沙鹏，卜文闯(中国石油长庆石化公司，陕西 咸阳 712000)

0 引言

石化实验室承担着企业原料分析、成品检验、环境监测等工作，分析过程中不仅使用大量危险化学品，而且部分使用还会使用明火加热。近年来，实验室事故处于高发态势，特别是实验过程中气体爆炸事故较多。其中由危化品引发的火灾和爆炸事故占实验室事故总数的 60% 以上，而易燃气体和加压气体所引发的火灾爆炸事故则占危化品所引发火灾爆炸事故的31%左右[1]。

实验室安全事故的发生具有一定规律性，不是偶然和难以预料的，主要是由人、物、环境三个方面的因素造成。因此，从预防层面加强相关工作，切实采取技术及管理措施，可以有效杜绝气体类安全事故的发生。

1 压缩气体概述

1.1 定义及分类

压缩气体，是指在-50 ℃下加压时完全是气态的气体，包括临界温度低于或者等于-50 ℃的气体。

1.2 压缩气体主要特性

(1)可压缩性。一定量的气体在温度不变时，所加的压力越大，其体积就会变得越小，若继续加压就会压缩成液态。

(2)膨胀性。气体在光照或受热后，温度升高，分子间的热运动加剧，体积增大，若在一定的密闭容器内，气体受热的温度越高，其膨胀后形成的压力越大。一般压缩气体和液化气体都盛装在密闭的容器内，如果受高温、曝晒，气体极易膨胀产生很大的压力。当压力超过容器的耐压强度时，就会造成爆炸事故。

(3)爆炸性。易燃可燃气体与空气能形成爆炸性混合物，遇到明火极易发生燃烧爆炸。

(4)其他。除具有易燃性、毒性外，还具有刺激性、致敏性，腐蚀性、窒息性等。

1.3 存储方式

以瓶装压缩气体为主，从结构形式上说，有无缝钢瓶，也有焊接及其他钢瓶；从瓶体材质上分，有钢质气瓶，也有锰合金气瓶或其他复合材料气瓶；从工作压力来分，有高压气瓶(≥8 MPa)，也有低压气瓶(＜8 MPa)；从气瓶容积来分，较常见的是小容积气瓶(≤12 L)和中容积气瓶(12～100 L)。

2 集中供气系统的构成

中心的集中供气系统包括气源、切换装置、调压 装置、终端用气点、监控报警装置等。实验室用气由位于主体建筑外的气瓶间通过主管道和分支管道引人大楼，供给终端用气点。同时，根据实验室的用气情况安装泄漏、低压报警装置 ，将信号传送至中央监控系统，以便员工迅速处理[2]。

3 压缩气瓶日常操作及注意事项

装有压缩气体的钢瓶沉重，难以移动，不正确的操作压缩气体钢瓶会导致扭伤，损伤、摔伤或者擦伤，如果由于误操作，气体从钢瓶中溢出，会发生气体危险，如：起火、爆炸、中毒和冻伤，正确的操作以防止压缩气体钢瓶对人员造成的伤害，在日常操作时，需做到如下11点。

(1)禁止拉拽或滑动钢瓶，以防止钢瓶摔倒，用合适的手推车及其他设施移动钢瓶，避免钢瓶之间剧烈相撞，操作时需注意正确佩戴个人防护装备，佩戴护目镜、皮手套，劳保鞋和其他合适的装备；(2)压缩气瓶硬保持直立，务必用框架或者围栏固定；(3)压缩气体钢瓶应远离热源、火种，置通风阴凉处，防止日光曝晒，严禁受热，可燃性气体钢瓶必须与氧气瓶分开存放，周围不得堆放任何易燃物品，易燃气体严禁接触火种；(4)使用完毕时按规定关闭阀门，主阀应拧紧不得泄露，日常工作中做到按时巡检；(5)不得将钢瓶内的气体全部用完，一般要保留0.05 MPa以上的残留压力(减压阀表压)，可燃性气体如乙炔应剩余0.2～0.3 MPa；(6)为了避免各种气体混淆而用错气体，通常在气瓶外部涂以特定的颜色以便区别，并在瓶上瓶内气体的名称；(7)绝不可以使油脂或其他易燃有机物沾在气瓶上(特别是气门嘴和减压阀)，也不得用棉、麻等物堵住，以防燃烧引起事故；(8)各种气瓶应按照国家规定定期检验，使用过程中必须要注意观察钢瓶的状态，如发现有严重腐蚀或其他损伤，应停止使用并及时报检；(9)灌装压缩气体钢瓶，只能由有资格的压缩气体制造商操作，钢瓶返还给供货商时，要正确关闭气瓶阀门，正确安装钢瓶帽；(10)存储可燃、爆炸性气体气瓶的库房(气瓶间)内照明设施设备必须防爆，电器开关和熔断器都应在库房(气瓶间)外，同时应设避雷装置，禁止将气瓶放置到可能导电的地方；(11)气瓶应在通风良好的场所使用，如果在通风条件差或狭窄的场地里使用气瓶，应采取相应的安全措施，以防止出现氧气不足，或危险气体浓度加大的现象，安全措施主要包括强制通风，氧气监测和气体检测等。

4 集中供气系统安全管理对策

气瓶及气路管线往往分布在各实验室，特别是气路管线，大多在吊顶内部铺设，出现问题不易检查，对其应实行全流程安全管理，应落实好购买、验收、保存、使用、维护等各个环节的安全措施。

4.1 明确岗位职责

建立实验室气体管理制度，明确各级管理职责，通过日常检查，视频抽查，工作质量检查等方式，督促职责落实。管理制度应包含：管理规定，应急预案，出入库验收规范，巡回检查要求，周知卡等相关制度文件。结合岗位职责，每年组织岗位人员签订安全环保责任书，保证实验室安全。结合制度和岗位职责，细化安全生产责任制，推进安全管理全员履职，实行安全生产责任清单式管理，明确HSE职责中工作任务及标准，工作结果，考评周期，考评细则等要求，确保岗位安全生产责任制有效落实。在建全各项安全管理制度的基础上，明确奖惩制度，同时做好关于压缩气瓶使用的培训教育，树立全员安全意识。

4.2 购买及验收

压缩气体具有特殊性，气体本身属于危险化学品，盛装容器属于特种设备，在气瓶验收过程，必须同时对照两方面标准。首先购买时选择有资质单位，并且要查看供应商及气体生产厂家资质文件，详细核查纯度、规格、气体组份等与所订货产品是否一致，防止供货单位发错货等情况发生。其次查看所供气体“一书一签”是否规范，16个方面内容是否齐全准确，查看器存储要求及禁忌性。最后是查看气瓶是否符合TSG 23—2021《气瓶安全技术规程》规范要求，查看附件完好性，是否按期检验，瓶体颜色标识是否正确，受腐蚀情况等，严把所购产品的质量关。

4.3 压力容器和管道使用及保存

气瓶等压力容器在使用及保存过程中，要特别注意预防倾倒，受损和泄漏。在实验室内使用气瓶时，一般应放在气瓶柜内或采取其他防倾倒措施。采取固定措施时，一般固定在钢瓶的中部附近，不能仅仅固定在下部，更不能直接固定阀门。气瓶等应放在干燥、通风处，杜绝潮湿、雨淋及接触腐蚀性物质，防止慢性受损；气瓶等应远离非固定物体，以免遭受机械性损伤；气瓶等应远离明火、高温物体、日光照射处、易燃易爆处等，以免受到高温及火灾等安全事故的影响。高压管道可能较长，其沿途经过处应注意防止因日晒、雨淋、机械力等受到损害。

4.4 气体泄漏预防及检查措施

做好人员气路系统日常巡回检查，每2 h记录一次各气体压力，对照压力监控系统和气体用量，判断是否有异常泄漏情况，以本部门实验室为例，各类气体日消耗量不超过0.5 MPa。定期开展气密检查，使用肥皂水检漏，将肥皂水涂抹在阀门、气路等处，如有气泡发生，则说明有漏气现象。对于管道长，管线复杂，漏气疑点多的系统，可使用全系统保压检测。先将管道充满一定压力的气体，关闭进气阀门和出口阀门，保压一段时间，观察反应系统压力表是否降低，然后逐段排查压力变化，确定漏点。

4.5 开展风险辨识

定期开展风险辨识，使用JSA、SCL等工具，从设施到人员操作进行全方面风险辨识。使用JSA对更换和使用气体各步骤进行辨识，确定风险等级，制定防范措施。使用安全检查表对设施进行风险辨识，将气路管线分为若干单元进行风险辨识，从失效原因，后果，分计等多方面进行辨识，确定主要风险点，从技术、管理、应急、教育、个体防护五个方面制定防范措施，提前预防事故发生。

4.6 风险等级划分方法

风险等级划分以风险评估矩阵法为例。在确定事故发生概率和事故后果严重程度的基础上，明确风险等级划分标准，建立风险矩阵。将风险按从高到低的顺序分为四个等级：I级重大风险、II级较大风险、III级一般风险、IV级低风险。

4.7 加强事故事件分析

事故树分析法以系统较易发生且后果严重的事故(即顶上事件)作为分析目标，通过调查与该事故有关的所有原因事件和各种因素，经过层层分析，逐级找出最终不能再分解的直接原因事件(即基本事件)。将特定的事故和各层原因事件之间用逻辑门符号连接起来，得到形象、简洁的表达其逻辑关系的逻辑图形，即事故树图。根据分析的结果，找出事故发生的主要原因，探明控制项上事件发生的有效途径，确定安全对策措施，制定应急预案。以氢气瓶爆炸为例，原因有外力破坏、气瓶不合格等情况，现以氢气瓶爆炸为顶上事件，逐级分析导致事故发生的各种原因，编制氢气瓶爆炸事故树。

5 结语

对实验室气体的风险情况按照气体的物理化学性质及其来源进行了分析，提出了明确需要预防的事故类型。提出从购买、验收、保存、使用、维护等各个环节加强供气系统安全管理的若干措施。从管理制度、集中供气系统构成、气瓶使用注意事项、安全工具的应用等几个方面进行了探讨，为进一步完善实验室集中供气系统的安全管理提供了参考。