4、压力容器常用介质及特性

1本章主要內容：危险化学品、工业毒物及危害、常用气体、有毒物质中毒的预防。本章重点内容：危险化学品（易燃液体、有毒品）、毒物危害及预防。第四章压力容器常用介质及特性2第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品在原油生产及加工过程中经常与化学品接触，化学品中有些是易燃易爆的，有些是有毒的、有腐蚀性，有些是具有放射性的，总之在化学品中有相当一部分是具有对人体和生产有危害和风险的。下面主要了解一下危险化学品的分类及个別类型危险化学品的性质及危害预防。3第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品化学品：是指天然的或人造的各类化学元素、化合物和混合物。危险化学品：化学品中具有易燃、易爆、毒害、腐蚀、放射性等危险特征，在生产、储存、运输、使用和废弃物处置等过程中容易造成人身伤亡、财产损毀、污染环境的均属危险化学品。4第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品按消防法把燃烧性危险物品分为七类：爆炸物品，易燃可燃液体，易燃和助燃气体，自燃物品，遇水着火物品，易燃固体，氧化剂等七类。5第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品按国家GB－13690将常用危险化学品按危险特征分为八类，分类如下：1、爆炸品：在外界作用下,发生剧烈化学反应,瞬时产生大量的气体和热量,使周围压力急骤上升,发生爆炸，對周围环境造成破环的物品。6第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品2、压缩气体和液化气体：本类化学品系指压缩、液化或加压溶解的气体，并应符合下列情况之一者：1）临界溫度低于50℃,或在50℃时，其蒸汽压力大于294Kpa的压缩或液化气体。2）溫度在21.1℃时，气体的绝对压力大于275Kpa，或在54.4℃时，气体的绝对压力大于715Kpa的压缩气体；或在37.8℃时，它的蒸汽压力大于275Kpa的液化气体或加压溶解的气体。7第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品3、易燃液体：系指易燃液体，液体混合物或含有固体物质的液体，但不包括由于其危险性已列入其它类別的液体，其闭环试验，闪点等于或低于61℃。8第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品4、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品：易燃固体：指燃点低，又对撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃，燃烧迅速，并可能散发出有毒气体的固体,但又不包括己列入爆炸品的物质。自燃物品：指自燃点低，在空气中易发生化学反应，放出热量，而自行燃烧的物品。遇湿易燃物品：指遇水或受潮时，发生剧烈化学反应，放出大量易燃气体和热量的物品，有的不需明火就能燃烧和爆炸。红磷黄磷硫磺电石9第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品5、氧化剂和有机过氧化物：氧化剂：指处于高氧化态，具有强氧化性,易分解并放出氧和热量的物质,包括含过氧化基的无机物（如过氧化钠、过氧化汞等），其本身不一定可燃，但能导致可燃物的燃烧，与松软的粉未状可燃物质能组成爆炸性混合物，对热、磨擦或振动较敏感。有机过氧化物：指分子组成中含有过氧基的有机物，其本身易燃易爆，极易分解，對热、震动或摩擦极为敏感。10第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品6、有毒品：指进入机体后，累积达到一定的量，能与体液和器官组织发生生物化学作用，扰乱或破坏肌体的正常生理功能，引起某些器官和系统暂时性或持久性的病理改变，甚至危及生命的物品。经口摄半数致死量：固体LD50≤500mg/Kg;液体LD50≤200mg/Kg；经皮肤接触24小时半数致死量LD50≤1000mg/Kg；粉尘、烟雾、蒸汽吸入半数致死量LD50≤10mg/L的固体或液体。11第四章压力容器常用介质及特性第一节危险化学品7、放射性物质：目前广泛应用于医学、工业、军事等领域。油田主要应用在压力容器无损探伤和井筒测试以及医学仪器上。8、腐蚀品：本类化学品系指灼伤人体组织并对金属物品造成损坏的固体或液体。腐蚀牌12第四章压力容器常用介质及特性第二节工业毒物及其对人体的毒害压力容器在使用中，常常接触到许多有毒物质。在生产过程中，当毒物达到一定浓度时便会危害人体健康。因此，在生产中预防中毒是极为重要的。一、工业毒物与中毒毒物是指较小剂量的化学物质，在一定的条件下，作用与机体与细胞成分产生生物化学作用或生物物理变化，扰乱或破坏机体的正常功能，引起功能性或器质性改变，导致暂时性或持久性病理损害，甚至危及生命。在工业生产过程中所使用或产生的毒物叫工业毒物。在劳动过程中，工业毒物引起的中毒被称为职业中毒。13第四章压力容器常用介质及特性第二节工业毒物及其对人体的毒害一、工业毒物与中毒1.气体，指常温下气态的物质，飘散于空气中，如氯、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、烯烃等气体。2.蒸汽，由液体蒸发或固体升华而成。如苯蒸汽、碘蒸汽。3.雾，是指悬浮在空气中液体的微滴，分为蒸汽冷凝或液体喷散形成。4.烟尘，又称烟雾或烟气。是指悬浮在空气中的烟状固体微粒，其直径往往小于0.1微米。如铅加热熔解时形成的氧化铅烟。有机物（煤，石油，天然气）加热或燃烧产生的烟尘，塑料加工时产生的烟等。5.粉尘，能较长时间飘浮于空气中的固体微粒，直径不大于0.1mm的固体物质经机械加工而形成的。如塑料粉尘，木料粉尘等。14第四章压力容器常用介质及特性第二节工业毒物及其对人体的毒害二、工业毒物的分类工业毒物的分类方法很多，一般有以下四种：1、按毒物的化学成分：有机类和无机类。2、按毒物的形态分：气体类、液体类、固体类、雾状类。3、按毒物的作用性质分：刺激性、窒息性、麻醉性、腐蚀性、致敏性、致热源性等。4、按损害的器官和系统分：神经毒性、血液毒性、肝脏毒性、肾脏毒性、全身性毒性等。15第四章压力容器常用介质及特性第二节工业毒物及其对人体的毒害三、工业毒物的毒性和分级毒物剂量与反应之间的关系常用指标有以下几种：1、绝对致死剂量或浓度（LD100或LC100）,全部死亡的最小剂量或浓度；2、半致死剂量或浓度（LD50或LC50），半致死亡的剂量或浓度；3、最大耐受剂量或浓度（LD0或LC0），全部存活的最大剂量或浓度；4、最小致死剂量或浓度（MLD或MLC），个别死亡的剂量或浓度；16第四章压力容器常用介质及特性第二节工业毒物及其对人体的毒害三、工业毒物的毒性和分级毒物急性毒性常按LD50（吸入2小时的结果）进行分级，可将毒物分为剧毒，高毒，中等毒，低毒和微毒等五级。毒物的最高允许浓度是指在目前医学水平上，认为对人体不会发生危害作用限量浓度。最高容讦浓度是以每立方米的空气含毒物的毫克数来表示的，单位是毫克/立方米。毒性分级大鼠一次经口LD50/﹝mg/kg）6只大鼠吸入4小时死2～4只浓度（ml/m3）兔涂皮时LD50/﹝mg/kg）对人可能致死量g/kg总量/g（60kg体重）剧毒＜1＜10＜5く0.050.1高毒1一10-5-0.05-3中等毒50一100-44-0.5-30低毒500一1000-350-5-250微毒＞1000＞10000＞2180＞15＞100017第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性1、空气：无色、无味的混合气体，主要成分是氮气和氧气。在0℃和0.1Mpa下，每升空气约重1.293克。加压降溫的情况下可使空气变成液体。按体积比计算氧占21％，氮占78％，惰性气体占0.94％，二氧化碳占0.03%，其它气体和杂质约占0.03％。2、氧气：无色、无味的气体，标准状态下，与空气相对密度为1.105。临界温度-118.37℃，临界压力5.05Mpa,氧气微溶于水。氧气具有强烈的氧化性，可与金属非金属发生反应,放出大量热量，与有机物能发生反应，各种油脂、压缩气体与氧气会发生自燃。18第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性3、氮气：无色无味无嗅窒息性气体。与氧生成的氮氧化物具有刺激性和毒性。工业中常作为惰性气体使用。4、氢气：无色、无味、无嗅、可燃窒息性气体。是最轻的气体，氢气能与钢中的碳生成甲烷，使钢微观孔隙扩展成裂缝，发生氢脆损坏。灌好的氢气球，往往过一夜，第二天就飞不起来了。这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔，溜之大吉。19第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性5、一氧化碳：CO是一种无色无嗅无味的气体。相对密度0.793（液体）。熔点-205度。沸点-191.5度。自燃点608.89度。与空气混合物爆炸极限为12～75%。在水中溶解度低，但易被氨水吸收。在空气中燃烧呈蓝色火焰。遇热，明火易燃易爆炸。在400～700度间分解为碳和二氧化碳。是含碳物质在不完全燃烧时所产生的气体，比空气略重，在工业生产中广泛存在的有毒气体。中毒机理：它与人体血红蛋白的结合能力比氧气大200～300倍，所以它进入人体肺泡或血液中生成碳氧血红蛋白，使血液失去带氧能力。因此在实际生产中常以急性中毒方式发生，一般在生产场所，车间，它的含量最高允许浓度30mg/m320第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性6、二氧化碳：在大气中的含量约为0.04％。人体呼出气体中含量约为4.2％，工业生产中又是合成尿素的原料，比重是空气的1.524倍的气体，大多沉积于底层，空气不流通的地方。高浓度的二氧化碳对肌体有毒性，起到刺激和麻醉作用。空气中浓度超过6%时，可产生致命危险，人在数秒钟内就倒下。特性：稍有酸味的窒息性气体，能溶于水，降低温度能压缩成液体。液体的二氧化碳压力降低时会蒸发膨胀，并吸收周围大量热能而凝结成固体干冰。这种气体在常温下化学性质稳定，但在高温时具有氧化性，当空气中浓度较高时，会造成缺氧性窒息。21第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性7、硫化氢：①硫化氢的性质：一种无色、有恶臭的巨毒气体。它能燃烧，通常积聚在空气底层处，它在大气中含量达到百万分之十时（10ppm）即可察觉。起初臭味的增强与浓度的升高成正比。但当浓度超过10mg/m3之后，臭味反而减弱，在高浓度时，很快引起嗅觉疲劳而不能察觉硫化氢的存在，所以不能依靠其臭味强弱来判断它的浓度多少。当人员吸入这种气体超过身体解毒能时，会出现呼吸困难，全身中毒症状直至死亡。硫化氢比空气重，能在较低处扩散致相当远的地方，遇明火产生闪燃。另外，它易溶于水，易溶于甲醇，乙醇类和石油溶剂以及原油中。22第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性7、硫化氢：②硫化氢中毒后的表现特征：慢性中毒，轻微中毒（50へ100ppm）：会使人头痛、晕眩、兴奋、恶心、口干、昏睡、眼睛感到剧痛,连续咳嗽、胸闷或皮肤过敏等。急性中毒：会导致气喘、脸色苍白、肌肉痉孪。当浓度大于700ppm会很快失去知觉，抢救不及时，会迅速死亡。大于2000ppm时吸一口气就会导致死亡。当人受到硫化氢伤害时，往往反映神志不清、肌肉痉孪、僵硬、随之重重的摔倒、碰伤或摔死。23第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性7、硫化氢：③硫化氢的来源：硫化氢由硫元素和氢元素组成的气体,硫和氢都存在于动植物的肌体内，在高温、高压及细菌作用下,经分解可产生硫化氢。对油气井的硫化氢来源可归纳为如下几个方面：1）热化作用于油层时，石油中的有机硫化物分解,产生硫化氢。硫化氢随地层埋深增加而增加。如井深2600米硫化氢含量在0.1～0.5%之间,超过2600米含量将超过2～23%。24第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性7、硫化氢：③硫化氢的来源：2）石油中的烃类和有机质通过储集层水中的硫酸盐的的高温还原作用而产生硫化氢。3）通过裂缝等通道,下部地层中的硫酸盐层的硫化氢窜入井眼。4）油气井作业中,硫化氢的来源主要有：某些压井液处理剂在高温热分解作用下，产生硫化氢；压井液中细菌的作用产生硫化氢；含有硫化氢的油气井产生的硫化氢。油田伴生气中含有，绝大部分油气井井口气中含量不同程度的有些超标。25第四章压力容器常用介质及特性第三节压力容器常用气体的特性8、氨：是一种无色有强烈刺激性臭味的气体，若含水会腐蚀铜合金，含水量一般不超过0.2%。有良好的热力学性质，是大中型制冷机的制冷剂。在工业染料，尿素，硝胺中广泛使用。它的沸点较低（33.35）℃