實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理

2017-05-25  博思博科教裝備有限公司

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)普遍涉及使用各類氣體，尤其是化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)類實(shí)驗(yàn)室，更是種類繁多，對(duì)氣體鋼瓶的安全管理顯得尤為重要，博思博通過(guò)介紹氣瓶特點(diǎn)及安全使用要求，分析目前高校實(shí)驗(yàn)室氣瓶管理現(xiàn)狀，指出存在的問(wèn)題，并就如何進(jìn)一步加強(qiáng)其安全管理提出建議和思路。

隨著我國(guó)高等教育事業(yè)的快速發(fā)展，化學(xué)、生物、放射等不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)室的種類和數(shù)量不斷增加，涉及使用各種化學(xué)品、病原微生物、放射性同位素等實(shí)驗(yàn)材料面廣量大，其安全管理是實(shí)驗(yàn)室能否正常運(yùn)行的重要保證。

氣體鋼瓶在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)被廣泛應(yīng)用，瓶?jī)?nèi)盛裝的氣體種類較多，常見的有氮?dú)?、氧氣、氫氣、氦氣、氬氣、氯氣、氨氣、一氧化碳、二氧化碳、壓縮空氣、乙炔等，其中不少具有易燃、易爆、助燃、毒性等危險(xiǎn)特性，尤其是近年來(lái)實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全事故頻發(fā)，造成的后果一般都較為嚴(yán)重。因此，切實(shí)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室氣瓶的安全管理，應(yīng)越來(lái)越引起師生的關(guān)注和重視。

1 氣體鋼瓶特點(diǎn)及危險(xiǎn)特性

實(shí)驗(yàn)室使用的各類氣體，一般以壓縮氣體、液化氣體、溶解性氣體等形式儲(chǔ)存于鋼瓶?jī)?nèi)，被收錄在《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄》（2015版）內(nèi)，屬于危險(xiǎn)化學(xué)品；同時(shí)，儲(chǔ)存氣體的鋼瓶，一般承載的壓力在1.0 ～ 30 MPa之間，且較多鋼瓶容積都大于30 L，被收錄在《特種設(shè)備目錄》（2014）中，屬于壓力容器。

部分氣體除易燃、易爆、有毒特性外，還往往容易與外界，或氣體之間引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，如氧氣與油脂、乙炔與銅、氫氣與氧氣、氯氣與氨氣等，因此實(shí)驗(yàn)室內(nèi)禁止氣瓶混放。

氣瓶泄漏或管理不善，可能釀成較大的安全事故或者環(huán)境污染事故，事故現(xiàn)場(chǎng)極其慘烈（詳見圖1），即便是無(wú)毒的氮?dú)?、二氧化碳，氬氣等，一旦泄漏噴出，極易使人受傷，甚至造成人員窒息死亡。

2 常用氣體的安全使用

2.1 氧氣

（1）氧氣貯存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。 應(yīng)與易（可）燃物、活性金屬粉末等分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。氧氣瓶不得與可燃?xì)怏w氣瓶同室貯存。采用氧乙炔火焰進(jìn)行作業(yè)時(shí)，氧氣瓶、溶解乙炔氣瓶及焊（割）炬必須相互錯(cuò)開，氧氣瓶與焊（割）炬明火的距離應(yīng)任10 m以上。

（2）開啟瓶閥和減壓閥時(shí)，動(dòng)作應(yīng)緩慢，以減輕氣流的沖擊和摩擦，防止管路過(guò)熱著火。

（3）禁止用壓縮純氧進(jìn)行通風(fēng)換氣或吹掃清理，禁止以壓縮氧氣代替壓縮空氣作為風(fēng)動(dòng)工具的動(dòng)力源，以防引發(fā)燃爆事故。

（4）特別提醒：操作高壓氧氣閥門時(shí)必須緩慢進(jìn)行，待閥門前后管道內(nèi)壓力均衡后方可開大；氧氣嚴(yán)禁與油脂接觸；氧氣放散時(shí)周邊30 m 范圍內(nèi)嚴(yán)禁明火；作業(yè)人員穿戴的工作服、手套嚴(yán)禁被油脂污染；氧氣管道要遠(yuǎn)離熱源。

2.2 氫氣

（1）氫氣的貯存注意事項(xiàng)：室內(nèi)必須通風(fēng)良好，保證空氣中氫氣含量不超過(guò)1％體積比。室內(nèi)換氣次數(shù)每小時(shí)不得少于3次，局部通風(fēng)每小時(shí)換氣次數(shù)不得少于7次。

（2）氫氣瓶與盛有易燃、易爆物質(zhì)及氧化性氣體的容器和氣瓶的間距不應(yīng)小于8 m。

（3）氨氣瓶與明火或普通電氣設(shè)備的間距不應(yīng)小于10 m。

（4）氫氣瓶與空調(diào)裝置、空氣壓縮機(jī)和通風(fēng)設(shè)備等吸風(fēng)口的間距不應(yīng)小于10 m。

（5）禁止敲擊、碰撞，氣瓶不得靠近熱源；夏季應(yīng)防止暴曬。

（6）必須使用專門的氫氣減壓閥。開啟氣瓶時(shí)，操作者應(yīng)站在閥口的側(cè)后方，動(dòng)作要輕緩。

（7）閥門或減壓閥泄漏時(shí)，不得繼續(xù)使用；閥門損壞時(shí)，嚴(yán)禁在瓶?jī)?nèi)有壓力的情況下更換閥門。

（8）氫氣瓶?jī)?nèi)氣體嚴(yán)禁用盡，應(yīng)保留0.2 MPa ～ 0.3 MPa以上的余壓。

（9）使用前要檢查連接部位是否漏氣，可涂上肥皂液進(jìn)行檢查，確認(rèn)不漏氣后再進(jìn)行使用。

（10）使用結(jié)束后，先順時(shí)針關(guān)閉鋼瓶總閥，再逆時(shí)針旋松減壓閥。

2.3 氯氣

（1）氯氣貯存注意事項(xiàng)：氯氣鋼瓶應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，嚴(yán)禁用熱源烘烤和加熱鋼瓶。防止高溫，當(dāng)氣溫在30℃以上時(shí)，嚴(yán)禁鋼瓶瓶體在太陽(yáng)卞暴曬，應(yīng)將鋼瓶放入庫(kù)房，或者在鋼瓶上加蓋草包并用水噴灑冷卻。

（2）操作人員必須配備專用的個(gè)人防毒面具，各使用地應(yīng)配備有預(yù)防氯氣中毒的解毒藥物。

（3）氯氣不得與氧氣、氫氣、液氨、乙炔同車運(yùn)送，不得與易燃品、爆炸品、油脂及沾有油脂的物品通車運(yùn)送。

（4）應(yīng)設(shè)有專用倉(cāng)庫(kù)貯存氯氣鋼瓶，不應(yīng)與氧氣、氫氣、液氨、乙炔、油料等化工原材料同倉(cāng)存放。貯存氯氣的倉(cāng)庫(kù)地面應(yīng)干燥，防止潮濕，倉(cāng)庫(kù)要陰涼、通風(fēng)良好，避免陽(yáng)光暴曬和接近火源。

（5）氯氣鋼瓶不能直接與反應(yīng)器連接，中間必須有緩沖器。

（6）金屬鈦和聚乙烯等材料不得應(yīng)用于液氯和干燥氯氣系統(tǒng)。

（7）通氯氣用的銅管應(yīng)盡量少?gòu)澱蹖幰苑楞~管折破；發(fā)現(xiàn)銅管破損后應(yīng)及時(shí)更換。如果空氣中有大量泄漏的氯氣，則可以使用氯氣捕消器，使用時(shí)一定要佩戴好自動(dòng)供氧形式的呼吸面具，以防止使用過(guò)程中缺氧而產(chǎn)生意外。

2.4 乙炔氣

（1）乙炔瓶應(yīng)裝設(shè)專用的回火防止器、減壓器，對(duì)工作地點(diǎn)不固定，移動(dòng)較多的，應(yīng)裝在專用安全架上。

（2）嚴(yán)禁敲擊、碰撞和施加強(qiáng)烈的震動(dòng)，以免瓶?jī)?nèi)多孔性填料下沉而形成空洞，影響乙炔的儲(chǔ)存。

（3）乙炔瓶應(yīng)直立放置、嚴(yán)禁臥放使用。因?yàn)榕P放使用會(huì)使瓶?jī)?nèi)的丙酮隨乙炔流出，甚至?xí)ㄟ^(guò)減壓器而進(jìn)入橡皮管，造成火災(zāi)爆炸。

（4）要使用專用扳手開啟乙炔氣瓶。開啟時(shí)操作者應(yīng)站在閥口的側(cè)后方，動(dòng)作要輕緩。

（5）瓶?jī)?nèi)氣體嚴(yán)禁用盡。冬天應(yīng)留0.1 MPa ～ 0.2 MPa，夏天應(yīng)留有0.1 MPa～3 MPa。

（6）乙炔瓶體溫度不成超過(guò)40℃。夏天要防止暴曬。因瓶?jī)?nèi)溫度過(guò)高會(huì)降低對(duì)乙炔的溶解度，而使瓶?jī)?nèi)乙炔的壓力急劇增加。

（7）乙炔瓶不得靠近熱源和電氣設(shè)備。與明火的距離一般不應(yīng)小于10 m。

（8）瓶閥冬天凍結(jié)，嚴(yán)禁用火烤。必要時(shí)可用不含油性的40℃以下的熱水解凍。

（9）嚴(yán)禁放置在通風(fēng)不良及有放射線的場(chǎng)所使用，且不得放在橡膠等絕緣物上。使用時(shí)，乙炔瓶和氧氣瓶應(yīng)距離10 m 以上。

（10）使用乙炔瓶的現(xiàn)場(chǎng)、儲(chǔ)存處與明火或散發(fā)火花地點(diǎn)的距離不得小于15 m，且不應(yīng)設(shè)在隱藏部位或空氣不流通處。

2.5 氮?dú)?/p>

（1）氮?dú)鈨?chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種，熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃，儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

（2）氮?dú)庑孤?yīng)急處理；應(yīng)迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限 I制出人. 建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服。盡可能切斷忐I源，合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。

（3）特別提醒：進(jìn)入坑、洞、容器內(nèi)、室內(nèi)或周邊通風(fēng)不良的情況下作業(yè)，必須檢測(cè)氧含量。含氧量大于18％、小于22％方可作業(yè)；在氮?dú)獯罅糠派r(shí)應(yīng)通知周邊人員；在使用氮?dú)獯怠⒁簹獾瓤扇細(xì)夤艿?、容器時(shí)必須檢測(cè)氮?dú)庵泻趿啃∮?％方可使用；氮?dú)庠O(shè)施、容器、管道等檢修時(shí)必須可靠切斷氣源，井插好盲板防止窒息事故發(fā)生。

2.6 氬氣

（1）氬氣儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)30℃。應(yīng)與易（可）燃物分開存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。

（2）氬氣現(xiàn)場(chǎng)急救措施：常壓下無(wú)毒。高濃度時(shí)，使氧分壓降低而發(fā)生窒息，氬濃度達(dá)50％以上，引起嚴(yán)重癥狀；75％以上時(shí)，可在數(shù)分鐘內(nèi)死亡。當(dāng)空氣中氬濃度增高時(shí)，先出現(xiàn)呼吸加速，注意力不集中，繼之，疲倦乏力、煩躁不安、惡心、嘔吐、昏迷、抽搐，以至死亡。應(yīng)脫離污染環(huán)境至空氣新鮮處，必要時(shí)輸氧或人工呼吸，進(jìn)行胸外心臟按壓術(shù)，就醫(yī)。液態(tài)氬可致皮膚凍傷，眼部接觸可引起炎癥。

（3）氬氣泄漏應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿一般作業(yè)工作服，盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。

（4）氬氣瓶的滅火方法：本品不燃，切斷氣源、噴水冷卻容器，或者將容器從火場(chǎng)移至空曠處。

（5）特別提醒：氬氣的比重大于空氣，宜沉積管低洼處。因此在坑、洞、容器內(nèi)、室內(nèi)或周邊通風(fēng)不良的情況下，檢修作業(yè)前必須檢測(cè)氧含量大于18%、小于22%方可作業(yè)；氬氣設(shè)施、容器、管道等檢修時(shí)必須可靠切斷氣源，井插好盲板防止窒息事故發(fā)生。

2.7 二氯化碳 

（1）使用方法：使用前檢查連接部位是否漏氣，可涂上肥皂液進(jìn)行檢查，調(diào)整至確實(shí)不漏氣后才進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（2）防止鋼瓶的使用溫度過(guò)高。鋼瓶應(yīng)存放在陰涼、干燥、遠(yuǎn)離熱源，不得超過(guò)30℃，以免液體二氧化碳隨溫度的升高，體積膨脹而形成高壓氣體，產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。

（3）鋼瓶千萬(wàn)不能臥放。如果鋼瓶臥放，打開減壓閥時(shí)，沖出的二氧化碳液體迅速氣化，容易發(fā)生導(dǎo)氣管爆裂及大量泄漏的事故。

（4）減壓閥、接頭及壓力調(diào)節(jié)器裝置正確連接且無(wú)泄漏、沒有損壞、狀態(tài)良好。

（5）二氧化碳不得超量填充。液化二氧化碳的填充量，溫帶氣候不要超過(guò)鋼瓶溶劑的75%，熱帶氣候不要超過(guò)66.7%。

3 氣瓶管理現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

近年來(lái)，隨著各高?？蒲兴降牟粩嗵嵘?，實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模和體量也實(shí)現(xiàn)了成倍的增長(zhǎng)，有專家指出，實(shí)驗(yàn)室的危險(xiǎn)性是企業(yè)的100倍，因此實(shí)驗(yàn)室對(duì)危險(xiǎn)源的管控顯得尤為重要，氣體鋼瓶是實(shí)驗(yàn)室一類重要的危險(xiǎn)源，目前高校對(duì)鋼瓶的管理存在諸多問(wèn)題：

3.1 制度規(guī)范不健全

尚有不少高校并未針對(duì)氣瓶管理制定出臺(tái)相應(yīng)的管理制度或文件，作為實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的一類危險(xiǎn)源，也無(wú)相應(yīng)的安全操作規(guī)程，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室對(duì)氣瓶的管理和監(jiān)管缺乏指導(dǎo)和執(zhí)行的依據(jù)。

3.2 顏色標(biāo)識(shí)不清晰

根據(jù)《氣瓶顏色標(biāo)志》（GB/T 7144-2016）規(guī)定，氣瓶外表面的涂敷顏色、字樣、字色、色帶和檢驗(yàn)色標(biāo)等，是識(shí)別氣瓶所充裝氣體和定期檢驗(yàn)?zāi)晗薜刃畔⒌闹饕獦?biāo)志之一。

日常實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，腐蝕較嚴(yán)重，衛(wèi)生狀況也不佳，加上實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部管理不善，對(duì)氣瓶的日常維保缺失，常會(huì)導(dǎo)致瓶身銹蝕嚴(yán)重，顏色模糊不清，鋼印、標(biāo)識(shí)污損不全，甚至全部脫落，無(wú)法識(shí)別相應(yīng)信息，個(gè)別實(shí)驗(yàn)室有時(shí)為了節(jié)約使用成本，甚至擅自改裝氣瓶，混裝氣體，存在極大安全隱患。

3.3 氣瓶存放不規(guī)范

實(shí)驗(yàn)室使用的氣體種類繁多，性質(zhì)各異，且大多屬于后期添置，未能統(tǒng)一規(guī)劃，放置隨意。又因?qū)嶒?yàn)室面積狹小，與火源、熱源、電氣設(shè)備之間無(wú)法保證必要的安全距離，易燃和助燃?xì)馄看嬖诨旆努F(xiàn)象。為節(jié)省占地面積，個(gè)別實(shí)驗(yàn)室也未直立放置鋼瓶，而是橫倒后直接放置在實(shí)驗(yàn)桌、通風(fēng)櫥柜等下方，留下較大安全隱患。

3.4 管控措施不完善

部分鋼瓶無(wú)氣瓶帽、防震圈，且未進(jìn)行有效固定，容易摔斷瓶閥而造成事故；易燃易爆、有毒有害氣瓶未能單獨(dú)存放，防爆裝置、泄露報(bào)警裝置及通風(fēng)換氣裝置未能有效配備；毒性，尤其是劇毒氣體，無(wú)法實(shí)行雙人雙鎖等“五雙”管理，留有較大隱患。

3.5 安全責(zé)任未落實(shí)

為貪圖實(shí)驗(yàn)方便，氣體鋼瓶一般被隨意放置在實(shí)驗(yàn)裝置或設(shè)備附近，未落實(shí)專人負(fù)責(zé)管理，無(wú)定期檢查瓶體及管路的完整性及氣密性、瓶體是否在檢驗(yàn)有效期內(nèi)，安全警示標(biāo)識(shí)、氣瓶狀態(tài)標(biāo)識(shí)牌、氣瓶信息臺(tái)賬等是否齊全。

4 氣瓶安全管理思路

4.1 科學(xué)規(guī)劃，規(guī)范設(shè)計(jì)

新建、改建、擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室應(yīng)嚴(yán)格遵循“三同時(shí)”制度，如涉及實(shí)驗(yàn)氣體的使用，尤其是易燃易爆、有毒有害、腐蝕助燃?xì)怏w的使用，應(yīng)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃氣瓶與設(shè)備、氣瓶與氣瓶間的布局，如氧氣與乙炔瓶應(yīng)分開放置，至少保持5 m的安全距離，且距明火有10 m的安全距離；盛裝易發(fā)生聚合反應(yīng)或分解反應(yīng)氣體的氣瓶，應(yīng)避開放射源；劇毒性氣體應(yīng)實(shí)行“雙人雙鎖”，放在加鎖鐵柜或單獨(dú)房間內(nèi)。此外，氣體管路應(yīng)規(guī)范化設(shè)計(jì)與施工，以滿足日常使用及安全性要求。 

4.2 安裝監(jiān)控，防患未然

使用具有危險(xiǎn)性氣體的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)安裝氣體泄漏報(bào)警儀，防患未然，確保安全。多功能的氣體泄漏報(bào)警儀根據(jù)不同的氣體采用不同的探頭，可以檢測(cè)如氫氣、氧氣、一氧化碳、硫化氫、氨氣、氯氣、氯化氫、二氧化硫、磷化氫、鹵素氣體、氰化氫、可燃?xì)獾鹊臐舛炔⒕邎?bào)警功能，氣體檢測(cè)報(bào)警器的安裝位置應(yīng)靠近釋放源并符合相關(guān)規(guī)范要求，除了實(shí)驗(yàn)室常用的固定式氣體泄露報(bào)警器以外，還有便攜式氣體泄露探測(cè)器，攜帶、檢測(cè)方便，且大多可實(shí)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和查詢管理，實(shí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。

4.3 完善制度，建立規(guī)程。

完善實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全管理制度，建立安全操作規(guī)程，使對(duì)氣瓶采購(gòu)、存放、使用、移動(dòng)、處置等步驟都有明確的操作依據(jù)，配備必要的安全設(shè)施，張貼相應(yīng)的安全警示標(biāo)識(shí)，明確“必須”、“應(yīng)該”和“禁止”的相應(yīng)事項(xiàng)。

4.4 落實(shí)責(zé)任，強(qiáng)化培訓(xùn)。

使用人員安全意識(shí)淡薄、違章操作，是實(shí)驗(yàn)室氣瓶安全事故頻發(fā)的重要原因，氣瓶的“多人使用，無(wú)人專管”是目前存在的普遍情況，因此須嚴(yán)格落實(shí)安全責(zé)任制，指定專人負(fù)責(zé)氣瓶的安全管理，將氣瓶安全管理工作納入到負(fù)責(zé)人員的績(jī)效考核中，同時(shí)加強(qiáng)涉及人員的實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)工作，實(shí)行持證上崗管理。

4.5 定期檢查，消除隱患

氣瓶作為壓力容器，被納入到《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》和《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》管理范疇，國(guó)家質(zhì)檢總局專門制定了《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》，規(guī)定了氣瓶各項(xiàng)活動(dòng)需滿足相應(yīng)的規(guī)范要求，定期檢驗(yàn)是氣瓶供應(yīng)單位應(yīng)嚴(yán)格履行的義務(wù)，作為氣瓶使用者，也需定期檢查所使用的氣瓶是否在檢驗(yàn)有效期內(nèi)。

管理人員需要對(duì)氣瓶實(shí)行定期的安全檢查，如檢查其外表是否存在腐蝕、變形、磨損等缺陷，氣瓶及附件是否清潔、干燥，停止使用時(shí)瓶頭閥是否關(guān)閉，瓶?jī)?nèi)氣體是否留有余壓，氣體管道是否出現(xiàn)裂縫導(dǎo)致漏氣等現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)室氣瓶的安全管理必須認(rèn)真對(duì)待，嚴(yán)格管理，不能存有任何僥幸和惰性心理，要認(rèn)識(shí)到今天的隱患可能就是明天的事故，要根據(jù)“誰(shuí)使用，誰(shuí)管理；誰(shuí)主管，誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則，落實(shí)安全責(zé)任制，科學(xué)規(guī)劃與設(shè)計(jì)，完善相應(yīng)的制度與規(guī)程，定期檢查，培訓(xùn)上崗，共同努力創(chuàng)建安全和諧校園，確保教學(xué)、科研秩序順利開展。