壓力容器常用介質(zhì)及特性

1、壓力容器常用介質(zhì)及特性1、工業(yè)毒物及對人體的毒害工業(yè)毒物是指在生產(chǎn)過程中使用或產(chǎn)生的毒物，這些毒素作用于人體后引起機體功或器質(zhì)性病里變化叫毒物。由這些工業(yè)毒物引起的中毒叫職業(yè)中毒。在實際的生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)性毒物常以氣體、蒸汽、霧、煙、粉塵的形式污染生產(chǎn)環(huán)境，對人體產(chǎn)生毒害，例如：苯蒸汽，汞蒸汽、噴漆時所形成的漆霧、煤和石油燃燒時升起并懸浮在空氣中的煙狀固體微粒、漂浮于空氣中的粉塵等這些都屬于工業(yè)毒物。工業(yè)毒物的分類方法很多，一般有以下三種分類：一）按毒物的化學結(jié)構(gòu)可分為：有機類和無機類兩種。二）按毒物的形態(tài)，可分為氣體、液體、固體、霧狀四種類型三）按毒物的致毒作用可分為：刺激性、窒息性、麻醉性

2、、致熱源性、腐蝕性、致敏性六種類型。工業(yè)毒物的毒性是指一般常使用致死計量作為衡量各類毒物毒性的指標。致死劑量或濃度用下面符號表示：LD100或LC100,表示絕對致死劑量，即能引起一組實驗動物全部死亡的最小劑量和濃度。LD0或LC0,表示最大耐受量和濃度，即不能引起實驗動物死亡的最大劑量或濃度。MLD或MLC,表示最小致死劑量或濃度，能引起實驗動物中個別動物死亡的劑量和濃度。LD50或LC50,表示半數(shù)致死劑量或濃度，即能引起實驗組動物的50%死亡的劑量和濃度。按著毒物LD50的大小可將毒物分為：極度危害、高度危害、中度危害和輕度危害四級，并可將毒物的毒性分成劇毒、高毒、中等毒、低毒、微毒和基

3、本無毒六個等級。工業(yè)毒物侵入人體的途徑有三種途徑：呼吸道、皮膚和消化道。在生產(chǎn)過程中最主要的是經(jīng)呼吸道進入，其次是皮膚，而經(jīng)消化道進入的較少。經(jīng)呼吸道進入是生產(chǎn)性毒物進入人體最主要的途徑，大多數(shù)職業(yè)中毒均由此而起。如人體吸進了大量的氫化鼠、一氧化碳或苯等工業(yè)毒物，在數(shù)分鐘內(nèi)就可以中毒昏倒。這主要是由于呼吸道進入的毒物被肺泡吸收后，不經(jīng)肝臟解毒就直接進入血液循環(huán)而分布到全身造成的，所以它的危害性最大。經(jīng)皮膚進入，也是職業(yè)中毒較為常見的途徑，它是通過穿過皮表屏障或通過毛囊或皮脂腺而進入人體的，經(jīng)皮膚吸收的毒物也不經(jīng)肝臟而直接隨血液循環(huán)分布全身。經(jīng)消化道進入而引起中毒的情況比較少見，偶見于車間進食、

4、吸煙及誤服等情況。根據(jù)工業(yè)毒物對人體的危害，我國制定的兩個關(guān)于空氣中有毒物質(zhì)的最高允許濃度的標準，即工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準、核工業(yè)三廢排放試行標準，預防職業(yè)中毒主要參照國家衛(wèi)生標準中車間空氣中有害物質(zhì)的最高允許濃度，代號為MAC。2、介質(zhì)的燃燒特性和防火技術(shù)在壓力容器中的工作介質(zhì)，有不少具有易燃易爆等特性，它都以氣體和液體的狀態(tài)存在，極易泄露與揮發(fā)，許多加熱使物質(zhì)達到和超過了物質(zhì)的自燃點，有時一旦操作失誤或因設(shè)備失修便會發(fā)生火災、爆炸事故，為避免和減少事故的發(fā)生，我們有必要了解和掌握介質(zhì)的燃燒特性和防火技術(shù)。燃燒是一種放熱常伴隨發(fā)光的化學反應(yīng)，是化學能轉(zhuǎn)變成熱能的過程。在日常生活生產(chǎn)中所見到的燃

5、燒現(xiàn)象，大都是可燃物質(zhì)與空氣或其他氧化劑進行劇烈化合而發(fā)生的。這種燃燒必須具備一定的條件才可能燃燒，一般來說燃燒的發(fā)生必須同時具備三個條件：一）可燃物，凡是能與空氣中氧或其他氧化劑起燃燒反應(yīng)的物質(zhì)均稱為可燃物，如：汽油、液化石油氣、木材等。二）助燃物，凡能幫助和支持燃燒的物質(zhì)均稱為助燃物，如：空氣中的氧、氯、高鈕酸鉀等。三）著火源，凡是能引起可燃物質(zhì)發(fā)生燃燒的熱能源，均稱作著火源。如：明火、摩擦、撞擊、高溫表面、自然發(fā)熱、化學能、電火花、聚集的日光和射線等。爆炸極限及其影響因素爆炸極限是說可燃氣體、可燃液體或可燃粉塵和空氣混合達到一定濃度時，遇到火源就會發(fā)生爆炸，這個遇到火源能夠發(fā)生爆炸的濃度

6、范圍就稱為爆炸極限。通常用可燃氣體在空氣中的體積百分比來表示，可燃粉塵則以每升毫克”來表小0可燃氣體和空氣的混合物，并不是在任何混合比例下，都能發(fā)生燃燒和爆炸可燃氣體或蒸汽，在空氣中剛剛達到足以使火源蔓延的最低濃度稱為該氣體或蒸汽的爆炸下限，達到足以使火源蔓延的最高濃度稱爆炸上限，在上限和下限之間的濃度范圍稱爆炸范圍。易燃介質(zhì)的爆炸極限是指易燃介質(zhì)與空氣混合的爆炸下限小于10%或者爆炸上限和下限之差大于20%的氣體，例如：乙快的爆炸極限，下限為3.22%小于10%,例如一氧化碳氣體爆炸極限下限為12.5%上限為74.2%,兩者之差為61.7%,所以一氧化碳氣體屬于易燃介質(zhì)。易燃物質(zhì)為混合物的爆

7、炸極限，壓力容器中的易燃介質(zhì)常常為混合物質(zhì)，例如：混合液化石油氣等。對這類物質(zhì)的爆炸極限應(yīng)以主要成分來劃分，例如：某液化石油氣中各液態(tài)姓的組份比，為丙烷占20%、丙烯占25%、丁烷漲30%、1-丁烯25%,則該液化石油氣的爆炸下限為1.91%。爆炸極限并非固定值，它受初始溫度的影響、壓力的影響、惰性介質(zhì)的影響、容器直徑大小的影響、火源能量的影響，在以上五種影響的基礎(chǔ)上，還有其它的一些影響，如：光、表面活性物質(zhì)等對其爆炸極限也有主要的影響。防止易燃介質(zhì)燃燒爆炸應(yīng)采用的措施：為防止易燃介質(zhì)燃燒爆炸，應(yīng)從火源控制、防止易燃介質(zhì)的泄漏這兩個方面來著手工作?；鹪吹目刂疲饕侵笇γ骰?、摩擦與撞擊火花及其

8、他火源的控制。明火主要是指生產(chǎn)過程中的加熱用火、維修用火及其他火源。加熱易燃介質(zhì)時，應(yīng)避免采用明火，應(yīng)用蒸汽熱水、中間熱載體或電加熱等間接加熱。在有火災爆炸危險場合，若需在壓力容器和管道內(nèi)部作業(yè)時，不能使用普通電燈照明，而應(yīng)采用安全電壓電器或防爆電器，并應(yīng)避免焊割作業(yè)，即使需焊割作業(yè)時也應(yīng)嚴格執(zhí)行防火安全規(guī)定，在積存有可燃氣體或液化氣體的管溝、深坑、下水道的附近，不能有明火作業(yè)。當管道或鋼制容器泄漏噴出物料時，為避免這類火花的產(chǎn)生必須做到，對軸承及時加油保持良好的潤滑；搬運承裝易燃易爆介質(zhì)的容器時，不要拋投、拖拉、震動；不準穿戴釘子的鞋進入易燃易爆車間；特別危險的廠房內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)軟質(zhì)材料。除對以上

9、火源控制外，還應(yīng)防止易燃易爆介質(zhì)與高溫的設(shè)備及管道表面相接觸，可燃物料的排放口應(yīng)遠離高溫表面，煙頭的表面溫度為200到300C,中心溫度高達700到800C,超過了一般可燃物的燃點，所以易燃易爆的廠區(qū)范圍內(nèi)應(yīng)禁止吸煙，避免因吸煙引起火災爆炸事故。壓力容器使用過程中易燃易爆介質(zhì)的泄對某些壓力容器難以保證絕對沒有泄露，例如：液化氣體槽車進行充裝和卸液時，就必須要將充裝系統(tǒng)的設(shè)備管線與容器連接或拆卸，其中總會殘留一些介質(zhì)，對此應(yīng)嚴格遵照裝卸作業(yè)規(guī)定，并加強壓力容器周圍環(huán)境的管理，來防止燃燒條件的形成。對于氣體濃度比空氣大的易燃介質(zhì)，更應(yīng)加強壓力容器周圍環(huán)境的管理。為了保證設(shè)備的密閉性，對危險設(shè)備及系

10、統(tǒng)在安裝檢修方便的前提下，應(yīng)盡量減少法蘭連接，輸送管道要用無縫鋼管，應(yīng)做好氣體中水分的分離和保溫，防止冬季氣體中冷凝水在管道中凍結(jié)造成管道膨裂而泄露，要按著壓力容器的管理規(guī)定，定期檢查、調(diào)整、更換，只有采取有效的防御措施才能防止易燃易爆事故的發(fā)生。3、壓力容器常用氣體的分類及其特性壓力容器中氣體的分類方法很多如按燃燒性，可分為：易燃氣體、助燃氣體和不可燃氣體三種類型；按毒性，可分為：劇毒氣體、有毒氣體和無毒氣體三種類型；按臨界溫度又可分為：壓縮氣體、高壓液化氣體和低壓液化氣體三種類型。我國規(guī)定，臨界溫度小于-10C的氣體為壓縮氣體；臨界溫度大于或等于-10C且小于或等于70c的氣體為高壓液化氣

11、體；臨界溫度大于70C,并且在60c時的飽和蒸汽壓大于0.1兆帕的氣體為低壓液化氣體。壓縮氣體的臨界溫度低，因此在充裝、運輸、使用過程中均為氣態(tài)，其壓力高低取決于氣體的壓縮程度。液化氣體則根據(jù)臨界壓力和環(huán)境溫度的變化，可以有兩種情況：一種是臨界溫度高于環(huán)境溫度的氣體，如：氯等。這氣體裝入容器后始終保持氣液兩項平衡狀態(tài)，其壓力即為所充裝氣體在相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓，這些臨界溫度比較高的液化氣體因為其飽和蒸汽壓都較低，所以又稱為低壓液化氣體；另一種是臨界溫度處于環(huán)境溫度變化范圍之內(nèi)的氣體，如：二氧化碳等，這些氣體裝入容器后會隨環(huán)境溫度的變化而發(fā)生相變，可以是氣液兩相共存，也可以是單一的氣象，其壓力

12、取決于充裝量和溫度，這些臨界溫度較低的液化氣體，因為其飽和蒸汽壓都較高，所以有成為高壓液化氣體。常用的氣體有壓縮氣體、液化氣體和溶解氣體的三種。一）壓縮氣體的種類很多，下面只介紹幾種常用的壓縮氣體。氧氣無色無味，它的化學性質(zhì)活潑，易和其他物質(zhì)生成氧化物，即發(fā)生氧化反應(yīng)釋放熱量氧氣助燃，若與可燃氣體的一定比例混合即可成為爆炸性的混合氣體，一旦有火源或引爆條件就能引起爆炸，各種油脂與壓縮氧氣接觸也可自燃。氫氣是無色、無味、無嗅和無毒的可燃窒息性氣體，使肺缺氧，當濃度達50%時，生物就會出現(xiàn)明顯癥狀，濃度達到75%時可使人致死。氫氣的滲透性和擴散性強，當鋼暴露在一定溫度和壓力的氫氣中時，其金格中的原

13、子氫，在微觀孔隙中與碳反應(yīng)生成甲烷，隨著甲烷生產(chǎn)量的增加，鋼的微觀孔隙就擴展成裂紋，使鋼發(fā)生氫脆損壞。氫很容易著火，在氫的生產(chǎn)、儲存、送用過程中應(yīng)減少和消除靜電的積聚，以防止火災的發(fā)生。氮氣，氮氣在自然界中分布很廣，空氣中占78%,是一種窒息性氣體，常溫下它是無色無味的氣體，這種氣體常溫下化學性質(zhì)不活潑，在工業(yè)上常用氮氣作為安全防爆防火裝置或氣密性試驗氣體。惰性氣體，元素周期表中的：氮、三、氮、氯、氤氣、氫統(tǒng)稱為惰性氣體，它的化學性質(zhì)極不活潑，很難和其它元素發(fā)生反應(yīng)。一氧化碳，一氧化碳是含碳物質(zhì)在燃燒不完全時的產(chǎn)物，它無色無臭，它是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在的一種無色劇毒可燃氣體。石油化工生產(chǎn)中，如：

14、合成氨、甲醇及煉油和各種加熱爐等裝置均有一氧化碳產(chǎn)生，它的爆炸極限是，在空氣中為12.5%至75%,在氧氣中為15.5%至I39.9%。一氧化碳的毒性作用，在于它對血紅蛋白有很強的結(jié)合能力。當一氧化碳與血紅蛋白結(jié)合生成碳氧血紅蛋白后，便使血紅蛋白喪失攜氧的能力和作用，使人因缺氧中毒，為了防止中毒事故的發(fā)生，一般要求車間空氣中的一氧化碳的濃度為30mg/m3（每立方米30毫克）。二）液化氣體二氧化碳，又稱碳酸氣或碳酸酊，它是一種無色、無嗅、有酸味的無毒性的窒息性氣體，是合成氨工業(yè)的副產(chǎn)品，又是合成尿素的原料，這種氣體常存在于空氣不流通的地方，多沉寂于底層，如不通風的儲藏蔬菜的地窖、礦井等。低濃度

15、的無毒，但高濃度對有機體有毒性，有刺激和麻醉作用，如空氣中的二氧化碳超過60%,對人有致命的危險，濃度更高時，人若吸入可以數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)迅速倒下，若不及時搶救就會致死。氯是一種草綠色帶有刺激性嗅味的劇毒氣體，它是一種活潑的化學元素，容易遇水生成鹽酸及氯酸，鹽酸對鋼制容器有很強的腐蝕性，它直接影容器的使用壽命。氯的用途十分廣泛，如自來水、游泳池用水的消毒，用于造紙工業(yè)及紡織業(yè)，制造有機物，如：聚氯乙烯塑料、容器、橡膠、冷凍劑等。制造無機氯化物，如：漂白粉、合成鹽酸等。氯氣的用途雖廣，但毒性卻很大，它對人的呼吸道和皮膚以及人體其他器官傷害很大，為了防止對人的危害，在生產(chǎn)車間空氣中，氯氣的最高容許濃

16、度不得超過0.1mg/m3。氨是一種無色有刺激性嗅味的氣體，它在空氣中爆炸極限為15%到28%,在氧氣中的爆炸極限為13.5%至I79%,當氨和氯接觸時能發(fā)生低溫自燃，并生成不穩(wěn)定極易爆炸的氯化氮這也就是氨和氯接觸引起爆炸的原因。它在合成氨、尿素、硝錢和染料工業(yè)中廣泛存在，氨屬于有毒介質(zhì)，對人體的危害主要是對上呼吸道的刺激和腐蝕，如直接接觸高濃度氨時，接觸的部位可引起堿性化學灼傷，組織呈永久性壞死，當吸入高濃度氨后，能使心臟停搏和呼吸停止，為防止事故的發(fā)生，生產(chǎn)車間空氣中氨氣的最高濃度不得超過30mg/L。液化石油氣液化石油氣是多種爛類氣體，如：丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等組成的混合物,它具有以下

17、的性質(zhì)：一）揮發(fā)性。液化石油氣如果以液體狀態(tài)流出時，容易揮發(fā)成氣體，具體積會驟然膨脹250倍而急劇擴散蔓延；二）易燃性。液化石油氣和空氣混合后一旦遇到火種，甚至是石頭與金屬撞擊的火花或摩擦靜電產(chǎn)生的火花那樣的星星之火都能迅速引起燃燒，三）易爆性。液化石油氣和空氣混合，并達到爆炸極限比例，如丙烯氣和空氣混合的容積達到2.1%到9.5%時，一旦遇到火源即可發(fā)生爆炸，因此存放鋼瓶的倉庫要保持良好的通風，防止液化石油氣滲漏后起火爆炸。四）微毒性。液化石油氣沒有使人體血液中毒的危險，因此在空氣中的濃度低于1%時，對人體健康沒有危害，但是如果長期接觸濃度較高的液化石油氣，對于神經(jīng)系統(tǒng)也是有影響的。五）腐蝕性。液化石油氣一般無腐蝕性，只有在殘夜中含有較多的硫化合物時，才會對鋼瓶產(chǎn)生一定的腐蝕作用，液化石油氣會使橡膠軟化，也會使石油產(chǎn)品融化，因此輸氣軟管要用耐油膠管，同時在軟管上不得涂抹