工业气体潜在危害和安全预防措施

一、简要:

随着国民经济的发展和科学技术的进步，诸多企、事业单位利用工业气体（压缩气体）（是永久气体、液化气体、溶解气体的统称）作为原料及燃料，如石油化工、食品工业、冷冻、空调、牌匾广告、医疗用气、机械制造、半导体工业用特种气体，千家万户使用的液化石油气、天然气等。近几年发展起来的压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG），如沿海地区正在用LNG取代液化石油气，使用范围相当广泛，使用量相当庞大（如广东惠州建立了数100万吨级的LNG接受站）。为便于储存运输、和使用，大部分气体是以高压或液体状态储存，或充装在容器内（汽车罐车、铁路罐车、水路罐船或气瓶）运送到各地用户。不同形式的容器遍及各行各业，器内存有着可燃性、易爆性、助燃性、窒息性、毒性、腐蚀性或化学性不稳定等各种气体。器内的气体压力远高于大气压力，如制造缺陷、操作不当或维护保养不良，极易发生泄露、中毒、火灾或爆炸等灾害事故，造成机毁人亡、厂房倒塌甚至危害周边居民的生命财产。为了能够安全使用压缩气体，下面就压缩气体的分类、用途、潜在危害以及发生事故的原因和防范作以下简要介绍和大家交流。目前一页\总数三十三页\编于十一点二、

压缩气体分类

压缩气体的分类，按其临界温度（要使气体液化的最高温度）可分为三类：1永久气体

临界温度低于—10℃的气体（如氧气、氮气、氩气、氦气、氢气等均属于永久气体。由于这类气体充入容器内，在正常环境温度（—40℃~—60℃）下，器内的气体不会发生气液相变，所以被称为永久气体。通常使用气瓶储存，上述气体以氢气、氧气危险系数比其他气体危害更大，高压氧气气瓶发生事故比较多，我国每年因高压氧气气瓶发生爆炸事故有数以百计的气瓶和数百人因此丧生，氧气气瓶发生事故的几率是所有气体最大的。氮气是一种比较通常的保护性气体，最大的危害就是与氧气错装，就在本月23日在广东发生一起氮气瓶爆炸事故，造成三人死亡。目前二页\总数三十三页\编于十一点2液化气体临界温度Tc≥—10℃的气体，是高压液化气体和低压液化气体的统称。（1）

高压液化气体，临界温度Tc≥—10℃，且≤70℃的气体，如二氧化碳、一氧化氮（笑气）、等均属高压液化气体。（2）

液化气体，临界温度高于70℃的气体，如液氨、液氯、二氧化硫、液化石油气等液化气体均属低压液化气体。液体二氧化碳属高压液化气体，它的包装储运的方式，对用量大的用户一般设有液体储槽，可以用槽车运输卸入储槽中。小用户一般以钢瓶为主，如40L钢瓶充装量24.5公斤，压力一般在7.0Mpa以上，但在热天爆晒的时候随着气温升高，瓶内CO2压力可以达到25.0Mpa，如果防爆片不起作用的时候，产生物理爆炸后果不堪设想。如在1992年6月10日湖南XX氮肥厂生产的CO2因管理上一时疏忽，有一只钢瓶不符合充装要求，而用户自行充装，而该瓶出厂后在6月11日中午转运途中发生爆炸，造成一人死亡，8人受伤。目前三页\总数三十三页\编于十一点（3）

溶解气体

在压力下溶解于容器（气瓶）内溶剂中的气体，现时只有乙炔气一种。它在15℃和1.5MPa时，乙炔在丙酮中的溶解度为237g/L，溶液是稳定的。溶解乙炔气的安全稳定与其加入的丙酮量有很大关系，溶解乙炔气的生产和使用也是事故频发气体之一。

2002年07月14日晚上十时许，东莞市X镇管理区发生一起乙炔爆炸事故，一辆载有乙炔与氧气的人货车疑因气瓶泄漏发生爆炸，炸死一人，重伤一人，轻伤一人，另有部分邻近居民受轻微伤。

目前四页\总数三十三页\编于十一点三、压缩气体的潜在危害为适应各类压缩气体储运的需要，盛装压缩气体的容器种类在不断增加，遍及各行各业及人们日常生活，其数量相当庞大。在从事高压、可燃、氧化、窒息、有毒、腐蚀、化学性不稳定或低温气体的生产、充装、运输、储存、销售、使用过程中，容器一旦发生破裂、泄漏、与不相容气体混合或与不相容物质接触，会酿成重大灾害。1、压缩气体的压力气体的压力是一种能量，随着温度的变化而变化，工业气体生产使用过程因压力超高发生事故。目前五页\总数三十三页\编于十一点2、压缩气体的可燃性

如氢气、溶解乙炔对可燃性气体的危险程度，一般认为：（1）

可燃性气体与空气混合的爆炸下限越低越危险；（2）

可燃性气体与空气混合的爆炸范围越宽越危险；（3）

可燃性气体的自燃点越低越危险；（4）

可燃性气体在空气中的最低引燃能量相对越小越危险；（5）

可燃性气体的相对密度越大越危险。附：溶解乙炔气瓶的安全使用目前六页\总数三十三页\编于十一点附：溶解乙炔气瓶的安全使用

在操作使用乙炔气瓶过程中，正确的使用操作乙炔气瓶，是确保安全的重要措施，除了严格执行《溶解乙炔气瓶安全监察程》外，使用乙炔气瓶应遵守如下要求：

（1）使用前，应对乙炔气瓶的颜色标记，检验标记和气瓶的安全状况，安全附件进行认真检查，凡不符合规定的乙炔气瓶不准使用。

（2）乙炔气瓶的放置地点，不得靠近热源和电器设备，与明火的水平距离不小于10m，与氧气瓶距离不小于3m。

（3）乙炔气瓶严禁在通风不良或有放射性射线场所使用，严禁敲击、碰撞。严禁在气瓶体上引弧或放置在绝缘体上使用。

（4）乙炔气的出口处必须配置专用的减压器和回火防止器，正常使用的减压器指示的放气压力不超过0.15Mpa，放气流量不得超过0.05m3/h.L.

（5）乙炔气瓶在使用过程中，开闭瓶阀要轻缓，操作人员应站在阀口的侧面。暂时中断使用时，要关闭焊割工具的阀门和气瓶阀。

目前七页\总数三十三页\编于十一点

（6）夏季使用乙炔气瓶时，应采取防晒、雨淋、水浸措施。冬季如果瓶阀或减压结冻，严禁用40℃以上的热水或其他热源加热，更不能用火烧烤。

（7）乙炔气瓶在使用过程中发现泄漏，要及处理。严禁在泄漏的情况下使用。瓶内的气体严禁用尽，必须留有不低于0.05Mpa剩余压力。

（8）乙炔气瓶在使用过程中，要直立使用，并采取防倾倒措施，严禁卧放使用，移动气瓶应使用专用小车搬运。

（9）对使用的乙炔气瓶要认真进行保养，定期检查和检验。对漆色脱落，字样模糊，标志不清或有损陷的，使用单位不得擅自处理，应送往充装单位进行处理。

（10）乙炔气瓶的使用要实行专人管理，使用操作人员必须经专门的安全技术培训，熟练掌握乙炔气瓶的安全操作知识。目前八页\总数三十三页\编于十一点3压缩气体的氧化性

如：液氧、氧气

凡是与氧接触的设备、管道、容器和工器具不得沾有油脂或其它易燃物，氧与可燃性气体能够形成具有爆炸性的混合气体。液氧与油脂、沥青、织物、木材及各种可燃物质接触时，不需火源都极易引起燃烧，潜在着爆炸危险性。附：氧气安全事故的预防和应急救援措施目前九页\总数三十三页\编于十一点氧气安全事故的预防和应急救援措施（一）

氧气为无色无臭气体，是助燃气体，常用于切割、焊接金属和冶金，还用于制造医药、染料、炸药等。过量氧气对人体的危害氧气进入人体途径主要是通过呼吸。常压下，当空气中氧浓度18％为人呼吸的安全界限，低于18％即为缺氧，当空气中的氧气浓度超过40%时，人就有可能发生氧中毒。吸入氧浓度在40%～60%时，人会感觉胸骨后不适，轻咳，进而胸闷，胸骨后有烧灼感，呼吸困难，咳嗽加剧，严重时可发生肺水肿，甚至出现呼吸窘迫综合征。吸入氧浓度达到80%以上时，人会表现出面部肌肉抽动、面色苍白、眩晕、心动过速、虚脱，继而全身强直性抽搐、昏迷、呼吸衰竭，最终死亡。长期处于氧气分压为60千帕至100千帕(相当于吸入氧浓度40%左右)的条件下会发生眼损害，严重者失明。急救措施吸入过量氧气时，要迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道通畅。若呼吸停止，立即进行人工呼吸，必要时就医。

目前十页\总数三十三页\编于十一点氧气安全事故的预防和应急救援措施（二）氧气防护措施生产和使用氧气过程中要密闭操作，并提供良好的自然通风条件。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。应远离火种、热源，远离易燃、可燃物，避免与活性金属粉末接触。工作场所严禁吸烟，还要避免高浓度吸入。个人一般不需要特别的防护，只需穿戴一般的工作服和手套即可。氧气消防措施

氧气是氧化剂，而氧化剂是火灾发生的三要素之一。氧气能氧化大多数活性物质，能与易燃气体(如乙炔等)形成爆炸性的混合物。当氧气的容器或生产设备附近发生火灾，要用水保持其容器冷却，以防其受热爆炸并急剧助长火势。迅速切断气源，用水喷淋保护切断气源的人员。氧气泄漏应急处理氧气泄漏时，要迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并对污染区进行隔离，切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，避免与可燃物或易燃物接触，尽可能切断泄漏源。同时，合理通风，加速扩散。目前十一页\总数三十三页\编于十一点氧气安全事故的预防和应急救援措施（三）氧气储运注意事项

1.氧气充装站的实瓶区与空瓶区之间必须设置防爆墙，其厚度不应于小120毫米，高度不应低于2000毫米，材料应为钢筋混凝土或其他不燃的、强度不低于钢筋混凝土的材料。（案例：1997年11月24日，我在湖南目睹一起氧气燃爆事故，当时氧气充装压力达到15.0Mpa，操作人员正在切换到另一组，有两个充装卡需要修理，检修人员为了早点处理好在操作人员关闭切换阀时检修人员在防爆墙内违章关闭氧气瓶阀因流速过大引起瓶阀起火，检修人员立即跳出防爆墙，而发生起火的氧气瓶因高压氧气喷出在防爆墙内发生猛烈撞击，打倒另外的气瓶，造成15个气瓶相互在防爆墙猛烈撞击，事故造成违章人员的面部轻微烧伤，事故的没有扩大，是防爆墙起了关键作用。

2.氧气应储存于阴凉、通风的库房，远离火种、热源，库温不宜超过30℃，与易燃物或可燃物、活性金属粉末等分开存放。储区应备有相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。搬运时要轻装轻卸，防止钢瓶及附件损坏。

3.氧气钢瓶不得沾污油脂。钢瓶运输时必须戴好钢瓶上的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口朝同一方向，不可交叉;高度不得超过车辆的防护拦板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。严禁与易燃物或可燃物、活性金属粉末等混装混运。夏季应早晚运输，防止日光暴晒。目前十二页\总数三十三页\编于十一点4、压缩气体的窒息性

除氧气外，其它所有气体均有窒息性危险。如液氮、液氩、液氦、氮气、氩气、氦气、二氧化碳甚至氢气等气体的窒息性危险常被忽视，

1.如广东XX厂发生在2008年9月中秋CO2卸车的过程中发生大量的液体CO2泄露，在当时场地发生了多人的窒息被送往医院治疗，其中一人当场窒息死亡，这是对它的窒息性不明白，一旦发生此类事故，无关人员尽快离开现场，到空气流通区域。N2、Ar是同样的道理，2.2008年1月9日昨日下午2时左右，位于巴南区花溪镇的重庆特斯卡化学原料有限公司发生二氧化碳气体泄漏事故，已造成5人死亡、13人受伤，其中4人伤势比较严重。目前十三页\总数三十三页\编于十一点5、压缩气体的毒性压缩气体中有许多气体，特别是液化气体及其蒸气都是有毒的。例如：氧化氮、氯、氨等。6、压缩气体的腐蚀性例如：氰化氢、溴化氢、硫化氢等酸性气体及氨等碱性气体。7、压缩气体的化学稳定性在压缩气体中有少数气体的化学性很不稳定，易于分解或聚合，并有可能因此而发生爆炸。目前十四页\总数三十三页\编于十一点8、低温液化气体的深冷性

如液氧、液氮、液氩、液氦、液态二氧化碳气体等，宜使用适当的防护面罩及防冻手套工作（1）所有低温液体的温度均极低。低温液体和他们气化的蒸汽，而且可能会导致一般材料如：碳钢,塑胶和橡胶变得易脆,在压力下易折断，因此，低温液化气体的储运设备及其所用的阀门，仪表，必须采用耐极低温的钢材或不锈钢，铜，铝材料、聚四氟材料。

有人用橡胶做垫片，容易引起垫片脆裂发生泄露。（2）

对皮肤会产生组织冻伤

（3）

低温度液化气体气化体积增大数百（650~900）倍，假如这些液体在一个密闭容器内蒸发,就会产生足以让容器破裂的巨大压力。目前十五页\总数三十三页\编于十一点四、

压缩气体事故原因及预防措施1压缩气体事故原因压缩气体及其盛装容器可能发生事故的原因概括起来不外乎：（1）容器设计、制造不当，材料选择、焊接及施工存在缺陷；质量检验、技术监督失误；容器及其安全附件未能按规定实施定期检验，或检验失误；（2）承压设施局部应力、热应力、结构应力集中，金属疲劳、腐蚀；（3）运行前未检查或检查失误，工作中操作不当或计量失准，导致超温超压或真空破坏；控制系统、安全设施缺少维护保养或维修保养失当，致使缺陷逐渐扩展导致破坏；（4）用气装置物料倒罐或超量充装，致使容器内压力急剧升高，导致容器破裂气体外泄；（5）任意改装或充装错误，使互不相容气体混合爆炸；如有气体充装站将二氧化碳气瓶改装或混装氧气引起的燃烧爆炸事故;分析原因为:二氧化碳气瓶内含有油脂，与高压氧气接触发生自燃爆炸;（6）气体排放不当或泄漏，使气体滞留室内或烟火管制不严；（7）容器阀门构造不良或型号选择有误，损坏或脱落，致使器内气体喷出；（8）容器阀门螺纹磨损或腐蚀，致使气体外泄；（9）氧气容器、管道、阀门、压力表、减压器及其附件等粘有油脂；（10）容器搬运、装卸、运输、储存、使用及废弃气体排放不当。目前十六页\总数三十三页\编于十一点充装液氮的事故照片下面照片是一家外资企业在充装液氮时汽车启动发生的事故目前十七页\总数三十三页\编于十一点目前十八页\总数三十三页\编于十一点重庆氧气瓶爆炸照片目前十九页\总数三十三页\编于十一点2、压缩气体事故预防措施（1）

设计与制造（2）

操作与使用a．压力容器的使用单位，在压力容器投入作用前，应按《压力容器使用登记管理规则》的要求到安全监察机构逐台办理使用登记手续。B.压力容器的使用单位，应在工艺操作规程和岗位操作规程中，明确提出压力容器安全操作要求，其内容至少应包括：（a）

操作工艺指标（含最高工作压力、最高或最低工作温度）。（b）岗位操作法（含开、停车的操作程序和注意事项）。（c）运行中应重点检查的项目和部位，运行中可能出现的异常现象和防止措施，以及紧急情况的处置和报告程序。c．压力容器操作人员必须经过培训考核持证上岗。使用单位应对操作人员定期进行专业培训与安全教育，培训考核工作由地、市级安全监察机构或授权的使用单位负责。目前二十页\总数三十三页\编于十一点d．压力容器发生下列异常现象之一时，操作人员应立即采取紧急措施，并按规定的报告程序，及时向有关部门报告。

(a)

工作压力、介质温度或壁温超过规定值，采取措施仍不能得到有效控制。

(b)

主要受压元件发生裂缝鼓包、变形、泄漏等危及安全的现象。

(c)

安全附件失控。

(d)

接管、紧固件损坏，难以保证安全运行。

(e)

发生火灾等直接威胁压力容器安全运行。

(f)

过量充装。

(g)

液位超过规定，采取措施仍不能得到有效控制。

(h)

压力容器与管道发生严重振动，危及安全运行。

(i)

其他异常情况。（3）

运输与储存的搬运与运输（4）

销售和使用目前二十一页\总数三十三页\编于十一点5、气体液体槽车充装和卸车的安全管理（一）气体液体槽车充装和卸车的安全管理装卸槽车关系到充装单位、用户及道路交通、公共场所的安全。液体装卸必须做好以下几方面的具体工作。1．加强对自备和用户汽车槽车的安全检查，把事故隐患消灭在充装和卸车前：

(1)对汽车槽车随车必带的证件和资料进行检查，检查项目为：a．汽车槽车使用证。b．机动车驾驶执照和汽车槽车准驾证。c．押运员证。d．汽车槽车定期检验报告复印件。e．液面计指示刻度与容积的对应关系表。f．运行检查记录。g．汽车槽车装卸记录。(2)对汽车槽车的安全附件，消防设施进行检查。检查项目为：

a．安全阀b．爆破片装置c．液面计d．压力表e．装卸阀门f.车用灭火器g．导静电接地装置。(3)对汽车槽车的漆色、字样、标志进行检查。检查项目为:a．罐体颜色b．字样、字迹c．环形色带d．图形标志e．危险品标志

目前二十二页\总数三十三页\编于十一点5、气体液体槽车充装和卸车的安全管理（二）(4)严格执行“七不充装”的规定。凡有下列情况之一的，充装单位不得充装：

a．汽车槽车使用证或准运证已超过有效期的。

b．汽车槽车未按规定进行定期检验的。

c．汽车槽车漆色或标志不符合规定的。

d．防护用具、服装、专用检修工具和备品备件没有随车携带的。

e．首次投入使用或检修后首次使用的槽车，不能提供置换合格分析报告单或证明文件，已投入使用的不能判明上次充装介质的。

f.余压不符合规定的。

g．罐体或安全附件，阀门等有异常的。2．做好充装和卸车前的各项准备工作，为安全充装和卸车创造良好的环境。(1)汽车槽车安检合格后，应按指定路线，低速行驶进入充装工位。(2)汽车槽车进入工位后，发动机必须熄火，并使用手闸制动，有滑动可能的应加防滑块。(3)封闭四周道路并挂警示牌，禁止任何机动车辆通行。(4)挂接专用安全接地线。(5)充装和卸车现场及槽车操作箱不得有易燃易爆物品。目前二十三页\总数三十三页\编于十一点5、气体液体槽车充装和卸车的安全管理（三）(6)连接充装尾气排放装置对罐内余气进行回收。不能回收的。应采用高空放散，不得对地排放。

(7)氧化性气体液体必须用四氯化碳对阀门接头、软管进行清洗脱脂。

(8)连接充装软管时，严禁用易产生火花的工具敲击。

(9)充装人员必须穿防静电工作服和防护用品。

(10)遇到下列情况之一的，禁止充装和卸车作业：

a．遇有雷雨天气时；b，附近有明火时；

c．附近有检修作业时；

d．附近排放液氧时；e．罐内压力异常时；f．夜间照明不良时；

3．实施全过程安全监控，确保充装作业安全无事故

(1)充装和卸车人员、司运人员必须坚守岗位，不得离开现场。

(2)充装和卸车操作必须缓慢进行，充液管线冷却要缓慢均匀。

(3)充装和卸车期间，汽车发动机不得起动，不得进行车辆检修，不得使用对讲机、手机等。

(4)充装人员要经常观察罐内压力，检查各部情况，发现异常及时处理。

(5)汽车槽车充装量不得超过允许的最大充装量。

(6)充装结束后要及时关闭充液阀门，排放管内残液、余压，拆除连接软管。

(7)确认现场空气中含氧量合格后，方准汽车槽车离开。

(8)认真做好充装和卸车记录，记录要真实准确，有追溯性。

目前二十四页\总数三十三页\编于十一点液体槽车充装规程范例目前二十五页\总数三十三页\编于十一点五、CO2的生产与应用1.二氧化碳性质二氧化碳是无色、无臭的气体，分子式为C02，分子量为44，比重约为空气的1,5倍。二氧化碳在不同条件下可以气、液、固三种状态存在。固体二氧化碳也叫干冰。二氧化碳的化学性质不活泼，既不可燃，也不助燃。但作为碳酸酐，它与强碱有强烈的作用，能生成碳酸盐。2.二氧化碳的应用随着人们对二氧化碳性质的深入了解，二氧化碳的应用领域得到了广泛的开拓。除了众所熟知的碳酸饮料外，CO2用处极广：（1）石油采矿业，（2）机器铸造业，（3）金属治炼业，特别是优质钢、不锈钢、有色金属。（4）陶瓷塘瓷业。（5）生物制药。（6）饮料啤酒业，，（7）做酵母母粉，CO2是促效剂。（8）消防事业，（9）制造干冰。（10）尿素肥料是CO2和氨气合成的。（11）所有绿色植物进行光会作用，CO2是一种主要原料。工业、农业、国防、医疗、商业、运输等部门无不使用看二氧化碳。二氧化碳和人们日常生活的关系愈来愈加密切。以二氧化碳为介质利用低温热源发电；以二氧化碳为溶剂进行超临界萃取；以二氧化碳为原料合成蛋白质等新的应用领域正在为人们所开发。目前二十六页\总数三十三页\编于十一点2、工艺流程目前二十七页\总数三十三页\编于十一点六、可燃气体事故的处置方案客户及紧急应变小组在紧急的情况下，若能实时获知如何处理置于火灾现场气体钢瓶的适切建议，将是个极为重要的事情。紧急应变小组指挥官临场了解状况后，将视情况设置事故指挥中心、规范红色警界区（备援区域）、以及安全区域等。若非熟悉气体特性、且受过特种训练或深具实务经验者，对气体钢瓶之着火，切勿试图自行灭火。但若燃烧区尚在钢瓶本体之外，如气体导管起燃，则可迅速关闭瓶阀制止之。不建议紧急应变小组人员临场深入抢救或试图强力灭火，仅建议在有坚固的保护物（或墙壁）下，在远距离使用高空淋洒细水雾以冷却着火之可燃性气体钢瓶及邻近火场之气体钢瓶，若无保护物时则距离需更远。如着火之氢气钢瓶在氢气烧完后会自行熄灭，不会逆火导至钢瓶爆炸但溶解乙炔钢瓶则会逆火进入钢瓶内部自燃而生成爆炸，所以持续以高空细水雾冷却火场中的气体钢瓶是最重要的工作，而不是去灭火（可燃性的乙炔残气持续泄漏，反而是一种潜在的危害因子，无法预测在何种状况下乙炔气体会突然复燃）。若工厂或其他临近地点发生事故，可依火场之远近及燃烧趋势，移开各种易燃物及工业气体钢瓶。目前二十八页\总数三十三页\编于十一点不可燃气体的事故处置措施（气体安全说明书）适应于液氮、氮气，液氩、氩气，二氧化碳等不可燃气体和液体第四部分急救措施皮肤接触：用水冲洗，就医。眼睛接触：就医。吸入：迅速撤离现场，将患者移至新鲜空气处，呼吸困难时输氧，如呼吸和心跳停止，立即进行人工呼吸和心脏起勃术，及时就医。第五部分消防措施危险特性：盛装液体二氧化碳的设备与容器遇明火、高温，有爆炸危险。流速过快容易产生和积聚静电。有害燃烧产物：无灭火方法及灭火剂：用水冷却火场中容器或设备，选用适合于周围火源的灭火剂灭火。第六部分泄漏应急处理迅速撤离现场，保持现场通风。穿戴防护用具进入现场堵漏。气瓶泄漏而无法堵漏时，将其移至空旷安全处放空。目前二十九页\总数三十三页\编于十一点七、液化气体事故抢救（一）压缩液化气体总是被储存在不同的容器内，或通过管道输送。其中储存在较小钢瓶内的气体压力较高，受热或受火焰熏烤容易发生爆裂。气体