实验室气体钢瓶安全使用与管理

实验室气体钢瓶安全使用与管理实验室常用气体及特性

常用气体种类实验室常用气体有精密仪器使用的高纯气体，化学反应实验使用的实验气体及辅助实验使用的压缩空气等。气相色谱、气质联用、原子吸收、ICP等精密仪器使用的高纯气体主要有：不燃气体（氮气、二氧化碳）、惰性气体（氦气、氩气）、易燃气体（氢气、乙炔）、助燃气体（氧气）等。实验室用气主要由气体钢瓶提供，个别气体可由气体发生器提供。常用钢瓶外部颜色区分及标志：氧气瓶（淡蓝色黑字）、氢气瓶（淡绿色红字）、氮气瓶（黑色淡黄字）、压缩空气瓶（黑色白字）、乙炔瓶（白色红字）二氧化碳瓶（铝白色黑字）、氩气瓶（灰色绿字）、氦气瓶（棕）。2.

常用气体特性由于有些气体混合会发生化学反应，有些反应剧烈甚至发生爆炸，例如：氯气与氨气、氯气与乙炔、氢气与氧气、乙炔与氧气。因此，我们需了解常用气体的特性。（1）氢气(H2)

无色，比空气轻得多，是热导检测器常用的载气、氢火焰离子化检测器中必用的燃气，在实验室中使用和储存时，如果漏气会上升并滞留在屋顶不容易排出，和空气或氧气混合可形成爆炸性混和物，遇热或明火会发生爆炸，使用时要特别注意安全。（2）氮气(N2)

无色无味，不燃，高浓度窒息。比空气密度小，相对分子质量较大、扩散系数小、安全、价格便宜，因此，是气体中最为常用的载气。（3）氦气(He)

无色无臭的惰性气体，不燃，高浓度窒息。相对分子量小、热导系数大、黏度小、使用时线速度大，与氢气相比，更安全，但成本高，常用于气-质联用分析。(4)氩气(Ar)

无色无臭的惰性气体，不燃，高浓度窒息。相对分子量大、热导系数小，是分析仪器中常用的载气。(5)二氧化碳(CO2)

无色无臭，不燃，二氧化碳密度大于空气，因此常常积聚于低凹之处，当二氧化碳浓度超过一定限量时，往往会不知不觉地使人中毒，浓度严重超标会使人窒息。(6)乙炔(C2H2)

无色无臭，比空气轻，与空气或氧气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高温物体、静电、放射性等点火源，极易燃烧爆炸。能与铜、银、汞等的化合物产生爆炸性物质。在一定温度和压力条件下，纯乙炔也会发生自身直接分解爆炸。(7)氧气(O2)

无色无臭，比空气略重，助燃、助呼吸。二、常用气体安全使用细节

氧气气瓶（1）使用时，先开启高压开关，后缓慢地开启低压调节器，直至符合要求；（2）开关瓶嘴时，手和工具要严防沾有油污，装上瓶嘴上的氧气压力表要保持准确灵敏，要绝对禁油脂；（3）开启瓶阀和减压阀时，动作应缓慢，以减轻气流的冲击和摩擦，防止管路过热着火；（4）停止工作或操作者离开现场时，先关闭高压开关，再将减压阀的调节螺丝退出；（5）不得把氧气瓶中的氧气全部用完，至少应留有不小于1MPa的剩余压力。2.氢气气瓶（1）气瓶附近不得设置热源，搬运时应轻拿轻放，禁止敲击、碰撞气瓶；（2）通入氢气前，必须用氮气置换3次。用氮气置换氢气时，氮气中含氧量不得超过3%；（3）必须使用专用的减压器；（4）开启氢气气瓶时，将气瓶顶部总阀沿逆时针方向旋转2~3周，减压器总压力力表显示气瓶内氢气总压，然后沿顺时针方向调节减压阀；（5）使用完毕，关气时先沿逆时针方向松开减压阀，再沿顺时针方向关闭总阀门；（6）气瓶开启完毕，须用稀肥皂水对接口部位进行检漏，若发现漏气，需继续紧固，直至不漏为止；（7）当氢气发生大量泄漏或积聚时，应立即切断气源，进行通风，不得进行可能发生火花的一切操作。3.氩气气瓶（1）使用时先逆时针打开钢瓶总开关，观察高压表读数，记录高压瓶内总的氩气压，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使其压缩主弹簧将活门打开；（2）使用结束后，确认了实验现场安全、防火后，先顺时针关闭钢瓶总开关，再逆时针旋松减压阀；（3）气瓶内的氩气不得排出，气瓶内的残余压力不得低于0.5MPa，以确保充氩的纯度；（4）输送氩气的橡胶管不得与输送其他气体的橡胶管串联使用，但可更换长度不超过30m的新氧气橡胶管。4.氦气气瓶（1）压力通常有15MPa，使用时应用减压器减压后使用，并用肥皂水检漏气体管道，确保气体管道不漏气；（2）确保氦气不泄露、工作场所保持通风，当氦气含量增加导致氧气含量低于19.5%时，患者先出现呼吸加快、注意力不集中、共济失调；继之出现疲倦无力、烦躁不安、恶心、呕吐、昏迷、抽搐，以致死亡；（3）每瓶氦气在使用到尾气时，应保留瓶内余压在0.5MPa，最小不得低于0.25MPa余压，应将瓶阀关闭，以保证气体质量和使用安全。5.氮气气瓶（1）氮气瓶使用时先开气瓶阀门，然后将减压器调节螺丝慢慢旋紧使气体流出。使用完毕，先关气瓶阀门，放尽减压器内气体，然后将减压气调节螺丝松掉；（2）操作时严禁敲打撞击，应注意压力表读数，定期检查阀门及管线，确保无漏；（3）更换时要确保新气瓶标记清晰完整；搬运过程中要轻拿轻放，只有当气瓶竖直放稳后方可松手脱身；（4）非操作人员严禁接触气瓶及相关阀门。6.二氧化碳气瓶（1）使用前检查是否漏气，减压阀接头及压力调节器装置正确连接，测试漏气可涂上肥皂液进行检查，调整至确实不漏气后才进行实验；（2）使用时先逆时针打开钢瓶总开关，观察高压表读数，记录高压瓶内总的二氧化碳压力，然后顺时针转动低压表压力调节螺杆，使其压缩主弹簧将活门打开；（3）使用后，先顺时针关闭钢瓶总开关，再逆时针旋松减压阀。7.乙炔气瓶（1）使用乙炔气瓶，只许将瓶子竖立放置，不得卧放使用，夏季要有遮阳措施；（2）开启与关闭乙炔气瓶要缓慢，防止急剧摩擦高热引起火烧；（3）乙炔瓶必须装回火防止器。开瓶阀时，操作者应站在阀口的一侧，动作要轻缓。瓶阀开启不要超过一圈半，一般情况只开启3/4圈。使用工作压力一般在0.02~0.06MPa；（4）乙炔气瓶的乙炔气严禁全部用完，乙炔气瓶中剩余压力应不小于0.1-0.3Mpa；

（5）注意焊枪回火，有回火，先关乙炔，后关氧气；（6）与乙炔接触的管道，部件等严禁用紫铜、银等材料，防止爆炸。三、气体钢瓶安全存放与管理要点1.气瓶安全存放（1）要存放在加锁铁柜或单独房间内，不得放在走廊或门厅，应靠墙直立放置在规范区域，并采取铁链固定防止倾倒，同时远离热源以及避免曝晒和潜在的冲击；（2）不可靠近热源，可燃、助燃气瓶使用时与明火的距离不得小于10m；（3）不同气体混合能引起燃烧、爆炸的气瓶要隔离存放，并安装气体监控网络报警装置，一旦有气体泄漏自动报警；（4）不得使用检验过期或未经检验的气体钢瓶；（5）气体钢瓶内气体不能用尽，必须留有剩余压力或气量。永久气体钢瓶的剩余压力应不小于0.05Mpa；液化气体钢瓶应留有不少于0.5%~1.0%规定充装量的剩余气体；（6）气瓶的瓶帽要保存好，充气时要戴好，避免在运输装卸过程中撞坏阀门，造成事故。2.气瓶的安全管理要点（1）替代或减少数量，提升本质安全实验室在使用易燃、易爆气体前，应考虑是否存在可行替代方案，如：是否可使用混合气体替代纯气，是否可使用小瓶替代大瓶，是否可使用氢气发生器替代氢气钢瓶。经过充分论证后，尽量减少危险气体的使用，或降低危险气体的存储量，提升实验室环境安全水平。（2）严控气瓶检验环节，确保使用安全首先，严苛审核气体供应商的资质条件，并在合作中定期进行审核，凡钢瓶质量不合格、运输不达标、服务信誉不好的厂商不予合作。其次，实验室所购入气体钢瓶在运输人员送入实验室前，做好检查验收工作，要对钢瓶进行色标检查，根据采购实验气体的种类，检查钢瓶外表技术检验钢瓶油漆颜色、标签、钢印、标识、字样等是否正确。对没有名称、防震圈、安全帽、颜色缺失、缺乏检定标识等的气体钢瓶，不能进入实验室。最后，经检验合格后，必须使用钢瓶推车在实验室搬运，每个气瓶需放置在气瓶柜或固定在气瓶架上，并挂上规范的气瓶状态标识牌(需包含名称、纯度、购入时间、购货商及联系方式、使用中、空瓶、满瓶必备信息)，如下图所示。

两种不同设计的气瓶标识牌同时接到分析仪器上的多种气路开关处，也需要对应相关气体类别贴上气体标识贴，可自行定制制作，如下图所示。建立气瓶存放制度，完善日常检查建立气体钢瓶存放规则制度，并在气体钢瓶存放室张贴“气体钢瓶存放规则”。有专门的气瓶管理人员对气体钢瓶进行正确的存放、定期技术检查、更换，严禁气体钢瓶超期服役，并记录相关检查项目和时间。气瓶入库储存前，应认真做好气瓶入库前的检查验收工作，对检查验收合格的气瓶，应逐只进行登记。气瓶发放时，库房管理员必须认真填写气瓶发放登记表，内容包括：气体名称、序号、气瓶编号，入库日期、发放日期、气瓶检验日期，领用部门、领用者姓名，发放者姓名，备注等