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(duì)人體的毒害工業(yè)毒物是指在生產(chǎn)過(guò)程中使用或產(chǎn)生的毒物，這些毒素作用于人體后引起機(jī)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(shí)際的生產(chǎn)過(guò)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(duì)人體產(chǎn)生毒害，例如：苯蒸汽，汞蒸汽、噴漆時(shí)所形成的漆霧、煤和石油燃燒時(shí)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(lèi)方法很多，一般有以下三種分類(lèi)：一）按毒物的化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為：有機(jī)類(lèi)和無(wú)機(jī)類(lèi)兩種。二）按毒物的形態(tài)，可分為氣體、液體、固體、霧狀四種類(lèi)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(lèi)型。工業(yè)毒物的毒性是指一般常使用致死計(jì)量作為衡量各類(lèi)毒物毒性的指標(biāo)。致死劑量或濃度用下面符號(hào)表示：LD100或LC100,表示絕對(duì)致死劑量，即能引起一組實(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)動(dòng)物中個(gè)別動(dòng)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(shí)驗(yàn)組動(dòng)物的50%死亡的劑量和濃度。按著毒物L(fēng)D50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(jí)，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(wú)毒六個(gè)等級(jí)。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(guò)程中最主要的是經(jīng)呼吸道進(jìn)入，其次是皮膚，而經(jīng)消化道進(jìn)入的較少。經(jīng)呼吸道進(jìn)入是生產(chǎn)性毒物進(jìn)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(jìn)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(jìn)入的毒物被肺泡吸收后，不經(jīng)肝臟解毒就直接進(jìn)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(jìn)入，也是職業(yè)中毒較為常見(jiàn)的途徑，它是通過(guò)穿過(guò)皮表屏障或通過(guò)毛囊或皮脂腺而進(jìn)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(jìn)入而引起中毒的情況比較少見(jiàn)，偶見(jiàn)于車(chē)間進(jìn)食、

4、吸煙及誤服等情況。根據(jù)工業(yè)毒物對(duì)人體的危害，我國(guó)制定的兩個(gè)關(guān)于空氣中有毒物質(zhì)的最高允許濃度的標(biāo)準(zhǔn)，即工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、核工業(yè)三廢排放試行標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)防職業(yè)中毒主要參照國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)中車(chē)間空氣中有害物質(zhì)的最高允許濃度，代號(hào)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(dá)到和超過(guò)了物質(zhì)的自燃點(diǎn)，有時(shí)一旦操作失誤或因設(shè)備失修便會(huì)發(fā)生火災(zāi)、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(xué)反應(yīng)，是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能的過(guò)程。在日常生活生產(chǎn)中所見(jiàn)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(jìn)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(lái)說(shuō)燃燒的發(fā)生必須同時(shí)具備三個(gè)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(chēng)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(chēng)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(chēng)作著火源。如：明火、摩擦、撞擊、高溫表面、自然發(fā)熱、化學(xué)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(shuō)可燃?xì)怏w、可燃液體或可燃粉塵和空氣混合達(dá)到一定濃度時(shí)，遇到火源就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)遇到火源能夠發(fā)生爆炸的濃度

6、范圍就稱(chēng)為爆炸極限。通常用可燃?xì)怏w在空氣中的體積百分比來(lái)表示，可燃粉塵則以每升毫克”來(lái)表小0可燃?xì)怏w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?xì)怏w或蒸汽，在空氣中剛剛達(dá)到足以使火源蔓延的最低濃度稱(chēng)為該氣體或蒸汽的爆炸下限，達(dá)到足以使火源蔓延的最高濃度稱(chēng)爆炸上限，在上限和下限之間的濃度范圍稱(chēng)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?xì)怏w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?xì)怏w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(duì)這類(lèi)物質(zhì)的爆炸極限應(yīng)以主要成分來(lái)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(duì)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(gè)方面來(lái)著手工作?；鹪吹目刂?，主要是指對(duì)明火、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(guò)程中的加熱用火、維修用火及其他火源。加熱易燃介質(zhì)時(shí)，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(zāi)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)合，若需在壓力容器和管道內(nèi)部作業(yè)時(shí)，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(shí)也應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行防火安全規(guī)定，在積存有可燃?xì)怏w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(dāng)管道或鋼制容器泄漏噴出物料時(shí)，為避免這類(lèi)火花的產(chǎn)生必須做到，對(duì)軸承及時(shí)加油保持良好的潤(rùn)滑；搬運(yùn)承裝易燃易爆介質(zhì)的容器時(shí)，不要拋投、拖拉、震動(dòng)；不準(zhǔn)穿戴釘子的鞋進(jìn)入易燃易爆車(chē)間；特別危險(xiǎn)的廠房?jī)?nèi)應(yīng)鋪設(shè)軟質(zhì)材料。除對(duì)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(yuǎn)離高溫表面，煙頭的表面溫度為200到300C,中心溫度高達(dá)700到800C,超過(guò)了一般可燃物的燃點(diǎn)，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(zāi)爆炸事故。壓力容器使用過(guò)程中易燃易爆介質(zhì)的泄對(duì)某些壓力容器難以保證絕對(duì)沒(méi)有泄露，例如：液化氣體槽車(chē)進(jìn)行充裝和卸液時(shí)，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(huì)殘留一些介質(zhì)，對(duì)此應(yīng)嚴(yán)格遵照裝卸作業(yè)規(guī)定，并加強(qiáng)壓力容器周?chē)h(huán)境的管理，來(lái)防止燃燒條件的形成。對(duì)于氣體濃度比空氣大的易燃介質(zhì)，更應(yīng)加強(qiáng)壓力容器周?chē)h(huán)境的管理。為了保證設(shè)備的密閉性，對(duì)危險(xiǎn)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(wú)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(lèi)及其特性壓力容器中氣體的分類(lèi)方法很多如按燃燒性，可分為：易燃?xì)怏w、助燃?xì)怏w和不可燃?xì)怏w三種類(lèi)型；按毒性，可分為：劇毒氣體、有毒氣體和無(wú)毒氣體三種類(lèi)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(lèi)型。我國(guó)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(shí)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(yùn)輸、使用過(guò)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(xiàng)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?yàn)槠滹柡驼羝麎憾驾^低，所以又稱(chēng)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(huì)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?yàn)槠滹柡驼羝麎憾驾^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(lèi)很多，下面只介紹幾種常用的壓縮氣體。氧氣無(wú)色無(wú)味，它的化學(xué)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?xì)怏w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(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅和無(wú)毒的可燃窒息性氣體，使肺缺氧，當(dāng)濃度達(dá)50%時(shí)，生物就會(huì)出現(xiàn)明顯癥狀，濃度達(dá)到75%時(shí)可使人致死。氫氣的滲透性和擴(kuò)散性強(qiáng)，當(dāng)鋼暴露在一定溫度和壓力的氫氣中時(shí)，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(kuò)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(chǔ)存、送用過(guò)程中應(yīng)減少和消除靜電的積聚，以防止火災(zāi)的發(fā)生。氮?dú)?，氮?dú)庠谧匀唤缰蟹植己軓V，空氣中占78%,是一種窒息性氣體，常溫下它是無(wú)色無(wú)味的氣體，這種氣體常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，在工業(yè)上常用氮?dú)庾鳛榘踩辣阑鹧b置或氣密性試驗(yàn)氣體。惰性氣體，元素周期表中的：氮、三、氮、氯、氤氣、氫統(tǒng)稱(chēng)為惰性氣體，它的化學(xué)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(shí)的產(chǎn)物，它無(wú)色無(wú)臭，它是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛存在的一種無(wú)色劇毒可燃?xì)怏w。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(duì)血紅蛋白有很強(qiáng)的結(jié)合能力。當(dāng)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(chē)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(chēng)碳酸氣或碳酸酊，它是一種無(wú)色、無(wú)嗅、有酸味的無(wú)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(fēng)的儲(chǔ)藏蔬菜的地窖、礦井等。低濃度

15、的無(wú)毒，但高濃度對(duì)有機(jī)體有毒性，有刺激和麻醉作用，如空氣中的二氧化碳超過(guò)60%,對(duì)人有致命的危險(xiǎn)，濃度更高時(shí)，人若吸入可以數(shù)秒至數(shù)分鐘內(nèi)迅速倒下，若不及時(shí)搶救就會(huì)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(xué)元素，容易遇水生成鹽酸及氯酸，鹽酸對(duì)鋼制容器有很強(qiáng)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(lái)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(jī)物，如：聚氯乙烯塑料、容器、橡膠、冷凍劑等。制造無(wú)機(jī)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(duì)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(duì)人的危害，在生產(chǎn)車(chē)間空氣中，氯氣的最高容許濃

16、度不得超過(guò)0.1mg/m3。氨是一種無(wú)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(dāng)氨和氯接觸時(shí)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(qián)和染料工業(yè)中廣泛存在，氨屬于有毒介質(zhì)，對(duì)人體的危害主要是對(duì)上呼吸道的刺激和腐蝕，如直接接觸高濃度氨時(shí)，接觸的部位可引起堿性化學(xué)灼傷，組織呈永久性壞死，當(dāng)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(chē)間空氣中氨氣的最高濃度不得超過(guò)30mg/L。液化石油氣液化石油氣是多種爛類(lèi)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(shí)，容易揮發(fā)成氣體，具體積會(huì)驟然膨脹250倍而急劇擴(kuò)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(dá)到爆炸極限比例，如丙烯氣和空氣混合的容積達(dá)到2.1%到9.5%時(shí)，一旦遇到火源即可發(fā)生爆炸，因此存放鋼瓶的倉(cāng)庫(kù)要保持良好的通風(fēng)，防止液化石油氣滲漏后起火爆炸。四）微毒性。液化石油氣沒(méi)有使人體血液中毒的危險(xiǎn)，因此在空氣中的濃度低于1%時(shí)，對(duì)人體健康沒(méi)有危害，但是如果長(zhǎng)期接觸濃度較高的液化石油氣，對(duì)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(wú)腐蝕性，只有在殘夜中含有較多的硫化合物時(shí)，才會(huì)對(duì)鋼瓶產(chǎn)生一定的腐蝕作用，液化石油氣會(huì)使橡膠軟化，也會(huì)使石油產(chǎn)品融化，因此輸氣軟管要用耐油膠管，同時(shí)在軟管上不得涂抹