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氮、氫、氧、氨氣的安全防護
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1.  氮的安全防護

氮本身無毒,無刺激性,吸入的氮氣任以原形通過呼吸道排出。然而,空氣中含氮量增加會造成氧的稀釋,會影響人的正常呼吸,高濃度的氮氣可引起窒息。吸入高濃度氮氣的患者應迅速轉移到空氣新鮮處,安置休息并保持溫暖。液氮接觸皮膚能引起了冷燒傷。皮膚接觸液氮時立即用水沖洗,如果產生凍瘡,須就醫診治。 .

氮氣要用受壓鋼瓶存儲,液氮要用絕熱容器、槽車貯運。氮無腐蝕性,容器材料在常溫下可使用碳鋼、不銹鋼、銅、銅合金、鋁等通用金屬和普通的塑膠材料;對液氮可使用鎳鋼(90%Ni)、不銹鋼、銅、黃銅和貴青銅。在低溫下可使用聚四佛乙烯和聚三佛氯乙烯聚合體。當出現火情時,氮氣可以用來滅火,但禁止往液氮容器中灌氮氣的水。廢棄的氮氣可排入大氣中。

2.  氫的安全防護

2.1   氫氣使用安全技術規程

2.1.1管道和附件應選用符合國家標準規格的產品,并應適合氫氣工作壓力、溫度的要求。氫氣管道應采用無縫金屬管道,禁止使用鑄鐵管道。

2.1.2管道的連接一般應采用焊接或其它有效防止漏氣的連接方式。

2.1.3管道上應設放空管、取樣口和吹掃口,其位置應能滿足管道內氣體吹掃、置換的要求。

2.1.4當氫氣作焊接、切割、燃料和保護氣體等使用時,每臺(組)用氫設備的支管上應設阻火器。

2.1.5管道敷設應符合下列要求:

      A.氫氣管道宜采用架空敷設,其支架應為非燃體。架空管道不應與電纜、導電線路敷設在同一支架上。氫氣管道與燃氣管道、氧氣管道平行敷設時,中間宜有不燃物料管道隔開,或凈距離不小于250毫米。分層敷設時,氫氣管道應位于上方。氫氣管道與建筑物、構造物或其它管線的最小凈距可參考有關規定執行。

      B.室內管道不應敷設在地溝中或直接埋地,室外地溝敷設的管道,應有防止氫氣泄露、積聚或竄入其它溝道的措施。埋地敷設的管道埋深不宜小于0.7米。含濕氫氣的管道應敷設于冰凍層以下。

      C.管道穿過墻壁或樓板處,應設套管。套管內的管段不應有焊縫,管道和管套之間應用不燃材料物填塞。

      D.管道應避免穿過地溝、下水道及鐵路汽車道路等,當必須穿過時應設套管。

      E.管道不得穿過生活間、辦公室、配電房、儀表室、樓梯間和其它不使用氫氣的房間,不宜穿過吊頂、技術(夾)層,當必須穿過吊頂或技術(夾)層,應采用安全措施。

2.1.6室內外架空或埋地敷設的管道和匯流排及其連接的氣瓶均應互相跨接和接地,跨地和接地措施按國家現行的有關規定執行。

2.1.7放空管:

      A.氫氣貯罐的放空閥、安全閥和管道系統均設放空管。

      B.放空管采用金屬材料,不準使用塑料管或橡皮管。

      C.放空管應設阻火器,凡條件允許,可與滅火蒸汽或惰性氣體管線連接,以防著火。

      D.室內放空管的出口,應高于房屋2米以上。室外設備的放空管應高于附近有人操作的最高設備2米以上。

      E.放空管應采用靜電接地,并在避雷保護范圍之內。

      F.應有防止雨雪侵入和外來異物堵塞放空管的措施。

2.2   氫氣系統運行安全要點

2.2.1輸入系統的氫氣含氧量不得超過0.5%。

2.2.2氫氣系統運行時,不準敲擊,不得超壓,嚴禁負壓。

2.2.3管道、閥門和水封裝置凍結時,只能用熱水或蒸汽加熱解凍,嚴禁使用明火烘烤。

2.2.4設備、管道和閥門等連接點泄露檢查,可采用肥皂水或攜帶式可燃性氣體防爆檢測儀,禁止使用明火。

2.2.5不準在室內排放氫氣。吹洗置換,放空降壓,必須通過放空管排放。

2.2.6當氫氣發生大量泄漏或積聚時,應立即切斷氣源,進行通風,不得進行可能發生火化的一切操作。

2.2.7新安裝或大修后的氫氣系統必須作耐壓試驗、清洗和氣密試驗,符合有關的檢驗要求,才能投入使用。

2.2.8氫氣系統吹洗置換,一般可采用氮氣(或其它惰性氣體)置換法或注水排氣法。

      A.氮氣中含氧不得超過3%。

      B.置換必須徹底,防止死角末端殘留余氣。

      C.置換結束,系統內氧或氫的含量必須連續三次合格。

2.2.9氫氣系統動火檢修,必須保證系統內部和動火區域氫氣的最高含量不超過0.4%。

2.2.10防止明火和其它激發能源。禁止使用電爐、電鉆、火爐、噴燈等一切產生明火、高溫的工具與熱物體;不得攜帶火種進入禁區;選用銅質或鈹銅合金工具;穿棉質工作服和防靜電鞋。

3.  氧的安全防護

氧是空氣中的主要成分之一,占正??諝獾?1.0%,使一切動植物內的組成成分。但是,氧的濃度過高或過低都會對人有害。氧的分壓過高會引起“氧中毒”。

在常壓下,氧的濃度超過40%時,就會發生氧中毒的可能性。人的氧中毒主要有兩種類型:(1)肺部--主要發生在氧分壓為1-2個大氣壓,相當于吸入氧濃度40%-60%左右。開始時,胸骨后稍有不適感,伴輕咳,進而感到胸悶、胸骨后燒炙感和呼吸困難、咳嗽加劇。嚴重時可發生肺水腫、窒息。(2)神經型--主要發生于氧分壓在3個大氣壓以上時,相當于吸入氧濃度80%以上。開始多出現口唇或面部肌肉抽動、面色蒼白、眩暈、心跳加速、虛脫,繼而出現全身強直性癲癇樣抽搐、昏迷、呼吸衰竭而死亡。

氧中毒治療應及時,加強通風,改吸空氣,安靜休息、保持呼吸道通,給予鎮靜、抗驚厥藥物,防止肺部繼發感染。缺氧的救治,關鍵在于除去造成缺氧的原因和防止腦水腫。

一般應立即撤離現場,吸入氧氣,宜用正壓給氧,有條件時,可采用高壓氧治療。心跳停止時,要進行人工呼吸,心臟按摩,盡快地使患者復蘇。

液態氧能刺激皮膚和組織,引起冷燒傷。當皮膚接觸液氧時,應立即用水沖洗,傷重者用就醫診治。從液態氧蒸發的氧氣易被衣服吸收,而且遇到任何一種火源均可引起急劇地燃燒。

如果氧的供給不足或由于體內氧的代謝過程發生障礙,無法獲得足夠的氧或正常利用氧,以致產生一系列變化,甚至危及生命這就是“缺氧”。下面是不同缺氧情況下的癥狀和后果:

氧含量(體積百分比) 癥狀(大氣壓下)
15-19% 工作耐力下降,可引發冠狀、肺部及循環系統問題的早期病變
12-14% 呼吸急促,脈搏加快,損壞平衡系統判斷能力
10-12% 呼吸進一步加快,判斷能力很差,嘴唇發青
8-10% 精神恍惚,暈厥,意識喪失,臉紅,嘴唇發青,惡心,嘔吐
6-8% 八分鐘致死,四五分鐘經治療可恢復
4-6% 四十秒昏迷,痙攣,呼吸停止,死亡

液氧用杜瓦瓶或槽車貯運。存放時必須與可燃物隔絕,避免受熱。液氧槽車最好放在室外。氧無腐蝕性,但是,鋁合金應盡量避免使用。有水分時,對金屬有腐蝕作用,所以,對裝置都應事先除水分。適用的材料有不銹鋼、銅、銅合金、鎳、鎳合金、玻璃等材料。要避免使用碳鋼和低合金鋼。對液氧科使用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯聚合體和氟橡膠,避免使用聚乙烯、聚丙烯等可燃材料。如果發生火災,有來不及轉移時,對槽車要澆水冷卻,以防受熱爆炸以及爆炸后流出的液氧急劇助長火勢。但是澆水時,一定要避免將水直射在安全閥上,避免其冷卻而失靈。

當泄露的液氧引起木材、紙張等燃燒時,如有可能,首先切斷氣流,制止溢漏,然后用足量的水去撲滅。當液氧與液體燃料相遇而起火時,要按下列方法救火。當溢漏的液氧流到大量燃料上起火時,首先要切斷液體燃料源,然后進行滅火。當液體燃料和液氧已經混合而尚未起火時,要立即切斷所有火源,迅速脫離危險區,任其液氧自行蒸發。如果是水溶性燃料,則可用水稀釋,以壓火勢。但是此方法對非水溶性燃料不適用,必須等液氧全部蒸發后才可用適當的滅火劑滅火。

4.  氨的安全防護

4.1危險性

氨和一些物質混合接觸時的危險性如下表示:

混合接觸危險物質名稱 化學式 危險等級 摘要
氯酸鉀 KClO3 A 有刺激反應的危險性
氯酸鈉 NaClO3 A 有刺激反應的危險性
高氯酸鈉 NaClO4 A 有刺激反應的危險性
過氧化氫 H2O2 A
過氧化鈉 Na2O2 B
硝酸銨 NH4NO3 A
硝酸鈉 NaNO3 B
高錳酸鉀 KMnO4 C
乙醛 CH3CHO C 有刺激反應的危險性
硝酸 HNO3 A 接觸氣體便有著火的危險性
硫酸 H2SO4 C
三氧化鉻 CrO3 B 三氧化鉻分解時有產生白熾光的危險性
亞氯酸鉀 KCLO2 A 有對沖擊敏感(生成亞氯酸銨)的危險性
亞氯酸鈉 NaClO2 A 有對沖擊敏感(生成亞氯酸銨)的危險性
溴酸鈉 NaBrO3 A 有刺激反應的危險性
次氯酸 HClO B 有爆炸的危險性

4.2毒性

最高允許濃度:25ppm(18mg/m3),氨主要是通過呼吸道吸入,也可以通過皮膚吸收。

吸入高濃度氨氣引起噴嚏、流延、咳嗽、惡心、頭痛、出汗、臉面充血、胸疼、呼吸急促、尿頻、眩暈、窒息感、不安感、胃疼、閉尿等癥狀。刺激眼睛引起流淚、眼疼、視覺障礙。慢性中毒時患者出現頭痛、噩夢、食欲不振、易于激動、慢性結膜炎、慢性支氣管炎、血痰、耳鳴等。吸入氨氣的患者應立即轉移到安全區安置休息并保暖,咳嗽時可服可待因。呼吸微弱或停止時立即進行輸氧或人工呼吸,并速叫醫生來診治。

皮膚接觸氨后可引起皮膚刺激、皮膚發紅、可導致灼傷和糜爛。皮膚接觸時,立刻用水沖洗后再用肥皂水洗凈,然后蓋上用5%醋酸、檸檬酸、酒石酸或鹽酸浸濕的敷料,也可用2%以上的硼酸水濕敷。被液氨凍傷時,首先要適當解凍后脫下凍結的衣服。脫衣時要注意不要扯破皮膚,特別要注意腋窩及會陰等潮濕部位。眼睛受傷時,先用水清洗,或用0.5%-1%明礬溶液洗滌,然后滴入凡士林油或橄欖油。劇烈疼痛時,可滴入大約1-2滴1%的奴佛卡因或滴入1滴0.5% 的地卡因腎上腺素(1:1000)溶液。

4.3安全防護

接觸低濃度氨時,要戴氨用防毒口罩,接觸高濃度氨時要用供氣面罩。處理水溶液時,要穿高腰膠鞋、防護眼鏡、戴膠手套等。

氨在室溫或高溫,水解或不水解,都腐蝕一些金屬材料,所以有必要選擇適當的材料。在干燥的氨氣中,可以使用奧氏體不銹鋼,鐵硅合金、銅和鋅合金、鎂合金、鎳、夢乃爾、耐蝕鎳基合金、銀和銀合金、鉭。但是在潮濕的氨氣中不能使用銅和銅鋅合金、鎳、蒙乃爾、銀和銀合金,可以使用碳鋼??梢允褂镁鬯姆蚁?、聚三氟氯化乙烯聚合體,聚乙烯、天然橡膠、丁晴橡膠、氯丁橡膠、海帕倫、丁基橡膠、硅橡膠和氧化橡膠。

瓶裝氨要存放在室外陰涼干燥通風良好處,避免陽光直射,避免一切可能的撞擊。如在室外存放,一定要與其它化學藥品,特別是氧化性氣體、鹵素及酸類隔離,設備管道要嚴格密封,可用肥皂水、浸過鹽酸的布(遇氯生成氯化銨白煙)或靠其臭味探漏。

廢氣要用水吸收后鹽酸中和,也可用大量水稀釋排入下水道。中和劑,除鹽酸外硫酸和其它酸也可以。當出現氨泄露時,用濕草席等蓋在泄露處或漏出來的氨液上,然后從遠處用水管沖洗。氣體大量噴出時,在遠處用噴射霧狀水吸收。液體附著物要用大量水沖洗或用含鹽酸的水中和。著火時首先要關閉鋼瓶閥門,止住氣體流出。滅火可用霧狀水、二氧化碳、泡沫和干粉滅火劑。

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