實驗室氣體檢測安全防護研討

張 杰

1 引言

由于科研、生產的要求及檢測工作的需要，實驗室必定會涉及到各種氣體的使用，在氣體使用過程中，氣體輸送管路、氣瓶的損壞或使用不當都有可能造成氣體的泄漏，而一旦氣體泄漏特別是可燃氣體在泄漏后會與空氣混合形成爆炸性氣體，在達到一定的濃度后，將會對人身安全造成危害，嚴重時，還可能引發火災和爆炸事故。

2 實驗室常用氣體常識

2.1 氣體的品種

（1）壓縮氣體：氧、氫、氮、氬、氨、氦等。

（2）溶解氣體：乙炔（溶于丙酮中，加油活性炭）。

（3）液化氣體：二氧化碳、一氧化氮、丙烷、石油氣等。

（4）低溫液化氣體：液態氧，液態氮，液態氬等。

2.2 氣體的性質

（1）乙炔：無色，無嗅（不純凈時，因混有H2S、PH3等雜質，具有大蒜臭），比空氣輕，易燃，易爆，禁止接觸火源，呼吸有麻醉作用。

（2）一氧化二氮（N2O）：又稱笑氣，無色，帶芳香甜味，比空氣重，助燃，有麻醉性。

（3）氧：無色，無嗅，比空氣略重，助燃，助呼吸，閥門及管道禁油。

（4）氫：無色，無味，比空氣輕，易燃，易爆，禁止接觸火源。

（5）氨：無色，有刺激性氣味，比空氣輕，易液化，極易溶于水。

（6）氬：無色、無味的惰性氣體，對人體無直接危害，但在高濃度時有窒息作用。

（7）氦：無色、無味，不可燃氣體，在空氣中不會發生爆炸和燃燒，但在高濃度時有窒息作用。

（8）氮：無色、無嗅，比空氣稍輕，難溶于水。

3 氣體供氣的安全要求

3.1 管路供氣

氣體管路系統的安全要求包括：

（1）應核查設計要求和制造商的數據：允許壓力；管道尺寸；工作溫度；管路材料對氣體的兼容性。

（2）材料兼容性既要考慮管路傳輸的氣體，也要考慮管路經過的環境。

（3）若管路中的壓力可能導致氣體回流，應安裝單向閥。

（4）若冷凝物可能在管路中聚集，應考慮使用合適的工具或過濾器。

（5）若可燃氣體或氧氣可能在不經意時混合，應安裝火焰抑制裝置。

（6）隔離閥應安裝在管路系統的關鍵部分，并加以適當標識。

（7）為防止誤接，所有的氣體管道和輸出口應清晰標識；應按照GB7231的要求進行顏色標識。

（8）若錯誤連接可能導致爆炸，應使用不可替換的連接裝置。

（9）一般情況下，輸送可燃和氧化氣體時應使用金屬管道。但輸送乙炔氣體不能使用銅管。

（10）若無法使用永久性管路時，應使用軟管。軟管的長度應設置為最短。應選擇合適的軟管型號和壓力。軟管應經常核查，發現有問題立即更換。

（11）不應將氣體加壓到氣瓶的最大壓力。管路中運行的氣體壓力應是最終使用壓力的最小值。

（12）銅管與氣瓶的連接，需定期進行檢漏，并應經常進行視檢。

3.2 氣瓶供氣

3.2.1 高壓氣瓶的構造

（1）氧，氫，氬，一氧化二氮應用有機無縫鋼制造鋼瓶。乙炔，丙烷可用一般焊接鋼制造的鋼瓶。

（2）各類高壓容器必須附有證明書，此證書應隨高壓容器作為技術檔案保存。

（a）在氣瓶肩部，以鋼印做出如下標記：制造單位、制造日期、氣瓶型號、工作壓力、氣壓試驗壓力、氣壓試驗日期及下次送驗日期、氣體容積、氣瓶重量。

（b）為避免各種氣瓶在使用時發生混淆，在鋼瓶上以漆色區別，標明瓶內氣體名稱。

表1 我國常用高壓氣瓶顏色標志（GB7144-1999氣瓶顏色標志）

（c）盛裝腐蝕性氣體的氣瓶每2年檢驗一次；盛裝一般氣體的氣瓶每3年檢驗一次；盛裝惰性氣體的氣瓶每5年檢驗一次。氣瓶在使用過程中，如發現有嚴重腐蝕、損傷或對其安全可靠性有懷疑時，應提前進行檢驗（具體參見TSG R0006-2014氣瓶安全監察技術規程）。

3.2.2 氣瓶的安全使用

（1）使用氣瓶前使用者應對氣瓶進行安全狀況檢查，檢查盛裝氣體是否符合作業要求；瓶體是否完好；減壓器、流量表、軟管、防回火裝置是否有泄漏、磨損及接頭松懈等現象。

（2）氣瓶應在通風良好的場所使用。如果在通風條件差或狹窄的場地里使用氣瓶，應采取相應的安全措施，以防止出現氧氣不足，或危險氣體濃度加大的現象。安全措施主要包括強制通風、氧氣監測和氣體檢測等。

（3）氣瓶的放置地點不得靠近熱源，應與辦公、居住區域保持10 m以上。氣瓶應防止曝曬、雨淋、水浸，不得接觸實驗室里常用的一些腐蝕性化學品如酸、堿類等，環境溫度超過40℃時，應采取遮陽等措施降溫。

（4）氧氣瓶閥不得沾有油脂，包括沾有油脂的工具、手套或油污工作服等都不得接觸氧氣瓶閥、減壓器等。

（5）氣瓶不得與電氣設備及電路接觸，與氣瓶接觸的管道和設備要有接地裝置。

（6）打開氣瓶閥門時，人要站在氣瓶出氣口側面。瓶內氣體不得用盡，必須留有剩余壓力。壓縮氣體氣瓶的剩余壓力應不小于0.05 MPa，液化氣體氣瓶應留有不少于0.5%～1.0%規定充裝量的剩余氣體。關緊閥門，防止漏氣，使氣壓保持正壓。

（7）禁止自行處理氣瓶內的殘液。

3.2.3 氣瓶的驗收、儲存、運輸、搬運注意事項

3.2.3.1 氣瓶的驗收：五查一登記——查氣瓶有無定期檢驗，有無鋼?。徊闅馄砍鰪S合格證；查氣瓶有無防震圈；查氣瓶有無防護帽；查氣瓶氣嘴有無變形、開關有無缺失、外觀是否正常、顏色統一、其他附件齊全，是否符合安全要求。氣瓶檢查合格后驗收登記。

3.2.3.2 氣瓶的儲存

（1）氣瓶存儲場所應避免陽光直射。嚴禁明火和其他熱源，不得有地溝、暗道和底部通風孔，嚴禁任何管線穿過。

（2）可燃、爆炸性氣體氣瓶存儲庫房內的照明設備必須防爆，或將電器開關設置在庫房外。庫房應安裝避雷裝置。

（3）氣瓶應分類存儲：空瓶和滿瓶分開1.5 m以上、氧氣或氧化性氣體公平應與可燃氣瓶和其他易燃材料分開；乙炔氣瓶與氧氣瓶、氯氣瓶及易燃物品分室、毒性氣體氣瓶分室、瓶內介質相互接觸能引起燃燒、爆炸、產生毒物的氣瓶分室。

（4）易燃氣體氣瓶儲存場所的15 m范圍以內，應設置禁火標識。氣瓶儲存時應直立，采取措施防止其傾倒，不得以氣瓶的瓶閥來固定氣瓶。

3.2.3.3 氣瓶的運輸

（1）運輸氣瓶時應整齊放置，橫放時，瓶端朝向一致；立放時，要妥善固定，防止氣瓶傾倒。佩戴好瓶帽（有防護罩的氣瓶除外）。

（2）運輸可燃氣體氣瓶的車輛必須備有滅火器材。運輸有毒氣體氣瓶的車輛必須備有防毒面具。夏季運輸時應有遮陽設施，適當覆蓋，避免曝曬。所裝介質接觸能引燃爆炸，產生毒氣的氣瓶，不得同車運輸。易燃品、油脂和帶有油污的物品，不得與氧氣瓶或強氧化劑氣瓶同車運輸。車輛上除司機、押運人員外，嚴禁無關人員搭乘。司乘人員嚴禁吸煙或攜帶火種。

3.2.3.4 氣瓶的搬運

搬運氣瓶時，要輕裝輕卸，嚴禁拋、滑、滾、碰、撞、敲擊氣瓶。吊裝時，嚴禁使用電磁起重機和金屬鏈繩。

3.2.3.5 氣瓶的報廢凡符合下列條件之一

氣瓶確定為報廢氣瓶。

無“氣瓶制造許可證”單位制造的氣瓶和生產國政府宣布已報廢的氣瓶；鋼印標記不清無法辨認的或超30年使用期限的（從出廠之日起指無縫氣瓶）的氣瓶；氣瓶底座損壞，影響氣瓶直立的；氣瓶外表面有裂紋、鼓包、結疤、弧疤、焊跡、瓶體明顯變形，明火燒烤等缺陷的；無縫氣瓶頸圈松動，無法加牢或頸圈損傷無法更換的氣瓶；經檢驗機構檢驗報廢的。

4 高壓氣體安全管理的原則

（1）由經過安全培訓的、具有相關氣體安全知識的人員負責氣體管理工作。

（2）制定并完善、落實相應的氣體安全管理制度。

（3）制定并演練相關氣體事故應急預案，為員工配備必要的安全防護用品。

（4）定期對實驗室人員進行安全技術教育和培訓。

5 結語

高壓氣體及管路、鋼瓶是危險化學品及特種設備，涉及易燃、易爆以及有毒有害氣體，如果安全防范措施不到位，規章制度及安全技術操作規程不健全、不落實，則會影響實驗室工作的正常進行，甚至會造成實驗室儀器的損壞及人員傷亡等。因此我們應重視高壓氣體的管理，提高員工的安全意識，建立健全各項規章制度，確保高壓氣體的安全使用。