气体安全手册2003.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流气体安全手册2003.精品文档.第一章 职业安全卫生法规为了加强对危险化学品的安全管理,国家制定了一系列法律、法规和标准。一、 法律1 中华人民共和国安全生产法2 中华人民共和国消防法二、 法规1 危险化学品安全管理条例2 危险化学品名录3 剧毒化学品目录4 工作场所安全使用化学品规定5 仓库防火安全管理规则6 气瓶安全监察规定三、 国际劳工公约和建议书 作业场所安全使用化学品公约第170号公约 四、 国家标准1 建筑设计防火规范GBJ1687(2001年版) 2 常用化学品贮存通则GB1560319953 易燃易爆性商品储藏养护技术条件GB
2、1791419994 腐蚀性商品储藏养护技术条件GB1791519995 毒害性商品储藏养护技术条件GB1791619996 危险货物包装标志GB19019907 常用危险化学品分类GB1369019928 氢气使用安全技术规程GB4962859 低温液体储存设备使用安全规范GB496285 第二章 火灾和一般爆炸知识在非晶硅太阳电池生产过程中,使用的原材料有一部分是易燃易爆的,如对其使用不当,容易引起火灾和爆炸。本章对火灾和爆炸一般知识做概要介绍。一、生产性火灾危险性分类11 目的为了便于在工业建筑上对防火要求区别对待,使工厂厂房和库房及有关设施既安全又经济,根据生产过程中使用或生产物品特性
3、,而对工业企业的火灾危险性进行分类。12 分类我国对工业企业火灾危险性分为甲、 乙 、丙 、 丁 、戊五类。121 甲类凡是使用或产生下列物质的生产均属此类:、 闪点28的易燃液体;、 爆炸下限10的可燃气体;、 常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质;、 常温下遇水或空气中水蒸气作用,能产生可燃气体,并能引起燃烧或爆炸的物质;、 遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫酸等易燃的无机物,极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂;、 受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质;、 在压力容器内的物质本身温度超过自燃点的。122 乙类凡生产和使用下列物质的为此类:、 闪点2
4、8,60的易燃、可燃液体;、 爆炸下限10%的可燃气体;、 助燃气体和不属于甲类的氧化剂;、 不属于甲类的化学易燃危险固体;、 生产中排除浮游状的可燃纤维或粉尘,并能与空气形成爆炸性混合物的。123 丙类凡是生产和使用下列物质的为此类:、闪点60的可燃气体;、可燃固体。124 丁类凡是使用或产生下列物质的均属此类:、对非燃烧物质进行加工,并在高热或熔化状态下经常产生辐射热、火花或火焰的生产;、利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他使用的各种生产;、常温下使用或加工难燃烧物质的生产。125 戊类常温下使用或加工非燃烧物质的生产均属此类。根据上述火灾危险性分类,从事太阳能电池生产
5、的工业企业应属于甲、乙类。二、起火条件及灭火方法 21起火条件燃烧起火不是随便就能发生的,而是要有一定的条件。只要有了这种必要的条件,物质才能由不燃烧状态转变为燃烧状态。对于非自行燃烧的起火必须具备下述三个条件:(1) 能燃烧的物质。不论固体、液体还是气体,凡是能与空气中的氧气或其他氧化剂接 触能燃烧或起剧烈反应的物质,一般都称为可燃物质。如木材、纸张、气油、酒精等。(2) 助燃物。凡能支持、帮助燃烧的物质都叫助燃物。如空气、氧气等。(3) 有着火源。凡能使可燃物质燃烧的火星、电火花或明火焰等都是着火源。上述三个条件同时具备,并相互作用,就能起火。对于能自行燃烧的物质,则只要前两个条件就能起火
6、。对于这一点应给予足够重视,特别是生产使用能自燃物质的场合,更应特殊注意。22 灭火方法灭火就是要破坏燃烧条件,使物质燃烧停止下来。根据物质燃烧的原理,灭火方法主要有以下几种。221 冷却法(1) 原理将灭火剂直接喷射到燃烧物质上,灭火剂液体如水受热变成蒸气,其体积大大扩大,吸收大量热使燃烧物质的温度降低到燃点之下,停止燃烧。 方法最普通最切实可行的方法是以密集水流、分散的细小水雾或用二氧化碳冷却降温灭火;或者将灭火剂喷洒在火源附近物体上,使其不受火焰辐射热的威胁,避免形成新的起火点。2.2.2 隔离法 原理将火源与可燃物质隔开,使燃烧会因隔离可燃物而停止。 方法将火源与可燃物隔离,可以采取将
7、火源处或周围可燃物撤离或隔开的方法,如将火源附近的可燃、易燃、易爆和助燃物品搬走;关闭可燃气体、液体管路阀门,以减少或停止可燃物进入燃烧区域;也可拆除与火源相连的建筑物等使燃烧中断。2.2.3 窒息法 原理阻止空气流入燃烧区或用不燃烧物质冲淡空气,使燃烧物质得不到足够氧气而熄灭。 方法可以采用多种方法,使燃烧窒息。如用不燃或难燃物捂盖住燃烧区域,使之与空气及氧气隔离开来,达到灭火目的;也可用潮湿的毡毯来覆盖火焰;在火焰上抛洒大量的土和沙石;用水蒸气或惰性气体灌注容器把氧气隔开来而使燃烧窒息灭火。2.2.4 中断化学反应 原理使灭火剂参与到燃烧反应过程中,使燃烧过程中产生的游离基消失,而形成稳定
8、分子或低活性游离基,从而使燃烧的化学反应中断。 方法对烃类燃料产生的燃烧,可采用这种方法灭火。使用含有卤素的灭火剂,如二氟二溴甲烷,二氟一氯一溴甲烷(CF2ClBr)等,能分解出游离基Br,游离基Br又和氢反应,生成BrH,BrH又和OH游离基反应生成水和单质Br。这样就消除了氢、OH游离基,结果使连锁反应中断,使火熄灭。 反应方程式: CF2ClBr CF2Cl+Br Br+H2 HBr HBr+OH H2O+Br三、燃烧物质及其特性31名词术语311燃烧和自燃在一定温度下,与空气(氧)或其他氧化剂进行剧烈化合而发生的放热发光现象,统称为燃烧。自燃是指可燃物质在没有外来热源作用下,由其本身所
9、进行的生物、物理、或化学作用而产生热,在达到一定温度和热量时,发生自动燃烧。312燃点和自燃点燃点是指可燃物质加温受热,并点燃后,所放出的燃烧热能使该物质挥发出足够的可燃蒸气来维持其燃烧。这种加注该物质形成连续燃烧所形成的最低温度,即为该物质的燃点。显然,物质的燃点越低,则物质越容易燃烧。 自燃点是指可燃物质受热发生自燃的最低温度。在这一温度时,可燃物质与空气(氧)接触,不需要明火作用,就能自行燃烧。物质的自燃点越低,发生起火的危险性就越大。物质的自燃点不是一成不变的,随温度、压力、散热条件等不同而有所变化。如压力增高,则自燃点降低。可燃气体在压缩机中较易爆炸,自燃点降低就是其原因之一。313
10、 闪点闪点是指易燃与可燃液体挥发出的蒸气与空气形成的混合物,遇火源能发生闪燃的最低温度。闪燃通常发生兰色火花,而且一闪及灭。这是因为易燃和可燃液体挥发出的蒸气,在闪点时,挥发速度并不快,只能维持一刹那燃烧,来不及补充新的蒸气,不能维持继续燃烧,所以一闪就灭了。不同种类的易燃和可燃液体,化学组分不同,具有不同的闪点。闪点愈低,火险愈大。因此,闪点是衡量易燃和可燃液体燃烧的最好尺度。根据闪点高低,可以确定易燃和可燃液体在生产、使用、运输贮存时的火灾危险性,并进而采取相应的防火、防爆安全措施。32 燃烧物质及其属性321 可燃气体凡遇火受热与氧化剂接触能起火、爆炸的气体、称为可燃气体。根据其起火浓度
11、下限(或爆炸浓度下限),分为一、二两级。 一级可燃气体。起火(爆炸)浓度下限10%的可燃气体。如氢气、甲烷、乙烯、乙硼烷、二氟乙烷、硫化氢、天然气等大多数可燃气体。 二级可燃气体。起火(爆炸)浓度下限10%的可燃气体。如氨、一氧化碳、三氯乙烯等。322 可燃气体的特性可燃气体的特性,可概括为如下方面。 燃烧爆炸性所有处于着火(爆炸)浓度范围内可燃气体遇到火源都能发生燃烧(爆炸)。可燃气体起火(爆炸)浓度范围大小,自燃点高低,燃烧 速度快慢,发热量多少,由可燃气体化学组成决定。 扩散性 可燃气体根据其比重的大小,可进行不同的扩散。比空气轻的可燃气体,可在空气中无限制的扩张开来,且容易 与空气形成
12、爆炸性混合物。较空气重的可燃气体,长飘散于地表、沟渠、厂房死角处,长时间聚集不散,遇火源或热源而发生燃烧、爆炸、自燃。 压缩和膨胀性可燃气体同其他气体一样 ,具有压缩性和膨胀性。即加压后气体体积会缩小,甚至可以变成液体;当温度升高时,体积会膨胀。在体积不便情况下,压力将随温度升高而增大。因此,贮可燃气体钢瓶不得靠近热源、受日晒或用沸水烫,以防压力升高、引起爆炸、造成火灾。(4) 带电性可燃气体从盛装容器管口高速喷出时,能产生静电。因气体中含有固体、液体杂质,高速喷出时与喷咀产生强烈摩擦,静电随杂质增多和流速加快而增加。因此,高压可燃气体在容器、管道破损时,或在放空速度过快时,都容易引起火灾或爆
13、炸事故。 毒害性有一些气体如硫化氢、氨等可燃气体都具有腐蚀性。有腐蚀性的可燃气体能腐蚀设备、削弱设备的耐压强度,严重时甚至可导致设备裂缝、漏气,引起火灾和爆炸事故。因此,在使用过程中,要采取防腐措施,并定期检查设备的耐压强度。323 易燃和可燃液体凡遇火、受热或与氧化剂接触能着火、爆炸的液体,称为燃烧液体。根据燃烧液体的闪点大小,燃烧液体又分为易燃液体和可燃液体。 易燃液体a) 闪点45的 燃烧液体为易燃液体。又分为两级:第一级 闪点28如酒精、丙酮、三氯硅烷、甲醇等。第二级 28 闪点 45 ,如煤油、松节油、醋酸等。 可燃液体闪点 45的燃烧液体为可燃液体。如柴油、乙二醇、丁醇等。324
14、易燃和可燃液体特性易燃和可燃液体具有如下特性:(1)燃烧爆炸性易燃和可燃液体都有遇火、受热或与氧化剂接触燃烧、爆炸的危险。危险性大小由其闪点、自燃点和爆炸极限决定。(2) 挥发性易燃和可燃液体的挥发性,表征着液体的蒸发速度和爆炸的难易程度。其挥发性的强弱则取决于其比重与沸点。(3) 蒸气饱和性液体在一定温度都具有一定的饱和蒸气压力。蒸气压力越大,蒸发速度越快,闪点越低,火灾危险性就越大;超过沸点时蒸气压力,能导致容器爆裂,造成灾害事故。(4) 受热膨胀性受热后,易燃和可燃液体的体积会膨胀,同时蒸气压力也随之增加。这样密闭容器就可能爆炸。所以,对盛装液体的容器应留有不少于5%的空隙,贮存于阴凉通
15、风处,保存温度不能高于3050。(5) 流动性液体都有流动性,流动性强弱取决于其粘度。粘度越小,流动性越强,反之越弱。由于有流动性,当有渗漏时,会向四周扩散,一旦起火,液体流到哪里,火就烧到哪里。(6) 带电性多数易燃和可燃液体电阻率都很高,大都是电介质,在灌注、输送、喷流过程中,能够产生静电。当静电聚集到一定程度时,就会放电发火,引起火灾爆炸事故。(7) 水溶性大部分易燃和可燃液体是不溶于水的,但醇类、醛类、酮类都能与任一比例水混溶。了解这一特性,可以选择适当的灭火剂或采取安全贮存方法。(8) 腐蚀毒害性许多易燃和可燃液体本身或蒸气都具有毒性,有的还具有刺激性和腐蚀性。在灭火、使用过程中,应
16、注意防止中毒和灼伤。3.2.5 易燃和可燃固体凡遇火、受热、撞击、磨擦或与氧化剂接触能引起燃烧的固体物质,统称为燃烧固体。燃烧固体根据其熔点、燃点或闪点的高低分为易燃固体和可燃固体。3.2.5.1 易燃固体易燃固体是指高熔点固体,其燃点在300以下,低熔点固体,其闪点在100以下,按其燃烧难易程度,又分为一、二两级。(1)一级易燃固体 其燃点低,容易燃烧爆炸,燃烧速度快,燃烧产物毒性大。如磷及其化合物、硝基化合物等。(2)二级易燃固体此类物质的燃烧性比一级易燃固体差些,燃烧速度也较慢,燃烧产物毒性小。如某些硝基化合物、易燃金属粉末、硫磺、生松香等。3.2.5.2 可燃固体可燃固体系指:高熔点固
17、体,燃点在300以上;低熔点固体,闪点在100以上作为化工原料使用的燃烧固体如石腊、沥青、塑料制品、合成纤维等;以及燃点在300以下的天然纤维如棉、麻、纸张、谷草等。3.2.6 自燃物质凡不需明火作用,由本身受空气氧化或外界温、湿度影响发热,达到自燃点而发生自行燃烧的物质,称为自燃物质,其自燃点一般在200以下。按自燃的难易程度及危险性的大小分为一、二两级。(1)一级自燃物质此类物质在空气中能发生剧烈的氧化,自燃点低,易于自燃,而且燃烧猛烈、危险性大,如黄磷、硝化纤维等。(2)二级自燃物质此类物质在空气中氧化比较缓慢,自燃点较低,在炽热不散的条件下能够自燃。如油布、油纸等含有油脂的物品。3.2
18、.7 自燃物质的特性自燃物质的组成不同,具有各自不同的特性(1)强烈还原性自燃物质的自燃点低,化学性质活泼,具有强烈还原性,接触空气就能迅速和氧化合产生大量的热,并很快自燃着火。(2)火灾危险性自燃物质容易自燃起火,与其他燃烧物质不同,着火不需火源,在潮湿、热的影响下,能分解发热,使温度升高,引起自燃。因此,具有较大的火灾危险性。328 遇水燃烧物质遇水燃烧物质是指遇水或潮湿空气能分解产生可燃气体,并放出热量而引起燃烧或爆炸的物质。根据 遇水或受潮湿后发生反应的剧烈程度和危险性大小,遇水燃烧物质可分为一、二两级。 一级遇水燃烧物质这类物质遇水后反应剧烈,产生的易燃易爆气体多,放出的热量大,容易
19、引起自燃或爆炸。这类物质主要有锂、钠、钾、铷、铯、钡等金属及其氢化物。制备硅烷用的氢化锂就是这类物质。 二级遇水燃烧物质这类物质遇水发生反应比较缓慢,放出的热量也比较少,产生的可燃气体一般需要有火源接触,才能发生燃烧或爆炸。这类物质主要有金属钙、氢化铝、锌粉等。329 遇水燃烧物质的特性遇水燃烧物质具有如下主要特征:(1) 与水或空气中水分剧烈反应。反应能放出可燃气体和热量,即使当时不发生燃烧爆炸,但放出的易燃气体能在室内或容器内形成爆炸性混合物而导致危险。如钾遇水燃烧反应生成易燃气体氢: K+H2OKOH+H2 与酸产生剧烈反应反应放出可燃气体和热量,极易引起爆炸。例如:NaH+HClNaC
20、l+ H2遇水燃烧物质起火灭火时,不得用水或酸碱、泡沫灭火剂,以免引起爆炸,扩大火势。 腐蚀性这类物质对人的皮肤有腐蚀性,接触后能灼伤皮肤。有的还有毒性,如硼氢类化合物。四、爆炸及爆炸极限41 爆炸及爆炸分类411 爆炸物质从一种状态迅速的转变为另一种状态,并在极短的时间内放出巨大能量的现象,称为爆炸。爆炸时,温度与压力急剧上升,产生爆炸或冲击作用。412 爆炸形成爆炸可分为三种形式:核爆炸、物理爆炸和化学爆炸。(1) 核爆炸由于原子核分裂或热核反应引起的爆炸叫核爆炸。如原子弹、氢弹之类的爆炸,就属于这类爆炸。 物理爆炸由于物理变化而引起的爆炸,叫物理爆炸。这类爆炸有蒸气锅炉爆炸,压缩气瓶爆炸
21、,油桶爆炸等,是由于设备内液体或气体迅速膨胀,压力急剧增加,超过了设备所能允许承受的程度,致使设备容器爆破,内部物质冲击而引起的爆炸。如果设备内为可燃气体,发生物理爆炸后,还常常会引起化学性第二次爆炸。 化学爆炸化学爆炸实质上是高速度燃烧,其作用时间极短,仅百分之几秒或千分之几秒。随着燃烧产生大量气体和热量,气体骤然膨胀产生很大压力。因此,化学爆炸常伴随发生火灾。如可燃气体、蒸气和粉尘与空气混合物的爆炸,就是属于这类爆炸。42 爆炸极限可燃气体、可燃粉尘、可燃液体蒸气与空气(或氧气)混合达到一定浓度时,遇火源就会发生爆炸。这个遇火发生爆炸的浓度范围,叫做爆炸浓度极限或简称爆炸极限。爆炸极限通常
22、用爆炸物在空气中体积百分数来表示。由此可见,不是可燃气体、可燃粉尘或可燃液体蒸气与空气混合物都必然会爆炸,而具有一个浓度范围,即有一个最低的爆炸极限和一个最高的爆炸极限,只有在这两个浓度之间才有爆炸危险。这种发生爆炸的最低浓度称为爆炸下限,能发生爆炸的最高浓度称为爆炸上限。以氢为例,在空气中爆炸浓度是4%-74.5%,爆炸下限为4%,爆炸上限为74.5%。在这两个浓度之间,遇明火就会爆炸,而浓度低于4%或高于74、5%时,则不会爆炸。43 影响爆炸极限的因素各种可燃气体和可燃液体蒸气,由于他们理化性质的不同,因而具有不同的爆炸极限。而一种可燃气体、可燃液体蒸气的爆炸极限也不是一成不变的,他们受
23、温度、压力、含氧量、容器的直径等因素的影响。(1) 温度的影响温度升高、爆炸下限降低。(2) 压力的影响随压力增高,爆炸下限降低。(3) 含氧量影响气体中含氧量增加,爆炸下限降低。对于一般可燃气体或可燃液体蒸气,如果氧在混合物中浓度降到6-14%,即可免除燃烧或爆炸。(4) 容器直径的影响火源性质对爆炸极限也有很大的影响。如果火源强度高,热表面面积大,与混合物接触时间长,就会使爆炸界限扩大,其爆炸危险性也增加。44燃烧和爆炸的关系爆炸与燃烧虽然不同,但他们之间往往不能截然分开 ,如化学爆炸,实质就是高速度的燃烧。有时燃烧引起爆炸,而爆炸又造成燃烧。如可燃气体、蒸气或粉尘在空气中浓度低于爆炸下限
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