张金进,闫侠,梁峻,刘韦光,郑日有

(1.广州特种机电设备检测研究院,广东 广州 510180;2.国家防爆设备质量检验检测中心(广东),广东 广州 510760)

遇水放出易燃气体的物质或混合物,是指与水接触发生反应后,可能发生自燃或释放出易燃气体的数量达到标准值的固态或液态物质或混合物。最为人所知的就是金属钠,钠与水能发生剧烈反应,并放出可燃的氢气及热量。

遇水放出易燃气体的物质或混合物作为危险化学品的一个种类,使用的企业从字面上看可能会觉得它的危险性并不高,发生事故的危害也不大。但事实上,由于很多遇水放出易燃气体的物质或混合物本身还具有其他危险,如钡合金是遇水放出易燃气体的物质或混合物,同时也是自燃固体。代森锰是遇水放出易燃气体的物质或混合物,同时也是危害水生环境物质。磷化镁是遇水放出易燃气体的物质或混合物,同时也是急性毒性物质。所以这类物质或混合物在使用、运输、储存、废物处理的过程中,如果操作不当很可能引起火灾、爆炸以及人员急性中毒的事故。

1 遇水放出易燃气体的物质或混合物的分类类别

国际上,联合国颁布的《全球化学品统一分类和标签制度》(GHS),将遇水放出易燃气体的物质和混合物分为类别1、类别2和类别3三个类别,分类标准的试验方法则是根据《联合国关于危险货物运输的建议书:试验和标准手册》。在国内,参照GHS(第四修订版)制定的GB 30000.13—2013 《化学品分类和标签规范 第13部分:遇水放出易燃气体的物质和混合物》,同样将遇水放出易燃气体的物质和混合物分为类别1、类别2和类别3三个类别。

1.1 遇水放出易燃气体的物质或混合物类别1

根据GB 30000.13遇水放出易燃气体的物质或混合物类别1的判定标准为,在环境温度下,任何物质或混合物遇水起剧烈反应,并且其生成的气体一般有自燃倾向,或在环境温度下容易与水有反应,产生易燃气体的速率大于或等于10 L·min-1·kg-1[1]。国务院颁布的《危险化学品目录》(2015版)里,属于类别1的物质或混合物共有58种[2],常见的物质和混合物见表1。

表1 常见类别1的物质或混合物

1.2 遇水放出易燃气体的物质或混合物类别2

根据GB 30000.13遇水放出易燃气体的物质或混合物类别2的判定标准为,在环境温度下,任何物质或混合物遇水容易起反应,产生易燃气体的最大速率大于或等于20 L·h-1·kg-1,而且与类别1的判定标准不相符[1]。国务院颁布的《危险化学品目录》(2015版)里,属于类别2的物质或混合物共有19种[2],常见的物质和混合物见表2。

表2 常见类别2的物质或混合物

1.3 遇水放出易燃气体的物质或混合物类别3

根据GB 30000.13遇水放出易燃气体的物质或混合物类别3的判定标准为,在环境温度下,任何物质或混合物遇水容易起反应,产生易燃气体的最大速率大于或等于1 L·h-1·kg-1,而且与类别1和类别2的判定标准不相符[1]。国务院颁布的《危险化学品目录》(2015版)里,属于类别3的物质或混合物共有7种[2],如表3所示。

表3 属于类别3的物质或混合物

2 遇水放出易燃气体的物质或混合物的用途

遇水放出易燃气体的物质或混合物的用途非常地广泛,不管是在实验室里,还是在农业、工业等领域都有其重要的作用。

2.1 实验室的应用

遇水放出易燃气体的物质或混合物在有机化学合成反应中起着非常重要的作用。例如,硼氢化钠、氢化铝锂等作为还原剂,常用于碳碳双键的还原、羰基的还原、羧基的还原[3];钾汞齐、烷基锂等作为化学合成化合物中重要的中间体[4-5];氢化钠、氢化钾、碱金属等强碱,常用于有机化学反应中的去质子化反应;碳化钙用于制备乙炔等。

2.2 农业上的应用

农业上遇水放出易燃气体的物质或混合物主要作为农药的主要化学物质。例如,代森锰是广谱的杀菌剂,应用范围广泛。主要用于蔬菜和果树,可防治各种炭疽病、霜霉病、黑星病、疫病等[6]。被国家禁止使用的农药磷化镁,曾被用来作为防治储存粮食害虫的药物[7]。

2.3 工业上的应用

工业上遇水放出易燃气体的物质或混合物的用途涉及很多方面,例如,氮化锂在电池固体电极材料的应用[8];以金属锂或锂合金为负极材料的锂电池、以金属钠为负极材料的钠电池;锂、铝、镁、铍等合金作为汽车、飞机的材料等。

3 遇水放出易燃气体的物质或混合物储存安全

根据GB 15603—1995 《常用化学危险品贮存通则》,危险化学品的贮存方式有3种,分别为隔离贮存、隔开贮存和分离贮存[9]。

隔离贮存:同一区域或者同一房间内,不同的物料之间分开一定距离,非禁忌物料间用通道保持空间的贮存方式。

隔开贮存:同一区域或者同一建筑内,用隔板或墙,将其与禁忌物料分离开的贮存方式。分离贮存:不同的建筑物或者远离所有建筑的外部区域内的贮存方式。

3.1 储存基本要求

由于遇水放出易燃气体的物质或混合物都是Lewis强碱,属于强还原剂,所以储存时必须与氧化剂、酸类物质分离存放。并且应储存在阴凉、通风、干燥的地方。大量的遇水放出易燃气体的物质或混合物的储存,应有专门的库房进行存放,不能露天储存。库房应使用防爆型的照明灯具,并且禁止使用易产生火花的机械设备和工具。还需配备有泄露应急处理实施和合适的收容材料。根据实际放出的危险气体的情况,在存放物品的库房里的合适位置,安装可燃气体和有毒气体浓度监测探头及报警装置。少量的遇水放出易燃气体的物质或混合物则应该存放在专门的试剂柜里。

某些遇水放出易燃气体的物质或混合物由于性质非常活泼,暴露在空气中就会与空气中的水汽起反应或是被空气氧化,并放出热量。所以必须封存在无水且不与其反应的介质中,例如,活泼金属类物质一般都采用液体石蜡或煤油为保存介质,金属锂用固体石蜡密封保存;金属氢化物半分散于油中储存;甲基溴化镁、苯基溴化镁浸泡在乙醚里储存等。

3.2 安全检查

遇水放出易燃气体的物质或混合物的安全管理中,一定要制定相关的库房物品检查制度,定期对存放的物品进行检查。如检查有无包装破损、渗漏、吸潮等,电石入库时要检查容器设备是否完好,对未充氮气的铁桶应放气,发现温度较高时更应放气。金属氢化物一般不加稳定剂,但包装封口要严密,如果发现封口破损,应及时修补或串倒。电石类的碳化物,如果发现已经受潮,应选择安全的地点及时放出具有恶臭气味的乙炔气体,再用熔化的沥青和浓硅酸钠糊毛头纸封闭,防止吸水变质。每次进行检查都要如实记录,及时发现并消除事故隐患。

3.3 应急处理

3.3.1 火灾应急处理

遇水放出易燃气体的物质或混合物一旦有火灾,要依据遇水放出易燃气体的物质或混合物的数量和性质来处理。当数量少时,可以用大量的水进行扑灭。而当数量较多时,绝对禁止用水、泡沫、酸碱等湿性灭火剂扑救。通常采取得措施如下[10]:

(1)首先要清楚知道起火物质或混合物的名称和数量;与其他物品是否混存;发生火灾的范围以及火势蔓延的途径等。

(2)如果着火的遇水放出易燃气体的物质或混合物质量只有50 g以内,则无论是否与其他物品混存,都可以使用大量的泡沫或水来浇灭。可能泡沫或水开始接触着火的物质或混合物时,短时间会使火势增大,但当少量物质或混合物燃烧完后,火势很快就会减小直至熄灭。

(3)当遇水放出易燃气体的物质或混合物数量较多,而且在不与其他物品混合存放时,严禁使用泡沫、酸碱、水等湿性灭火剂灭火,但应使用卤代烷烃、二氧化碳、干粉等灭火剂灭火,但碱和碱土金属(如钾、钠、铝、镁等)用后两种灭火剂无效。如果发生火灾的是电石、保险粉、金属钠等固体物质或混合物,则应该使用水泥(最常用)、蛭石、硅藻土、干粉、干砂等进行扑灭。需要注意的是金属铯的火灾,不能用石墨干粉和干砂,而是需要使用干燥氯化钠粉末、碳酸钠干粉、碳酸钙干粉。对遇水放出易燃气体的物质中的粉尘如镁粉铝粉等,禁止喷射加压的灭火剂,防止金属粉尘与空气混合后形成粉尘云,进而造成爆炸的危险。

3.3.2 中毒应急处理

当发生遇水放出易燃气体的物质或混合物中毒时,要根据中毒的方式迅速地做出急救。通常中毒方式与急救措施如下[11]:

(1)呼吸道(吸入)中毒:发生中毒时的症状多为头疼、头晕、气闷、流涕、喉痒、咳嗽等。当出现以上症状时,轻度中毒者要马上到有新鲜空气的地方。呼吸困难者要马上吸氧,或者进行人工呼吸。在对中毒人员进行人工呼吸之前,要先解开其上衣,但又不能让其受凉。中毒人员恢复正常呼吸后才能停止人工呼吸,并立即送医治疗。

(2)消化道(口服)中毒:发生中毒后,可以马上进行催吐,方法是用手指刺激咽喉,或者注射0.5 mL 1%的阿朴吗啡。还可以使用生甘草五钱、大黄一两、当归三两,用水煮服用,有催泻的作用。如果中毒的是一六〇五、一〇五九等油溶性毒品,严禁使用液体石蜡、蓖麻油等油质催泻剂。中毒人员进行催吐后,应该卧床休息。并且要注意保持体温,可以喝热茶水,并立即送医治疗。

(3)皮肤(接触)中毒:皮肤中毒或灼伤时,马上用大量清水冲洗后,再用肥皂水洗干净,最后涂一层硼酸软膏或氧化锌药膏用来保护皮肤,情况严重的应立即送医治疗。

(4)物质或混合物进入眼睛时,必须马上用大量低浓度的医用氯化钠(食盐)溶液或清水冲洗10～15 min,并立即送医治疗。

4 结语

随着社会经济的快速地发展,为满足轻工、化工、医药等行业的生产需要,将会有越来越多的遇水放出易燃气体的物质或混合物被人工合成出来,我们应该对这类危险化学品加以重视。

企业或学校应当建立好遇水放出易燃气体的物质或混合物的档案,在使用、储存场所张贴好相应的危险化学品安全技术说明书及警示标志,并正确配备足够的消防器材及防护用品。在使用场所还要有详细的遇水放出易燃气体的物质或混合物的使用操作规程。要每半年定期进行一次相关的事故应急演练,使相关人员当事故真正发生时能从容应对。还要定期对相关人员进行有关遇水放出易燃气体的物质或混合物方面的教育培训。使每个相关人员具备这类危险化学品的基础知识,做到规范地去使用和正确的储存,减少相关事故的发生。真正做到“以人为本,坚持安全发展”的工作方针。