微普及：工業氣體“五性”（燃燒性、毒害性、窒息性、腐蝕性、爆炸性）危險特性知識
工業氣體的危險特性主要有燃燒性、毒害性、窒息性、腐蝕性、爆炸性以及可能發生氧化、分解、聚合等產生的危險特性。由于工業氣體用氣瓶屬于移動式壓力容器，流動范圍廣，使用條件復雜，無專人監督其日常使用，因此工業氣體的危險特性導致事故的可能性及危害性會很大，必須引起足夠重視。熟悉掌握工業氣體的各種危險特性，對于預防事故和減少災害，具有十分重要的作用。本節將對工業氣體的危險特性進行概述。
一、燃燒性
可燃氣體的燃燒往往同時伴有發光、發熱的激烈反應，對周圍環境的破壞很大，危險性十分明顯。根據燃燒條件，燃燒必須同時具備可燃物，助燃物和點火源。而對易燃氣體而言，一旦泄露，與空氣接觸，就已存在兩個條件，如若存在點火源，則燃燒就無法避免。由此可知，要消除易燃氣體的燃燒危險性，就必須嚴防易燃氣體泄露到空氣中，同時阻止點火源引入其中;或在易燃氣體容易泄露的場所，嚴格控制點火源的出現。能導致易燃氣體燃燒的點火源種類很多，主要有：撞擊、摩擦、絕熱壓縮、沖擊波、明火、加熱、高溫、熱輻射、電火花、電弧、靜電、雷擊、紫外線、紅外線、放射線輻射、化學反應熱、催化作用等，必須處處注意、時刻防備。在國家標準GB16163-1996中，列入可燃氣體的工業純氣品種多達四十余種，其中，以可燃性液化氣體居多。液化氣體的特點是沸點低，極易氣化，泄壓時閃蒸且擴散，與空氣混合形成易燃、易爆氣體，火災危險性極大。易燃氣體釀成火災的嚴重后果不堪設想：人員受到直接輻射熱或沾附可燃性液化氣體，就會燒傷或死亡，其他可燃物會受到大量輻射熱，形成大面積火災，而且滅火以后極有可能會發生二次燃爆危險。此外，易燃氣體會發生空間燃爆。
二、毒害性
工業氣體的毒害性通過吸入途徑侵入人體，與人體組織發生化學或物理化學作用，從而造成對人體器官的損害，并破壞人體的正常生理機能，引起功能或器質性病變，導致暫時性或持久性病理損害，甚至危及生命。瓶裝氣體中有一部分屬于有毒氣體。有毒氣體的毒性影響，與有毒氣體的本身性質、侵入人體的途徑及侵入數量、暴露接觸時間長短、作業人員防護設施用品及身體素質等各種因素有關。有毒氣體易散發于作業場所的空氣中，對作業人員的影響最大。有毒氣體的氣瓶在充裝、儲運、使用過程中，其主要危害是由于有毒氣體泄露造成人體慢性中毒或由于氣瓶(包括瓶閥)破損導致有毒氣體外溢所引起的人體急性中毒。國家對有毒物質在作業場所空氣中的最高容許濃度有明確規定，可參見國家標準《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2-2002)。 但這一規定只能作為慢性吸入中毒的衛生標準，不能用作預防急性中毒的衡量尺度。要避免工業氣體的中毒傷害，必須嚴格防止有毒氣體的泄露散發，同時加強對氣瓶在充裝前的檢查。
三、窒息性
在工業氣體生產、儲存、使用過程中，因不燃(惰性)氣體存在(缺氧)而造成窒息危害的現象經常出現。由于大多數不燃氣體無色無味，難于發覺，且化學性質穩定不易分解，窒息危害性很大。壓力容器泄漏，大量窒息性氣體擴散未及時，造成局部區域氧氣含量下降;密閉容器經窒息性氣體置換及吹掃后，未放入空氣，作業人員立即進入其內部進行檢修作業;在狹小空間或有限場所，進行長時間窒息性氣體保護焊接作業;低溫容器局部保溫失效，大量低溫液體氣化升壓自動泄放或低溫液化氣體外泄等諸種情況，均會發生窒息危害。要預防工業氣體窒息危害，必須嚴密防止容器破損而大量氣體泄露;一旦容器破損氣體泄露，必須加強局部強制排風和整體通風;加強作業場所氧含量檢測，有專人監護作業。按國家標準《缺氧危險作業安全規程》(GB8958-1988) 采取安全防護措施，配備安全防護用品。
四、腐蝕性
純品工業氣體大多屬于非腐蝕性介質，但由于工業氣體不純，就會產生腐蝕性介質。在工業氣體中，水份對介質印響很大，極易產生具有腐蝕性的化學物質。因此，在工業氣體充裝前，必須進行干燥處理，以消除腐蝕影響( 但含水氨會減緩對鋼瓶的腐蝕，則是例外)。 對含水產生腐蝕性的工業氣體，必須選用耐腐蝕材料制造氣瓶;或氣瓶設計時適當加大腐蝕裕度(但對應力腐蝕無效)，瓶閥等附件亦應采用相應的耐腐材料;嚴格控制氣體中的含水量;氣瓶定檢后應徹底干燥除水，消除隱患。
五、爆炸性
爆炸是指一個物系從一種狀態轉化為另一種狀態，并在瞬間以機械功的形式放出大量能量的過程。爆炸有物理性爆炸和化學性爆炸兩種。物理性爆炸是物質因狀態和壓力發生突變等物理變化而形成的，前述壓縮氣體及液化氣體超壓引起的爆炸就屬于物理性爆炸。物理性爆炸前后的物質化學成分及性質均無變化。化學性爆炸是指由于物質發生極其激烈的化學反應，產生高溫、高壓并釋放出大量的熱量而引起的爆炸。化學性爆炸以后的物質性質和成分均發生變化。在工業氣體生產中，可燃氣體混合物爆炸、分解爆炸就屬于化學爆炸。鑒于工業氣體的爆炸危險性極大，在工業氣體生產過程中就必須加強防爆技術措施。
工業氣體的爆炸危險特性主要指化學性爆炸，即由于氣體發生極迅速的化學反應而產生高溫、高壓所引起的爆炸。對于化學性質非常活潑(主要指容易氧化、分解或聚合)的工業氣體，需要特別予以注意。對于氧氣瓶禁油，就是最常見的預防工業氣體爆炸的一項技術措施。但工業氣體的氧化特性，不應僅僅理解為氧氣與其他物質的化合，應從更廣義的氧化性去認識。對于氯氣，同樣具有氧化性，它可氧化活潑金屬和氫氣，生成氯化物，同時發熱燃燒。含過氧基的氧化劑比氧氣的氧化性更強(如環氧乙烷)，遇胺、醇等多種有機物會發生強烈的氧化反應。
在工業氣體中，分解爆炸的可能性比氧化爆炸小得多。發生分解反應，需要高溫條件。沒有高溫，工業氣體就不會分解。但不可忽視由于局部過熱使少量氣體產生分解的現象。分解反應速度很快，一旦出現分解反應，便會放出大量熱量而使溫度急劇升高，加快分解速度，直至發生強烈的爆炸。
對于容易發生聚合或有聚合傾向的工業氣體，必須絕對避免與過氧化物接觸，因為氧和過氧化物都是良好的引聚劑。聚合是一種放熱反應過程，氣體聚合時放熱會使氣體壓力異常升高，造成極大的危險。聚合反應的氣體質量越大，反應越猛烈，危險性就越大。
為加深對氧化、分解和聚合反應的爆炸危險特性的理解，現以乙炔為例作著重介紹。
1.氧化反應
乙炔對于氧化劑的反應很靈敏。如將乙炔通入高錳酸鉀溶液，溶液的紫色很快就會消失，同時產生褐色的沉淀物。這個反應常被用作乙炔的定性分析。
常見的乙炔氧化反應是乙炔在空氣或氧氣中的燃燒，燃燒時的氧一乙炔火焰溫度可達3200℃以上。乙炔的燃燒熱雖然比乙烷、乙烯等略低，但在完全燃燒時的耗氧量卻最少，產生物中水含量相對較低，水蒸發所需熱量損耗較少，因此乙炔燃燒時能夠得到更高的溫度，這就是乙炔廣泛應用于氣割、氣焊的原因所在。到目前為此，尚未有更理想的物質替代乙炔，獲得高溫熱源用于氣割、氣焊。
乙炔和空氣混合，形成具有爆炸性混合氣體。發生氧化爆炸的條件基本上取決于乙炔在空氣中的含量( 即乙炔氣濃度)。在混合氣體中， 當可燃氣體濃度低于某一最低濃度或高于某一最高濃度時，火焰便不能蔓延，燃燒或爆炸也就不能進行。在點火源作用下，可燃氣體恰足以使火焰蔓延的最低濃度稱為可燃氣體的爆炸下限(也稱燃燒下限)。同理，恰足以使火焰蔓延的最高濃度稱為可燃氣體的爆炸上限( 也稱燃燒上限)。上限和下限統稱為爆炸極限或燃燒極限。 上限和下限之間的可燃氣體濃度稱為爆炸范圍。從乙炔─空氣混合氣體的氧化爆炸情況，可以得知發生氧化爆炸大都在爆炸下限或略高于爆炸下限。因此，對爆炸下限的技術控制更為重要。在容器(包括氣瓶)或管路中，乙炔濃度在爆炸上限以上，若空氣能引入(如回火狀況)時，則隨時有燃燒、爆炸危險。因此，對濃度在上限以上的可燃氣體混合物，通常仍是危險的。另外，如果乙炔─空氣混合物中的氧含量增加，則爆炸極限相應擴大。乙炔的爆炸波傳播速度最快可達3000米/秒，爆炸壓力最高可達58.8MPa(即600at)。
2.分解反應
乙炔分解時是放熱的，在一定溫度和壓力條件下，即使沒有氧的參與，也會導致爆炸。這就是乙炔的分解爆炸，其產物為碳黑和氫。常壓乙炔不會分解，加壓乙炔則極易分解。壓力越高，越會發生分解爆炸，且分解溫度隨壓力的升高而迅速下降。因此，壓力對乙炔的分解具有主導作用。常壓乙炔在635℃下會發生分解，但不會導致爆炸。 若把乙炔壓力提高到0.15MPa，則分解溫度下降至580℃。乙炔分解的最小激發能量與初始溫度、壓力有關。如果激發能量很大，則引發乙炔分解爆炸的初始壓力將會降低。此外，乙炔在雜質的催化作用下，分解爆炸的初始溫度會明顯下降。
3.聚合反應
乙炔在常溫下的熱力學性質很不穩定，會在各種條件下聚合成鏈狀或環狀結構的化合物，但它與乙烯不同，一般不能聚合成高分子化合物。乙炔聚合時會放熱，溫度越高，聚合速度越快，熱量的積聚會進一步加速聚合，同時發生聚合物分解，其結果會引起爆炸。乙炔的聚合放熱，也可能會引發乙炔直接分解爆炸。
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