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氣體危害和區域

時間:2013-12-06    作者:admin    點擊:140次
氣體危害和區域 

            

易燃性氣體

燃燒限值
易燃氣體特性
易燃氣體數據
毒性氣體危害
衛生監測
毒性氣體暴露限值
毒性氣體數據
窒息(缺氧)危害
富氧
需要進行氣體探測的典型區域





氣體的主要危害有三種:

可燃性

火災/或爆炸的危險 如:甲烷,丁烷,丙烷



毒性

中毒的危險 如:一氧化碳,氫氣,二氧化碳,氯氣



窒息性

窒息的危險 如:缺氧。氧氣可能被其他氣體消耗或取代。

 

易燃性氣體
燃燒是一種簡單的化學反應,在這個化學反應中,氧氣迅速與其他物質結合,釋放出能量。能量主要以熱能的形式釋放出來-有時以火焰的形式。點火物質一般(但並非必然一定)為烴類,且其形態可以可固態、液態、蒸汽或氣態。然而,在本出版物中,AG娱乐僅考慮了氣體和蒸汽。

(注意:在本出版物中, 術語“易燃的”、“易爆的”和“可燃的”可以互換。)




燃燒的過程可以用著名的著火三角形來表示。

產生燃燒的必要因素有三個:
1. 點火源
2. 氧氣
3. 氣體或蒸汽形態的燃料

因此,在所有消防係統中,其目的不外乎至少消除這三個潛在危險因素中的一個。

                                                                                                               (返回主題)

燃燒限值
在氣體/ 空氣的濃度混合比例中,僅有有限的比例段才可以形成可燃性混合物。這個比例段對每種氣體和蒸汽而言都是特定的,且以一個上限-所謂的爆炸上限(UEL)和一個下限-所謂的爆炸下限(LEL)為界。



當氣體濃度比例低於LEL時,氣體不足以產生爆炸(即混合物太“稀”),可是當高於UEL時,混合物又不具有充足的氧氣(即混合物太“濃”)。所以,易燃範圍對各種氣體或混合氣體而言,就是位於LEL限值和UEL限值之間了。超出了限值,混合物不可能燃燒。第2.4部分的易燃氣體數據顯示了一些常見可燃氣體和化合物的極限值。在此給出的氣體和蒸汽數據是當氣體壓力和溫度處於標準狀況時的數據。任何壓力、而或含氧量的增加都可能使得可燃性範圍變寬。

在一般的工業裝置中,通常不會有氣體泄漏到周圍區域,或最壞情況為僅存在一個低水平的氣體。所以,探測和預警係統隻需要探測從0到爆炸下限的水平即可。
當到達這個濃度時,應執行下列操作:關閉程序或清空場所。事實上,一般在濃度少於50%的LEL值時執行該操作,這樣就可以提供一個足夠的安全限度。
然而,務必要記住,在封閉或不通風的區域,濃度經常會超過UEL值。所以,在檢查時,當操作艙口或門時,需要特別小心,因為外部空間空氣的進入可將氣體稀釋為一個危險、易燃的混合物。

(注意:LEL/LFL及UEL/UFL在本出版物中具有相同的含義。)

                                                                                      



易燃氣體特性

著火溫度

易燃氣體具有一個溫度,當氣體處於該溫度時,有時甚至不需要外部點火源,如火花或火焰等,氣體也會著火。這個溫度就是所謂的著火溫度。危險區域所用設備的表麵溫度不可超過著火溫度。所以,設備上應該標誌有一個最小表麵溫度或T額定值(額定溫度值)。

閃點 (F.P. °C)
閃點是易燃性液體表麵散發出能夠被一個小小的火焰點燃的充足蒸汽的最低溫度。切勿將閃點與著火溫度相混淆,這是兩個不同的概念。



要將攝氏度轉化為華氏溫度:
Tf = ((9/5)*Tc)+32

例如,要將零下20攝氏度轉化為華氏溫度,先將攝氏度讀數增加五分之九,得出零下36攝氏度,然後在加上32,從而得出-4°F。

蒸汽密度
有助於確定替換傳感器
氣體/蒸汽的密度是與空氣相比較而言的
當空氣=1.0時
蒸汽密度< 1.0將上升
蒸汽密度> 1.0將下沉





                                                                                                           


易燃氣體數據

數據可能會因為國家的不同和日期的變更而不同, 請務必參考當地最新法規

參考:BS EN61779-1:2000用於探測和測量易燃氣體的電力設備-第1章節:一般要求和測試方法。NIST化學數據庫(2005年7月發行)。精細化學品和實驗室設備的Aldrich手冊2003-2004。 

                                                                                                          



毒性氣體危害
有些氣體是有毒的,而且在即使是很低的濃度時也是有害的。有些毒性氣體具有很濃的氣味,例如,硫化氫氣體具有獨特的“臭雞蛋”氣味。用於毒性氣體濃度的最常見單位是百萬分之一(ppm)和十億分之一(ppb)。例如,1ppm相當於在一個房間內裝滿一百萬個球,而其中一個球是紅色的。那麽,這個紅色的球就代表了1 ppm。



死於易燃氣體著火引起的爆炸的人數少於死於暴露於毒性氣體的人數。(應注意到,有許多氣體是既易燃,又具有毒性的,所以,即使是毒性氣體探測器有時也必須獲得危險區域認證方可進入)。分別對待易燃性氣體和毒性氣體的主要原因是所涉及的危險和
法規及所要求的傳感器類型等是不同的。

和毒性物質在一起時,(且不說明顯的環境問題)AG娱乐最主要關心的就是即使是濃度很低的毒性物質對暴露於其中的人員的影響,這些毒性物質可能會被吸入、攝入或通過皮膚吸收進入人體。由於累加的、長期的暴露其中往往會導致不利影響,所以,重要的不隻要測量氣體濃度,還要測量暴露的總時間。甚至有一些已知的協同作用的案例,在這些案例中,當物質結合在一起時,物質會相互作用,並產生一個遠遠比單獨作用更壞的影響。
對工作場所毒性物質濃度的擔心集中在有機化合物和無機化合物上,包括其可能對雇員健康和安全產生的影響,對已製成的成品(或製造過程中所用設備)的可能汙染以及對正常工作活動的後繼幹擾。


                                                                                                      


衛生監測
術語“衛生監測”一般用於與雇員暴露在氣體、灰塵、噪聲等有害環境相關的工業健康監測的範圍。換句話說,目的是為了確保工作場所的指標水平低於法定限製。

該主題覆蓋了區域勘測(潛在暴露場所描述)和人員監測兩個方麵,在這些地方,工人配戴儀表,在盡量靠近呼吸區的地方采樣。這就確保了對汙染的測量水平真實的代表了工人所吸入的水平。要強調的是,人員監測和工作場所的監測都應被視為全部而全麵的安全計劃的重要部分。它們隻提供關於其所在大氣狀態的必要信息。使得人員能根據相關工業法規和安全要求采取必要行動。不管選定了什麽方法,重要的是要考慮任何吸入氣體的毒性性質。

例如,任何隻可測量時間加權平均值或吸入氣體用於隨後的實驗室分析的儀器,都不能保護工人在高毒性物質的致死劑量下即使是短暫暴露而不受傷害。另一方麵,某些區域的氣體超過長期平均水平(LTEL)可能是很正常的事,這就不需要一個報警指示。所以,最佳的儀器係統應具有既可監測短期又可監測長期暴露水平,且具有瞬時報警的能力。

                                                                                                          




毒性氣體暴露限值
歐洲職業暴露限值
職業暴露限值(OEL)是由具有法定資格的國家機構或其他相關國家機構製定的,作為工作場所空氣中有害化合物濃度的限製。有害物質的OEL在風險評估和管理以及獲得涉及有害物質的職業安全和健康活動等的重要情報的活動中扮演了重要的角色。

職業暴露限值既可用於上市的產品,亦可用於廢棄物,還可為生產過程中的產品所用。該極限保護工人們健康不受影響,但並不能解決生產安全問題,如爆炸風險等。
因為這個極限會經常改變,且會因為國家的不同而不同,所以,你必須谘詢相關的國家機構以確保你所知道的是最新信息。實際上不可能預防時,應得到足夠的控製。直到2005年4月6日,該條例才引入了一種新的更簡單的職業暴露限值係統。現行關於遵循良好規範的要求,是通過同時引入控製危害健康物質條例(修訂版,2004)中的8個原理而實現的。


在英國,職業暴露限值依據控製危害健康物質條例(COSHH)建立。COSHH條例要求雇主保證雇員在有害物質下的暴露得到預防,或最大暴露限值(MEL)和職業暴露限值(OES)被替換為一個單一類型的極限-工作場所暴露限值(WEL)。所有的MEL以及大多數的OES正在被轉換為新係統WEL,並將保持其以前的數值。約有100種物質的OES已經被刪除了,這是因為這些物質現在已經被禁止,幾乎不使用了,或有證據表明當接近舊限值時,會顯示出不利的健康影響。暴露限值清單就是所謂的EH40,並可從英國健康與安全部獲得。在英國,所有合法可強製實施的WEL是空氣限值。最大可允許或可接受的濃度因各物質毒性的不同而不同。暴露時間為8小時( 8 小時時間加權平均TWA) 和15分鍾(短期暴露限值STEL)的平均值。對於某些物質而言,即使一個簡短的暴露也會被認為是很嚴重的,所以隻為它們製定了STEL,STEL是不可超過的,即使是較短時
間。穿透皮膚的潛力在WEL清單上通過標誌一個“Skin(皮膚)”進行了注解。在根據當前的科學知識製備一個關於OEL的方案時,必須考慮到致癌性、生殖毒性、刺激性及致敏性潛力。




美國職業暴露限值


美國的職業安全係統因州而異。此處信息是美國三個主要的職業暴露限值提供者提供的-ACGIH、OSHA和NiosesH美國政府職業衛生工作者協會(ACGIH)發布了最高允許濃度(MAC),這個最高允許濃度後來被重新命名為“閾限值(TLV)”。
他們將閾限值定義為一個暴露限值,“人們相信,所有工人在工作壽命的每一天都可以暴露在這個暴露限值下,而不會產生任何不良作用”。ACGIH是一個來自大學或政府機構的職業衛生工作者所組成的專業組織。來自私營工業的職業衛生工作者也可加入該組織,作為其準會員。這些不同的委員每年都會提出一個新的閾限值或最佳工作規範指南。TLV清單包括超過700種化學物質和物理因素,還包括大量選定化學物的生物接觸限值。

ACGIH將TLV定義為不同的類型:

閾限值-時間加權平均(TLV-TWA):
傳統的8小時工作日和40小時工作周的時間加權平均濃度,人們相信,幾乎所有工人都可以日複一日的重複暴露於該濃度下,而不會引起任何不利影響。
閾限值-短期暴露限值(TLV-STEL):
對於這個濃度,人們相信,工人可以在短期內持續暴露與該濃度下,而不受到刺激、慢性或不可逆的組織損傷,或昏迷。他們將STEL定位為15分鍾TWA暴露,在一天的任何時間內,都不可超過15分鍾。

閾限值-升限(TLV-C):在工作暴露的任何時候,都不可超過這個濃度。有一些適用於不含STEL的TLV-TWA的一般偏移限值建議。工人暴露水平的偏移可超過TLV-TWA3次,一天內的總時間不可超
過30分鍾,且不管在什麽情況下,都不可超
過TLV-TWA5次。
ACGIH-TLV在美國不具備法律效力,它們僅僅是一些建議。OSHA定義了規定限製。然而,ACGIH-TLV和標準文件卻是美國和其他許多國家製定TLV的一個共同基礎。ACGIH暴露限值在很多情況下比OSHA的暴露限值更安全。許多美國公司都使用了當前ACGIH水平或其他內部及更安全的限製。美國勞工部的職業安全與衛生管理局發布了容許暴露限值(PEL) 。PEL是一種物質在空氣中的數量或濃度的規定限值,具有強製力。1 9 7 1年製定的第一套限值是以ACGIH TLV為基礎的。

OSHA 當前約有關於不同形式的約3 0 0 種化學物質的5 0 0 個PEL, 這些物質有很多是在工業裝置中廣泛使用的。現行PEL包含在一個名為“29CFR1910.1000”的文件中,該文件是一個空氣汙染物標準。OSHA對下列類型OEL的使用方法與ACGIH相同:TWA,幹預水平、升限、STEL、偏移限值及在某些情況下使用生物接觸限值。

美國職業安全與健康研究所(NiosesH)具有提出對工人具有預防性的暴露水平的法定責任。NiosesH已經為約700種有害物質確定了建議暴露水平(REL)。這些限值不具備法律效力。NiosesH通過向OSHA和其他OEL設置機構提供標準文件推薦他們的限值。R E L 的類型有TWA、STEL、升限和BEI。建議和標準則在幾種不同的文件類型中發行,如Current Intelligent Bulletins(CIB)、Alert、Special Hazard Reviews、OccupationalHazard Assessments andTechnical Guidelines(職業危險評估與技術指南)。


                                                                                                            





毒性氣體數據
下列毒性氣體可通過Honeywell Analytics所提供的設備進行探測。氣體數據已在前章列出。
由於產品開發仍在繼續,若您需要的氣體並未列出,則請聯係Honeywell Analytics。
數據可能因為國家的不同和日期的變更而不同,請務必參考當地最新的法規。

參考:EH40/2005工地場所暴露限值,OSHA標準29CFR1910.1000表Z-1及ACGIH閾限值和生物接觸限值手冊,2005。

                                                                                                             



窒息(缺氧)危害
AG娱乐需要呼吸空氣中的氧氣才能生存。空氣是由幾種不同的氣體組成的,其中包括氧氣。正常的環境空氣中所包含的氧氣濃度約為20.9%v/v。當氧氣濃度下降到19.5%v/v之下時,空氣就會被認為是缺氧了。當氧氣濃度下降到16%v/v之下時,空氣就會被認為是對人類不安全的了。

氧氣枯竭可能是由於以下原因造成:
• 空氣被置換
• 燃燒
• 氧化作用
• 化學反應





                                                                                                               



富氧

人們常常會忘記,富氧也可以是很危險的。當氧氣水平增加時,材料和氣體的可燃性也會增加。當氧氣水平增加到24%時,一些物品如衣服等可能會自燃。

氧乙炔焊接設備將氧氣和乙炔氣體結合起來,產生極端高溫。其他可能會由於空氣中富氧而導致危害的區域包括製造和儲存火箭推進係統的區域、用於漂白紙漿和造紙工業的產品及清潔水處理設備等。用於富氧的空氣的傳感器必須授予特別的合格證。

                                                                                                             





需要進行氣體探測的典型區域
對於易燃性氣體、毒性氣體和氧氣的探測有很多種不同的應用。工業生產過程正逐漸涉及高危險性物質,尤其是毒性和燃燒性氣體的使用和製造。這就必然會發生一些偶然的氣體泄漏事件,這會對工業裝置、其雇員及附近居民產生潛在危害。世界範圍內的事故,包括窒息、爆炸和生命的損失等,都是對這個問題永遠的警示。. 

石油&燃氣
石油和煤氣工業包括各種活動,從岸上和海上勘探到石油和煤氣的生產到其運輸、儲存和精煉。其中所涉及的大量高易燃性烴類氣體是一種嚴重的爆炸危險,此外,毒性氣體如硫化氫等也經常存在。

典型應用:
• 勘探鑽井平台
• 生產平台
• 岸上石油和煤氣末站
• 精煉廠

典型氣體:
易燃:烴類氣體
毒性:硫化氫、一氧化碳

半導體製造
半導體材料的製造包含高毒性物質和易燃氣體的使用。磷、砷、硼和镓等經常會作為添加劑使用。氫氣不僅僅作為反應物使用,還經常用作還原空氣的載氣。酸洗氣和清洗氣包括NF3和其他全氟化合物。

典型應用:
• Wafer 反應器
• Wafer 幹燥器
• 氣室
• 化學氣相澱積

典型氣體:
易燃:氫氣、異丙基乙醇、甲烷
毒性:HCl, AsH3, BCl3, PH3, CO,HF, O3, H2Cl2Si, TEOS,C4F6, C5F8,GeH4, NH3,NO2 與缺氧

自燃:矽烷

 

 

化學裝置
化工廠可能是氣體探測設備最大的用戶之一。在它們的生產過程中,它們通常使用,或作為副產品產生各式各樣的易燃性和毒性氣體。

典型應用:
• 原材料儲存
• 工藝區
• 實驗室
• 泵列
• 壓縮機站
• 引導區/非引導區

典型氣體:
易燃:一般烴類氣體
毒性:各種氣體,包括硫化氫、氟化氫和氨氣

 

發電站
傳統上,發電站的主要燃料是使用煤和油。在歐洲和美國,多數發電站的燃料已經轉換為天然氣了。

典型應用:
• 鍋爐管作業及燃燒爐附近
• 渦輪包裝中及其周圍
• 較舊的煤/油發電站中的煤倉及傳送帶

典型氣體:
易燃:天然氣、氫氣
毒性:一氧化碳、SOx, NOx 缺氧

 

 

廢水處理裝置
廢水處理裝置在很多城市和鄉鎮都很常見。汙水會自然地排放出甲烷和硫化氫。“臭雞蛋”氣味的硫化氫氣體即使在少至0.1ppm時也可以被鼻子探測到,從而為人所注意。

典型應用:
• 蒸煮器
• 裝置汙水槽
• 硫化氫洗滌器
• 泵

典型氣體:
易燃:甲烷、溶劑蒸汽
毒性:硫化氫、二氧化碳、氯氣、二氧化硫、臭氧

 

鍋爐房
鍋爐房有很多種形狀和大小。較小的建築物可使用單鍋爐,而較大的建築物則往往使用大鍋爐房,裝著幾個大鍋爐。

典型應用:
• 進氣幹線中的易燃氣體泄漏
• 鍋爐和周圍氣體管道中的泄漏
• 維護較差的鍋爐會排放出一氧化碳

典型氣體:
易燃:甲烷
毒性:一氧化碳

 

醫院
醫院可能會使用很多種不同的易燃性和毒性物質,尤其是在其實驗室中。另外,有很多醫院規模很大,使用了現場設備電源及備用電站。

典型應用:
• 實驗室
• 冷卻裝置
• 鍋爐房

典型氣體:
易燃:甲烷、氫氣
毒性:一氧化碳、氯氣、氨氣、環氧乙烯及缺氧

隧道/停車場
在車輛隧道和封閉的停車場,需要對廢氣中的毒性氣體進行監測。現代隧道和停車場通過監測控製換氣扇。在隧道內也需要監測天然氣的積聚。

典型應用:
• 車輛隧道
• 地鐵和封閉停車場
• 進口隧道
• 換氣操作

典型氣體:
易燃:甲烷(天然氣)、LPG、LNG、汽油蒸汽
毒性:一氧化碳、二氧化氮