实验室气体检测安全防护研讨

张 杰

1 引言

由于科研、生产的要求及检测工作的需要，实验室必定会涉及到各种气体的使用，在气体使用过程中，气体输送管路、气瓶的损坏或使用不当都有可能造成气体的泄漏，而一旦气体泄漏特别是可燃气体在泄漏后会与空气混合形成爆炸性气体，在达到一定的浓度后，将会对人身安全造成危害，严重时，还可能引发火灾和爆炸事故。

2 实验室常用气体常识

2.1 气体的品种

（1）压缩气体：氧、氢、氮、氩、氨、氦等。

（2）溶解气体：乙炔（溶于丙酮中，加油活性炭）。

（3）液化气体：二氧化碳、一氧化氮、丙烷、石油气等。

（4）低温液化气体：液态氧，液态氮，液态氩等。

2.2 气体的性质

（1）乙炔：无色，无嗅（不纯净时，因混有H2S、PH3等杂质，具有大蒜臭），比空气轻，易燃，易爆，禁止接触火源，呼吸有麻醉作用。

（2）一氧化二氮（N2O）：又称笑气，无色，带芳香甜味，比空气重，助燃，有麻醉性。

（3）氧：无色，无嗅，比空气略重，助燃，助呼吸，阀门及管道禁油。

（4）氢：无色，无味，比空气轻，易燃，易爆，禁止接触火源。

（5）氨：无色，有刺激性气味，比空气轻，易液化，极易溶于水。

（6）氩：无色、无味的惰性气体，对人体无直接危害，但在高浓度时有窒息作用。

（7）氦：无色、无味，不可燃气体，在空气中不会发生爆炸和燃烧，但在高浓度时有窒息作用。

（8）氮：无色、无嗅，比空气稍轻，难溶于水。

3 气体供气的安全要求

3.1 管路供气

气体管路系统的安全要求包括：

（1）应核查设计要求和制造商的数据：允许压力；管道尺寸；工作温度；管路材料对气体的兼容性。

（2）材料兼容性既要考虑管路传输的气体，也要考虑管路经过的环境。

（3）若管路中的压力可能导致气体回流，应安装单向阀。

（4）若冷凝物可能在管路中聚集，应考虑使用合适的工具或过滤器。

（5）若可燃气体或氧气可能在不经意时混合，应安装火焰抑制装置。

（6）隔离阀应安装在管路系统的关键部分，并加以适当标识。

（7）为防止误接，所有的气体管道和输出口应清晰标识；应按照GB7231的要求进行颜色标识。

（8）若错误连接可能导致爆炸，应使用不可替换的连接装置。

（9）一般情况下，输送可燃和氧化气体时应使用金属管道。但输送乙炔气体不能使用铜管。

（10）若无法使用永久性管路时，应使用软管。软管的长度应设置为最短。应选择合适的软管型号和压力。软管应经常核查，发现有问题立即更换。

（11）不应将气体加压到气瓶的最大压力。管路中运行的气体压力应是最终使用压力的最小值。

（12）铜管与气瓶的连接，需定期进行检漏，并应经常进行视检。

3.2 气瓶供气

3.2.1 高压气瓶的构造

（1）氧，氢，氩，一氧化二氮应用有机无缝钢制造钢瓶。乙炔，丙烷可用一般焊接钢制造的钢瓶。

（2）各类高压容器必须附有证明书，此证书应随高压容器作为技术档案保存。

（a）在气瓶肩部，以钢印做出如下标记：制造单位、制造日期、气瓶型号、工作压力、气压试验压力、气压试验日期及下次送验日期、气体容积、气瓶重量。

（b）为避免各种气瓶在使用时发生混淆，在钢瓶上以漆色区别，标明瓶内气体名称。

表1 我国常用高压气瓶颜色标志（GB7144-1999气瓶颜色标志）

（c）盛装腐蚀性气体的气瓶每2年检验一次；盛装一般气体的气瓶每3年检验一次；盛装惰性气体的气瓶每5年检验一次。气瓶在使用过程中，如发现有严重腐蚀、损伤或对其安全可靠性有怀疑时，应提前进行检验（具体参见TSG R0006-2014气瓶安全监察技术规程）。

3.2.2 气瓶的安全使用

（1）使用气瓶前使用者应对气瓶进行安全状况检查，检查盛装气体是否符合作业要求；瓶体是否完好；减压器、流量表、软管、防回火装置是否有泄漏、磨损及接头松懈等现象。

（2）气瓶应在通风良好的场所使用。如果在通风条件差或狭窄的场地里使用气瓶，应采取相应的安全措施，以防止出现氧气不足，或危险气体浓度加大的现象。安全措施主要包括强制通风、氧气监测和气体检测等。

（3）气瓶的放置地点不得靠近热源，应与办公、居住区域保持10 m以上。气瓶应防止曝晒、雨淋、水浸，不得接触实验室里常用的一些腐蚀性化学品如酸、碱类等，环境温度超过40℃时，应采取遮阳等措施降温。

（4）氧气瓶阀不得沾有油脂，包括沾有油脂的工具、手套或油污工作服等都不得接触氧气瓶阀、减压器等。

（5）气瓶不得与电气设备及电路接触，与气瓶接触的管道和设备要有接地装置。

（6）打开气瓶阀门时，人要站在气瓶出气口侧面。瓶内气体不得用尽，必须留有剩余压力。压缩气体气瓶的剩余压力应不小于0.05 MPa，液化气体气瓶应留有不少于0.5%～1.0%规定充装量的剩余气体。关紧阀门，防止漏气，使气压保持正压。

（7）禁止自行处理气瓶内的残液。

3.2.3 气瓶的验收、储存、运输、搬运注意事项

3.2.3.1 气瓶的验收：五查一登记——查气瓶有无定期检验，有无钢印；查气瓶出厂合格证；查气瓶有无防震圈；查气瓶有无防护帽；查气瓶气嘴有无变形、开关有无缺失、外观是否正常、颜色统一、其他附件齐全，是否符合安全要求。气瓶检查合格后验收登记。

3.2.3.2 气瓶的储存

（1）气瓶存储场所应避免阳光直射。严禁明火和其他热源，不得有地沟、暗道和底部通风孔，严禁任何管线穿过。

（2）可燃、爆炸性气体气瓶存储库房内的照明设备必须防爆，或将电器开关设置在库房外。库房应安装避雷装置。

（3）气瓶应分类存储：空瓶和满瓶分开1.5 m以上、氧气或氧化性气体公平应与可燃气瓶和其他易燃材料分开；乙炔气瓶与氧气瓶、氯气瓶及易燃物品分室、毒性气体气瓶分室、瓶内介质相互接触能引起燃烧、爆炸、产生毒物的气瓶分室。

（4）易燃气体气瓶储存场所的15 m范围以内，应设置禁火标识。气瓶储存时应直立，采取措施防止其倾倒，不得以气瓶的瓶阀来固定气瓶。

3.2.3.3 气瓶的运输

（1）运输气瓶时应整齐放置，横放时，瓶端朝向一致；立放时，要妥善固定，防止气瓶倾倒。佩戴好瓶帽（有防护罩的气瓶除外）。

（2）运输可燃气体气瓶的车辆必须备有灭火器材。运输有毒气体气瓶的车辆必须备有防毒面具。夏季运输时应有遮阳设施，适当覆盖，避免曝晒。所装介质接触能引燃爆炸，产生毒气的气瓶，不得同车运输。易燃品、油脂和带有油污的物品，不得与氧气瓶或强氧化剂气瓶同车运输。车辆上除司机、押运人员外，严禁无关人员搭乘。司乘人员严禁吸烟或携带火种。

3.2.3.4 气瓶的搬运

搬运气瓶时，要轻装轻卸，严禁抛、滑、滚、碰、撞、敲击气瓶。吊装时，严禁使用电磁起重机和金属链绳。

3.2.3.5 气瓶的报废凡符合下列条件之一

气瓶确定为报废气瓶。

无“气瓶制造许可证”单位制造的气瓶和生产国政府宣布已报废的气瓶；钢印标记不清无法辨认的或超30年使用期限的（从出厂之日起指无缝气瓶）的气瓶；气瓶底座损坏，影响气瓶直立的；气瓶外表面有裂纹、鼓包、结疤、弧疤、焊迹、瓶体明显变形，明火烧烤等缺陷的；无缝气瓶颈圈松动，无法加牢或颈圈损伤无法更换的气瓶；经检验机构检验报废的。

4 高压气体安全管理的原则

（1）由经过安全培训的、具有相关气体安全知识的人员负责气体管理工作。

（2）制定并完善、落实相应的气体安全管理制度。

（3）制定并演练相关气体事故应急预案，为员工配备必要的安全防护用品。

（4）定期对实验室人员进行安全技术教育和培训。

5 结语

高压气体及管路、钢瓶是危险化学品及特种设备，涉及易燃、易爆以及有毒有害气体，如果安全防范措施不到位，规章制度及安全技术操作规程不健全、不落实，则会影响实验室工作的正常进行，甚至会造成实验室仪器的损坏及人员伤亡等。因此我们应重视高压气体的管理，提高员工的安全意识，建立健全各项规章制度，确保高压气体的安全使用。