在色谱光谱实验室,气体和钢瓶的使用还是比较广泛的。气相色谱仪和气质联用仪离不开氢气、氮气、空气,液相色谱的蒸发光检测器也离不开气体,LCMS仪器离不开氦气(一个大大的杜瓦罐!),ICP-MS也离不开,本文分享了22个气体及气瓶安全使用的实际问题。
1问:我们实验室已经运行了5年了,刚建的时候做了个简单的管路,钢瓶都堆放在一个房间里,不知道是否存在安全隐患?
答:供气系统的安全性有这几个方面:一、周围环境;二、气体分类存放;三、供气面板和管路系统的功能设计及安装质量;四、有气体泄漏风险的地方的通风和气体侦测报警系统;五、日常定期检查和维护保养;六、标准操作程序及紧急响应程序;七、操作人员培训。
2问:我们实验室主要用氢气,请问使用氢气有什么注意事项吗?
答:我们在直播时讲过燃烧和爆炸风险,在H2使用方面也适用。一是储存,要有专用房间或区域;二是避免泄漏(包括管道材质选择、供气设备设计、安装、试压等,管道尽量用焊接);三是点火源消除,如远离明火,静电导出、不发火地坪和工具;四是气体检测系统,有泄漏时及时报警。
3问:气体常见事故是什么?
答:气体常见事故很多很多,比如冻伤、爆炸、中毒、窒息、机械伤害等等。
4问:5%氢气和95%的氮气还需要按照氢气来管理吗?
答:5%的氢气和95%的氮气混合物是惰性的。
5问:乙炔比空气重还是比空气轻?
答:标准状况下,空气密度约为1.29kg/m3,乙炔密度1.17kg/m3。因此,乙炔比空气轻。
6问:高校教师(实验员)气瓶使用培训,需要什么证书?
答:如果是专职的气瓶管理人员,应该取得危化品操作证和压力容器操作证。具体请咨询当地安监部门。如果是教师(实验员),请咨询学校的安全管理部门。
7问:气体用完的钢瓶(主要是氮气和氩气,用气量很大),在无法及时运走的情况下,可以暂时集中放在一个围挡的区域吗?(未一一固定)
答:钢瓶集中存放,只要在气体类别上没有冲突,是可以放在一起的。如果没有一一固定,可采用蜂窝状的摆放(如下图所示),使钢瓶互相之间有依托,而且地面要平整。周围有围挡,防止他人触碰。设置警示标牌。
8问:实验室用到氧气、氮气、氨气、甲烷,需要放在气瓶柜吗?
答:首先,有毒气体建议放在气瓶柜里,比如氨气。至于氧气、氮气、甲烷是否需要放气瓶柜需视现场情况而定。如果是专用气瓶间,可不放气瓶柜。有的客户,没有气瓶间放钢瓶,把它们放在了公共区域,怕别人误动,也会设置气瓶柜。另外,气瓶柜也要按使用情况来设计,如排风等。
9问:液氮钢瓶能否直接放置在带顶棚的室外围栏?如果液氮第一天没有使用完,第二天接着使用时,液氮瓶口可能已经冻结,应该怎样解冻?
答:盛装液氮的应该是杜瓦瓶,不是钢瓶。杜瓦瓶是带有真空绝热夹套的,就像暖水瓶一样。但绝热不是绝对的,还是会有热量进入杜瓦瓶内,引起杜瓦瓶内液氮的汽化造成杜瓦瓶压力增加。因此,杜瓦瓶尽可能存放在阴凉通风处。如你的问题,放在带顶棚的室外围栏里是可以的。正常情况下,杜瓦瓶阀门出口处不应该有冻结,除非是阀门没有完全关闭,有一定的泄漏,造成杜瓦瓶阀门口有冷量导致冻结。这时可用水冲洗解冻。
10问:混合气需要放在气瓶柜里吗?
答:是否需要放在气瓶柜里要看气体性质,而不是说混合气要放在气瓶柜。气体最好存放在专用气瓶间。使用气体时,也是钢瓶在专用气瓶间,通过管道进入实验室,这样可以方便管理,减小室内气体泄漏、钢瓶搬运等风险。有毒气体的泄漏可能造成环境中人员中毒,这种情况需要使用气瓶柜,气瓶柜需要设计排风装置。
11问:氧气、氢气和乙炔能放在同一气瓶间吗?如果不能,需要间隔多少米?
答:根据气体安全使用技术规范,应按照气体分类存放,氧气、氢气及乙炔是不可以放在同一个气瓶间中的。这里所说的同一气瓶间是指同一个空间。如果是一个建筑,中间有间隔,间隔应为防火墙,这是可以的。如果是两个独立建筑,也没有问题。
12问:氩气的存放和使用有什么要求吗?
答:这个问题应该是氩气钢瓶的存放和使用。氩气钢瓶可以考虑放在气瓶间中,要识别气体泄漏后是否有窒息风险,存放和使用的地方考虑通风和气体侦测报警设备。人员操作钢瓶时要有必要的个人防护用品(PPE)。
13问:实验室的氧气钢瓶附近要安装气体泄漏报警器吗?
答:如果氧气钢瓶是在实验室内,建议安装气体泄漏报警器。如果有氧气泄漏,富氧空气环境会导致燃烧和爆炸更容易发生。
14问:使用气瓶一段时间后,怎样判断瓶子是否有腐蚀,在使用过程中是否安全?
答:钢瓶的安全性重点在于加工制造环节要合格、工厂充装环节要遵守规范(充装合格产品,不能更换介质)、使用环节中定期检验。而作为消费者的各位,你们能做到的第一是看钢瓶的外观是否整洁,至少不能有严重锈蚀;第二是学会看钢瓶的检验标志,看是否在检验周期内;第三,也是最重要一点是应该有一个合格的供应商,他们会负责为你提供合格的包装、合格的产品。正常使用,定期检验,充装合格气体,不用担心内部锈蚀问题。
15问:40L气瓶可以放在转运小车上使用吗?(倾斜的状态下)
答:如在临时现场有这种使用情况,这是可以的,但要在小车上固定好,防止倒掉砸到人或设备。倾斜是没有问题的。如可能,建议直立固定后使用。
16问:氢气棚的位置选择(大概20瓶),对和建筑物的距离有要求吗?
答:有距离要求。具体要看周围环境,如距离围墙、厂界、其他建筑物的耐火等级、厂内道路、铁路、民用建筑、供电线路及设施、散发明火点等等。具体参照“GB 50177 H2 design regulation氢气站设计规范 ”、“GB 50016 建筑设计防火规范”和“GB 50160 石油化工企业设计防火规范”。
17问:充装压力20Mpa的钢瓶,它的打压测试压力要到多少公斤?
答:气瓶一般都是做水压试验。其试验压力一般为公称工作压力的1.5倍。也就是说,如果公称工作压力是20MPa,水压试验压力应为30MPa。特殊气瓶除外。
18问:管道线路很长,保证绝对不漏是不太可能的;完全杜绝电路打火点,静电也是不太可能的。那么应该如何保证安全操作?
答:管道线路很长,但如果是焊接安装,经过了相应的检验验收(焊道拍片、压力测试、泄漏性测试),是可以保证不漏的。关于静电导出,要根据国家相关规范,做到不同的防护分区进出、管道分支处以及直管间隔一定距离、进出建筑物等地方设置静电接地,保证静电接地电阻小于10欧姆,管道法兰连接和螺纹连接有非金属密封材料时要做静电跨接,从而确保有效的静电消除。
19问:塑料管线不能长时间使用。特氟龙气管可以吗?(使用环境:8L小气瓶接入到排放柜中)
答:特氟龙气管也是塑料管中的一种。如果是日常固定使用,建议使用金属管道连接。因为塑料管一般耐压不高,塑料管容易磨损、弯折损伤、老化等,可能产生泄漏或爆裂情况。如果只是临时应用,未尝不可,但也要事先评估泄漏的风险。
20问:可燃气体防回火器需要年检吗?
答:一般不需要。防回火器有不同类型,有的在产生回火时会完全关闭,这种情况需要更换防回火器。根据安装位置不同也有不同要求,例如安装在气焊、气割设备上的,应按设备供应商技术要求进行日常检查,有故障及时更换。
21问:塑料管线不能长时间使用。特氟龙气管可以吗?(使用环境:8L小气瓶接入到排放柜中)
答:特氟龙气管也是塑料管中的一种。如果是日常固定使用,建议使用金属管道连接。因为塑料管一般耐压不高,塑料管容易磨损、弯折损伤、老化等,可能产生泄漏或爆裂情况。如果只是临时应用,未尝不可,但也要事先评估泄漏的风险。
22问:可燃气体防回火器需要年检吗?
答:一般不需要。防回火器有不同类型,有的在产生回火时会完全关闭,这种情况需要更换防回火器。根据安装位置不同也有不同要求,例如安装在气焊、气割设备上的,应按设备供应商技术要求进行日常检查,有故障及时更换。