2.1周邊環(huán)境危險(xiǎn)、有害因素分析
2.2 物質(zhì)的危險(xiǎn)、有害因素性分析
本項(xiàng)目涉及的危險(xiǎn)物質(zhì)主要是天然氣，依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定：天然氣的火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別為甲類(lèi)，下面對(duì)天然氣的特性及危險(xiǎn)有害因素進(jìn)行辨識(shí)。
2.2.1天然氣的組成
本項(xiàng)目輸送的介質(zhì)天然氣是通過(guò)氣井從地下開(kāi)采出來(lái)的烴類(lèi)和少量非烴類(lèi)氣體混合物的總稱(chēng)。天然氣的主要成分是甲烷，且含有乙烷、丙烷、丁烷及戊烷以上的烴類(lèi)，還含有少量的二氧化碳、氮、硫化氫等非烴組分。其物性參數(shù)為：密度 0.7708 kg/m3；相對(duì)密度 0.5964（對(duì)空氣10℃）；爆炸極限：5～15％；熱值：8100 kcal/m3。
天然氣中甲烷的體積百分比較高，因此，天然氣的主要危險(xiǎn)有害因素來(lái)自甲烷，而乙烷、二氧化碳和氮?dú)獾鹊捏w積百分比不會(huì)高到對(duì)人體產(chǎn)生危害的程度，故在不予辨識(shí)分析。甲烷的物化性質(zhì)及危險(xiǎn)危害特性見(jiàn)表2-2。
甲烷的物化性質(zhì)及危險(xiǎn)危害特性 表2-2
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標(biāo)識(shí) | 中文名：甲烷 | 英文名:methane； Marsh gas | ||
分子式：CH4 | 相對(duì)分子質(zhì)量：16.04 | CAS號(hào)：74-82-8 | ||
危險(xiǎn)貨物編號(hào)：21007；UN編號(hào)：1971 | ||||
理化性質(zhì) | 危險(xiǎn)性類(lèi)別：第2.1類(lèi)?易燃?xì)怏w | 危險(xiǎn)性棕述：本品易燃，具窒息性。 | ||
外觀(guān)與性狀：無(wú)色無(wú)臭氣味 | ||||
溶解性：微溶于水，溶于醇、乙醚。 | ||||
熔點(diǎn)（℃）：-182.5 | 沸點(diǎn)（℃）：-161.5 | 相對(duì)密度(水=1)：0.42（-164℃） | ||
臨界溫度（℃）：-82.6 | 臨界壓力（MPa）：4.59 | 相對(duì)密度(空氣=1)：0.55 | ||
燃燒熱（KJ/mol）：889.5 | 最小點(diǎn)火能（mJ）：0.28 | 飽和蒸氣壓（KPa）：53.32（-168.8℃） | ||
燃燒爆炸 危險(xiǎn)性 | 燃燒性：易燃 | 燃燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳 | ||
閃點(diǎn)(℃)：-188 | 聚合危害：不聚合 | |||
爆炸極限[%(V/V)]：5.3～15 | 穩(wěn)定性：穩(wěn)定 | |||
引燃溫度(℃)：538 | 禁 忌 物：強(qiáng)氧化劑、氟、氯。 | |||
危險(xiǎn)特性：易燃,與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。與五氧化溴、氯氣、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其它強(qiáng)氧化劑接觸劇烈反應(yīng)。 | ||||
滅火方法：切斷氣源。若不能切斷氣源，則不允許熄滅泄漏處的火焰。噴水冷卻容器，可能的話(huà)將容器從火場(chǎng)移至空曠處。 滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。 | ||||
毒性 | 急性毒性：LD50：無(wú)資料??????? LC50：無(wú)資料 | |||
對(duì)人體 危害 | 甲烷對(duì)人基本無(wú)毒，但濃度過(guò)高時(shí)，使空氣中氧含量明顯降低，使人窒息。當(dāng)空氣中甲烷達(dá)25%-30%時(shí)，可引起頭痛、頭暈、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共濟(jì)失調(diào)。若不及時(shí)脫離，可致窒息死亡。皮膚接觸液化本品，可致凍傷。 | |||
急救 | 皮膚接觸：若有凍傷，就醫(yī)治療。 吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。 | |||
防護(hù) | 工程控制：生產(chǎn)過(guò)程密閉，全面通風(fēng)。呼吸系統(tǒng)防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，但建議特殊情況下，佩戴自吸過(guò)濾式防毒面具（半面罩）。 眼睛防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時(shí)可戴安全防護(hù)眼鏡。 身體防護(hù)：穿防靜電工作服。 手 防 護(hù)：戴一般作業(yè)防護(hù)手套。 其他防護(hù)：工作現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙。避免長(zhǎng)期反復(fù)接觸。進(jìn)入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護(hù)。 | |||
泄漏處理 | 迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風(fēng)處，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。合理通風(fēng)，加速擴(kuò)散。噴霧狀水稀釋、溶解。構(gòu)筑圍堤或挖坑收容產(chǎn)生的大量廢水。如有可能，將漏出氣用排風(fēng)機(jī)送至空曠地方或裝設(shè)適當(dāng)噴頭燒掉。也可以將漏氣的容器移至空曠處，注意通風(fēng)。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗(yàn)后再用。 | |||
操作處理 | 操作處置注意事項(xiàng)：密閉操作，加強(qiáng)通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑接觸。在傳送過(guò)程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。 | |||
法規(guī)信息 | 《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》（國(guó)務(wù)院令344號(hào)）、《工作場(chǎng)所安全使用化學(xué)品規(guī)定》（[1996]原勞部發(fā)423號(hào)）等法規(guī)，針對(duì)化學(xué)危險(xiǎn)品的安全使用、生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定；《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類(lèi)及標(biāo)志》（GB13690-92）將該物質(zhì)劃為第2.1類(lèi)易燃?xì)怏w。 | |||
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組 分 | 反應(yīng)式 | 放出的熱值，kJ/m3 | |
高熱值 | 低熱值 | ||
甲 烷 乙 烷 丙 烷 丁 烷 戊 烷 氫 一氧化碳 硫化氫 | CH4+2O2=CO2+2H2O C2H6+3.5O2=2CO2+3H2O C3H8+5O2=3CO2+4H2O C4H10+6.5O2=4CO2+5H2O C5H12+8O2=5CO2+6H2O H2+0.5O2=H2O CO+0.5O2=CO2 H2S+1.5O2=SO2+H2O | 37613.72 65891.83 93778.96 121519.58 149364.85 12069.91 11958.15 23730.02 | 33866.00 60265.84 86281.83 112142.94 138112.88 10207.14 ? 21904.5 |
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天然氣燃燒沒(méi)有物態(tài)的變化，燃燒速度快，放出熱量多，因而產(chǎn)生的火焰溫度高、輻射熱強(qiáng)，造成的危害性也大。
2）易爆性
可燃性混合氣體的爆炸，首先是天然氣與空氣的相互擴(kuò)散、均勻混合形成爆炸性混合氣體，并且由于混合氣體遇著火源使爆炸開(kāi)始發(fā)生；其次是由于連鎖反應(yīng)過(guò)程的發(fā)展，爆炸范圍不斷擴(kuò)大和爆炸威力升級(jí)；最后是完成化學(xué)反應(yīng)，爆炸力造成災(zāi)害性破壞。
設(shè)備中的天然氣泄漏在大氣中，其濃度達(dá)到爆炸極限范圍時(shí)，遇火源即將發(fā)生燃燒或爆炸，當(dāng)天然氣濃度低于下限時(shí)，遇火源既不爆炸亦不燃燒，當(dāng)天然氣濃度高于上限時(shí)，遇火源不爆炸但能發(fā)生燃燒。
在設(shè)備中，如果存在天然氣與空氣形成的混合氣體，其濃度在爆炸極限范圍內(nèi)時(shí)，有點(diǎn)火能即發(fā)生燃燒或爆炸，這種爆炸危險(xiǎn)性更大。
2.2.3天然氣的熱膨脹性
當(dāng)天然氣受熱膨脹所產(chǎn)生的壓力大于管道的抗壓強(qiáng)度時(shí)，，還也會(huì)發(fā)生設(shè)備爆炸，因此電加熱保溫帶溫度控制非常重要。
2.2.4擴(kuò)散性
天然氣能以任何比例與空氣混合，說(shuō)明氣體具有無(wú)限的摻混性。容易與空氣形成爆炸性混合物，順風(fēng)飄移，遇火源即爆炸蔓延，如天然氣中的氫、甲烷等。
2.2.5形成水合物的危害
本項(xiàng)目加氣站的天然氣為干氣，不帶水，但若異常情況下，氣中帶水時(shí)，天然氣中的某些組分如甲烷、乙烷、丙烷、異丁烷和二氧化碳等會(huì)與液態(tài)水在一定的溫度、壓力條件下所形成的一種外形象冰霜的物質(zhì)，即水合物。這種晶體的形成與堆積，會(huì)減小輸送管道的截面積，嚴(yán)重時(shí)造成堵塞，使管道系統(tǒng)內(nèi)壓增大，帶來(lái)更大的危害。
水合物的形成機(jī)理及條件與水結(jié)冰完全不同，即使溫度高達(dá)29℃，只要天然氣的壓力足夠高，其仍然可以與水形成水合物。形成天然氣水合物的必要條件是：
1）必須有液態(tài)水與天然氣接觸；
2）天然氣中的水蒸氣分壓等于或超過(guò)在水合物體系中與天然氣的溫度對(duì)應(yīng)的水的飽和蒸汽壓；
3）天然氣的溫度必須等于或低于其在給定壓力下水合物形成溫度。
以上三個(gè)條件是形成水合物的內(nèi)因，此外還有一些加速水合物形成的外因，主要包括以下幾個(gè)方面：
1）高流速、氣流擾動(dòng)或壓力脈動(dòng)；
2）出現(xiàn)小的水合物晶種；
3）天然氣中含有硫化氫和二氧化碳，因?yàn)檫@兩種酸性氣體比烴類(lèi)氣體更容易溶于水。
