焊接与切割安全操作技术
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第三节 常用酸、碱和有机溶剂的化学性质及安全使用

酸性腐蚀品危险性较大,它能使人的皮肤受腐蚀,其中强酸可使皮肤立即出现坏死现象。

一、酸的化学性质

酸一般有腐蚀性。酸是电离时生成的阳离子全部是氢离子(H+)的化合物,25℃时,其稀溶液的pH值小于7。酸是一类化合物的统称。根据酸在水溶液中电离度的大小,有强酸和弱酸之分,一般认为,强酸在水溶液中完全电离,如盐酸、硝酸;弱酸在水溶液中部分电离,如乙酸、碳酸。

1.盐酸(氢氯酸)(HCl)

大多数氯化物均溶于水,电位序在氢之前的金属及大多数金属氧化物和碳酸盐都可溶于盐酸中。浓盐酸有强烈的挥发性和刺激性气味,使用时应注意防护或加入抑雾剂。

2.硝酸(HNO3

具有较强的氧化性,几乎所有的硝酸盐都溶于水,除铂、金和某些稀有金属外,浓硝酸几乎能溶解所有的金属及其合金,具有强氧化性和腐蚀性。

3.硫酸(H2SO4

除钙、锶、钡、铅外,其他金属的硫酸盐都溶于水。热的浓硫酸具有很强的氧化性和脱水性,硫酸的沸点较高,为338℃。硫酸对人体和设备有危害,稀释时要向水中加酸,并搅拌,不能向酸中加水,以防飞溅。

二、碱的化学性质

氢氧化钠等强碱能严重灼伤人的皮肤,可使皮肤很快出现可见坏死现象。碱在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子,电离时能吸收质子的物质为碱性。氢氧化钠俗称火碱、烧碱,氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰,可由生石灰(即氧化钙)与水反应制得,反应时会放出大量的热,有刺激性。

三、有机溶剂溶解气体的化学性质

1.乙炔气的化学性质

乙炔是极易燃烧、容易爆炸的气体。含有7%~13%乙炔的乙炔-空气混合气,或含有30%乙炔的乙炔氧气混合气最易发生爆炸。

2.液化石油气的化学性质

液化石油气无色透明,具有烃类特殊气味。在常温常压下液态的石油气极易挥发,汽化后体积能迅速扩大250~350倍,也就是说1L液化石油气挥发,能变成250L以上的气体,而且比空气重1.5~2.0倍。

液化石油气与空气混合能形成爆炸性混合物,一旦遇有火星或高热就有爆炸、燃烧的危险。液化石油气是加压液化的石油气体,储存于罐或钢瓶中,在使用时减压后又由液态气化变为气体。一旦设备、容器、管线破漏或瓶阀崩开,大量液化气喷出,由液态急剧减压变为气态,大量吸热,结霜冻冰。如果喷到人的身上,就会造成冻伤。

四、酮类溶剂

清洗中使用的酮类主要有丙酮和甲乙酮。丙酮是可以溶于水的亲油性溶剂,是一种溶解范围较广的溶剂,对许多有机物都有溶解能力,而且毒性低,可用作清洗剂,但闪点较低,属易燃溶剂,使用时要特别注意安全。

五、酯类溶剂

清洗用的酯类溶剂种类很多,常用的有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯。酯类溶剂的特点是毒性比较低,有芳香气味,不溶于水,多用作油性有机物的溶剂。

六、压缩气体的化学性质

1.氢气的化学性质

氢气在常温常压下为无色、无臭、无毒、可燃性气体,氢气密度小,易泄漏,扩散速度很快,易和其他气体混合。氢气与空气混合易爆炸,也极易引起自燃自爆。

2.氧气的化学性质

氧气是强烈的助燃烧气体,在高温下纯氧十分活泼:温度不变而压力增加时,可以和油类发生急剧的化学反应并引起发热自燃,进而产生强烈爆炸。氧气瓶一定要防止与油类接触,并绝对防止让其他可燃性气体混入。

3.氩气的化学性质

氩是单原子不具化学活性的气体,它不会与其他元素或化合物反应。氩气是一种无色、无味的惰性气体,是目前工业上应用很广的惰性气体。它的性质十分不活泼,既不能燃烧,也不助燃。对特殊金属,例如铝、镁、铜及其合金和不锈钢在焊接时,往往用氩作为焊接保护气,防止焊件被空气氧化或氮化。

4.氮气的化学性质

氮气是一种无色无味无臭的气体,且通常无毒,是空气的主要成分。氮气是难液化的气体,在极低温度下会液化成无色液体,进一步降低温度时,更会形成白色晶状固体。由于氮气的化学惰性,常用作保护气体,以防止某些物体暴露于空气时被氧气所氧化。

5.二氧化碳的化学性质

液体二氧化碳再加压冷却时可凝成固体二氧化碳,俗称干冰,是一种低温制冷剂,化学性质稳定,没有可燃性,一般不支持燃烧,但活泼金属可在二氧化碳中燃烧。二氧化碳是酸性氧化物,可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。

七、酸的安全使用

接触酸时要戴防护手套;酸为强腐蚀性且易挥发的液体,需戴化学安全防护眼镜;酸液有毒,应戴防毒口罩;如果酸液滴在皮肤上,立即用大量水冲洗,并用5%的碳酸氢钠冲洗,严重时需要就医;如果酸液滴在眼睛里,立即提起眼睑,用大量冷水冲洗,并不时转动眼球,冲洗15min后就医。

八、碱的安全使用

接触碱时要戴防护手套;如果碱液滴在皮肤上,应立即用大量冷水冲洗,并用红醋冲洗,严重时需要就医;如果碱液滴在眼睛里,立即提起眼睑,用大量冷水冲洗,并不时转动眼球,冷水冲洗15min后就医。

九、有机溶剂的安全使用

因绝大部分有机溶剂易挥发、可燃,所以在大量使用的环境周围要设立警示标志。因大部分有机溶剂易燃,挥发到空气中,达到临界浓度时会发生爆炸,故除了禁止烟火外,还要加强通风,必要时要使用风扇等强化通风作用;使用之后,也会有一些残留,所以应用洗衣粉水或清水清洗,把残留降低至最小的程度。作业结束之后,应全部回收剩余有机溶剂,并妥善保管,以免发生意外,严禁将残液随处乱倒。

十、危险化学品储存的安全要求

焊接与切割作业使用危险化学品的储存方式分为隔离储存、隔开储存、分离储存。根据危险化学品的性能分区、分类、分库储存。危险化学品的存放应符合防火、防爆的安全规定。库房耐火等级不低于二级,垛距限制0.3~0.5m,通道宽度1~2m,墙距宽度0.3~0.5m。

十一、危险化学品运输的安全要求

焊接与切割作业使用的危险化学品在运输中容易发生事故,全面了解危险化学品的安全运输,掌握有关危险化学品的安全运输规定,对降低运输事故具有重要意义。危险化学品运输详见国务院令591号文2011年2月16日规定。