四、危险特性

所有经过压缩的气体都是危险源，都存在危害性。气体在高压之下，当受热、撞击或强烈震动时，容器内压力会急剧增大，致使容器破裂爆炸，或导致气瓶阀门松动漏气，酿成事故；有些气体具有易燃、易爆、助燃、剧毒等性质，在受热、撞击等情况下，易引起燃烧爆炸或中毒事故。

(一)易燃易爆性

在《危险货物品名表》(GB12268-2012)中所列压缩气体和液化气体中，超过一半属于可燃性气体，有火灾危险。一旦使用操作不当或因运输存储问题引起泄漏，与空气混合就能形成爆炸性混合物，如果所在空间达到爆炸极限，遇火源(搅拌器、电吹风、旋蒸、水泵、电源开关、人体静电、手机、烘箱等内部的微小电火花)就会引爆和燃烧。研发或生产单位应该设有专门的特殊气体实验室，互忌的气体应该隔离，分门别类，至少分开通风橱，并派专人管理。加大送风和排风的空气置换次数，要求换风次数大于12次/h。

(二)混合危险性

某种气瓶只能专门充装某种气体，如果混装或有杂物混入，极其危险，由此发生的爆炸占气瓶爆炸事故的很大比例，所以气瓶必须专用，而且不能用尽或放空，应按照规定留有一定压力的余气。

(三)压力可变性

按照理想气体状态方程pV=nRT，气体的四个变量，即压强、体积、质量、温度之间存在函数关系。由此状态方程可知，在钢瓶内的气体的压强与温度之间呈线性关系，温度越高，压强越大。根据材料力学理论，温度与钢瓶的强度成反比关系，温度越高，钢瓶的耐压强度下降。由于温度升高导致钢瓶内压力增高而引起爆炸的比例很高，所以在储运和使用过程中，一定要注意防火、防晒、隔热。

(四)带电性

压缩气体和液化气体从管口或破损处高速喷出时，由于强烈的摩擦作用，会产生静电。其主要原因是由于气体本身剧烈运动造成分子间的相互摩擦、与出口喷嘴摩擦、与输出管道的摩擦，还有气体中含有的固体颗粒或液体杂质在压力下高速喷出时与喷嘴产生的摩擦等。

从氢气钢瓶送气到氢化瓶或高压釜，一路都会产生静电荷，因此所用管道和高压釜都要接地良好，把产生的静电荷及时导除掉，不留隐患。

用氢气钢瓶的喷口直接对气球充氢气也非常容易产生静电荷，所以一定要缓慢充气，人体的静电荷也要预先导除(手摸静电消除球)，否则产生的静电容易引起氢气球爆炸而伤人。曾发生过充氢气过程中因静电荷积蓄而引起爆炸的事故，还有一位研发人员左右手各拿一个充好的氧气气球，结果一个气球由于静电引起突然燃烧，衣服袖口烧坏，手不幸被烧伤。

据试验，丙丁烷(液化石油气)喷出时，产生的静电电压可高达9000V，产生的电火花足以引起白身燃烧。

静电荷产生的影响因素主要包括以下几方面：

(1)极性小的气体。例如，氢气、烷烃类等极性小的气体分子在高速运动时产生的静电荷容易积蓄。

(2)杂质。多数情况下，气体中含的固体杂质或极性小的液体杂质越多，产生的静电荷就越多。

(3)流速。气体的流速越快，产生的静电荷就越多。

带电性也是评定压缩气体和液化气体火灾危险性的参数之一，平时要切实检查设备接地、流速控制等防范措施是否落实。

(五)腐蚀性和毒害性

一些含氧、氯、硫元素的气体具有腐蚀作用。例如，氢、氨、硫化氢、二氧化硫、氯气等都能腐蚀设备，严重时可导致容器、相应设备和管路等裂缝、漏气。对这类气体的容器、相应设备和管路，要采取一定的防腐措施，要定期检验其耐压强度，以防万一。压缩气体和液化气体，除了氧气和压缩空气外，大都具有一定的毒害性。所以在储运和使用过程中要充分做好通风和个人防护。

(六)窒息性

除了氧气和压缩空气外，压缩气体和液化气体都有一定的窒息性。易燃易爆性和毒害性常引起人们的注意，而窒息性往往被忽视，尤其是那些不燃无毒气体，如二氧化碳及氮气、氦、氩等惰性气体，一旦发生泄漏，均能使在场人员昏迷，甚至窒息死亡。氮气虽然无毒，在空气中含量大约为78%，但是如果空气中氢气含量过高，会使吸入气中氧分压下降，引起缺氧窒息。吸入氮气浓度不太高时，患者最初感觉胸闷、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、步态不稳的症状，称为“氮酩酊”，可进入昏睡或昏迷状态。当吸入高浓度，如95%的氮气时，患者可迅速昏迷、几分钟就可使呼吸和心跳停止导致死广、实验室中常用的氩，虽然本身无毒，但在高浓度时也有窒息作用。当空气中氩气浓度高于33%时就有窒息的危险。当氩气浓度超过50%时，出现严重症状；浓度达到75%以上时，能在数分钟内使人死亡。液氩可以冻伤皮肤，眼部接触可引起炎症。生产场所要通风，从事与气有关的技术人员每年要定期进行职业病体检，确保身体健康。

氩气的分子量为40，标准状态下的密度为1.784kg/m³，而空气的分子量约为29，标准状态下的密度为1.287kg/m³，氩气密度高于空气，属于下沉气体，最适宜需要用惰性气体来保护的反应，不容易被空气置换掉；氮气分子量为28，标准状态下的密度为1.250kg/m³，属于上浮气体。

一般的预防方法：①杜绝泄漏，定期和不定期检查相结合；②安装相应气体超标报警器；③使用时需另外派人在该空间外现场监视，以防操作人员有意外，一旦有窒息情况发生，外面有人救援。

相关链接：压缩气体和液化气体（一）

文章来源：《有机合成安全学》

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