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忌水性危化品分类及其危险特性研究

2021-09-10杨照伟徐千文

科技研究 2021年14期
关键词:危化品分类

杨照伟 徐千文

摘要:忌水性危化品不仅包括与水反应生成可燃气体的物质,而且包括与水生成有毒气体的物质,在生产、使用和存贮过程中,了解此类物质的特性,对保证安全十分重要。

关键词:忌水性 危化品 分类 危险特性

0 引言

发生化学事故通常会导致火灾的发生,而水作为最常用的灭火剂,在火场上获得广泛的应用。但是在危险化学品发生火灾的事故处理中,有一部分是遇水反应物质,既不能用水扑救,也不能用水冷却。本文旨在对忌水性危化品的分类及其危险特性进行分析研究,以期对化学应急救援有所参考。

1 忌水性危化品的分类

1.1遇水反应后引起燃烧,但不产生大量的有毒有害气体

所谓遇水反应后引起燃烧,有两种具体情况:一是遇水反应能生成可燃气体,并放出大量的热,直接引起可燃气体燃烧;二是遇水反应后不放出可燃气体,但有大量的热释放,足以使周围的可燃物着火。

(1)碱金属。主要有锂、钠、钾等,其化学反应式如下:

2Li+2H2O→2LiOH+H2↑;2Na+2H2O→2NaOH+H2↑;2K+2H2O→2KOH+H2↑;

这些碱金属与水反应,是剧烈的放热反应,放出的热量足以引起氢气燃烧。同时二氧化碳也不能作为碱金属火灾的灭火剂,因为二氧化碳能与金属钠起化学反应,生成的碳原子可继续燃烧。

(2)金属粉末。主要是镁、锆、钛、铝、锌五种粉末状态的纯金属有严重的爆炸和火灾危险性,当暴露于空气中时,表面形成氧化物,这种氧化物可起保护膜作用,但遇空气中水分就会发生化学反应放出氢气,并产生热量,最初的燃烧可以触发这些金属粉末的自燃。

(3)金属有机化合物。主要有三甲基铝、二甲基镉、三异丁基铝、二乙基锌、乙基钠等。这些物质有的能在空气中自燃,与水反应会加剧燃烧,甚至会发生爆炸等。

(4)氢化物。主要有碱金属的氢化物如氢化锂、氢化钠,与水反应式:

LiH+H2 O→LiOH+H2↑;NaH+H2O+NaOH+H2↑

这些反应能生成氢气放出热量而引起燃烧。

(5)硼分子型和硅分子型氢化物。主要有乙硼烷和硅烷,能与空气中的水分起剧烈的化学反应,放出热量并产生氢气而引起燃烧,乙硼烷和乙硅烷与水反应的方程式:

B2H6+6H2O→2H3BO3+6H2↑;SiH6+4H2O→2SiO2+7H2↑

(6)盐型碳化物。主要有碳化钙(电石)、碳化铝、碳化镁等,这些物质与水反应,发生水解,产生易燃的烃类,放出热量,足以点燃各种生成气体。

(7)碱性腐蚀品。主要有氢氧化钠、氢氧化钾、亚氯酸钠溶液(含有效氯大于5%)等,遇水或潮湿空气会放出大量的热,使周围的可燃物引起燃烧。

(8)过氧化物。主要有过氧化钾、过氧化钠遇水能剧烈反应,大量水接触会发生爆炸,少量水接触时极易起火,还有过氧化锶,接触少量的水,极易起火。

1.2遇水反应引起燃烧并产生有毒有害气体

应当指出,无论是固体、液体、粉尘都应充分考虑自身的毒性及危害途径,以利全面加强处置中的安全防护工作。

(1)盐型磷化物。主要有磷化钾、磷化钠、磷化镁、磷化锶、磷化铝镁、磷化铝、磷化钙等,与水反应放出热量,产生有毒的磷化氢气体,从而引起燃烧。

(2)金属有机化合物。如钾汞齐、钠汞齐等,遇潮湿空气和水,能发生放热产生氢氣的化学反应,引起燃烧并产生高毒的汞蒸汽。

(3)盐类。如连二亚硫酸钠(俗称保险粉)、低亚硫酸钠遇水或吸收潮湿空气能发热,引起冒黄烟燃烧、放出有毒易燃的二氧化硫。

(4)酸性腐蚀品。如硫酸、硝酸、高氯酸、氯磺酸、亚硝基硫酸、三氧化硫、氧氯化铬、五氧化二磷、五氯化磷、三氯化铝(无水)、一氯化碘等,液体外溢,遇潮湿空气或接触周围可燃物,吸收水分,同时放出大量的热,其中1公斤的硫酸与水反应放出的热量,足以使8公斤的水煮开,可燃物很快被碳化而引起燃烧,同时产生大量的有毒气体。如1971年某化工厂硫酸仓库因盲目出水,造成29名战士中毒,头发变白,教训深刻。

1.3遇水反应不引起燃烧,但能产生有毒有害气体

主要有氯化乙酰、三氯化铝、五氯化锑、氯化铬酰、氯化二苯甲酰、甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、氧氯化磷、正丙基三氯硅烷、氯化锡、一氯化硫、氯化亚砜、二氯亚砜、四氯化钛、三氯硅烷、三氯三聚氰酸、四氯化砜、四氯化锆、五氟化锑、五氟化溴、三氟化溴、三氟化氯、五硫化二磷等。

这些物质遇水反应会产生氯化氢、氯气、氟化氢、硫化氢、二氧化硫、三氯化氮、光气等有毒有害气体。

2 遇水反应危险化学品灾害事故的危险特性

2.1燃烧性

除本身能燃烧外,即使有些本身不燃的物品,遇水反应后能产生可燃气体和放出热量,引起可燃气体燃烧或放出的热量引起可燃包装或周围可燃物燃烧,与相抵触的物品混合引起燃烧等。

2.2 爆炸性

除本身是爆炸物品外,有些物品受热、振动、磨擦就会发生爆炸;有些是挥发性液体,液体蒸气与空气混合,能形成爆炸性混合气体;有些是粉状物质,其粉尘与空气混合遇火种会发生爆炸;有些遇水反应产生可燃气体,当积聚在一定的有限空间内并与空气混合,遇火种即发生恶性爆炸事故等。

2.3 有毒性

除本身有毒外,即使本身无毒,遇水反应会生成有毒气体,有些与其它物质反应生成有毒气体等。

2.4 腐蚀性

除本身是腐蚀品外,有些遇水反应会生成腐蚀性的液体或气体;有些与其它物质反应,也能生成腐蚀性 的液体或气体等。

2.5 沸溢和飞溅性

用水或泡沫扑救温度高于水的沸点的粘性易燃液体时,可引起沸溢现象,特别是密集水流直接喷向灼热燃烧着的液体时,沸溢反应十分剧烈,能危及施救人员的生命安全。

2.7 复燃复爆性

有些固体比水轻,有些液体比水重,有些液体蒸气比空气重,容易在隐蔽空间聚集,粉状物一定条件下会飞扬。在整个灭火和泄漏处置过程中,只要某一环节稍有疏漏,就有可能发生复燃复爆而导致灾害扩大。

化工行业是我国国民经济的支柱产业之一,其发展状况与国民经济形势密切相关。我们要了解忌水危化品的分类及其危险特性,掌握必要的应急救援常识,发生化学事故后,才能及时正确的处置,确保生产生活安全。

参考文献

[1]贾亦祯,危险化学品事故应急救援处置研究——天津港“8.12”火灾爆炸事故剖析[J],武警学院学报,2016,(12):23-35

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