152.2101227.78047334.8202338.19070089.1304241.6100101325407374.2150 475907.45012330.3200 1.55E+066019915 -常見氣體

6、密度氣體名稱密度（g/L）空氣air1.30氫hydrogen0.09氮nitrogen1.26氧oxygen1.46二氧化碳carbon dioxide1.97一氧化碳carbon monoxide1甲烷methane5.88氨氣ammonia9.78常見氣體在水中的溶解度 條件：常溫常壓氮氣1：0.014氧氣1：0.027一氧化碳1：0.021二氧化碳1：0.72氯化氫1：700氨氣1：500二氧化硫1：40氯氣1：2危險氣體主要指標(biāo)n八類化學(xué)危險品n有毒氣體安全閾值n易燃?xì)怏w安全閾值n常見危險氣體八類化學(xué)危險品na.爆炸品； nb.壓縮氣體和液化氣體；nc.易燃液體；nd.易燃固體、自燃

7、物品和遇濕易燃物品；ne.氧化劑和有機(jī)過氧化物；nf.毒害品；ng.放射性物品；有毒氣體安全閾值有毒氣體安全閾值 nIDLH(immediately dangerous to life and health,對生命或健康有危險的極限)-可以在30min內(nèi)脫離最高濃度，不會產(chǎn)生傷害癥狀或?qū)】涤胁豢苫謴?fù)的影響。 nTWA(時間加權(quán)平均值, time-weighted average）-在一周40h工作制的任何8h工作日內(nèi)，氣體的時間加權(quán)平均濃度，對暴露在這種濃度下的所有工作人員健康都不會有不利影響。常見有毒氣體的安全閾值有毒氣體 TWA (ppm)STEL (ppm)IDLH (ppm)MAC

8、(mg/m3)氨氣 (NH3) 25 35 500 30 一氧化碳(CO) 20 30 1500 30 氟化氫(HF) -2氰化氫 (HCN) 10 4.7 50 0.3 硫化氫(H2S) 101530010 一氧化氮 (NO) 25 - 100 - 二氧化硫(SO2) 2 5 100 15 氯氣(Cl2)0.51.030-VOC* 50 100 - - 車間空氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)車間空氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)有毒 氣體美 國英 國德 國中 國日 本名稱分子式ppmmg/m3ppmmg/m3ppmmg/m3ppmmg/m3ppmmg/m3一氧化碳CO50555055303325305055二氧化硫SO22525103

9、0515513氯氣CL20.50.5130.50.50.3113-氯化氫HCL57575791557硫化氫H2S1014101410157101015氰化氫HCN1010101010110.240.31011氧化氮NO25302530-3-二氧化氮NO2363659-559臭氧O30.10.20.10.20.10.20.150.30.10.2氨氣NH325182518503540302518磷化氫H3P0.30.40.30.4-0.16.720.3-苯C6H610301030-11.48401032丙烯氰C3H3N24.524-0.8522045光氣COCL20.10.40.10.40.10.

10、40.10.50.10.4易燃?xì)怏w安全閾易燃?xì)怏w安全閾值值nLFL(最低可燃極限或燃燒下限)-在特定試驗條件下，可燃?xì)怏w在它與空氣的均勻混合氣中能夠維持火焰?zhèn)鞑サ淖钚舛?。nUFL(最高可燃極限或燃燒上限)-在特定試驗條件下，可燃?xì)怏w在它與空氣的均勻混合氣中能夠維持火焰?zhèn)鞑サ淖罡唧w積比例。常見易燃?xì)怏w的爆炸極限氣體名稱氣體名稱化學(xué)式化學(xué)式空氣中爆炸空氣中爆炸極限范圍極限范圍(% )(% )氫H24.0-75甲烷CH45.0-15乙烷C2H63.0-12.4乙烯C2H42.7-36乙炔C2H22.5-81一氧化碳CO12.5-72.2氧O 2硫化氫H2S3.5-45氨NH315-28氯Cl 2氰

11、化氫HCN6.0-41氯化氫HCl光氣CO Cl 2氟化氫HF氮N2常見氣體特性和危害（1）一氧化碳（CO）：是一種無色、無味、無臭的氣體；它可燃燒，當(dāng)含量在1275時，遇火能引起爆炸；一氧化碳極毒，主要作用于中樞神經(jīng)、心血管和血液系統(tǒng)三方面。當(dāng)其含量達(dá)0.15時，人在短時間內(nèi)就可中毒死亡。常見氣體特性和危害n（2）硫化氫（H2S）：是一種無色、微甜、有臭雞蛋味的氣體，易溶于水，當(dāng)含量在3.545時，遇火能引起爆炸；硫化氫極毒，它能使血液中毒，對眼睛及呼吸系統(tǒng)的粘液膜有強(qiáng)烈的刺激作用。當(dāng)其含量達(dá)300ppm時，人在短時間內(nèi)就可中毒死亡。常見氣體特性和危害n（3）二氧化硫（ SO2）：是一種無色

12、、有強(qiáng)烈硫磺味及酸味的氣體，同呼吸氣管潮濕表皮接觸能產(chǎn)生硫酸，刺激并麻痹上部呼吸氣管的細(xì)胞組織，使肺及支氣管發(fā)炎。當(dāng)其含量達(dá)100ppm時，人在短時間內(nèi)就可中毒死亡。常見氣體特性和危害n（4）二氧化氮（NO2）：為紅褐色，易溶于水，是劇毒氣體，對人的眼睛及呼吸器官有強(qiáng)烈刺激作用。當(dāng)其含量達(dá)20ppm時，人在短時間內(nèi)就可中毒死亡。常見氣體特性和危害n（5）甲烷（CH4）：無色、無味、無臭、無毒；當(dāng)其在空氣中含量高時可降低氧含量，引起窒息；當(dāng)含量在5%15時，遇火能引起爆炸。常見氣體特性和危害n（6）氨氣（NH3）：是一種無色氣體，有似氨水的劇臭；它極毒，能刺激皮膚和上呼吸道并能嚴(yán)重?fù)p傷眼睛。當(dāng)含

13、量在15%28時，遇火能引起爆炸。常見氣體特性和危害n(7) 氮氣(N2) ：氮氣，在常溫、常壓下為無色無臭無味氣體，加壓后可呈液態(tài)。常壓下氮氣中毒表現(xiàn)為單純性窒息作用。當(dāng)空氣中氮含量增高時（84%）可排除空氣中氧，而高濃度氮（90%）可引起單純性窒息，嚴(yán)重者迅速昏迷，甚至死亡。常見氣體特性和危害n氧氣（O2）：氧在常態(tài)時為無色、無臭、無味的氣體，略重于空氣 。 在空氣中氧的濃度達(dá)到一定比例時可促進(jìn)燃燒 (助燃)而不能自燃。當(dāng)氧含量降至17%時，人開始感到行動困難，如再降低2-3%或更多，將很快導(dǎo)致人員窒息死亡。當(dāng)氧含量上升，一些易燃物質(zhì)發(fā)生燃燒的可能性也會急劇增加。常見氣體特性和危害n二氧化

14、碳 (CO2)：無色、無臭的不可燃?xì)怏w。 吸入空氣中CO2占3%時，血壓升高，脈搏增快，聽力減退，對體力勞動耐受力降低；CO2達(dá)5%，吸入30分鐘時，呼吸中樞受刺激，輕微用力后感到頭痛和呼吸困難；吸入空氣中CO2占7%10%時，數(shù)分鐘即可使人意識喪失;更高濃度時則可導(dǎo)致窒息死亡。第二節(jié) 氣體使用中的安全知識n氣體安全事故舉例n安全生產(chǎn)相關(guān)法律法規(guī)n相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范氣體安全事故舉例n2005年3月29日，京滬高速公路具有安全隱患的車輛超載運輸液氯而翻車重大液氯泄漏事故，致29人氯氣中毒死亡，456人中毒住院治療 。氣體安全事故舉例n2003年12月23日，重慶市開縣高橋鎮(zhèn)羅家寨發(fā)生了國內(nèi)乃至世界氣井

15、井噴史上罕見的特大井噴事故，富含硫化氫的氣體從鉆具水眼噴涌達(dá)30米高程，硫化氫濃度達(dá)到100ppm以上，預(yù)計無阻流量為400萬-1000萬立方米/天。243位無辜人員遇難，9.3萬余人受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)8200余萬元。氣體安全事故舉例n2000年9月15日，中國石化集團(tuán)公司第五建設(shè)公司南京分公司(簡稱五化建)一焊工進(jìn)行切割工作時，氧氣瓶突然爆炸。焊工切割工件時均發(fā)生切割線漂移，在工作中氧氣膠管發(fā)生過爆炸，說明氧氣純度低并在氧氣膠管中發(fā)生過燃燒。氧氣瓶內(nèi)的可燃?xì)怏w已引燃，因而引起氣瓶爆炸。氣體安全事故舉例n2005年4月，廈門海滄騰龍樹脂有限公司名工人在進(jìn)生產(chǎn)罐進(jìn)行清洗作業(yè)的過程中，沒有將氮氣

16、完全置換導(dǎo)致缺氧窒息而死。氣體使用相關(guān)法規(guī)n安全生產(chǎn)法n消防法n危險化學(xué)品安全管理條例 n使用有毒物品作業(yè)場所勞動保護(hù)條例 氣體使用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)n危險貨物分類和品名編號 (GB6944-86) n工作場所有害因素職業(yè)接觸限值(GBZ 2-2002)n常用化學(xué)危險品貯存通則(GB15603-1995) n常用危險化學(xué)品的分類及標(biāo)志(GB 13690-92 )n有毒作業(yè)分級 (GB 12331-90)n職業(yè)性接觸毒物危害程度分級( GB 5044-85)第三節(jié) 氣體相關(guān)設(shè)施、設(shè)備、器件n防護(hù)設(shè)施n標(biāo)識n報警設(shè)施n真空設(shè)備n儲存設(shè)備n壓力控制設(shè)備n工具n元件接頭管路防護(hù)設(shè)施n作業(yè)類別n防護(hù)用品編號編號作

17、業(yè)類別名稱作業(yè)類別名稱說明說明 舉例舉例A07吸入性氣毒物作業(yè)在常溫常壓下呈氣體或蒸汽狀態(tài)、經(jīng)呼吸道吸入能產(chǎn)生毒害作用的物質(zhì)的作業(yè)氯乙烯、氯氣、一氧化碳、光氣、硫化氫、汞編號編號護(hù)品品類護(hù)品品類適用條件適用條件C15防毒口罩防止吸入一般性毒氣C16有相應(yīng)濾毒罐的防毒面罩防止吸入毒氣，防止毒液沾染C17供應(yīng)空氣的呼吸保護(hù)器防止吸入毒氣或強(qiáng)烈毒性粉塵，防止缺氧標(biāo)識n爆炸品 易燃?xì)怏wn有毒氣體 腐蝕品 標(biāo)識n任何氣瓶必須標(biāo)識清楚氣體的種類。標(biāo)簽必須被牢固的粘貼在瓶體上。n禁止使用任何標(biāo)識不明的氣瓶，如果氣瓶上的標(biāo)簽不清楚，那么標(biāo)記為不明氣體，退回供應(yīng)商。n標(biāo)簽一定要標(biāo)記在瓶體上，而不能粘貼在瓶帽上。

18、不要依靠氣瓶的顏色區(qū)分氣體，因為不同的供應(yīng)商可能有不同的標(biāo)記方法。n標(biāo)簽將注明氣體的特性，如可燃、有毒或腐蝕等。n在氣體使用和存儲的區(qū)域也需要粘貼醒目標(biāo)志，說明氣體種類和注意事項。報警設(shè)備n 提供數(shù)字化的氣體濃度值，n STEL ，TWA 和峰值，n 以及高低報警，TWA 和 n STEL 超限報警。可以改 變不同警報條件下的聲 音報警信號真空設(shè)備n根據(jù)我國所制訂的國標(biāo)GB3163的規(guī)定，真空區(qū)域大致劃分如下：低真空區(qū)域 105102 Pa （7601托）中真空區(qū)域 10210-1 Pa （110-3托）高真空區(qū)域 10-110-5 Pa （10-310-7托）超高真空區(qū)域 10-5Pa （1

19、0-7托） 常用真空泵的工作壓強(qiáng)范圍真空泵種類工作壓強(qiáng)范圍（Pa）活塞式真空泵11051.3102旋片式真空泵11056.710-1水環(huán)式真空泵11052.7103羅茨真空泵1.31031.3渦輪分子泵1.31.310-5水蒸氣噴射泵11051.310-1油擴(kuò)散泵1.310-21.310-7油蒸氣噴射泵1.3101.310-2分子篩吸附泵11051.310-1濺射離子泵1.310-31.310-9鈦升華泵1.310-21.310-9鋯鋁吸氣劑泵1.3101.310-11低溫泵1.31.310-11氣瓶顏色標(biāo)記表序號介質(zhì)名稱化學(xué)式瓶色字 樣字色色 環(huán)1氫H2淡綠氫大紅p=19.6（200）淡黃色環(huán)一道p=29.4（300）淡黃色環(huán)二道2氧O2淡酞藍(lán)氧黑p=19.6（200）白色環(huán)一道p=29.4（300）白色環(huán)二道3氨NH3淡黃液氨黑4硫化氫 H2S 白 液化硫化氫 大紅 5空氣黑空氣白p=19.6（200）白色環(huán)一道p=29.4（300）白色環(huán)二道6氮 N2 黑 氮 淡黃 7二氧化碳 C