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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體日益增長的需要，標(biāo)準(zhǔn)氣體的種類越來越多，復(fù)雜程度也越來越高，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及到石油化工、勘探、冶金、機(jī)械制造、電子、煤炭、電力、環(huán)保等領(lǐng)域(工藝氣體或標(biāo)準(zhǔn)氣體)。近年來，在標(biāo)準(zhǔn)氣體的制備過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生一些意想不到的事故，不僅造成了人身傷害，同事也造成了巨大的財(cái)產(chǎn)損失。因此，了解和掌握氣體及材料的性質(zhì)，合理設(shè)計(jì)充裝工藝，制定嚴(yán)格的操作程序，清楚地標(biāo)識(shí)氣瓶的危害性，才能確保制備和使用標(biāo)準(zhǔn)氣體過程中的安全。

一、充裝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

不相容的氣體不能在一個(gè)充裝系統(tǒng)上充裝。要設(shè)計(jì)兩套獨(dú)立的充裝系統(tǒng)，將不相容的氣體分開。如果在一個(gè)匯流排上同時(shí)連接不相容的氣體，當(dāng)閥門泄漏時(shí)，高壓的氣體會(huì)流入低壓不相容的氣體氣瓶中引起反應(yīng)而發(fā)生燃燒或爆炸，同時(shí)，操作者錯(cuò)誤的操作也可能導(dǎo)致不堪設(shè)想的危險(xiǎn)，酸性氣體不能和堿性氣體同時(shí)接入一個(gè)系統(tǒng)中。

二、氣體的不相容性

1、氧化性氣體和可燃?xì)怏w是不相容的。常見的氧化性氣體包括：氧氣(O2)、笑氣(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氟化氮(NF3)、氟氣(F2)、氯氣(CL2)等。常見的可燃?xì)怏w包括：氫氣(H2)、甲烷(CH4)、其他碳?xì)浠衔?烷烴、烯烴、炔烴等)、一氧化碳(CO)、氨(NH3)、硫化氫(H2S)。

2、酸性氣體和堿性氣體是不相容的。常見的酸性氣體包括：氯化氫(HCL)、溴化氫(HBr)、二氧化硫，常見的堿性氣體包括氨(NH3)、胺(RNH2)。

3、氧化性氣體和還原性氣體是不相容的。

三、氣體成分與材料的不相容性

氣體在某種條件下與氣瓶、閥門、管路材料不相容可導(dǎo)致如下危險(xiǎn)：

1、腐蝕

1)濕氣腐蝕

例如HCL、CL2在有水存在時(shí)很容易腐蝕鋼瓶，水分的引入可能來源于客戶使用，沒有關(guān)閉閥門，也可能在充裝過程中或水壓檢驗(yàn)中;NH3、SO2、H2S也有類似的腐蝕。即使是干燥的氯化氫和氯氣，高濃度時(shí)也不能儲(chǔ)存在鋁合金氣瓶中。

2)應(yīng)力腐蝕

在CO、CO2、H2O共存時(shí)，極易腐蝕碳鋼瓶。因此在制備含有CO和CO2的標(biāo)準(zhǔn)氣體時(shí)，氣瓶要進(jìn)行烘干處理，原料氣體也要使用高純氣體或不含水分的氣體。

2、生成危險(xiǎn)的化合物

1)乙炔和含銅大于70%的銅合金反應(yīng)生成金屬有機(jī)化合物。

2)單鹵代烴CH3CL、C2H5CL、CH3Br等不能盛裝在鋁合金氣瓶中，它們會(huì)與鋁緩慢形成金屬有機(jī)鹵化物，遇水爆炸。如果氣瓶中含有水分，配制后的標(biāo)準(zhǔn)氣體中可以檢測(cè)出烷烴和氫氣。

3、爆炸反應(yīng)因氣體與閥門密封材料或管路材料不相容引起爆炸反應(yīng)。如氧化性氣體不能選用可燃密封材料的閥門。在標(biāo)準(zhǔn)氣體配制時(shí)這一點(diǎn)容易被忽視。其中包括如何計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)氣體的氧化性。

四、不相容的氣體在制備中的事故回顧與分析

以下是所知道的近年來發(fā)生的事故： 1996-中國臺(tái)灣，N2O/H2， 爆炸/人員傷亡;1997-加拿大，CO/Air， 爆炸;1997-英國，CH4/Air ， 爆炸/人員傷亡;1997-南美，CH4/Air， 壓力表炸毀;1997-美國，4% H2/Air，隱患事故;2003-德國，N2O/CO，人員受傷;2004-法國，鹵代烴/Air ，隱患事故;2007-中國蘭州，CH4/Air， 人員傷亡。

以上事故中，多數(shù)是配制空氣中的可燃?xì)怏w，這類氣體大多用在化工廠、煤礦中環(huán)境氣體的檢測(cè)中，事故的原因或者是錯(cuò)誤的操作;或者是不相容的氣體同時(shí)接入一個(gè)系統(tǒng)中，由于閥門漏氣產(chǎn)生倒灌;或者是濃度計(jì)算錯(cuò)誤;或者是錯(cuò)誤的充裝順序造成的。對(duì)于一氧化碳混合氣的爆炸事故分析，人們往往重視一氧化碳的毒性而忽略了其可燃性。空氣中可燃性氣體的制備經(jīng)常發(fā)生，因此制定嚴(yán)格的操作程序是非常重要的。