高校实验室管理：防火防爆基本措施

2023-10-03 理论教育版权反馈

【摘要】：通常采取防止火灾和爆炸事故的措施主要有预防、限制、灭火和疏散四个方面。防止可燃可爆系统的形成是防止火灾和爆炸事故发生的最根本的措施。在爆炸性混合物中充惰性气体可以缩小以至于消除爆炸范围和制止火焰的蔓延，使用惰性气体防火防爆的原理是降低空气中氧的含量。照明应按防火防爆等级采用相应的照明灯具。

在各类实验室中都不同程度地存在着燃烧爆炸的危险。为了保证教学和科研工作的正常进行，我们必须对有燃烧爆炸危险的物质加强安全管理，采用相应的安全技术措施，防止火灾和爆炸事故的发生，如果一旦发生事故，也要使之减少危害，把损失降到最低。通常采取防止火灾和爆炸事故的措施主要有预防、限制、灭火和疏散四个方面。

防止可燃可爆系统的形成是防止火灾和爆炸事故发生的最根本的措施。尤其对爆炸事故而言更是如此，因为爆炸一旦发生，瞬间即可完成，根本无法挽救。所以对这类灾害主要是采取预防措施，别无其他良策。而预防措施主要可以概括为两点：一是有效的控制易燃物和助燃物，二是消除点火能源。

1.控制易燃物和助燃物

（1）控制易燃易爆物质的用量。

在实验室允许的情况下，尽量不用或少用化学危险品，特别是在选择有机溶剂时，尽量选用不燃或火灾爆炸危险性少的物质代替易燃物质。许多有机溶剂沸点都很低，在常温下就能挥发成气体，这些气体在空气中扩散，当局部达到爆炸极限的浓度时，遇火就会发生火灾或爆炸事故。沸点较高的物质则不易挥发，一般来讲，当液体的沸点高于110 °C 时，常温下（18～20 °C）不会达到爆炸浓度。

还有些物质，如甲烷的氯衍生物（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）和乙烯的氯衍生物（三氯乙烯）等在空气中不会燃烧，如果采用这些物质做溶剂则更加安全。例如在溶解油脂、油漆、沥青、橡胶等物质时可采用四氯化碳代替苯、汽油、丙酮等可燃性液体。苯不仅易燃易爆，而且毒性很大，欧洲安全专业委员会已提出禁止用苯做溶剂。

在必须使用易燃液体作溶剂时，要严格控制其用量，用多少领多少，不用的要收藏在安全的地方。

（2）加强密闭。

在实验室中完全不使用易燃物质特别是化学易燃物是难以做到的。在使用和处理易燃气体、液体和粉尘时要加强容器设备、管道的密闭性，防止这类物质泄漏到大气中或使空气进入容器而形成爆炸性混合物。更不能用开口或破损的容器盛易燃物质。容积较大而没有保护装置的玻璃容器不能贮存易燃液体，不耐压的容器不能装压缩气体和加压液体。

充装压缩气体和液化气体的钢瓶发生泄漏会产生严重的后果，所以要经常检查阀门、管道及其连接处，用好后要及时将阀门关好，以免发生意外事故。

（3）加强通风。

尽管容器设备密封得较好，但实际上不可避免地总会有部分气体、蒸气或粉尘泄漏到室内，这时最好的防范措施是加强通风排气、使可燃物在室内不至于达到爆炸的浓度。从安全的角度出发，通风后可燃物质在空气中的浓度一般要少于或等于爆炸下限的1/4。对既易燃易爆又有毒性的物质，还要考虑到操作人员长期工作而不至于引起中毒，故此时的浓度应控制在小于最高允许浓度。因为毒物的最高允许浓度都比爆炸下限低得多，控制在这个浓度以下也就没有爆炸危险。

（4）充惰性气体。

在爆炸性混合物中充惰性气体可以缩小以至于消除爆炸范围和制止火焰的蔓延，使用惰性气体防火防爆的原理是降低空气中氧的含量。当空气中氧的含量降低到某一个值时，燃烧便不能进行，已燃着的火焰也会熄灭。因此在防火防爆及灭火时都应广泛地使用惰性气体。惰性气体通常应用于以下几种场合：

①对易燃物料在粉碎、研磨、筛分、混合及粉状物料的输送中进行保护；

② 可燃气体混合物在处理过程中加入惰性气体进行保护；

③发生事故时，危险物料从设备中喷射出来时，充入大量惰性气体加以稀释；

④ 对具有爆炸危险的实验，在开工运转或停工检查时，用惰性气体对易燃易爆物进行吹扫或置换。

常用的惰性气体有氮、二氧化碳、水蒸气和烟道气。烟道气使用时应清除杂质、冷却和消灭火星，一般使用前还应进行分析，严格控制氧和可燃气体的含量，如氧的含量不得超过2%。

2.消除点火能源

有效地控制和消除点火能源是防火防爆的重要措施。点火能源主要有明火、摩擦和冲击、高温表面、自行发热、绝热压缩、电火花、静电火花、光、热、射线等。

（1）管理好明火及高温表面。

明火的种类很多，如气焊、气割的火焰、火星，加热用的煤气灯，点燃的火柴、香烟等都属于此类。

①加热易燃液体应尽量避免使用明火，可采用过热水蒸气或密封电炉及其他加热设备如载体加热。如不得已必须使用明火，设备应保证密封，房间有良好的通风。

② 严禁在易发生火灾和爆炸的危险场所使用蜡烛、火柴和普通白炽灯照明。照明应按防火防爆等级采用相应的照明灯具。

③燃着的香烟头表面温度可达200～300 °C，中心温度可达700～800 °C，超过了许多物质的燃点，碰到可燃物质易引起火灾，这方面的例子在国内外都有大量的报道。所以在生产、贮存、运输、使用易燃易爆化学危险品时，都要严禁吸烟和携带火柴、打火机等火种。

④ 实验室用的电热板、电炉、烘箱、马弗炉等放在木制台面上时必须用耐火材料垫衬，煤气灯用完要及时关闭。

（2）避免摩擦和冲击。

摩擦能产生过热甚至发生火花，往往成为可燃可爆物质的点火源。特别是在有粉尘和纤维的场所，由此而引起的火灾尤其多。测定爆炸品敏感度就是利用摩擦和冲击的方法来进行的。所以在有可燃可爆物质的场所要防止摩擦和冲击。

①容易发生摩擦和冲击起火通常有以下几种情况：

a.机器上轴承等转动部位因摩擦发热起火。

b.金属零件等落入粉碎机、提升机等设备内与机件撞击起火。

c.磨床、砂轮等摩擦，钢铁工具相互撞击或与混凝土地坪冲击发生火花。

d.管道或铁制容器裂开，内部液体或气体喷射摩擦起火。

② 防止由于摩擦和冲击起火的措施有：

a.机器轴承的转动部分保证有良好的润滑。机件摩擦部分，如搅拌机、通风机的轴承应采用有色金属轴和塑料风扇。

b.在有易燃易爆物的场所，避免使用铁制工具。敲打工具、扳手、通风机的翼片应用铜铝合金、镀锡合金或其他在冲击时不起火花的材料制造。

c.粉碎机等应安装磁铁分离器。

d.输送气体或液体的管道应定期进行耐压试验，防止破裂或接口松脱喷射起火。

e.搬运金属容器严禁在地上抛掷、拖拉，在容器可能撞击的部位最好覆以不发生火花的材料。

3.防止电气火花

根据放电原理，电火花主要是指实验室的电路电器，因开闭回路、接触不良，在短路、漏电、打碎灯泡等情况下在极短时间内发生的放电。

实验室中使用的一般是低压电气设备，因此能成为着火源的主要是后两种电火花。这两种电火花虽然产生的能量很小，但完全可以点燃可燃气体、蒸气和爆炸性粉尘。一般的电气设备很难完全避免电火花的产生，因此在有爆炸危险的场所必须根据物质的危险性正确选用不同的防爆电气设备。特别要注意普通电冰箱是不防爆的，不能贮存苯、乙醚等易燃溶剂。

高校实验室管理：防火防爆基本措施

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