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1化工生产中压力容器内的介质种类繁多。这些介质中间不少是具有易燃、易爆、有毒、有害的特性，尤其是化工生产一般在高温、高压、深冷、真空等特殊条件下进行的，这些介质会随着工艺条件或外部环境的改变而变化，极易超温、超压、喷出、泄漏等，造成火灾、爆炸事故。因此，压力容器操作人员应该了解和熟悉本岗位压力容器内介质的特性，这对于压力容器的安全运行和事故防范是很重要的。第一章压力容器常用介质及特性2第一章压力容器常用介质及特性第一节、常用介质的基础知识一、状态与相二、状态的变化与相图三、临界温度与临界压力四、燃烧五、闪点和燃点六、毒性七、腐蚀性3第一章压力容器常用介质及特性第一节、常用介质的基础知识一、状态与相1、状态自然界中物质所呈现的聚集状态（或称形态）通常有气态、液态和固态。其中任何一种聚集状态只能在一定的条件下（温度、压力等）存在。当条件发生变化时，物质分子间的相互位置就发生相应变化，即表现为状态的变化。熔化液化沸腾蒸发凝固升华气化蒸发气化沸腾蒸发气化液化沸腾蒸发气化熔化液化沸腾蒸发气化凝固熔化液化沸腾蒸发气化升华凝固熔化液化沸腾蒸发气化4第一章压力容器常用介质及特性2、相在某种条件下，物质可有两种以上的状态共存，此时，各状态间能在较长时间内保持清晰的界面，界面以内自成均匀体系。这种以物理上的清晰界面跟其它部分相区别的均匀体系成为“相”。在多数情况下，物质的三态只以单相存在。固体固相液相液体气相气体5第一章压力容器常用介质及特性二、状态的变化与相图1、相图、相变相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分关系的综合图形，其所表示的相的状态是平衡状态，因而是在一定温度、成分条件下热力学最稳定、自由能最低的状态。物质的三态中的任何一种聚集状态，都只能在一定的条件下存在，当条件发生变化时，物质分子间的相互位置就会发生相应的变化，即表现为相变。6第一章压力容器常用介质及特性二、状态的变化与相图2、各种状态变化举例熔化：冰雪融化、高热病人利用冰袋降温、消融的冰凌、“保险丝”烧断、饮料中的冰块体积减小；凝固：雹、河水结冰、岩浆变成岩石、寒冬用手摸室外的金属发生“粘手”的现象、铜水浇铸铜像；汽化：夏天洒在地上的水很快变干、湿衣服晒干、墨汁变干、太阳出来雾散了；升华：冰冻的衣服晒干、用久的灯泡钨丝变细；液化：露、雾、冰棍冒“白汽”、火箭发射时水池上的“白汽”、秋天窗户玻璃上的水雾、夏天从冰箱里拿出的鸡蛋过一会儿会变湿、烧开水时水壶上方的白汽、冬天室外人讲话时呼出的白汽、夏天装冰水的杯子外壁“出汗”、冬天人口中呼出“白气”、夏天，自来水管“出汗”；凝华：冬天窗户玻璃上的冰花、霜、雾凇、用久的灯泡变黑、棒冰包装袋内的“白粉”。7二、状态的变化与相图相平衡，当两相接触时，由于温度、压力和组分浓度存在差异，相间将发生物质和能量的交换，直至各相的性质如温度、压力、组成等不再随时间变化，此状态即处于相平衡。例如：液汽固液“相平衡”的作用通过“相律”研究相平衡系统中描述系统的各系统变数之间的关系。通过“相图”研究多相体系的状态如何随温度、压力和浓度等变量的而发生的变化。第一章压力容器常用介质及特性8精馏塔加热器塔本部多层塔板冷凝器根据物料特性不同，通过调节压力、温度、浓度等的变化，从塔的上部得到纯的易挥发组分,难挥发组分则从塔底下部排出.第一章压力容器常用介质及特性实例：蒸馏（或精馏）的原理9第一章压力容器常用介质及特性三、临界温度与临界压力临界温度：每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就是临界温度。LNG的临界温度为-82.3℃。临界压力：要使物质液化，首先要设法达到它自身的临界温度。有些物质如氨、二氧化碳等，它们的临界温度高于或接近室温，对这样的物质在常温下很容易压缩成液体。有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很低，其中氦气的临界温度为零下268℃。在临界温度下，使气体液化所必需的压力叫做临界压力。LNG的临界压力为45.8kg/cm³。10第一章压力容器常用介质及特性四、燃烧燃烧是一种放热发光的化学反应，其反应过程及其复杂，游离基的链锁反应是燃烧反应的实质，光和热是燃烧过程中发生的物理现象。燃烧条件：可燃物、助燃物、着火点（燃点）燃烧速度也叫做火焰传播速度，是指火焰从垂直于燃烧焰面向未燃气体传播的速度。用来表示燃气燃烧的快慢，反映单位时间烧去可燃物的数量。气体燃料的燃烧比液体和固体燃料容易发生，燃烧速度也更快。因为气体燃烧缺少熔化、蒸发的那个准备过程。经测试，燃气的最大燃烧速度分别为氢气的2.80m/s，甲烷的0.38m/s，液化石油气的0.38∽0.50m/s。综合起来，一旦燃气发生泄漏，吹到有明火处引起燃烧，即使距离上百米，也能在极短时间内迅速燃烧到发生泄漏的地方，引起火灾，或者发生爆炸！11第一章压力容器常用介质及特性五、闪点和燃点1、闪点在一定温度下，石油的轻质馏分产品会发生蒸发，其蒸气和空气混合就形成可燃的混合气体，当用火焰与这种混合气体接触而闪出火花时，在这一瞬间发生燃烧的过程就叫做闪燃，发生闪燃的最低温度就叫闪点。也可以说蒸气发生闪燃的最低温度叫闪点。在此温度下只能引起闪火，而不会引起连续的燃烧。闪点可用来区别各种轻质油品引起火灾的危险程度。12第一章压力容器常用介质及特性2、燃点当轻质油品温度超过闪点所产生的蒸气与空气混合后，与明火接触能发生连续燃烧的最低温度就称为燃点，又称为着火温度。燃点也可以是蒸气与明火接触能发生连续燃烧的温度。在常压下，LNG的沸点为-162.5℃，熔点为-182℃，着火点为650℃。而液化石油气的主要成分的燃点介于475℃∽510℃。13第一章压力容器常用介质及特性六、工业毒物及其对人体的毒害压力容器在使用中，常常接触到许多有毒物质。在生产过程中，当毒物达到一定浓度时便会危害人体健康。因此，在生产中预防中毒是极为重要的。一、工业毒物与中毒毒物是指较小剂量的化学物质，在一定的条件下，作用与机体与细胞成分产生生物化学作用或生物物理变化，扰乱或破坏机体的正常功能，引起功能性或器质性改变，导致暂时性或持久性病理损害，甚至危及生命。在工业生产过程中所使用或产生的毒物叫工业毒物。在劳动过程中，工业毒物引起的中毒被称为职业中毒。毒性分级：职业性接触毒物危害程度分级GBZ230-2010工业毒物侵入人体的途径有三个，即：呼吸道、皮肤和消化道。而毒性气体中毒，一般是经呼吸道进入人体。14第一章压力容器常用介质及特性二、工业毒物的分类工业毒物的分类方法很多，一般有以下四种：1、按毒物的化学成分：有机类和无机类。2、按毒物的形态分：气体类、液体类、固体类、雾状类。3、按毒物的作用性质分：刺激性、窒息性、麻醉性、腐蚀性、致敏性、致热源性等。4、按损害的器官和系统分：神经毒性、血液毒性、肝脏毒性、肾脏毒性、全身性毒性等。15第一章压力容器常用介质及特性三、工业毒物的毒性和分级毒物剂量与反应之间的关系常用指标有以下几种：1、绝对致死剂量或浓度（LD100或LC100）,全部死亡的最小剂量或浓度；2、半致死剂量或浓度（LD50或LC50），半致死亡的剂量或浓度；3、最大耐受剂量或浓度（LD0或LC0），全部存活的最大剂量或浓度；4、最小致死剂量或浓度（MLD或MLC），个别死亡的剂量或浓度；16第一章压力容器常用介质及特性四、工业毒物的毒性和分级毒物急性毒性常按LD50（吸入2小时的结果）进行分级，可将毒物分为剧毒，高毒，中等毒，低毒和微毒等五级。毒物的最高允许浓度是指在目前医学水平上，认为对人体不会发生危害作用限量浓度。最高容讦浓度是以每立方米的空气含毒物的毫克数来表示的，单位是毫克/立方米。毒性分级大鼠一次经口LD50/﹝mg/kg）6只大鼠吸入4小时死2～4只浓度（ml/m3）兔涂皮时LD50/﹝mg/kg）对人可能致死量g/kg总量/g（60kg体重）剧毒＜1＜10＜5く0.050.1高毒1一10-5-0.05-3中等毒50一100-44-0.5-30低毒500一1000-350-5-250微毒＞1000＞10000＞2180＞15＞100017第一章压力容器常用介质及特性七、腐蚀性腐蚀是指(包括金属和非金属)在周围介质(水、空气、酸、碱、盐、溶剂等)作用下产生损耗与破坏的过程。压力容器介质中有的是具有腐蚀性的，皮肤接触会造成表面灼伤、组织坏死、瘙痒等，介质的腐蚀也是造成压力容器失效的主要原因之一。18第一章压力容器常用介质及特性一、介质的爆炸性1、爆炸概念、分类爆炸：物质从一种状态迅速转变为另一种状态，并在瞬间放出大量能量，同时产生巨大声响的现象。爆炸可分物理性爆炸和化学性爆炸。物理性爆炸：物质因状态或压力发生突变而强力崩裂的爆炸称为物理爆炸。爆炸前后物质的性质及化学成分均不改变。化学性爆炸：由于物质发生极迅速的化学反应，产生高温高压而引起的爆炸称为化学性爆炸。爆炸前后物质的性质和成分发生了根本的变化。化学性爆炸可分简单分解爆炸、复分解爆炸爆炸性混合物爆炸，也可分气相、液相和固相爆炸。19第一章压力容器常用介质及特性2、爆炸极限可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气的混合物遇引火源能够发生爆炸燃烧的浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限，爆炸燃烧的最低浓度称爆炸浓度下限，最高浓度称爆炸浓度上限。爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合物种的体积分数来表示，有时也用单位体积气体中可燃物的含量来表示。g/m³或mg/L203、影响爆炸极限的因素爆炸极限不是一个固定值，它是随着一些因素而变化：原始温度爆炸性混合物的原始温度越高，则爆炸极限范围越宽，即爆炸下限降低而爆炸上限越高。原始压力混合物的原始压力对爆炸极限有很大的影响，在压力增加的情况下，其爆炸极限的变化就很复杂。若混合物中所含惰性气体的体积分数增大，爆炸极限的范围缩小，安全性提高。充装容器的材质、尺寸等火花的能量、热量交换表面的面积、引火源和混合物的接触时间等。21第一节、气体的分类第二节、常用介质的特性第二章常用气体的分类及特性22第一节、气体的分类压力容器中气体的分类很多，这里按其燃烧性、毒性、临界温度来划分。1、燃烧性：易燃、助燃、不可燃；2、毒性：剧毒、有毒、无毒；3、临界温度：压缩气体、高压液化气体、低压液化气体、溶解气体等。临界温度小于-10℃的为永久气体；临界温度大于或等于-10℃，且小于或等于70℃的为高压液化气体；临界温度大于70℃的为低压液化气体。压力容器的介质分类按《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG21-2009中介质的分类（附件A、100页）A1.1介质分组第二章常用气体的分类及特性23第二章常用气体的分类及特性第二节、常用介质的特性一、危险化学品在工业生产过程中经常与危险化学品接触，化学品中有些是易燃易爆的，有些是有毒的、有腐蚀性，有些是具有放射性的，总之在化学品中有相当一部分是具有对人体和生产有危害和风险的。下面主要了解一下危险化学品的分类及个別类型危险化学品的性质及危害预防。24第二章常用气体的分类及特性化学品：是指天然的或人造的各类化学元素、化合物和混合物。危险化学品：化学品中具有易燃、易爆、毒害、腐蚀、放射性等危险特征，在生产、储存、运输、使用和废弃物处置等过程中容易造成人身伤亡、财产损毀、污染环境的均属危险化学品。25第二章常用气体的分类及特性按消防法把燃烧性危险物品分为七类：爆炸物品，易燃可燃液体，易燃和助燃气体，自燃物品，遇水着火物品，易燃固体，氧化剂等七类。26按国家GB13690-2009化学品分类和危险性公示将常用危险化学品按危险特征分为八类，分类如下：1、爆炸品：在外界作用下,发生剧烈化学反应,瞬时产生大量的气体和热量,使周围压力急骤上升,发生爆炸，對周围环境造成破环的物品。第二章常用气体的分类及特性272、压缩气体和液化气体：本类化学品系指压缩、液化或加压溶解的气体，并应符合下列情况之一者：1）临界溫度低于50℃,或在50℃时，其蒸汽压力大于294Kpa的压缩或液化气体。2）溫度在21.1℃时，气体的绝对压力大于275Kpa，或在54.4℃时，气体的