实验室安全学

第一章：绪论实验室安全学的重要性：实验室是探索新的科学规律、开发新的技术和装备、发现新材料、新功能的主要场所，有各种电器、仪器、各种机械设备、化学材料、多种气体等，这些装备和材料在工作过程中存在多种不安全因素，严重威胁人身安全、健康和公共安全，因此开设实验室安全学。发生事故后，严重影响实验进程；对人身安全：会造成严重的人身伤害；对国家财产：会造成国家财产重大损失；对将来的工作：会对将来的工作和发展产生重要影响。实验室常见的事故类型：分为：火灾、爆炸、电击、中毒、射线伤害、其他安全问题。1火灾分为电气火灾、化学药品火灾、其他（吸烟）等。2爆炸：可燃气体爆炸、化学药品爆炸、氧化剂活泼金属爆炸、高压容器爆炸3电击：供配电系统电击、雷电电击、静电电击4中毒：化学药品中毒氰化钾、氰化钠等、有毒气体中毒例：氯气、CO2、氟气等、有毒金属中毒Pb等5射线伤害分为放射性核辐射等、其他射线（X射线、紫外线）等6其他安全问题如：粉尘、噪音、机械设备、微生物、污染、空气污染、水污染实验室安全学学习目的：保护人的安全与健康，避免物质财产的损失，保障技术功能和环境的安全。这就使安全科学的目的从单纯着眼于人而扩展到人一机－环境的安全性。第二章：燃烧、火灾与爆炸㈠燃烧篇1燃烧的必要条件及防火的基本原理A燃烧必需同时具备以下三个条件：(1）可燃物烧凡是能与空气、氧气或其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质，称为可燃物。(2）助燃物具有较强氧化性能，能与可燃物发生化学反应并引起燃烧的物质，称为助燃物或助燃剂。(3）着火源具有一定温度和热量、能引起可燃物质着火的能源称为着火源。B防火基本理论：防火：采取措施防止火灾发生。防止燃烧的三个必要条件同时存在并避免它们的相互作用，这是防火技术的基本理论，是防火技术措施的根据。防止火灾发生是避免火灾危害的根本和最有效的方法。2燃烧类型按照燃烧的特性不同，燃烧可分为自燃、闪燃和着火（燃烧）三种类型⑴自燃和自燃点。①自燃和自燃点的定义：可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行着火的现象称为自燃。引起物质自燃的最低温度称为自燃温度（引燃温度），简称自燃点。②自燃的类型，根据促使可燃物质升温的热量的来源的不同，自燃可分为受热自燃和本身自燃两类：a、受热自燃，可燃物质由于外部加热，温度升高到自燃点而发生自行燃烧的现象，称为受热自燃。b、本身自燃，可燃物质由于本身的化学、物理或生物作用等产生的热量，使温度升高到自燃点而发生自行燃烧的现象，称为本身自燃，简称自燃；⑵闪点可燃液体因环境温度缘故，有可燃蒸汽蒸发出来，积存在液面上，液面上少量蒸汽与空气混合，遇明火一闪即灭（延续时间少于5s）的燃烧现象（短暂的燃烧过程）叫做闪燃。可燃液体发生闪燃的最低温度叫做闪点。闪燃是可燃液体发生着火的前奏，也是危险的警告。可燃液体的闪点越低，发生火灾、爆炸的危险性越大。一般来说，沸点越低的可燃液体，闪点越低，越容易引起火灾。⑶燃点：可燃物质发生着火的最低温度，称为该物质的着火点或燃点。物质的燃点低于该物质的自燃点。不同的可燃物质处在相同火源条件下，燃点低的物质首先着火。燃点越低的物质，火灾的危险性越大。㈡火灾：火灾是失去控制并对人身和财产造成危害的燃烧现象，它是一种事故。火灾是实验室中发生最多，危害最严重的事故。火灾发生的条件为：阴燃、轰然阴燃一种只在气固相界面处的燃烧反应，而没有气相火焰的燃烧现象。轰然室内发生火灾后、第一、第二着火物形成火势足够大引起室内绝大多数可燃物热解、汽化、其浓度达到着火极限形成全室气相火焰的现象。特点：a氧化反应速度小、温度低、传播慢；b可以在较低的氧气浓度环境中传播；c产生较多的烟、有毒气体和可燃气体；d阴燃蔓延速度随氧气浓度增加而增加，达到一定浓度可转变为有焰燃烧。①火灾的发生条件：同时具备可燃物、助燃物及火源；燃烧反应产生的热量大于燃烧反应必须消耗的热量；燃烧不可控制。②发展过程：火灾的的发展一般经历由小到大，由阴燃、起火、蔓延、扩大成灾的过程。1）酝酿期（初期）：有阴燃和冒烟；2）发展期：一般指引燃第二着火物到轰然之间，火苗窜起，火势扩大；3）全盛期：发生轰然到火势衰减之前，全面着火，形成火灾；4）衰灭期：灭火见效或燃尽后，火势衰落、熄灭。火灾过程与房间的开口状况密切相关，火灾初期影响不大；火灾发展期，氧气消耗量增大，没有开口供氧不足，限制火势发展，是灭火的好时机。③火灾种类：根据可燃物质种类及其燃烧特性，火灾种类分为五类：A类火灾：指含碳固体可燃物，如木材、棉、麻纸张等燃烧的火灾。B类火灾：指可燃液体，如汽油、煤油、乙醇、丙酮等燃烧的火灾。C类火灾：指可燃气体，如煤气、甲烷、氢气等燃烧的火灾。D类火灾：指可燃金属，如钾、钠、镁、锂、铝镁合金等燃烧的火灾。5．E类火灾：指带电物体燃烧的火灾。④防火基本措施防火技术措施（1）严格管理可燃物质（2）降低助燃物的浓度当空气中的氧气含量在15％以下时,一般可燃物质将停止燃烧，在使用和储存可燃物质时，用中性或惰性气体覆盖其表面使之与空气隔离,可防止其氧化燃烧（3）消除火源或与火（或热体）可靠隔离（4）选择耐火阻燃材料在有些情况下，选择耐火阻燃材料，对预防火灾产生是十分简单和有效的。㈢爆炸类型：按爆炸的性质分三大类：物理性爆炸、化学性爆炸、核爆炸（1）物理性爆炸是由物理变化（如温度、压力、体积等变化）引起的爆炸。其特征是爆炸前后，爆炸物质的化学成分及性质均不变化。（2）化学性爆炸是物质在短时间内完成化学反应，形成新物质，产生高温、高压而引起的爆炸。特点：是反应速度快，发出大量的热量，同时产生具有强大威力的冲击波。化学性爆炸可分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸、可燃性混合物爆炸（实验室最常见）。（3）核爆炸。由原子核发生裂变反应或核聚变反应所引起的爆炸。①爆炸极限:可燃物质（可燃气体、蒸汽、薄雾、粉尘或纤维）与空气（氧气或氧化剂）均匀混合形成爆炸性混合物，其浓度达到一定的范围时，遇明火或一定的引爆能量立即发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限（爆炸浓度极限）。形成爆炸性化合物的最低浓度叫做爆炸浓度下限，最高浓度叫做爆炸浓度上限，上、下限之间叫做爆炸浓度范围。②最小着火能量:爆炸性混合物的引爆需要一定的着火能量，每一种爆炸性混合物，都有一个引起爆炸的最小着火能量，低于最小着火能量，混合物就不会爆炸。最小着火能量越低的物质越容易被引爆③粉尘爆炸特点:a、粉尘混合物爆炸时，燃烧不完全；b、有产生二次爆炸的可能性；c、爆炸的感应期较长；可达数十秒，为气体的数十倍；d、点火起始能量大。达10J数量级，为气体的近百倍；e、会产生两种有毒气体，一氧化碳和爆炸物自身分解毒气；f、粉尘混合物的爆炸下限不是固定的，与分散度、湿度、氧气含量等有关；j、粉尘的密度比气体大因此爆炸时能量也大，造成的破坏也大。④防暴基本措施a、防止爆炸性混合物的形成b、控制可燃物质的浓度c、隔绝空气d、保持系统正压e、设置气体检测装置f、消除和控制明火、电弧、高温热体和其他能量第三章：灭火与逃生常用灭火器与灭火剂水灭火介质；水是最常用的灭火剂，用水灭火具有简单、易得、价廉、有效等优点。它具有吸热降温，吸热延时，降氧熄燃，冲散燃烧物，降低可燃液体浓度的作用。用水灭火时，其形态有：直流水、开花水和雾状水。卤族元素灭火剂：卤族元素灭火剂系指分子中含有卤族元素的一系列碳卤化合物。常用的卤族元素灭火剂为卤代烷。干粉灭火剂：干粉灭火剂是由灭火基料和少量防潮剂、流动促进剂及结块防止剂等混合成的固体粉末。蒸汽灭火剂：蒸汽灭火是用它来冲淡火区的可燃气体，降低空气中氧的含量，从而阻止燃烧，达到灭火目的。二氧化碳灭火剂：二氧化碳是应用最早灭火效果良好的气体灭火剂。泡沫灭火剂：泡沫是一种常用的灭火剂，是扑灭B类和A类火灾的有效介质。它分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂两种，空气泡沫又称为机械空气泡沫。烟雾灭火器与烟雾灭火剂：烟雾自动灭火器由发烟器、浮漂、滑道三部分组成。氮气灭火剂轻金属灭火剂：轻金属灭火剂按灭火剂的状态和成分分为两种：一种是粉状轻金属灭火剂；第二种是三甲氧基硼氧六环液体灭火剂(即7150灭火剂)。7150灭火剂：7150灭火剂的主要成分为三甲氧基硼氧六环，分子式为(CH：O)：B：03，是一种无色透明液体。灭火器的选择⑴灭火器选择应考虑的因素①灭火器配置场所的火灾种类；②灭火器的灭火有效程度；③对保护物品污损程度；④设置点的环境温度；⑤使用灭火器人员的素质；⑥根据不同灭火机理选择不同类型的灭火器；⑦)在同一灭火器配置场所应尽量选用操作方法相同的灭火器；⑧在同一灭火器配置场所，应选用灭火剂相容的灭火器。⑴灭火器的选用:灭火器的选用应按照火灾类别和不同的灭火机理来选择。①扑救A类火灾应选用水、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。②扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器。扑救极性溶剂B类火灾不得选用化学泡沫灭火器，因为醇、醛、酮、醚、酪等极性溶剂与化学泡沫接触时，泡沫的水分会迅速被吸收，使泡沫很快消失，这样就不能起到灭火的作用。③扑救C类火灾，应选用于粉、卤代烷、二氧化碳型灭火器。④扑救带电火灾应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭，火器。⑤扑救A、B、C类火灾和带电火灾应先用磷酸铵盐于粉、卤代烷型灭火器。⑥扑救D类火灾的灭水器材应由设计部门和当地消防监督部门协商解决。对D类火灾，即金属燃烧的火灾，国外多采用粉状石墨灭火器和灭金属火灾的专用干粉灭火器。国内最近已研制出轻金属于粉灭火剂，并获得国家专利，即将投入批量生产。火灾逃生十决:第一诀：逃生预演，临危不乱。第二诀：熟悉环境，暗记出口。第三诀：通道出口，畅通无阻。第四诀：扑灭小火，惠及他人。第五诀：保持镇静，明辨方向，迅速撤离。第六诀：不入险地，不贪财物。第七诀：简易防护，蒙鼻匍匐。第八诀：善用通道，莫入电梯。第九诀：缓降逃生，滑绳自救。第十诀：避难场所，固守待援。第十一诀：缓晃轻抛，寻求援助。第十二诀：火已及身，切勿惊跑。第十三诀：跳楼有术，虽损求生。第四章：电气安全与防范措施电器危害的特点:a非直观性b途经广c能量范围广，能量谱密度分布也多种多样d作用时间长短不一e不同危害之间的关联性电气火灾的起因:1．接触不良2．过电流3．异常电压升高4．不稳定的短路或接地故障5．不稳定的短路或接地故障6．操作不当7．设计或安装错误8．雷击电气火灾的预防措施:1．设备及电器用品选取尽量选择无油或少油设备，因为不管是什么油，受高温后都会分解为气体，即使自身不会燃烧，也有爆炸的危险。选择开关电器，应考虑在操作时的电弧问题。另外，应该选择有防误操作的配电设备，以避免因误操作产生电弧而引发火灾。要注意选用质量合格的设备、元件及各种电气用具和用品，防止因使用假、冒、伪、劣产品而引发电气火灾。2．线路选取电气线路应有足够的耐压水平和绝缘电阻，以防止绝缘被击穿而发生短路，或因为漏电电流产生发热而使引发火灾。3．系统保护合理选择系统保护，包括各种过载保护、短路保护、剩余电流保护等，是防止电气火灾的重要措施。4．提高施工质量电气系统安装时，一定要保证质量。特别是要注意电气连接一定要牢固可靠，许多电气火灾都是由于电气连接处的故障引起的。5．正确使用电气设备对于电热设备，一定要保证其良好的散热环境。不要乱拉电线、插座板，避免插座负荷过大产生严重发热而引发火灾。遇到意外停电时，一定要注意关闭电源开关，如果记不清有哪些开关需要关闭，可关闭总电源开关，以免重新来电后，因现场无人看管，电气设备重新工作而引发火灾。6．加强检修平时要加强对电气设备和线路的检修，及时发现问题及时解决，将事故消灭在萌芽之中供配电系统的电击与防护直接接触电击防护:防避直击雷都是采用避雷针、避雷带、避雷线、避雷网作为接闪器，然后通过良好的接地装置迅速而安全把它送回大地。简洁接触电击防护:第五章：实验室压力容器安全压力容器的定义：容器器壁两边存在一定压力差的所有密闭容器，均可称作压力容器。气瓶的定义：通常指在环境温度（－40～60℃）下使用，公称压力1.0-30Mpa，公称容积0.4-3000L，盛装永久性气体、液化气体或混合气体的无缝、焊接密闭容