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实验室危险装置的使用(一)

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楼主

1. 前言
实验室中,对于具有危险的装置,如果操作错误,那么可以说全部装置均为危险装置。特别对那些可能会引起大事故的装置,使用时必须具备充分的知识,并细心地进行操作。下面按照表21的分类,分别叙述与大事故有关的危险器械的使用方法。

21 危险装置

一般应注意的事项

1).使用的能量越高,其装置的危险性就越大。使用高温、高压、高压电、高速度及高负荷之类装置时,必须做好充分的防护措施,谨慎地进行操作。
2).对不了解其性能的装置,使用时要认真进行仔细的准备,尽可能逐个核对装置的各个部份。并且,在使用前必须经过导师检查。
3).要求熟练地进行操作的装置,应在掌握其基本操作之后,才能进行操作。随随便便的进行操作,容易引起大事故。
4).装置使用后要收拾妥善。如果发现有不妥当的地方,必须马上进行修理,或者把情况告知下次的使用者。

2. 电气装置
2.1 触电
所谓触电,即是电流流过人体某一部份的现象。这是最直接的电气事故,常常使人致命。触电是由于接近或接触电线或电气设备的通电或带电部位,或者电流通过人体流到大地或线间而发生。触电的危险程度,随通过人体的电流量的大小和触电时间的长短而定,但也与当时的电路情况有关。同时,还随触电者的体质、年龄、性别的不同而异。即便是同一个人,也随其当时的状态不同而有不同的影响。对于5060赫兹的交流电,触电时对人体的影响情况,大致如表22所示。
表2—2 电流量对人体的影响(50~60赫兹的交流电

例如,被60赫兹一定强度的电流触电时,心脏肌肉每秒钟颤动60次,因而发生痉挛。产生痉挛而受损的心脏,要自行复原是很罕见的,以致大多数在数分钟内即死亡。一秒钟对人类来说,虽然是短暂的一瞬,但是对电却是很长的时间。因此,必须牢记,触电时即使通电时间为12秒,也是很危险的。

再从电压方面看,人体的电阻分为皮肤电阻(潮湿时约2000欧姆,干燥时为5000欧姆)和体内电阻(150500欧姆),随着电压的升高,人体的电阻则相应降低。若接触高压电而发生触电时,则因皮肤破裂而使人体的电阻大为降低,此时,通过人体的电流即随之增大。此外,接近高压电时,还有感应电流的影响,因而是很危险的。电压高低对人体的影响情况如表23所示。
表2—3 电压对人体的影响

关于触电一般应注意的事项
防止触电
1).不要接触或靠近电压高、电流大的带电或通电部位。对这些部位,要用绝缘物把它遮盖起来。并且,在其周围划定危险区域、设置栏栅等,以防进入安全距离以内。
2).电气设备要全部安装地线。对电压高、电流大的设备,要使其接地电阻在几个欧姆以下。
3).直接接触带电或通电部位时,要穿上绝缘胶靴及戴橡皮手套等防护用具。不过,通常除非妨碍操作,否则要切断电源,用验电工具或接地棒检查设备,证实确不带电后,才进行作业。对电容器之类装置,虽然切断了电源,有时还会存留静电荷,因而要加以注意。
4).对使用高电压、大电流的实验,不要由一个人单独进行,至少要由23人以上进行操作。并要明确操作场合的安全信号系统。
5).为了防止电气设备漏电,要经常清除沾在设备上的脏物或油污,设备的周围也要保持清洁。
6).要经常整理实验室,以防即使因触电跌倒了,也能确保人身安全。同时,在高空进行作业时,要配戴安全带之类用具。
发生触电事故时的应急措施
1).迅速切断电源。如果不能切断电源时,要用干木条或戴上绝缘橡皮手套等东西,把触电者拉离电源。
2).把触电者迅速转移到附近适当的地方,解开衣服,使其全身舒展。
3).不管有无外伤或烧伤,都要立刻找医生处理。
4).如果触电者处于休克状态,并且心脏停跳或停止呼吸时,要毫不迟疑地立即施行人工呼吸或心脏按摩。即使乍一看认为不可能救活了,也要送往医疗部门至少继续抢救数小时,不要轻易作出不可救活的结论。
[事故例子]用干燥的手接触电压较低的通电设备没有什么感觉,而用湿手摸时,受到猛烈的电击(因湿皮肤与干燥皮肤的电阻不同之故)。

◆因设备发生故障,切断电源开关进行修理时,其它人不了解情况,合上开关致使触电。
2.2 电气灾害
由电所引起的灾害,有火灾和爆炸。其主要起因,可举出如表24所列的各种因素。
表2—4 引起电气灾害的主要原因

发生上述情况时,如果在其周围附近放有可燃性、易燃性物质,或者有可燃性气体及粉尘等东西存在时,即会发生火灾或爆炸。
关于防止火灾、爆炸事故一般应注意的事项
1).定期检查设备的绝缘情况,力争及早发现漏电并予消除。同时,认真进行设备的安全检查。
2).在开关或发热设备的附近,不要放置易燃性或可燃性的物质。
3).要注意防止室内充满可燃性气体或粉尘之类物质。不得已在充满上述气体或粉尘的情况下进行实验时,必须安装防爆装置或危险警报器。
4).绝缘性能高的塑料之类物质,由于会产生静电作用,容易发生放电火花。故应考虑将其导体化或接上地线,以减少带电量。
5).在实验之前,要预先考虑到停电、停水时的相应措施。
发生火灾时应注意的事项
1).由于发生电气事故而引起火灾时,除非有特殊情况,否则要立即切断电源,然后才开始灭火。
2).因特殊情况,需要在通电的情况下直接灭火时,由于用水灭火有发生触电的危险,故应用粉末灭火器或二氧化碳之类灭火器进行灭火。
3).对于若发生灾害时不能切断电源进行灭火的场合,为了防备事故的发生,必须预先制订相应的特别对策。
表2—5 使用电气装置应注意的事项

(续上表)

[事故例子]在实验桌上,把刚加热完的电热器的电源开关断开,检查时没有发现异常现象。但回宿舍后不久,即发生火灾(因木质实验桌,由于电热器加热时积蓄热量,表面炭化而里层却着火,其后,火从裂缝慢慢扩大所致)。

◆打扫配电盘时,剥落了油漆,其后合上开关,引起有机溶剂着火及爆炸。
3. 机械设备
使用机械、工具的作业,常常给初学者带来意外的事故。因此,必须在熟练操作者的指导下,熟习其准确的操作方法。千万不可一知半解就勉强进行操作。
一般应注意的事项
1).操纵机床时,要用标准的工具。损坏机械或丢失工具时,必须由当事人说明情况并负责配备。
2).常因加工材料的种类、形状等的变化而引起意外事故,故要很好加以注意。
3).对机械的传动部份(如旋转轴、齿轮、皮带轮、传动带等),要安装保护罩,以防直接用手去摸。对大型机械,要注意,即使切断了电源开关,还需经过一定时间,才能停止转动。
4).当起动机器时,要严格实行检查、发信号、起动三个步骤。而停机时,也要实行发信号、停止、检查三个步骤。
5).即便是停着的机械,也可能有其它不明情况的人合上电源开关。因此,对其进行检查、维修、给油或清扫等作业时,要把起动装置锁上或挂上标志牌。同时,还要熟悉并正确使用安全装置的操作方法。
6).停电时,一定要切断电源开关和拉开离合器等装置,以防再送电时发生事故。
7).指示机械的构造或运转等情况,要用木棒之类东西指明,决不可使用手指。
8).焊接(电焊或气焊)时,要由熟练人员进行操作。
9).工作服必须做得合适,使其既不会被机械卡着,又能轻便灵活的进行操作。
工作服:把袖口、底襟收小较好。
靴:着安全靴较好。决不可穿木板鞋、拖鞋或皮鞋。
手套:一般不戴。
其它:最好戴帽子、防护面罩及防护眼镜。
表2—6 使用机床应注意的事项


[事故例子]用磨床加工材料的过程中,磨石碎裂,飞出碎片而受伤。
4. 高压装置
高压装置是由下表所列的各种单元器械组合而成的聚合体。
表2—7 构成高压装置的器械种类

高压装置一旦发生破裂,碎片即以高速度飞出,同时急剧地冲出气体而形成冲击波,使人身、实验装置及设备等受到重大损伤。同时往往还会使所用的煤气或放置在其周围的药品,引起火灾或爆炸等严重的二次灾害。因此,使用高压装置时,必须遵守《高压气体管理法》的有关规定。
一般应注意的事项
1).充分明确实验的目的,熟悉实验操作的条件。要选用适合于实验目的及操作条件要求的装置、器械种类及设备材料。
2).购买或加工制作上述器械、设备时,要选择质量合格的产品,并要标明使用的压力、温度及使用化学药品的性状等各种条件。
3).一定要安装安全器械,设置安全设施。估计实验特别危险时,要采用遥测、遥控仪器进行操作。同时,要经常的定期检查安全器械。
4).要预先采取措施,即使由于停电等原因而使器械失去功能,亦不致发生事故。

5).高压装置使用的压力,要在其实验压力的2/3以内的压力下使用(但试压时,则在其使用压力的1.5倍的压力下进行耐压试验)。

6).用厚的防护墙把实验室的三面围起来,而另一面则用通风的薄墙围起。屋梁也要用轻质材料制作。
7).不消说要确认高压装置在超过其常用压力下使用也不漏气,而且,倘若漏气了,也要防止其滞留不散,要注意室内经常换气。
8).实验室内的电气设备,要根据使用气体的不同性质,选用防爆型之类的合适设备。
9).实验室内仪器、装置的布局,要预先充分考虑到倘若发生事故,也要使其所造成的损害限制在最小范围内。
10).在实验室的门外及其周围,要挂出标志,以便局外人也清楚地知道实验内容及使用的气体等情况。
11).由于高压实验危险性大,所以必须在熟悉各种装置、器械的构造及其使用方法的基础上,然后才谨慎地进行操作。如果有不明了的地方,可参阅有关专著或向专家请教。
4.1 高压釜
在实验室进行高压实验时,最广泛使用的是高压釜。高压釜除高压容器主体外,往往还与压力计、高压阀、安全阀、电热器及搅拌器等附属器械构成一个整体。
一般应注意的事项
1).高压釜要在指定的地点使用,并按照使用说明进行操作。
2).查明刻于主体容器上的试验压力、使用压力及最高使用温度等条件,要在其容许的条件范围内进行使用。

3).压力计使用的压力,最好在其表明压力的1/2以内使用。并经常把压力计与标准压力计进行比较,加以校正。

4).氧气用的压力计,要避免与其它气体用的压力计混用。
5).安全阀及其它的安全装置,要使用经过定期检查符合规定要求的器械。
6).操作时必须注意,温度计要准确的插到反应溶液中。

7).放入高压釜的原料,不可超过其有效容积的1/3以上。

8).高压釜内部及衬垫部位要保持清洁。

9).盖上盘式法兰盖时,要将位于对角线上的螺栓,一对对的依次同样拧紧。
10).测量仪表破裂时,多数情况在其玻璃面的前后两侧碎裂。因此,操作时不要站在这些有危险的地方。预计将会出现危险时,要把玻璃卸下,换上新的。
[事故例子]在高压釜里,每次投入少量原料使其进行反应,自认为效率太低,于是放入占容器有效容积8成左右的原料,结果发生爆炸。螺栓扭曲,盖子炸歪,致使喷出其中的物料而引起着火,加热器也被炸飞。

◆在高压釜中,通入大量氧气进行氧化反应时,发生剧烈爆炸,致使螺栓折断,盖子被炸飞。
4.2 高压气体容器
高压气体包括(根据《高压气体管理法》的规定):
气态物质:在常温下,压力在10公斤/厘米2以上的压缩气体;以及在35℃的温度时,压力在10公斤/厘米2以上的压缩气体。
液态物质:在常温下,压力在2公斤/厘米2以上的液化气体;以及温度在25℃以下,压力在2公斤/厘米2的液化气体。
[例外]压力在2公斤/厘米2以上的压缩乙炔气;一个。大气压以上的液化氰化氢、液化溴甲烷及环氧乙烷的高压气体。此外,还有在政府法令中所确定的其它液化气体。
一般应注意的事项
表2—8 处理高压气体钢瓶一般应注意的事项

(续上表)
表2—9 处理各种高压气体应注意的事项

(续上表)

(续上表)

[事故例子]在搬运氯气钢瓶过程中,钢瓶翻倒,气门阀破裂漏气,致使室内的金属设备被腐蚀。

◆使用放置六个月以上的氯气钢瓶时,发生漏气事故。

◆把氢气与空气或氧气混合时,常常发生爆炸事故。

◆实验时,不注意到液化石油气渗漏,气体通过地下的通风孔进入隔壁室内,遇到室内的火源而引起着火、爆炸。


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