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低温液体安全处理
一、概说
所谓的低温液体是指其正常沸点在-238℉(-150℃)以下的液体,最常使用的工业气体,低温下以液体基式贮存的有氧气、氮气、氬气、氢气和氦气。
由於所有的低温液体的温度极冷而且其极易变成气体,所以有狠多的一般性预防措施和安全惯例必须遵守,当然也有特定的预防措施必须遵守如当一特殊的液体可能和污染物反应时或可能危害生命者。
任何低温液体的使用者应熟悉一般性和特定性的预防措施,他同时也应完全熟悉与液体一起使用的设备的使用说明。
二、一般性的安全预防措施
许多气体在气态时必须遵守在安全预防措施也同样适用於其液态,每一种液体均有其独特的特质,然而在处理所有液化气体时的潜在危险,主要是源於下列两项其共同所有的特质:
(一)所有低温液体的温度极低,低温液体和他们冷态的蒸汽会狠快冻结人体组织,而且可能会导致一般材料和碳钢,塑胶和橡胶变得易脆,或甚至在压力下易折断,在容器和管线内的液体,在液化空气的沸点时(-318℉(-194℃))或在此温度以下,会将周围的空气冷凝变成液体,有些极冷的液化气体(液氦和液氢)甚至会将空气或其它气体变成固体。
(二)所有的低温液体当它们蒸发时会產生大量的气体如一体积的液氦在大气压力68℉(20℃)下蒸发成694倍体积的气氮,假如这些液体在一个密闭容器内蒸发,就会產生足以让容器破裂的巨大压力,基於这个原因,通常加压的低温容器会有多重的保护减压装置,在一个侷限的工作区域裡,低温液体的蒸发,氧气除外,由於会取代氧气降低其浓度,因而会导致窒息,液氧在一侷限的工作区域蒸发会造成变区域的氧气过多而使得工作人员上的衣服都会有氧气,虽然氧气為非可燃气体但它却会帮助其它材料的燃烧,而液氢在一侷限的工作区域裡蒸发会產生一和空气混合的可燃物。
大多数低温液体在蒸发变成气态时均為无色无味,虽然液氧為浅蓝色,但其它大多数的低温液体,其液态也為无色,然而这些极冷的液体和蒸汽,当它们在大气中时,都会有共同的警示持质,这些极冷的满体会冷凝空气中的水气而產生一明显可见的雾,此雾扩散的区域会比蒸发的液体扩散的区域要广。
三、处理
在处理液体时,每次都要狠小心,由於它们极低的温度,对皮肤和组织会產生低温的冻伤,这些液体的蒸汽也是极冷,因此也產生烧伤(即被冻伤的组织)。
人体中一些较纤细敏感的组织,如眼睛若短暂地暴露这些冷态的气体中时会受伤害,而脸部或手部的皮肤由於接触时间过短而无影响。去除沸腾和溅出的液体及它溢出的冷态气体,当灌充一温度的容器或将物体插入液体中时总会发生液体沸腾和溅出,所以在做这些动作时,要慢慢地来,以减液体的沸腾和溅出,不可将身体直接碰触未隔离的管路或装有低温液体的容器,否则此极冷的物质会迅速黏在皮肤上,而当你试图要拿开它时会连肉一起撕下,即使是非金属物质低温下接触也是狠危险,用夹子将浸在低温液体中的物体拿出时,这些低温物质除了对人体会造成冻疮或黏在皮肤上外,其在室温时柔软易弯曲的物质如橡胶或塑胶在此低温下会变得硬而脆,因而容易折断,碳钢在此低温下变得易碎因此若受压力会容易破裂。
四、保护性衣物
在低温液体的转换和正常处理时,最好戴上安全眼镜,假如有喷出或溅出的情况时,应戴面罩或化学护目镜以便多一层保护。
处理时会接触到低温液体和蒸气者应戴低温专用或乾皮革手套,手套应宽鬆以便於当低温液体溢出碰到手套时可以狠快地脱下,依应用的不同也许还应增加其它特殊的衣物,在室外工作最好穿长裤和长靴或工作鞋。
五、惰气的特殊安全预防措施
惰气系统的主要危险有容器,管线或系统破裂和窒息,即使是在一有良好隔离的容器中保存,低温液体不可能无限期以液态保存,任何陷在阀间的液体或低温蒸气都有可能会导致压力增加过多使得容器或管路剧烈破坏,因此使用可靠的减压装置才是控制之道。
外层為真空的贮槽内装低温液体,当失去真空时此一系列内的蒸发会增加,这可能会导致减压装置作用并且将產品排出,排出的气体应被排至安全的户外地区,假如室外排出不可能时,使用者应确定其所处的环境有适当地通风。
液氦也有将空气变為固体的可能,因此会阻塞安全减压装置和开口,而导致容器破裂。
六、氧气的特殊安全预防措施
液氧贮存处理的区域严禁烟火,不可让液氧或富氧的空气和有机物质或可燃物或易燃物等接触,一有机物当被热火花或甚至被机械衝击,而与氧气起激烈反应的有油、柏油、煤油、衣服、焦油和含有油脂的污物,假如液氧溅至柏油或内含易燃火物的表面时,不可走在上面或将设备滚过溅出的区域,在所有的烟雾都消散后将点火的火源移开至少30分鐘。
若衣服上被液氧溅上或吸附有液氧或暴露在氧气浓度狠高的区域则最好马上到有正常空气供应处,待上至少一小时,或人员留在有良好通风的区域并避免任何的火源直到他们的衣服上的氧气未过量,吸附有氧气的衣服最容易起火而且燃烧地狠剧烈。
七、贮槽
贮槽的外形有球形或圆筒状,贮槽可放置在固定所在作為静置贮存容器或可装在卡车身上以便於运输,贮槽的计量单位如採用加崙,从大约300加崙到420000加崙尺寸的贮槽都有,容量在10000加崙以上的贮槽,在其环状的空间裡应用粉末加以隔离,安全减压阀保护依ASME规格有关压力和温度规定的贮槽。
八、灌充和转充管线
液体的转充管线是用来将液体从贮桶中移出,以代替手操作的不方便,典型的转换线是利用產品压力的增加或外在的压力将液体移出,液氦和液氢的管线须外层為真空,这是由於此二液体的温度极低及蒸发的热狠少,预定用来运送气体產品的液体钢瓶应有压缩气体协会的标準的出口以便於可衔接合适的压力调节设备,液体產品在经由隔离或未隔离的弹性或固定管路由钢瓶移出时也应附有类似的出口,长且固定的管线是用来将液体產品从通常為有隔离的贮槽中移出,短的管线是用於高產品流量但通常是不隔离的贮槽中移出,但有例外情况即当工作人员的保护為必须时管线和贮槽间的连接各製造商均不同。
九、建筑物
(一)要有适当的通风。
(二)假如侷限的工作区域中如有漏气或不正常情况时,要先做氧气浓度测试,19.5%的氧气浓度為工作时不须有特殊呼吸设备所建议的最低浓度,若氧气浓度超过25%则万一有火源点燃会导致衣服和其它物质剧烈燃烧。
(三)假如在室内有液氢容器的使用则要确定其气体排放至安全地点,假如有漏气的可能性,要用可燃气体侦测器检查。
十、消防
要列出某一特定消防技术而涵盖所有有关低温液体的火灾者是不可能,每一场火灾要以其低温液体的数量及其性质,火场位置和相邻区域,居民及其它相关因素衡量以採取适当的消防措施,然而下列的消防程序适用於所有有关低温液体的火灾。
(一)非消防人员应离开火场,假如现场有可燃性低温液体则可燃区,在正常的情况下,其空气中水蒸气所形成的云雾区域会超过压缩空气所在的范围,人员应安全撤离雾品。
(二)假如是可燃性液化气体的火灾则最好的消防措施就是将低温液体或汽化的气体关掉。
(三)假如火场有电器设备则在使用水灭火或二氧化碳或乾的化学灭火剂之前要将电源关掉。
(四)当用水灭火时,水量要大,最好用喷洒式以冷却火场周围区域的设备,洒水以冷却任何燃烧物质,将其温度降低至燃点以下,假如可能不要喷洒低温区域的设备或直接将水喷沱於温液体的上面,喷洒的水要远离排放管和安全减压装置否则这些东西会被冻结,当处理大量的可燃性低温液体时,可使用消防管及可调整的喷嘴。
(五)依据情况通常我们对於在侷限区域中的可燃性低温液体的火灾是不建议扑灭,假如无法切断可燃性气体的供应,则漏出的未燃气体会在空气中形成一爆炸性混合物,此混合物可能因其它燃烧物质或表面受热而点燃,通常让气体在侷限内自燃完毕,同时用水保持邻近区域的低温要比人员冒险进入一可能会爆炸的区域救火来的好。
(六)假如火场有惰性的低温液体时则到现场抢救的消防人员可能会有窒息的危险,消防人员应先判断决定那一类的危险较大,因為供应阀可能在另一区域,由於火势的阻隔或因氧气不足有窒息的危险,使得关掉供应阀不容易达到。
(七)假如火场有氧气或液氧,则其在现场所扮演的角色和在空气中的氧气所扮演的角色一样即助燃,氧气本身不会燃烧,不会引起火灾,除非有燃烧物质在现场才会有火灾,其差别乃是多餘的氧气会使已燃烧的物质烧得更剧烈或爆炸,儘可能地将氧气的供应关掉,二氧化碳,乾的化学物或泡沫会狠快地有效地盖覆液氧或气氧,為了将火势扑灭,肘燃烧物质温度降低至燃点以下是必要的,用大量喷洒的水灭火。
十一、低温烧伤的急救
和低温液体接触的组织会產生类似热烧伤的伤害,并且导致广泛受伤的组织严重地冻结,用大量微温的水(105-115℉(41-46℃)) 冲洗患部,以解除其结冻,解开任何可能会限制血液循环的衣服,绝对不可用热,严如受伤的区域狠广则要用消毒保护性的绷带或乾净的布置盖伤处,防止患部受到更多的伤害,并且立即看医生。
十二、内科医生的注意事项
被冻伤的组织应立即浸泡在水温105-115℉(41-46℃)的水池裡,避免用乾热。
被冻伤的组织无痛,似蜡状无血色的黄色,当溶解时组织会觉得疼痛并肿大,而且血液循环恢復时,原来苍白的顏色会变成粉红或红色,已冻结的组织出现严重且广泛地细胞质损伤而且易被感染,所以若送医治疗有所延误时,我们也不建议要快速地,重加热组织,假若体温下降时,病患要慢慢地加热使其暖和,在处理体温过低的过程中有发生休克的可能,严重的体温过低,亦可能导致心臟跳动困难。
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