石油化工常見危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)指在石油化工生產(chǎn)中涉及的物質(zhì)(包括原料、輔料、中間體、產(chǎn)品、催化劑等),這些物質(zhì)具有危險(xiǎn)性,對生產(chǎn)的安全將產(chǎn)生直接的影響。

中文名

石油化工常見危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)

分類

爆炸品 壓縮氣體和液化氣體

代表

有機(jī)過氧化物

類別

物質(zhì)

國家

中國

分類

常用危險(xiǎn)化學(xué)品按其主要危險(xiǎn)特性分為8類。

(1)第l類 爆炸品

本類化學(xué)品指在外界作用下(如受熱、受壓、撞擊等),能發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),瞬時(shí)產(chǎn)生大量的氣體和熱量,使周圍壓力急驟上升,發(fā)生爆炸,對周圍環(huán)境造成破壞的物品,也包括無整體爆炸危險(xiǎn),但具有燃燒、拋射及較小爆炸危險(xiǎn)的物品。

爆炸品按危險(xiǎn)性分為5類,即具有整體爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)和物品;具有拋射危險(xiǎn),但無整體爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)和物品;具有燃燒危險(xiǎn)和較小爆炸危險(xiǎn)或較小拋射危險(xiǎn),或兩者危險(xiǎn)兼有,但無整體爆炸危險(xiǎn)的物質(zhì)和物品;無重大危險(xiǎn)的爆炸物質(zhì)和物品;非常不敏感的爆炸物質(zhì)等。

(2)第2類 壓縮氣體和液化氣體

本類化學(xué)品系指壓縮、液化或加壓溶解的氣體,可分為易燃?xì)怏w、不燃?xì)怏w、有毒氣體三類。

(3)第3類 易燃液體

本類化學(xué)品系指易燃的液體、液體混合物或含有固體物質(zhì)的液體,但不包括由于其危險(xiǎn)特性已列人其它類別的液體。其閉杯試驗(yàn)閃點(diǎn)等于或低于61℃。

易燃液體按閃點(diǎn)分為三類,參見表2-1。

表2-1 易燃液體的分類

序號分 類閉杯閃點(diǎn) /(℃)
1低閃點(diǎn)液體<-18
2中閃點(diǎn)液體-18~23
3高閃點(diǎn)的液體23~61

在《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50058-92)中,易燃液體是指在可預(yù)見的使用條件下能產(chǎn)生易燃蒸氣或薄霧,閃點(diǎn)低于45℃的液體。

在《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50160—92)中,火災(zāi)危險(xiǎn)性分類如表2-2。

表2-2 火災(zāi)危險(xiǎn)性分類

序號類別名稱特征
1甲A液化烴15℃時(shí)的蒸氣壓力大于0.1MPa的烴類液體及其他類似的液體
2甲B可燃液體甲A類以外,閃點(diǎn)<28℃
3乙A可燃液體閃點(diǎn)在28℃至45℃
4乙B可燃液體閃點(diǎn)在45℃至60℃

設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)物料識別應(yīng)著重于閃點(diǎn)低于45℃的易燃液體。

(4)第4類 易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品

易燃固體系指燃點(diǎn)低,對熱、撞擊、摩擦敏感,易被外部火源點(diǎn)燃,燃燒迅速,并可能散發(fā)出有毒煙霧或有毒氣體的固體,但不包括已列入爆炸品的物品。

自燃物品系指自燃點(diǎn)低,在空氣中易發(fā)生氧化反應(yīng),放出熱量,而自行燃燒的物品。

遇濕易燃物品系指遇水或受潮時(shí),發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng),放出大量的易燃?xì)怏w和熱量的物品。有的不需明火,即能燃燒或爆炸。

(5)第5類 氧化劑和有機(jī)過氧化物

氧化劑系指處于高氧化態(tài),具有強(qiáng)氧化性,易分解并放出氧和熱量的物質(zhì)。包括含有過氧基的無機(jī)物,其本身不一定可燃,但能導(dǎo)致可燃物的燃燒,與松軟的粉末狀可燃物能組成爆炸性混合物,對熱、震動(dòng)或摩擦較敏感。

有機(jī)過氧化物系指分子組成中含有過氧基的有機(jī)物,其本身易燃易爆,極易分解,對熱、震動(dòng)或摩擦極為敏感。

(6)第6類 有毒品

本類化學(xué)品系指進(jìn)入肌體后,累積達(dá)一定的量,能與體液和器官組織發(fā)生生物化學(xué)作用或生物物理學(xué)作用,擾亂或破壞肌體的正常生理功能,引起某些器官和系統(tǒng)暫時(shí)性或持久性的病理改變,甚至危及生命的物品。經(jīng)口攝取半數(shù)致死量:固體LD50≤500mg/kg,液體LD50≤2000 mg/kg;經(jīng)皮膚接觸24h,半數(shù)致死量LD50≤1000mg/kg;粉塵、煙霧及蒸氣吸入半數(shù)致死量LC50≤10mg/kg的固體或液體。

(7)第7類 放射性物品

本類化學(xué)品系指放射性比活度大于7.4×10Bq/kg的物品。

1Ci(居里)=3.7×10Bq(貝可勒爾)

(8)第8類 腐蝕品

本類化學(xué)品系指能灼傷人體組織并對金屬等物品造成損壞的固體或液體。與皮膚接觸在4h內(nèi)出現(xiàn)可見壞死現(xiàn)象,或溫度在55℃時(shí),對20號鋼的表面均勻年腐蝕率超過6.25mm/年的固體或液體。按化學(xué)性質(zhì)可分為酸性腐蝕品、堿性腐蝕品及其他腐蝕品三項(xiàng)。

活性化學(xué)品

活性化學(xué)品是化學(xué)反應(yīng)能力很強(qiáng),可以分解熱、燃燒熱等形式的能量的化合物?;钚曰瘜W(xué)品的主要危險(xiǎn)是分解(或燃燒)反應(yīng),如果釋放出的熱量不能即時(shí)移除,就會造成熱量積聚,從而引起爆炸和火災(zāi)。

活性化學(xué)品的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性取決于化學(xué)品本身所具有的能量?;钚曰瘜W(xué)品能進(jìn)行激烈的自我反應(yīng)或分解反應(yīng),迅速釋放出熱能,又稱它們具有能量危險(xiǎn)。具有能量危險(xiǎn)的物質(zhì)大多具有不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),如爆炸性物質(zhì)所特有的原子團(tuán)見表2—3。

活性化學(xué)品通常在較低的溫度下,就能發(fā)熱分解,故也稱這些物質(zhì)為不穩(wěn)定物質(zhì)。不穩(wěn)定物質(zhì)與氧化劑、酸、堿等活性強(qiáng)的化學(xué)品發(fā)生作用時(shí)能引起混觸發(fā)火?;钚曰瘜W(xué)品(或不穩(wěn)定物質(zhì))包括了爆炸品、氧化劑和有機(jī)過氧化物。在危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)中要特別注意不穩(wěn)定物質(zhì)的使用、管理工作。

表2—3 爆炸性物質(zhì)所特有的原子團(tuán)

原子團(tuán)化合物名稱原子團(tuán)化合物名稱原子團(tuán)化合物名稱
乙炔化合物,炔烴雷酸鹽—O—O—過氧化物
疊(迭)氮化合物氫過氧化物臭氧化物
—ClO3氯酸鹽次鹵酸化合物—ClO4高氯酸鹽
重氮化合物—O—NO2硝酸酯、硝酸鹽N—氯胺
偶氮化合物—NO2硝基化合物環(huán)氧烴
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常見的具有爆炸性物質(zhì)所特有的原子團(tuán)的聚合物有:聚丁二烯過氧化,聚丁二烯過氧化物、聚異戊二烯過氧化物、聚二甲基丁二烯過氧化物、異丁烯酸酯及苯乙烯過氧化物的聚合物和不對稱過氧化物的聚合物等。

常見的分解爆炸性的氣體有:

一氧化二氮、氧化氮、二氧化氮、乙炔、乙烯、過氧化氫、環(huán)氧乙烷、丁炔、甲基乙炔、丙二烯等。當(dāng)氣體壓力處于分解臨界壓力以上時(shí),可以發(fā)生分解爆炸。如乙炔108kPa;甲基乙炔430kPa;一氧化二氮245kPa;一氧化氮14.7MPa,環(huán)氧乙烷40kPa。當(dāng)氣體的壓力低于分解臨界壓力時(shí),不會發(fā)生分解爆炸。

氧化劑

氧化劑的危險(xiǎn)特性主要體現(xiàn)在以下方面:

(1)氧化劑的強(qiáng)氧化性

氧化劑多為堿金屬、堿土金屬的鹽或過氧化基所組成的化合物。其特點(diǎn)是氧化價(jià)態(tài)高,金屬活潑性強(qiáng),易分解,有極強(qiáng)的氧化性;本身不燃燒,但與可燃物作用能發(fā)生著火和爆炸。氧化劑主要有:

a. 硝酸鹽類。如硝酸鉀、硝酸鈉、硝酸鋰等。

b. 氯的含氧酸及其鹽類。如高氯酸、氯酸鉀、次亞氯酸鈣等。

c. 高錳酸鹽類。如高錳酸鉀、高錳酸鈉等。

d. 過氧化物類。如過氧化鈉、過氧化鉀等。

e. 其他銀、鋁催化劑。

f. 有機(jī)硝酸鹽類。如硝酸胍,硝酸脲等。

(2)氧化劑受熱、被撞擊的分解性

列入氧化劑管理的危險(xiǎn)品中,除有機(jī)硝酸鹽類外,都是不燃物質(zhì),但當(dāng)受熱、被撞擊或摩擦?xí)r極易分解出原子氧,若接觸易燃物、有機(jī)物,特別是與木炭粉、硫磺粉、淀粉等粉末狀可燃物混合時(shí),能引起著火和爆炸。因此,在使用、儲運(yùn)氧化劑時(shí),要嚴(yán)格防止受熱、摩擦、撞擊,并與易燃物、還原劑、有機(jī)氧化劑、可燃粉狀物等隔離存放,遇有硝酸銨結(jié)塊必須粉碎時(shí),不得使用鐵質(zhì)等硬質(zhì)工具敲打,可用木質(zhì)等柔質(zhì)工具破碎。

(3)氧化劑的可燃性

雖然氧化劑絕大多數(shù)是不燃的,但也有少數(shù)有機(jī)氧化劑具有可燃性。如硝酸胍、硝酸脲、過氧化氫尿素、高氯酸醋酐溶液、二氯異氰尿酸、三氯異氯尿酸、四硝基甲烷等,不僅具有很強(qiáng)的氧化性,而且與可燃性物質(zhì)結(jié)合可引起著火或爆炸,著火不需要外界的可燃物參與即可燃燒。因此,對于有機(jī)氧化劑,除防止與任何可燃物質(zhì)相混外,還應(yīng)隔離所有火種和熱源,防止陽光暴曬和任何高溫的作用。儲存或運(yùn)輸時(shí),應(yīng)與無機(jī)氧化劑和有機(jī)過氧化物分開堆放或積載。

(4)氧化劑與可燃液體作用的自燃性

有些氧化劑與可燃液體接觸能引起自燃。如過氧化鈉與甲醇或醋酸接觸,高錳酸鉀與甘油或乙二醇接觸,鉻酸與丙酮或香蕉水接觸等,都能自燃起火,在使用、儲運(yùn)這些氧化劑時(shí),一定要與可燃液體嚴(yán)格隔離,分倉儲存,分車運(yùn)輸。

(5)氧化劑的分解性

a. 氧化劑與酸作用的分解性

氧化劑遇酸后,大多數(shù)都能發(fā)生反應(yīng),而且反應(yīng)常常是劇烈的,甚至引起爆炸。如高錳酸鉀、過氧化鈉與硫酸,氯酸鉀與硝酸接觸等都是非常危險(xiǎn)的。

因此,氧化劑不可與硫酸、硝酸等酸類物質(zhì)混儲混運(yùn)。這些氧化劑著火時(shí),也不能用泡沫和酸堿滅火器撲救。

b. 氧化劑與水作用的分解性

有些氧化劑,特別是過氧化鈉、過氧化鉀等活潑金屬的過氧化物,遇水或吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳時(shí),能分解放出原子氧,導(dǎo)致可燃物質(zhì)燃爆。所以,這類氧化劑在儲運(yùn)中,要嚴(yán)密包裝,防止受潮、雨淋。著火時(shí)禁止用水撲救,也不能用二氧化碳撲救。

c. 強(qiáng)氧化劑與弱氧化劑作用的分解性

在氧化劑中,強(qiáng)氧化劑與弱氧化劑相互之間接觸能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),產(chǎn)生高熱而引起著火或爆炸。因?yàn)槿跹趸瘎┰谟龅奖绕溲趸詮?qiáng)的氧化劑時(shí),又呈還原性,如亞硝酸鹽、漂白粉、亞氯酸鹽、次氯酸鹽等,當(dāng)遇到氯酸鹽、硝酸鹽等氧化劑時(shí),顯示出明顯的還原性,并發(fā)生劇烈反應(yīng),引起著火或爆炸。如硝酸銨與亞硝酸鈉作用能分解生成硝酸鈉和比其危險(xiǎn)性更大的亞硝酸銨。

(6)氧化劑的腐蝕毒害性

絕大多數(shù)氧化劑都具有一定的毒害性和腐蝕性,能毒害人體,燒傷皮膚。如二氧化鉻(鉻酸)既有毒害性又有腐蝕性,應(yīng)注意對這類物品的安全防護(hù)。

有機(jī)過氧化物

有機(jī)過氧化物都是分子組成中含有過氧基的有機(jī)物,其熱穩(wěn)定性很差,可發(fā)生放熱反應(yīng)并加速分解過程,其危險(xiǎn)特性有如下幾點(diǎn):

(1)分解爆炸性

由于有機(jī)過氧化物都含有過氧基-O-O-,而-O-O-基是極不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),對熱、震動(dòng)、沖擊或摩擦都極為敏感,當(dāng)受到輕微的外力作用時(shí)即分解。如過氧化二乙酰,純品制成后存放24h就可能發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸;過氧化二苯甲酰當(dāng)含水在1%以下時(shí),稍有摩擦即能爆炸;過氧化二碳酸二異丙酯在l0℃以上時(shí)不穩(wěn)定,達(dá)到17.2℃時(shí)即分解爆炸。因此,有機(jī)過氧化物對溫度和外力作用是十分敏感的,其危險(xiǎn)性和危害性比其他氧化劑更大。

從表2—4可以看出,一些有機(jī)過氧化物在常溫或低于常溫時(shí)即可分解。

表2-4 幾種有機(jī)過氧化物的分解溫度

物 品 名 稱分 子 式分解溫度/(℃)
過氧化重碳酸二異丙酯過氧化三甲醋酸叔丁酯過氧化二月桂酰過氧化苯甲酸叔丁酯過氧化乙醋叔丁酯(CH3)2CHOCOOOCOOCH(CH3)2(CH3)2COOCOC(CH3)3(C11H23CO2)O2C6H5COOOC (CH3)3CH3CO(O2)C(CH3)311.729.448.86093.3

(2)易燃性

有機(jī)過氧化物不僅極易分解爆炸,而且還特別易燃。一些液體有機(jī)過氧化物的閃點(diǎn)如表2—5所示。

表2—5 幾種液體有機(jī)過氧化物的閃點(diǎn)

有機(jī)過氧化物名稱閃點(diǎn)/℃有機(jī)過氧化物名稱閃點(diǎn)/(℃)
過氧化叔丁醇過氧化甲乙酮過氧化二叔丁酯過氧化二叔丁醇過氧乙酸(過醋酸)26.67501218.3340.56過氧化二乙酰過蟻酸(過甲酸)過氧化羥基異丙苯過苯甲酸叔丁酯45407987.8

當(dāng)有機(jī)過氧化物因受熱或與雜質(zhì)(如酸、重金屬化合物、胺等)接觸或摩擦、碰撞而發(fā)熱分解時(shí),可產(chǎn)生有害或易燃?xì)怏w或蒸氣。許多有機(jī)過氧化物易燃,且燃燒迅速、猛烈,當(dāng)封閉受熱時(shí)極易由迅速的爆燃而轉(zhuǎn)為爆轟。所以撲救有機(jī)過氧化物火災(zāi)時(shí)應(yīng)特別注意爆炸的危險(xiǎn)性。

(3)人身傷害性

有機(jī)過氧化物的人身傷害性主要表現(xiàn)為對眼睛的傷害。有機(jī)過氧化物的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要取決于物質(zhì)本身的過氧基含量和分解溫度,過氧基含量越多,熱分解溫度越低,則火災(zāi)危險(xiǎn)性就越大。所以,在儲存或運(yùn)輸時(shí),要特別注意它們的氧化性和著火爆炸性并存的雙重危險(xiǎn)性,并根據(jù)它們的危險(xiǎn)特性,采取正確的防火、防爆措施,嚴(yán)禁受熱,防止摩擦、撞擊,避免與可燃物、還原劑、酸堿和無機(jī)氧化劑接觸等。

混合危險(xiǎn)物質(zhì)

一種物質(zhì)與另一種物質(zhì)接觸時(shí)發(fā)生激烈地反應(yīng),甚至發(fā)火或產(chǎn)生危險(xiǎn)性氣體時(shí),這些物質(zhì)稱為混合危險(xiǎn)物質(zhì),這些物質(zhì)的配伍稱為危險(xiǎn)配伍,或不相容配伍。表2-6為常見混合危險(xiǎn)配伍。

表2-6 常見混合危險(xiǎn)配伍

物質(zhì)A物質(zhì)B可能發(fā)生大的某些現(xiàn)象物質(zhì)A物質(zhì)B可能發(fā)生大的某些現(xiàn)象
氧化劑可燃物生成爆炸性混合物過氧化氫胺類爆炸
氯酸鹽混觸發(fā)火空氣生成爆炸性過氧物
亞氯酸鹽混觸發(fā)火烯烴空氣生成爆炸性過氧物
次氯酸鹽混觸發(fā)火氯酸鹽銨鹽生成爆炸性銨鹽
三氧化鉻可燃物混觸發(fā)火亞硝酸鹽銨鹽生成不穩(wěn)定銨鹽
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可自燃物質(zhì)

可自燃物質(zhì)

凡是不需要明火作用,與空氣接觸或空氣中的水分接觸即能進(jìn)行放熱的氧化或水解反應(yīng),當(dāng)溫度升到自燃點(diǎn)就會發(fā)生自行燃燒,這類物質(zhì)稱為自燃性物質(zhì)。以自燃的難易程度(即自燃點(diǎn)的高低)及危險(xiǎn)性的大小,自燃性物質(zhì)分為一級自然性物質(zhì)、二級自然性物質(zhì)兩級。

(1)一級自燃性物質(zhì)

一級自燃性物質(zhì)的自燃點(diǎn)低于常溫,在空氣中能發(fā)生劇烈的氧化,而且燃燒猛烈,危害性大。如黃磷、三乙基鋁、硝化棉、鋁鐵熔劑等。

(2)二級自燃性物質(zhì)

二級自燃性物質(zhì)的自燃點(diǎn)高于常溫。但在空氣中能緩慢氧化,在積熱不散的條件下,能夠自燃。如油紙、油布等含油脂的物品。

(3)自燃特性

自燃性物質(zhì)的自燃點(diǎn)一般都低于200℃。不同自燃物質(zhì)由于組成及結(jié)構(gòu)不同而呈現(xiàn)出不同的自燃特性。

(4)常見的可自燃物質(zhì)

a. 可自燃的烷基化金屬及其衍生物,如烷基鋁、丁基鋰、二乙基鎂等;

b. 可自燃的非金屬烷基化物;

c. 可自燃的烷基化物非金屬鹵化物;

d. 可自燃的烷基化物非金屬氫化物;

e. 可自燃的碳基金屬,如十二碳基三鐵、六碳基鉻、六碳基鉬、六碳基鎢、九碳基二鐵、五碳基鐵、四碳基鎳等;

f. 可自燃的金屬

如鈣、鉻、鐵、鉛、鋰、錳、鎳、鉆等;

g. 可自燃的金屬硫化物,如二硫化鐵、硫化鐵、硫化錳、硫化汞、硫化鉬等。

容納含硫烴的碳鋼設(shè)備內(nèi)壁能生成可自燃的硫化鐵垢,當(dāng)有空氣進(jìn)入時(shí),硫化鐵垢能與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng),氧化放熱可使溫度高到可以形成局部著火源而發(fā)生危險(xiǎn)事故。

遇水燃燒物質(zhì)

遇水或受潮能分解產(chǎn)生可燃?xì)怏w,并放出熱量,進(jìn)而引起燃燒或爆炸的物質(zhì),稱為遇水燃燒物質(zhì)。

按遇水或受潮后發(fā)生反應(yīng)的劇烈程度和危險(xiǎn)性大小的不同,遇水燃燒物質(zhì)共分為一級遇水燃燒物質(zhì)、二級遇水燃燒物質(zhì)兩級。

(1)一級遇水燃燒物質(zhì)

一級遇水燃燒物質(zhì)遇水后發(fā)生劇烈反應(yīng),產(chǎn)生大量易燃、易爆氣體,放出大量的熱能,容易引起自燃或爆炸。

一級遇水燃燒物質(zhì)主要有:鋰、鈉、鉀、銣等金屬及其氫化物等。

(2)二級遇水燃燒物質(zhì)

二級遇水燃燒物質(zhì)遇水發(fā)生反應(yīng)比較緩慢,放出的熱量也較少,產(chǎn)生的可燃?xì)怏w一般需要有火源才能發(fā)生燃燒或爆炸。二級遇水燃燒物質(zhì)主要有:石灰石、電石、保險(xiǎn)粉、金屬鈣、鋅粉、氫化鋁等。