瓶裝毒性氣體的毒害與安全防護 (7）①

孫萍輝

(大連市甘井子區(qū)金西路郵政局 1-20號信箱 116031）

·技術講座·

瓶裝毒性氣體的毒害與安全防護 (7）①

孫萍輝

(大連市甘井子區(qū)金西路郵政局 1-20號信箱 116031）

敘述了瓶裝毒性氣體的類別、毒害與安全防護。

瓶裝氣體;可燃性;毒性;腐蝕性;泄漏。

2.3.9 二氧化氮 (NO2或N2O4）

二氧化氮又稱過氧化氮、四氧化二氮、四氧化氮。二氧化氮為具有窒息性刺激氣味的腐蝕性紅棕色劇毒氣體,其液體為棕色,固體無色。二氧化氮的一個特點是它有疊合作用,它能疊合為無色的四氧化二氮。在常溫常壓下其實并沒有純粹的二氧化氮,而只是二氧化氮和四氧化二氮的平衡混合物。兩者隨溫度和壓力而相互轉(zhuǎn)化 (N2O4?2NO2）。在1大氣壓下的解離度為:27℃時 20%;60℃時50%;100℃時 90%。

二氧化氮易液化成棕色的液體,隨著溫度的降低液體的顏色逐漸變淺,由棕色變?yōu)槌赛S再到淡黃,最后凝結(jié)為無色的固體。在常溫下的四氧化二氮是無色的,而二氧化氮則是紅棕色,所以氣態(tài)二氧化氮在溫度降低或壓力升高時,氣體的顏色將逐漸變淺。在氣態(tài)或液態(tài)時,它始終是二氧化氮和四氧化二氮的混合物。溫度高于 140℃時,混合物中的四氧化二氮幾乎全部轉(zhuǎn)化為二氧化氮。由此可見,在溫度低于 140℃時,有關二氧化氮的性質(zhì)實際上是其混合物的性質(zhì)。溫度高于 140℃時,氣體為單純的二氧化氮。在固態(tài)時為單純的四氧化二氮。

二氧化氮與空氣混合能形成爆炸性混合物。它本身不燃燒,但它是強氧化劑,含有大量活性氧,能助長物質(zhì)的燃燒,許多物質(zhì)能在其中燃燒而奪取其中的氧。它遇到棉花、衣物、鋸末等有機物質(zhì)和碳氫化合物時能燃燒而可能造成火災。它能與一些金屬、非金屬和非金屬低氧化合物作用。例如,當與鉀、磷、硫等可燃物接觸,而且受熱或受沖擊時立刻著火或爆炸。與汞、鉛在常溫下反應生成硝酸鹽,與鎂、鋁、鋅等則作用生成氧化物。銅、鈷、鎳等在常溫下吸收二氧化氮,在高溫則變成氧化物。與氫、一氧化碳、硫化氫、甲烷、丁烷等混合也可發(fā)生爆炸。與氨混合,即使在 -80℃也能發(fā)生爆炸,并生成硝酸銨和一氧化氮。與臭氧、過氧化氫等強氧化劑及高氮氧化物反應。與二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烯、1,2-二氯乙烷、1,1,1-二氯乙烷、三氯乙烯、過氯乙烯、氯仿、四氯化碳等氯代烴激烈反應,并在受熱和受沖擊時也會產(chǎn)生爆炸。與氟化硼、氟化硅、氟化磷反應生成加成化合物。與偏二甲肼(VDMH）接觸自燃。

四氧化二氮也是氧化劑,能使鈉、銀、銅等金屬氧化。

二氧化氮的臨界溫度為 158.2℃,臨界壓力為10.1325M Pa,易液化充瓶。它的相對密度為 1.036 (氣體,空氣 =1,21.1℃）。

2.3.9.1 毒性

二氧化氮是造成大氣污染的主要氣體之一。與碳氫化合物共存于空氣時,經(jīng)陽光紫外線照射,發(fā)生光化學反應,產(chǎn)生一種有毒的二次污染物。二氧化氮能與水緩慢反應,生成硝酸和亞硝酸。所以吸入后能在肺的深部產(chǎn)生強烈刺激作用,其生成的酸能引起支氣管炎、肺泡的充血和水腫。如果含量達到(60～150）×10-6時,原發(fā)性刺激也很強。能出現(xiàn)鼻、喉疼痛,胸部灼熱感。脫離接觸后癥狀暫時消失,但隔數(shù)小時甚至更長的時間后可出現(xiàn)胸痛、呼吸淺表、失眠、不安等,進而出現(xiàn)呼吸困難、發(fā)紺、意識喪失直至死亡。由二氧化氮引起的肺水腫恢復后,似乎不留后遺癥,但也有可能發(fā)展成肺炎?？諝庵卸趸獫舛冗_到 (100～150）×10-6時,吸入 30～60m in有生命危險,達 (200～700）×10-6時短時間即可致死。長期接觸低濃度 (不致引起肺水腫）的二氧化氮,也可引起咳嗽、食欲不振、體力減退等癥狀。由于吸入該氣體后通常需經(jīng)過一段時間才出現(xiàn)較嚴重的癥狀,所以吸入該氣體后至少需要觀察 24 h,才能最后確定中毒程度。對吸入二氧化氮者須立即送醫(yī)院診治,禁止用人工呼吸救治。

四氧化二氮與二氧化氮的毒性相同。氮的氧化物一般較難溶于水,因而它們對上呼吸道黏膜的刺激性不大,能夠進入呼吸道深處。到了細支氣管和肺泡以后,由于濕度增加反應加快,與水作用生成硝酸和亞硝酸,從而產(chǎn)生強烈的刺激和腐蝕作用,增加毛細血管和肺泡壁的通透性,引起支氣管肺泡的充血和水腫。

在體內(nèi)水解產(chǎn)生的酸最終在組織中被轉(zhuǎn)化成硝酸鹽和亞硝酸鹽。亞硝酸鹽可使血管擴張,血壓下降、引起頭疼眩暈等,也能與血紅蛋白結(jié)合形成高鐵血紅蛋白,引起組織缺氧,導致紫紺、呼吸困難及中樞神經(jīng)損傷。

局部作用能引起結(jié)膜炎、眼瞼水腫、角膜潰瘍、皮膚頭發(fā)牙齒變?yōu)闃H色、刺激皮膚等癥狀。

急性中毒時的癥狀在呼吸系統(tǒng)方面表現(xiàn)為胸痛、呼吸困難、咳嗽、吐血或黃痰、發(fā)紺、發(fā)熱、氣喘、呼吸頻率加快、氣管和支氣管炎、肺炎、肺水腫;在中樞神經(jīng)系統(tǒng)方面表現(xiàn)為頭痛、眩暈、運動失調(diào)、驚厥、不省人事;消化系統(tǒng)表現(xiàn)為脈搏頻率增加、血壓降低、心臟無節(jié)律、虛脫。

慢性中毒的癥狀有:頭痛、失眠、口鼻潰瘍、食欲不振、消化不良、牙齒酸蝕、虛脫、慢性支氣管炎、肺水腫等。

2.3.9.2 安全防護

無水二氧化氮在常溫下對大多數(shù)金屬無腐蝕性,但能腐蝕銅及銅合金。當二氧化氮中水含量小于 0.1%時,可使用碳鋼、不銹鋼、鋁、鎳、因科鎳合金作為盛裝容器的材質(zhì)。當水含量大于 0.1%時,可以采用不銹鋼和鈦作為容器的材料,也可采用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、石棉、耐酸陶瓷、硼硅酸玻璃、普通玻璃和石英等非金屬材料。

干燥的二氧化氮可加壓用不銹鋼氣瓶盛裝。按《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,必須選用持有氣瓶制造許可證單位制造的專用氣瓶。氣瓶的公稱工作壓力應不小于 2M Pa。

瓶裝二氧化氮屬于低壓液化氣體,其充裝系數(shù)為 1.30 kg/L,嚴禁超量充裝。

盛裝二氧化氮的氣瓶,在投入使用前應經(jīng)過清洗、干燥、檢查、抽真空。抽真空前必須用大量干燥惰性氣體反復置換、吹洗。

氣瓶再次充裝時,如果氣瓶中留有不少于0.5%～1.0%規(guī)定的充裝量的余氣,且氣瓶未過定期檢驗有效期限,可直接繼續(xù)充氣。對于無余氣的氣瓶、需進行定期檢驗或維修更換瓶閥的氣瓶,必須事先將瓶內(nèi)余氣通過匯流排進行回收,或通過導管將其導入盛有過量碳酸氫鈉或碳酸鈉水溶液的槽內(nèi)中和。中和的操作與處理氟化氫氣瓶余氣相同。

根據(jù)我國國家職業(yè)衛(wèi)生標準 GBZ 2—2002規(guī)定,工作場所空氣中二氧化氮的時間加權(quán)平均容許濃度 (PC-TWA）為 5 m g/m3;短時間接觸容許濃度(PC-STEL）為 10m g/m3。

當空氣中二氧化氮與四氧化二氮混合氣濃度為5×10-6時,有明顯的臭味;濃度為 (10～20）×10-6時,輕微刺激上呼吸道黏膜;大于 100×10-6時,很快進入危險狀態(tài)。

在從事二氧化氮工作過程中,一定要防止泄漏。漏氣用排風機排送至水洗塔;漏液用碳酸氫鈉或碳酸鈉水溶液沖洗,洗液要經(jīng)酸液處理排放。

工作場所應當保持通風良好,現(xiàn)場應備有正壓呼吸器、防護服、防毒手套、化學安全防護眼鏡,工作地點禁止有任何形式火源?？扇嘉锲窇h離工作地點存放。

由于吸入二氧化氮后通常需經(jīng)過一段時間才出現(xiàn)嚴重的癥狀,所以吸入后至少需要觀察 24 h,才能最后確定中毒程度。對吸入者須立即送入醫(yī)院監(jiān)護診治,禁止用人工呼吸救治。

如液態(tài)二氧化氮濺在皮膚上,應立即用 2%的碳酸氫鈉水溶液沖洗,然后用流動的水沖洗。如濺到眼中,應迅速用流動的水沖洗 15m in以上,或用0.5%的碳酸氫鈉水溶液沖洗后,涂敷抗菌眼膏。

食入后,給飲大量水,勿催吐,就醫(yī)。定期進行眼、皮膚、心臟、胸部 X光及肺功能檢查。

其他安全防護事項,請參閱氟化氫一節(jié)。

2.3.10 氨(NH3）

氨又稱液氨。它在常溫常壓下為具有強烈刺激性臭味的無色有毒氣體,并兼帶堿性腐蝕和可燃性。氨在空氣中可燃,但一般難以著火,如果連續(xù)接觸火源就會燃燒,有時也能引起爆炸。氨在常壓空氣中最低自燃點為 651℃,與空氣混合時的燃爆極限范圍為 15%～28%(體積分數(shù)）,與氧混合時的燃爆極限范圍為 14%～79%,在此范圍外時,遇火源都不會爆炸,但可燃燒。如果有油脂或其它可燃性物,則更容易著火。在氧中燃燒時發(fā)出黃色火焰,并生成氮和水。

氨在一氧化氮中也能發(fā)生爆炸,爆炸濃度范圍為 2.2%～72%。氨被氧、空氣和其它氧化劑氧化后生成氧化氮、硝酸等。與酸或鹵素發(fā)生激烈反應,并有時引起飛散或爆炸。

氨呈堿性,具有強腐蝕性,無水氨對大多數(shù)普通金屬不起作用,但是如果混有少量水分或濕氣,則不管是氣態(tài)還是液態(tài)都與銅、銀、鋅及其合金發(fā)生激烈作用。又易與氧化銀或汞反應生成爆炸性化合物(雷酸鹽）。與鈉、鎂等金屬也能反應。

氨與水不反應,但易溶于水,并生成氫氧化銨,即氨水。氨水中氨的含量隨濃度和壓力而變化。氨水作為弱堿與酸反應。

氨的臨界溫度為 132.4℃,臨界壓力為 11.40 M Pa,易液化充瓶。它的相對密度為 0.597(空氣 = 1,25℃）。

2.3.10.1 毒害

氨主要通過呼吸道吸入,此外,也可以通過皮膚吸收。氨吸入體內(nèi)后很快轉(zhuǎn)變成尿素。氨的毒害作用主要由下列三點引起:①減少三磷酸腺苷阻礙三羧循環(huán),降低細胞色素氧化酶作用;②腦氨增加,可引起神經(jīng)方面的障礙;③高濃度氨的強烈刺激性引起組織的溶解和壞死。

輕度中毒者出現(xiàn)流淚、咽痛、聲音嘶啞、咳嗽、咯痰等;眼結(jié)膜、鼻黏膜、咽部充血、水腫;胸部 X線癥象符合支氣管炎或支氣管周圍炎。

中度中毒上述癥狀加劇,出現(xiàn)呼吸困難、紫紺;胸部 X線癥象符合肺炎或間質(zhì)性肺炎。

重度中毒發(fā)生中毒性肺水腫,或有呼吸窘迫綜合癥,患者劇烈咳嗽、咯大量粉紅色泡沫痰、呼吸窘迫、譫妄、昏迷、休克等;可發(fā)生喉頭水腫或支氣管黏膜壞死脫落窒息;可并發(fā)氣胸或縱膈氣腫。高濃度氨可引起反射性呼吸停止。

液氨或高濃度氨氣可致眼灼傷;液氨可致皮膚灼傷。

2.3.10.2 安全防護

用于盛裝液氨的氣瓶,必須選用持有氣瓶制造許可證單位制造的專用鋼質(zhì)氣瓶。按《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定,氣瓶的公稱工作壓力應不低于 3 M Pa。

瓶裝液氨屬于低壓液化氣體,其充裝系數(shù)不得大于 0.53 kg/L,嚴禁超重超量充裝。

盛裝液氨的氣瓶,在投入使用前應經(jīng)過檢查、吹洗、干燥、置換。如果用于盛裝高純液氨,則必須進行抽真空。抽真空前必須先用大量干燥的惰性氣體反復置換、吹洗。

在氣瓶定期檢驗或維修更換瓶閥前,必須把瓶內(nèi)剩余氣體通過匯流排進行回收,或通過導管將其導入盛有過量水或含鹽酸、硫酸或其它酸的水槽內(nèi)中和。剩余氣體導出后關閉瓶閥,在通風情況下,用瓶閥裝卸機旋松瓶閥 3～4扣再用手旋回,當即將氣瓶橫向吊入中和槽內(nèi),在液面下用戴有防化手套的手擰下瓶閥,再把氣瓶沉入槽底以中和瓶內(nèi)殘留氨。

從中和槽吊出氣瓶,倒盡瓶內(nèi)液體,將氣瓶倒立瓶口朝下,插入專用沖洗管到距瓶底約 10 cm處,通入流動的水沖洗內(nèi)壁殘留中和液至無酸性反應為止。如果被沖洗氣瓶是為維修更換瓶閥,則應立即進行內(nèi)表面檢查、干燥。裝瓶閥后進行瓶內(nèi)氣體置換。必要時,進行抽真空處理。

從事氨生產(chǎn)、充氣、用氣工作過程中,必須密封操作,注意通風,操作盡可能機械化、自動化。操作人員必須經(jīng)過專門培訓持證上崗,嚴格遵守技術規(guī)范、操作規(guī)程。接觸低濃度氨時,要戴相應類過濾式呼吸器或自制簡易防毒口罩,著普通工作服。接觸中濃度氨時,要戴相應類過濾式呼吸器或隔絕式呼吸器。簡易口罩只可做逃生之用,不得在有毒區(qū)域滯留,防止窒息或中毒;著普通工作服,有條件時穿專用防化服。接觸高濃度氨時,只可戴隔絕式呼吸器,著專用防化服或氣密式防化服。配制氨水或處理水溶液時,要穿高腰膠靴 (褲腿套在靴外）,要戴防護眼鏡、橡膠手套。

工作場所應設置泄漏監(jiān)測警報裝置,配備泄漏應急處理設備以及氣瓶剩余(殘留）氣體處理設施。

根據(jù)我國國家職業(yè)衛(wèi)生標準 GBZ 2—2002規(guī)定的工作場所空氣中氨容許濃度:時間加權(quán)平均容許濃度(PC-TWA）為 20m g/m3;短時間接觸容許濃度(PC-STEL）為 30m g/m3。

液氨氣瓶嚴禁與氧化劑、鹵素、酸類、食用化學品、可燃物品等,同庫儲存、同車運輸、同處使用,切忌混儲、混運、混用。要遠離火種、熱源。運輸氣瓶要輕裝輕卸,嚴禁拋、滑、滾、碰。

發(fā)生氨泄漏,要消除所有點火源。根據(jù)氣體影響區(qū)域劃定警戒區(qū),無關人員從側(cè)風、上風向撤離至安全區(qū)。應急處理人員必須佩戴呼吸器,穿全身防毒服進入現(xiàn)場。如果泄漏的是液氨,還應注意冷灼傷。不得接觸或跨越液氨。盡可能切斷泄漏源。防止氣體向下水道、通風系統(tǒng)和限制性空間擴散。如果氣瓶泄漏,應關閉瓶閥切斷氣源。若瓶閥失效無法關閉或瓶體破裂,則應轉(zhuǎn)動氣瓶,使之逸出氣體而非液體。在無法制止氣體或液體泄漏時,可將氣瓶浸入備用的儲有過量水的水槽內(nèi)。構(gòu)筑圍堤堵截液體泄漏物,噴霧狀水稀釋、溶解。如有稀酸設施,則應噴灑稀酸中和。同時要挖坑或筑堤收容廢水。要特別注意對地表水、土壤、大氣和飲用水的污染。

氨發(fā)生燃燒事故時,要設法切斷氣源,若不能切斷氣源,則不允許熄滅泄漏火焰。氨燃燒會產(chǎn)生有害的氮氧化物,應急處理人員、消防人員必須佩戴呼吸器,穿全身防火防毒服。盡可能將氣瓶從火場移至空曠處。在上風向滅火和噴水保持火場氣瓶冷卻,直至滅火結(jié)束。

滅火可采用霧狀水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土等。

事故現(xiàn)場救護人員,必須做好個人防護,積極搶救中毒人員。發(fā)現(xiàn)吸入氨氣的患者,應立即將其轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域休息并保暖。保持呼吸道通暢。如咳嗽可服可待因。呼吸微弱或停止,應立即輸氧或進行復蘇術,并速請醫(yī)生前來診治。

皮膚接觸液氨時,立即脫去污染的衣著,用流動清水或用 2%硼酸液沖洗,然后蓋上用 5%的醋酸、檸檬酒石酸或鹽酸浸的敷料,也可用 2%以上的硼酸水濕敷。被液氨凍傷時,首先要適當解凍后脫去凍結(jié)的衣服,脫衣后要注意清洗腋窩及會陰等潮濕部位。如有不適感,就醫(yī)。

眼睛接觸氨時,立即提起眼瞼,用流動的清水沖洗,或用 0.5%～1%明礬溶液洗滌,然后滴入凡士林油或橄欖油。劇烈疼痛時,可滴入約 1～2滴 1%奴佛卡因或滴入 1滴 0.5%的地卡因腎上腺素(1∶1000）溶液,就醫(yī)。

其他安全防護事項,請參閱氟化氫一節(jié)。

Pernicious Effects of Toxic Gases in Cylinder And Safety Precautions(7）

SUN Ping-hui

(JinxiRoad Postoffice 1-20#,Gan jingziD istrict,Dalian,Dalian 116031,China）

The catego ry,pernicious effects and safety precaution of poisonous gases in cylinder are introduced.

gases in cylinder;flamm ability;toxicity;corrosivity;leakage

TQ 117

A

1007-7804(2010）01-0047-04

10.3969/j.issn.1007-7804.2010.01.013

2010-01-03