危险化学品的易燃易爆特性及其防护
一、危险化学品的易燃易爆特性 (一)爆炸化合物
乙炔化合物、叠氮化合物、雷酸盐化合物、亚硝基化合物、臭氧和过氧化物、氯酸或过氯酸化合物、氮的卤化物、硝基化合物、硝酸酯类化合物等由于含有不稳定的基团,很容易被活化,在外界能量的作用下,化学键很容易断裂,从而激发爆炸反应。
(二)混合接触的危险性
有不少危险化学品不仅本身具有易燃易爆的危险,还存在原来单独存放无危险,而两种(或两种以上)物质混合或相互接触时发生反应,产生高热而着火、爆炸的现象。很多化学品火灾就是因此而发生的,具有混合危险性的物质如表 2-2 所示。
表 2-2 具有混合危险的物质对 物质 A 氧化剂 氯酸盐 亚氯酸盐 次氯酸盐 三氧化铬(铬酸酐) 高锰酸钾 高锰酸钾 四氯化碳 硝基化合物 亚硝基化合物 亚硝胺 过氧化氢溶液 醚 物质 B 可燃物 酸 酸 酸 可燃物 可燃物 浓硫酸 碱金属 碱 碱 酸 胺类 空气 危险现象 生成爆炸性混合物 混触起火 混触起火 混触起火 混触起火 混触起火 爆炸 爆炸 生成高度不稳定物质 生成高度不稳定物质 混触起火 爆炸 生成爆炸性的有机过氧化物 烯烃 氯酸盐 亚硝酸盐 氯酸钾 乙炔 苦味酸 浓硝酸 过氧化钠 空气 铵盐 铵盐 红磷 铜 铅 胺类 可燃物 生成爆炸性的有机过氧化物 生成爆炸性的铵盐 生成不稳定的铵盐 生成对冲击、摩擦敏感的爆炸物 生成对冲击、摩擦敏感的铜盐 生成对冲击、摩擦敏感的盐 混触起火 混触起火 二、化学反应的危险性
要慎重处理有危险性的化学药品和化学反应,不要马虎和蛮干,因为很多事故是由于考虑不周而引起的。可能引起事故而又难以预测的化学反应包括以下几个方面:
1. 烃类及其他有机化合物在空气中被氧化时可生成过氧
化物 中间体或副产物,由于条件的不同,特别是有不安定混合物生成时, 有可能喷料或爆炸。
2. 单体聚合时产生聚合热。在一定的控制条件下使单体
聚合,可以得到有用的聚合物。聚合反应一旦开始,温度就会上升, 如果事先没有预料而又没有采取快速有效的措施控制温度,容器则可能由于温度过高而遭到破坏,物料也会喷出来,造成爆炸与火灾。
3. 氧化的副反应引起的事故。例如:在冷却到室温以下
的 硫酸-硝酸的混酸中,一边充分地搅拌一边滴加醇液,则生成相应的硝酸酯。此时所产生的热,主要是硝化反应热以及由反应中生成水所引起的混酸稀释热,这种情况下产生的热量并不太大。但是, 通过隔离操作,若将醇液一下子加到同样的硫硝混酸中,根据所用醇的种类和数量的不同,往往会产生爆发性地喷料或爆沸,其程度也与有无搅拌有关。
4. 热交换用的热介质可以用水、植物油、硅油、高沸点
有机溶剂、熔融金属等。如果所用的热介质管道上有孔隙,反应混合物与热介质即可混合而发生事故。一般来说,这种
事故的几率不大, 因而人们对此往往不怎么注意。然而,经验告诉我们,一旦发生事故则会造成很大的损失。
5. 所用装置、管道的材料与化学药品反应可能生成危险
物。如乙炔与铜易生成乙炔铜。其受热或受机械的刺激就成为一种敏感的爆炸物,为此不能用铜管容器来输送、处理、存放乙炔。
6. 用错了化学药品而引起的事故。例如:混入有机物的药品,
在加热过程中就会引起放热反应,倘若有问题,就会发生爆
炸。一 般来说,若在使用的物质中包含有氧化剂等危险物时,就应格外仔
细地检查所用各种物质是否正确。
7. 泄漏的活性物质与绝热材料接触也可能发生反应而导致
事故。
8.
存放在容器中的物料有可能产生气体,积累到一定浓度,
超过一定压力就会引起爆炸。
三、危险化学品的防火防爆
1. 气态危险化学品的防火防爆措施
(1) 控制热源(着火源)。易燃气体能直接参与燃烧,
所以 控制热源(着火源)是预防易燃气体着火爆炸的最基本措施。在生产、使用、储存可燃气体的场所,除生产必须用火外,要严禁火种。
(2) 泄漏检查。在生产、使用、储存易燃气体的大、中
型场所,应配置可燃气体监控式检漏报警装置。当易燃气体在空气中的浓度超过该气体爆炸下限浓度的 25%时,就能自动报警。同时, 还应配备便携式检漏报警器,以便用于巡视监测。
许多易燃气体都是无色无味的,为了增加检查泄漏的机会,通常对一些使用较广泛的燃料气体进行“加臭”。例如,在一般燃料气体、天然气和液化石油气中添加微量的有机硫化物,稍有泄漏就能闻到刺鼻的气味。
2. 液态危险化学品的防火防爆措施
(1) 使用、储存易燃液体的仓库应该是一、二级耐火建
筑, 要求通风良好,周围严禁烟火,远离火种、热源、氧化剂及酸类等。夏季应采取隔热降温措施,对于低沸点的乙醚、二硫化碳、石油醚采取降温冷藏措施。
(2) 使用、储存易燃液体的场所,应根据有关规程标准
来选用防爆电器。在装卸和搬运中要轻拿轻放,严禁滚动、摩擦、拖拉等危及安全的操作。作业时禁止使用易产生火花的铁制工具及脚穿带铁钉的鞋。
(3) 易燃液体在灌装时,容器内应留有 5%以上的空隙,不
可
灌满,以防止易燃液体受热膨胀而发生燃烧或爆炸事故。
(4) 不得与其他危险化学品混放。实验室内可设危险品
柜, 将实验室应用的少量瓶装易燃液体按性质分格储存,固体应放在上格,液体放在下格;同一格内不得混放氧化剂、还原剂等性质相抵触的物品(混合危险)。
(5) 绝大多数易燃液体的蒸气具有一定的毒性,会从呼
吸道侵入人体而造成危害。应特别注意易燃液体的包装是否完好。
3. 固态危险化学品的防火防爆措施
除了与液态危险化学品的防火防爆措施相同以外,还需特别注意不同类别固态危险化学品要分类存放,并根据其特性准备相应的灭火器材和设施,而且不可误用。
(1)
易燃固体、自燃物品发生火灾爆炸时,一般都可以
用水和泡沫扑救。少数易燃固体和自燃物品不能用水和泡沫扑救,如三硫化二磷、铝粉、烷基铝、保险粉等,应根据具体情况选用干砂或不用压力喷射的干粉扑救。
(2)
遇湿易燃物品如金属钾、钠以及三乙基铝(液态)
等, 由于其发生火灾时的灭火措施特殊,在储存时要求分库或隔离分堆单独储存。这类物品中有一定数量是绝对禁止
用水、泡沫、酸碱灭火器等湿性灭火剂来扑救的。
(3)
从灭火角度来看,氧化剂和有机过氧化物是一个杂
类, 既有固体、液体,又有气体;既不像遇湿易燃物品那样一概不能用水或泡沫扑救,也不像易燃固体那样几乎都可以用水和泡沫扑救。有些氧化剂本身不燃,但遇可燃物品或酸碱却能着火或爆炸。有的可用水(最好雾状水)和泡沫扑救,有的则不能;有的不能用二氧化碳扑救;而酸碱灭火剂则几乎都不适用。
(4)
鉴于以上三类危险固体的特殊性,应尽量少储存,即领
即
用。