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1、第五讲 压力容器常用介质及特性压力容器盛装的介质，常有不同程度的毒性和易燃易爆性，它们的泄漏，挥发和控制不当都会带来严重的后果。而且这些介质种类繁多，来源广泛，原料、辅助材料、成品、半成品、副产品、废气、废水、废渣等。在我们采油生产过程中，接触的主要介质是原油、天然气和伴生的一些有毒有害气体。如硫化氢气体、一氧化碳气体、甲烷等。第一节 介质的毒性一、 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，作用于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
2、。在劳动过程中，工业毒物引起的中毒叫职业中毒。在实际生产过程中，生产性毒物常以气体、蒸汽、雾、烟尘、或粉尘的形式污染生产环境，从而对人体产生毒害。1、气体：指在常温下呈气态的物质。如氯、一氧化碳、二氧化硫等。2、蒸汽：由液体蒸发或固体升华而形成。如苯氨、硫蒸汽、汞蒸汽等。3、雾：是指混悬在空气中液体微滴，多为蒸汽冷凝或液体喷散所形成。如喷漆时所形成的含苯漆雾、酸洗作业时所形成的硫酸雾。4、烟：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，如煤和石油的燃烧、塑料加工时产生的烟。5、粉尘：是指能较长时间漂浮于空气中的固体微粒。大都是固体物质经机械加工而形成的，如石灰、粉
3、煤等。二、工业毒物的分类：一般有以下三种分类方法：1、按毒物的化学结构：分为有机类和无机类。2、按毒物的形态：分为气体类、液体类、固体类、雾状类。3、按毒物的制毒作用，分为刺激性、窒息性（二氧化碳）、麻醉性（乙醚）、致热源性（氧化锌）、腐蚀性（硫酸二甲脂）、致敏性（苯二胺）。对压力容器安全操作和管理而言较为实用的是按毒物对人体的危害程度分类：即极度危害（级）0.1mg（最高允许浓度，是指在目前医学水平上，认为不会发生危害作用的限量浓度。最高允许浓度是以每立方米的空气中含毒物的毫克数来表示的，单位是mg立方米）、高度危害（级）0.11.0 mg、中度危害（级）1.010 mg、轻度危害（级）10
4、 mg。三、工业毒物侵入人体的途径：毒物进入人体的途径有三种，主要是经呼吸道，其次是皮肤，再次是消化道。1、经呼吸道：这是生产性毒物进入人体的最重要途径，。因为肺是人体主要的呼吸器官，肺泡面积大，泡壁极薄，表面又为含酸的液体所温润，并有丰富的毛细血管。所以肺泡对毒物极其敏感，且吸收迅速。如人体吸进了大量的一氧化碳氰化氢等，在数分钟内就可以中毒昏迷。另外由于呼吸道进入的毒物被肺泡吸入后不经肝脏解毒就直接进入血液循环而分布到全身，所以有更大的危险性。2、经皮肤进入：这也是职业中毒中较为常见的途径。它是穿过表皮屏障或通过毛囊和皮脂腺而进入人体的。经皮肤吸收的毒物也不经过肝脏而直接随血液循环分布于全身
5、。3、经消化道进入：在生产环境中，毒物单纯从消化道吸收而引起中毒的情况比较少见，偶然见于不遵守操作规程或在生产场所进食、吸烟以及误服等情况。由消化道吸收的毒物，先经过静脉系统进入肝脏，在肝脏转化后，才进入循环而至全身。四、急性中毒的现场抢救急性中毒是指在短时间内接触高浓度的毒物，引起机体功能或器质性改变，如果不及时抢救，容易造成死亡或留有后遗症。慢性中毒是指在长时间内经常接触某种较低的浓度的毒物所引起的中毒，如果得不到及时的诊断和治疗，将会发展成为严重慢性中毒。急性中毒多在现场突然发生异常时，由于设备损害或泄漏致使大量毒物外溢造成的。若能及时、正确地抢救，对于挽救中毒者的生命，减轻中毒程度，防
6、止合并症具有重要的意义。抢救急性中毒者，应迅速、沉着地做好下面几项工作：1、救护者应做好个人防护。救护者在进入毒区之前，首先要做好个人呼吸系统和皮肤的防护，佩戴好呼吸器，否则非但中毒者不能获救，救护者也会中毒，反而使中毒事故扩大。2、切断毒物来源。对中毒者抢救的同时，应采取果断措施切断毒源（如关闭阀门、停止加送物料等），防止毒物继续外逸。如果是在室内中毒，应开启通、排风机。3、防止毒物继续侵入人体。将中毒者迅速移至新鲜空气处，并保持呼吸畅通。清除毒物，防止沾染皮肤和粘膜。4、促进生命器官功能恢复。中毒者若停止呼吸，则要立即进行人工呼吸，强制输氧。心跳停止应进行人工复苏胸外挤压。5、尽早使用解毒
7、剂。采用各种解毒措施，降低和消除毒物对机体的危害作用。第二节 压力容器中常用气体的特性压力容器中盛装的大多具有易燃、易爆、有毒有害的特性,了解和掌握这些气体的各种特性,对于压力容器的安全运行和事故预防是至关重要的。本节主要介绍几种常用气体的特性。1、空气。空气是无色、无味、无嗅的气体,在00.101325MPa下,每升空气重1.293克。用增加压强和降低温度的办法,能使空气变成液态。按体积计算,氧气约为21,氮气约为78,惰性气体约为0.94,二氧化碳约0.03,其它气体和杂质约0.03。2、氧气。氧气是无色、无味、无嗅的气体,在标准状态下,与空气的相对密度为1.105。临界温度118.37,
8、临界压力5.05MPa,氧气微溶于水.氧的化学性质特别活跃,易和其它物质发生氧化反应并放出大量的热量.氧气具有强烈的助燃性,若与可燃气体氢气、乙炔、甲烷、一氧化碳等按一定的比例混合,即成为易燃易爆的混合气体,一旦有火源或引爆条件就能引起爆炸。3、氢气。氢气是无色、无味、无嗅、无毒的可燃窒息性气体。氢气是最轻的气体,具有很大的扩散速度,极易聚集于建筑物的顶部而形成爆炸性的气体.氢气的化学性质特别活跃,是一种强的还原剂,其渗透性和扩散性强。4、氮气。氮气是无色、无味、无嗅的窒息性气体。常温下,氮气的化学性质不活泼,在工业上,常用于容器在检修前的安全防爆防火置换和耐压试验用气。人处在氮含量高于94的
9、环境中,会因严重缺氧而在数分钟内窒息死亡。在生产和检修中,接触高浓度氮气的机会非常多,因氮气窒息造成死亡的事故屡见不鲜,因此切不可掉以轻心。5、一氧化碳。一氧化碳是含碳物质在燃烧不完全时的产物.是一种无色、无嗅的毒性很强的可燃气体。一氧化碳的毒性作用于对血红蛋白有很强的结合能力,使人因缺氧中毒。在工业生产中,常以急性中毒的方式出现,吸入高浓度一氧化碳时,若抢救不及时则有生命危险。6、二氧化碳。是一种无色、无嗅、无毒,稍有酸味的窒息性气体,能溶于水。二氧化碳能压缩液化成液体,液体二氧化碳压力下降时会蒸发膨胀,并吸收周围大量的热而凝结成固体干冰。液态二氧化碳的膨胀系数较大,超装很容易造成气瓶爆炸。
10、7、乙烯。乙烯是一种无色、无嗅、稍有甜香气味的可燃性气体。乙烯的化学性质活泼,与空气和氧气混合,能形成爆炸性气体.乙烯属于低毒物质,但具有较强的麻醉作用。8、液化石油气。是一种低碳的烃类混合物,主要由乙烷、乙烯、丙烷、丁烷、丁烯及少量的戊烷、戊烯等组成。在常温常压下为气体,只有在加压和降低温度条件下,才变为液体。液化石油气无色透明,具有烃类的特殊味道,是一种很好的燃料。液化石油气的饱和蒸汽压随温度升高而急剧增加,其膨胀系数较大,气化后体积膨胀250300倍。液化石油气的闪点、沸点都很低,都在0以下,爆炸范围较宽,由于比空气重,容易停滞和积聚在地面的低洼处,与空气混合形成爆炸性气体,遇火源便可爆
11、炸。9、硫化氢。是一种具有恶臭味的有毒有害气体。相对密度比空气高,易积聚在低洼处.硫化氢在大气中超过10ppm时即可察觉,起初臭味的增强与浓度的升高成正比,但当浓度超过10立方米之后,浓度继续升高臭味反而减弱。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的强弱来判断硫化氢浓度的大小.硫化氢是一种可燃性气体,与空气混合达到爆炸极限时,可发生强烈爆炸。10、氨。是一种无色有强烈刺激性臭味的气体。氨中有水分时将会腐蚀铜合金,所以充装液氨的压力容器不能采用铜管及铜合金制的阀件,一般规定液氨中含水量不能超过0.2。氨对人体有较大的毒性,主要是对上呼吸道和眼睛的刺激和腐蚀。11、
12、氯。氯是一种草绿色带刺激性臭味的剧毒气体,可液化为草绿色透明的液体,在一定的温度下,容器内同时存在液态和气态。氯是活泼的化学元素,是一种强氧化剂,其用途广泛,常用作还原剂、溶剂、冷冻剂等。氯是一种极度危害的介质,对人的皮肤、呼吸道有损害,甚至导致死亡。12、乙炔。乙炔是一种无色的易燃易爆的气体,纯乙炔气体是没有臭味的,用电石制成的工业乙炔气体具有一种难闻的臭味。乙炔很容易溶解在水中和其它溶剂中.纯净的乙炔气体本身是无毒的,但长时间吸入后,人会因为氧量不足引起窒息的危险。乙炔的爆炸极限范围很大在空气中乙炔的含量为713时爆炸能力最强。乙炔在氧气中燃烧的火焰温度可高达3500,常用于熔融和焊接金属
13、。第三节 有毒有害气体的防护硫化氢中毒一、 硫化氢的性质及危害（一）概述硫化氢是仅次于氰化物的剧毒，易导致人及其它动物死亡的有毒气体。一旦含有硫化氢气体的油气井发生井喷或其它泄漏失控，将导致灾难性的悲剧。例如：二三年十二月二十三日重庆开县高桥镇罗家16号井发生的井喷事故，大量的硫化氢有毒气体从井底喷出，造成243人死亡，396人中毒住院，造成3万多附近村民紧急疏散，周围约五公里范围内被封闭。硫化氢气体不仅严重威胁着人们的生命安全，造成环境恶性污染，同时，它对金属设备、工具及用具也将造成严重的腐蚀破坏。H2S很少用于工业生产中，一般作为某些化学反应和蛋白质自然分解过程的产物；某些天然物质的成份或
14、杂质，而经常存在于多种生产过程中以及自然界中。如采矿、提炼铜、镍等（尤其是硫化矿），含硫石油的开采和提炼；橡胶、人造丝、硫化染料、颜料、甜菜制糖、动物胶等工业中都有硫化氢的产生；开挖整治沼泽地、沟渠、水井、下水道、隧道，以及清除垃圾、污物、粪便等作业；分析化学实验室有接触H2S可能，天然矿泉、火山喷气也常存在。（硫俗称硫磺“消毒、杀虫、治真菌、灭疥剂”，硫在胃内无变化，在大肠内约10%转化为H2S而吸收。硫化氢可溶于水及油类中，有时可随水或油类流至远离发生源处而引起意外中毒事故。因此，为确保人员的绝对安全，杜绝硫化氢有毒气体的泄漏失控事故，我们油田特种作业人员必须要了解硫化氢的危害，掌握硫化氢
15、气体的防护知识。（二）硫化氢的特性1、 毒性：剧毒其毒性仅次于氰化物，是一种致命的气体，它的毒性为一氧化碳的56倍。它对人体的致死浓度为500ppm ,在正常的条件下，对人的安全临界浓度是不能超过20ppm。2、 颜色：它是无色气体，沸点-61.83、 相对密度：H2S的相对密度为1.176,比空气重。因此，在通风条件差的环境，它极易聚集在低洼处。4、 气味：H2S在低浓度时（0.134.6ppm）具典型的臭蛋味，当浓度高于4.6ppm时，人的嗅觉迅速钝化而感觉不出H2S的存在。5、 爆炸极限：当H2S浓度在4346%时，在空气中形成的混合性气体遇火将产生强烈的爆炸。6、 燃点：H2S的燃点为
16、260,（甲烷为595），燃烧时为蓝色火焰，并生成危害人眼睛和肺部的二氧化硫。7、 H2S可致人眼、喉、呼吸道发炎。8、 溶性：H2S易溶于水和油，0时，100ml水中可溶解437mlH2S，40时可溶186ml，亦溶于乙醇、石油溶济和原油中。H2S随温度的升高溶解度下降。9、 腐蚀性：H2S及其水溶液，对化学中的金属都有强烈的腐蚀作用，如果溶液中同时含有二氧化碳和氧气，其腐蚀的速度更快。（三）硫化氢浓度的概念描述H2S的浓度方式有两种，即体积比浓度和重量比浓度。体积比浓度即指ppm在空气中的体积比。常用ppm表示。ppm浓度表示百万分比浓度，即：1ppm11000000重量比浓度，指H2S在1立方空气中的重量，单位
