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文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2023-07-14 10:00:25【 】
标准气体在配制过程中的安全生产和管理


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随着经济的发展和市场对标准气体日益增长的需要,标准气体的种类越来越多,复杂程度也越来越高,

其应用领域涉及到石油化工、勘探、冶金、机械制造、电子、煤炭、电力、环保等领域(工艺气体或标准

气体)。近年来,在标准气体的制备过程中经常会发生一些意想不到的事故,不仅造成了人身伤害,同事

也造成了巨大的财产损失。因此,了解和掌握气体及材料的性质,合理设计充装工艺,制定严格的操作

程序,清楚地标识气瓶的危害性,才能确保制备和使用标准气体过程中的安全。



一、充装系统的设计


不相容的气体不能在一个充装系统上充装。要设计两套独立的充装系统,将不相容的气体分开。如果在

一个汇流排上同时连接不相容的气体,当阀门泄漏时,高压的气体会流入低压不相容的气体气瓶中引起

反应而发生燃烧或爆炸,同时,操作者错误的操作也可能导致不堪设想的危险,酸性气体不能和碱性气

体同时接入一个系统中。



二、气体的不相容性


1、氧化性气体和可燃气体是不相容的。常见的氧化性气体包括:氧气(o2)、笑气(n2o)、一氧化氮(no)、

二氧化氮(no2)、三氟化氮(nf3)、氟气(f2)、氯气(cl2)等。常见的可燃气体包括:氢气(h2)、甲烷(ch4)、

其他碳氢化合物(烷烃、烯烃、炔烃等)、一氧化碳(co)、氨(nh3)、硫化氢(h2s)。



2、酸性气体和碱性气体是不相容的。常见的酸性气体包括:氯化氢(hcl)、溴化氢(hbr)、二氧化硫,常见

的碱性气体包括氨(nh3)、胺(rnh2)。



3、氧化性气体和还原性气体是不相容的。


三、气体成分与材料的不相容性


气体在某种条件下与气瓶、阀门、管路材料不相容可导致如下危险:


1、腐蚀


1)湿气腐蚀


例如hcl、cl2在有水存在时很容易腐蚀钢瓶,水分的引入可能来源于客户使用,没有关闭阀门,也可能

在充装过程中或水压检验中;nh3、so2、h2s也有类似的腐蚀。即使是干燥的氯化氢和氯气,高浓度时也

不能储存在铝合金气瓶中。



2)应力腐蚀


在co、co2、h2o共存时,极易腐蚀碳钢瓶。因此在制备含有co和co2的标准气体时,气瓶要进行烘干

处理,原料气体也要使用高纯气体或不含水分的气体。



2、生成危险的化合物


1)乙炔和含铜大于70%的铜合金反应生成金属有机化合物。


2)单卤代烃ch3cl、c2h5cl、ch3br等不能盛装在铝合金气瓶中,它们会与铝缓慢形成金属有机卤化物,

遇水爆炸。如果气瓶中含有水分,配制后的标准气体中可以检测出烷烃和氢气。



3、爆炸反应因气体与阀门密封材料或管路材料不相容引起爆炸反应。如氧化性气体不能选用可燃密封材料

的阀门。在标准气体配制时这一点容易被忽视。其中包括如何计算标准气体的氧化性。



四、不相容的气体在制备中的事故回顾与分析


以下是所知道的近年来发生的事故: 1996-中国台湾,n2o/h2, 爆炸/人员伤亡;1997-加拿大,co/air, 爆

炸;1997-英国,ch4/air , 爆炸/人员伤亡;1997-南美,ch4/air, 压力表炸毁;1997-美国,4% h2/air,隐患

事故;2003-德国,n2o/co,人员受伤;2004-法国,卤代烃/air ,隐患事故;2007-中国兰州,ch4/air, 人员

伤亡。



以上事故中,多数是配制空气中的可燃气体,这类气体大多用在化工厂、煤矿中环境气体的检测中,事故的

原因或者是错误的操作;或者是不相容的气体同时接入一个系统中,由于阀门漏气产生倒灌;或者是浓度计算错

误;或者是错误的充装顺序造成的。对于一氧化碳混合气的爆炸事故分析,人们往往重视一氧化碳的毒性而忽

略了其可燃性。空气中可燃性气体的制备经常发生,因此制定严格的操作程序是非常重要的。



五、标准气体潜在的危险分析


1、标识不清或没有警示标识


1)标准气体的气瓶应该和纯气一样贴警示标签。关于标准气体可燃性或氧化性的计算目前国内尚无标准遵循。

iso 10156为如何计算标准气体的可燃性和氧化性提供了可以遵循的方法。



2)标准气体应和纯气一样有成分和浓度标签。


3)不应留有和气体或浓度不符的标签,残留的上次充装的标签要清理干净。


2、标准气体的阀门出口螺纹应遵循的规则


标准气体的阀门出口螺纹应遵循:可燃标准气体-左旋,不燃标准气体-右旋;目前市场上大多数生产厂提供的

标准气体阀门出口螺纹没有什么区别,全部采用右旋;标准气体应和纯气一样,可燃标准气体使用出口螺纹右

旋的阀门,防止在生产过程中和客户使用时错接;



3、气体接近爆炸限或充装过程中经过爆炸区间,没有浓度和压力限制作为标准气体生产厂家,不仅仅提供给

客户的终产品浓度在可燃(爆炸)下限以下,而且在充装过程中也要确保操作人员的安全,对于在充装过程中经

过爆炸区间的标准气体,应经过严格计算控制充装压力和进样顺序,制定严格的操作程序,操作者应该接受

培训,培训合格后才可充装此类气体。



六、液态混合物的潜在危险


除了遵从和气态混合物同样的规则,还应考虑:


1、充装不能超量;


2、确认气瓶中无余量;


3、电子秤要校准;


4、虹吸管的材质和充装的成分要相容。


七、生产过程中环境气体的监测


由于标准气体品种繁多,成分复杂,易燃易爆和有毒有害气体的泄漏,都可能产生事故,因此室内安装报警

器是实现安全生产的必要条件,安全生产,预防为主。



总之,在标准气体制备过程中,必须对制备的标准气体进行研究,制定合理的充装工艺和安全操作程序,提

供必要的安全生产条件,将安全生产放在首位,减少人身伤害和财产损失,这样才能创造和谐的社会环境。

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