实验室气瓶气体安全

氢气
• 氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体，和氟、氯、 氧、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险，其中，氢与氟的 混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸，与氯的混合比 为1：1时，在光照下也可爆炸。氢虽无毒，在生理上对人体是 惰性的，但若空气中氢含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有 低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大 面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混 合物，引发燃烧爆炸事故。
• 高浓度可引起窒息，窒息可能会造成无预警的失去意识，其 速度非常快，受害人不能保护自己。
氦气有毒吗？
氦气
使用注意事项
• 1. 不可将钢瓶内的气体全部用完，一定要保留 0.05MPa以上的残留压力（减压阀表压）。
• 2. 使用时，要把钢瓶牢牢固定，以免摇动或翻倒。 • 3. 开关气门阀要慢慢地操作，切不可过急地或强行
• b．液化气体气瓶：液化气体气瓶充装时都以低温液态灌装。有些 液化气体的临界温度较低，装入瓶内后受环境温度的影响而全部气 化。有些液化气体的临界温度较高，装瓶后在瓶内始终保持气液平 衡状态，因此，可分为高压液化气体和低压液化气体。
• c.溶解气体气瓶：是专门用于盛装乙炔的气瓶。由于乙炔气体极不 稳定，故必须把它溶解在溶剂(常见的为丙酮)中。
气瓶类别 3.按制造方法分类
• a.高压气瓶，公称工作压力有：30、20、15、12.5、8MPa。 • b.低压气瓶，公称工作压力有：5、3、2、1.6、1MPa。
气瓶结构
• 气体钢瓶因储存盛装物 质不同而具有不同结构。
• 一般具有瓶体、胶围 、 瓶箍、瓶阀、瓶帽等部 件。
氧气瓶的结构：1—瓶体 2—胶围 3—瓶箍 4—瓶阀 5—瓶帽
• 储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。远离火 种、热源。库温不宜超过30℃。储区应备有泄漏应 急处理设备。
氦气
• 理化性质：氦气无色、无味、无臭,常温下为气态的惰性气
体。 空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质完全不活泼， 通常状态下不与其它元素或化合物结合。不能燃烧也不助燃。
毒害风险
• 如果大量吸入氦气，会造成体内氧气被氦取代，因而发生缺 氧，严重的甚至会死亡。 另外，如果是由高压气瓶中直接 吸入氦气，那么其高流速就会严重地破坏肺部组织。大量及 长时间吸入氦气可导致脑损伤甚至死亡。
氮气
应急措施
迅速脱离现场至空气新鲜处。 保持呼吸道通畅。 如呼吸困难，给输氧。 如呼吸停止，立即进行人工呼吸，就医。
灭火方法
• 本品不燃且不助燃，使用适合其周围燃烧物的灭火剂。 • 尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷
却，直至灭火结束。
氮气
操作处置与储存
• 操作注意事项：密闭操作，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。防止气体泄漏到工作场所空气中。搬运时轻装 轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设 备。
氮气
• 毒害危险：空气中氮气含量过高，使吸入气氧分压 下降，引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时，患 者最初感胸闷、气短、疲软无力；继而有烦躁不安、 极度兴奋、乱跑、叫喊、神情恍惚、步态不稳，称 之为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。吸入高 浓度，患者可迅速昏迷、因呼吸和心跳停止而死亡。
氮气
防护措施
二、常用气瓶气体知识
气瓶颜色标识
序号 充装气体名称
1
乙炔
2
氢
3
氧
4
氮
5
二氧化碳
6
氦
化学式 瓶色
字样
字色
C2H2 H2 O2 N2 CO2 He
白
乙炔不可近火 大红
淡绿
氢
大红
淡（酞）兰 氧
黑
黑
氮
淡黄
铝白
液化二氧化碳 黑
银灰
氦
深绿
瓶装气体危险特性警示标签
易燃
氧化性 永久或液 毒性 化气体， 不易燃
腐蚀性
气瓶类别
1.按充装介质的性质分类
• a．永久气体气瓶：永久气体(压缩气体)因其临界温度小于－10℃， 常温下呈气态，所以称为永久气体，如氢、氧、氮、空气、煤气及 氩、氦、氖、氪等。这类气瓶一般都以较高的压力充装气体，目的 是增加气瓶的单位容积充气量，提高气瓶利用率和运输效率。常见 的充装压力为15MPa，也有充装20～30MPa。
实验室常用气体
氮气 • 理化性质：氮在常况下是一种无色无味无臭的气体，
且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分 数），在标准情况下的气体密度是1.25g/L，氮气在 水中溶解度很小，在常温常压下，1体积水中大约只 溶解0.02体积的氮气。氮气是难液化的气体。氮气 在极低温下会液化成无色液体，进一步降低温度时， 更会形成白色晶状固体。
气瓶定义
• 广义定义：包括不同压力、不同容积、不同结构形 式和不同材料用以贮运永久气体、液化气体和溶解 气体的一次性或可重复充气的移动式的压力容器。
• 狭义定义：指在正常环境下(－40～60℃)可重复充 气使用的，公称工作压力为0～30MPa(表压)，公称 容积为0．4～1000L的盛装永久气体、液化气体或溶 解气体等的移动式压力容器。
• c．缠绕玻璃纤维气瓶:是以玻璃纤维加粘结剂缠绕或碳纤维制造 的气瓶。一般有一个铝制内筒，其作用是保证气瓶的气密性，承 压强度则依靠玻璃纤维缠绕的外筒，这类气瓶由于绝热性能好、 重量轻、多用于盛装呼吸用压缩空气，供消防、毒区或缺氧区域 作业人员随身背挎并配以面罩使用。一般容积较小(1～10L)，充 气压力多为15～30MPa。
用力把它拧开。
氩气
理化性质：氩气是一种无色 、无味的惰性气体，分子量 39.938 ，分子式为 Ar ， 在标准状态下，其密度为 1.784kg/m3。 其沸点为185.7℃。在科研和工业生 产中，通常用灰色钢瓶盛装
氩气。
氩气 毒害风险
氩本身无毒，但在高浓度时有窒息作用。当空气中氩气浓 度高于33%时就有窒息的危险；当氩气浓度Βιβλιοθήκη Baidu过50%时，出 现严重症状，浓度达到75%以上时，能在数分钟内死亡。 液氩可以伤皮肤，眼部接触可引起炎症。所以生产场所要 通风，并且，从事与氩气有关的技术人员，每年定期进行
氧含量不得低于18%，不允许将氩气直接排放于室内。 • 9，温度不宜超过30℃。远离火种、热源。防止阳光直射。 • 10，限制性空间或其他氩气高浓度区作业，须有人监护。 • 11，液态氩可致皮肤冻伤；眼部接触可引起炎症。操作时必
须佩戴面罩式防毒面具，防止接触氩气。 • 12，氩气钢瓶要储存于阴凉、通风的仓库。
• 瓶阀暴露在外面，在搬运、贮存过程中，很易侵入灰尘或油脂类物质，从而带 来危险。而戴上安全帽就可防止灰尘或油脂类物质的沾染和侵入 。
• 瓶颈或瓶阀断裂的后果，造成瓶内的高压气体失去控制，使高压的气体喷出， 其反作用力使气瓶向反方向猛冲，能使机器设备、建筑物受到损坏，甚至造成 人员伤亡，瓶内高速喷出的气体将由气瓶内气体的性质决定而带来更加严重的 二次事故（如火灾、爆炸、中毒等）。如瓶内充装是可燃气体，由于高速喷射 的激烈摩擦而产生的静电或遇其他火源便可引起燃烧爆炸。
• 爆炸极限：可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气(或氧气)必须 在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆 炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。
不纯的H2点燃时会发生爆炸！
氢气
操作注意事项 • 设备与管路要密封良好，现场应有良好通风，不
能有明火和可燃物，电器及照明设备应防爆，工 具要用无火花工具，能够防止静电积累并有良好 静电导除措施，着装要以不产生 静电为原则。现 场应配备足够的消防器材。
氩气
泄漏应急处理
• 切断气源，通风对流，稀释扩散，迅速撤离泄漏污染区，处 理泄漏事故人员戴自给正压式呼吸器，处理液氩应配带防冻 护具,穿相应的工作服。若气瓶泄漏而无法堵漏时，将气瓶移 至空旷安全处放空。漏气容器不能再用。
氢气
理化性质
氢气（Hydrogen）是世界上已知的最轻的气体。它的密度非 常小，只有空气的1/14，即在标准大气压,0℃下，氢气的密 度为0.0899g/L。所以氢气可作为飞艇的填充气体（由于氢气 具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。灌好的 氢气球，往往过一夜，第二天就飞不起来了。这是因为氢气 能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔，溜之大吉。不仅如此， 在高温、高压下，氢气甚至可以穿过很厚的钢板。氢气主要 用作还原剂。
用操作规程。 • 4，氩气钢瓶应远离明火高热。若遇高热，容器内压增大，有
开裂和爆炸危险。
氩气
• 5，启闭瓶阀要缓慢，瓶内气体不得用尽，必须留有0.05MPa 的剩余气体压力。
• 6，氩气瓶每五年进行一次定期检验，使用期不得超过30年。 • 7，输气管路必须紧密，防止泄漏。使用氩气前必须查漏。 • 8，在工作场所的空气中或在“氩弧焊”作业的有限空间内，
氢气 燃爆风险
• 氢气有易燃易爆性,纯氢的引燃温度为400℃,当空气中所含氢气的 体积占混合体积的4.0%-74.2%时，即形成爆炸性混合物，遇热或点 燃都会产生爆炸，这个体积分数范围叫爆炸极限。
• 与空气混合能，明火即会发生爆炸。气体比空气轻，在室内使用和 储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。
• 1.呼吸系统防护：一般不需特殊防护。但当作业场 所空气中氧气浓度低于18%时，必须佩戴空气呼吸器、 氧气呼吸器或长管面具。
• 2.眼睛防护：戴安全防护面罩。
• 3.其它防护：避免高浓度吸入密闭操作，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。防止气体泄漏到工作场所空气中。 搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏 应急处理设备。
分析中心安全专题讲座
实验室气瓶安全
编辑：君钦子兰
主要内容
• 气瓶基础知识 • 常用气体基础知识 • 高压气瓶使用原则 • 气瓶使用案例分析
一、气瓶基础知识
气瓶使用现状
• 气瓶是我国数量最多的特种设备，据统计2006我国 在用气瓶总量已经超过１.3亿瓶，近年大约以每年 7%的速度在增加。
• 特种设备：特种设备是指涉及生命安全、危险性较 大的锅炉、压力容器（含气瓶，下同）、压力管道、 电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施。其中 锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道为承压类特 种设备；电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设 施为机电类特种设备。
职业病体检，确保身体健康。
氩气
操作注意事项
• 密闭操作，加强通风，设有事故强制通风设备，操作人员必 须经过专门培训。持证上岗，操作时严格遵守操作规程。液 氩泄露严防冻伤。
氩气高压钢瓶的注意事项
• 1，绝不可使油或其他易燃性有机物沾在气瓶上（特别是气门 嘴和减压阀）。
• 2，搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。 • 3，操作人员必须经过专门培训，严格遵守危险化学品安全使
气瓶类别
2.按制造方法分类
• a．钢制无缝气瓶:是以钢坯为原料，经冲压拉伸制造或以无缝钢 管为材料，经热旋压收口收底制造的钢瓶。瓶体材料为采用碱性 平炉、电炉或吹氧碱性转炉冶炼的镇静钢，如优质碳钢、锰钢、 铬钼钢或其它合金钢。用于盛装永久气体(压缩气体)和高压液化 气体。
• b．钢制焊接气瓶:是以钢板为原料，冲压卷焊制造的钢瓶。瓶体 及受压元件材料为采用平炉、电炉或氧化转炉冶炼的镇静钢，材 料要求有良好的冲压和焊接性能。这类气瓶用于盛装低压液化气 体。
氢气
泄漏应急处理
• 迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并进行隔离，严格限制 出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器， 穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。合理通风，加速扩散。 如有可能，将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头 烧掉。漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
思考题1：气瓶为什么要戴安全帽 ？如没有会在 使用中存在什么风险？
• 因为钢瓶的瓶阀大都是用铜合金制成的，比较脆弱，尽管有的是用钢材来制造， 但由于它的结构比瓶体细小，旋在瓶体上面使瓶颈与瓶阀接头间形成一个直角， 它既是瓶体的脆弱点，又是瓶体的突出点，最易受到机械损伤或外来的冲击。 如果在搬运、贮存、使用过程中，由于损伤不慎，气瓶的跌倒、坠落、滚动或 受到其他硬物的撞击，易出现瓶阀接头与瓶颈连接处齐根断裂的情况。
气瓶使用现状
• 作为一种移动式压力容器，虽然容量并不很大，主 体结构也不十分复杂，但是它用途广泛、用量巨大， 而且与一般工业设备相比，气瓶的事故率较高，事 故危害也较为严重 。
• 压力容器：也称为受压容器，是指最高工作压力大 于等于0.1MPa(不含液体静压力)，内径大于等于 0.15m且容积大于等于0.025m³，介质为气体、最高 工作温度高于标准沸点的液体和液化气体的密闭容 器。