常用氣體的性質(zhì)及安全使用

氣割與氣焊常用的氣體主要有氧氣、乙炔和液化石油氣等。

一、氧氣

1.氧氣的性質(zhì)

氧（O₂）在標準狀態(tài)下（0℃，9.8×10²Pa）是一種無色、無味、無毒的氣體，密度為1.43 kg/m3（空氣為1.29 kg/m2）。大氣壓下溫度降至-182.96℃時，氧由氣態(tài)變?yōu)樗{色的液態(tài)，在-218.4℃時成為固體。

氧氣不是可燃氣體，但它是一種化學性質(zhì)極為活潑的助燃氣體，能使其他的可燃物質(zhì)發(fā)生劇烈燃燒（氧化），并能同許多元素化合生成氧化物。氧是人類呼吸必需的氣體，在空氣中正常氧含量約為21%，如低于18%則為缺氧。

2.壓縮純氧的危險性

工業(yè)用氣體氧的純度一般分為兩級∶ 一級純度不低于99.2%;二級純度不低于99.5%。

（1）增加氧的純度和壓力會使氧化反應顯著地加劇。金屬的燃點隨著氧氣壓力的增高而降低，見表6-3。

（2）乙塊和液化行只有在純氧中燃燒才能達到最高溫度，因此氣焊和氣割必須選用純度、否則會影響燃燒效率和切割效果。但是值得注意的是濃度易引發(fā)火災事故，織物在高濃度氧的環(huán)境下燃燒極快，比在正常氣情況下要快得多，且燒傷傷口不好治愈。高壓氧氣與油脂英粉等易燃物接觸，會引起自燃和爆炸。

（3）使用時、尤其在壓縮狀態(tài)下，必須注意，不要使它與易的物質(zhì)相接物會受到劇烈的氧化而升溫、積熱，發(fā)生自燃，構(gòu)成火災或爆炸。特別是氧氣瓶的瓶嘴、氧氣表、氧氣膠管、焊炬、制炬等不可沾染油脂。

（4）氧氣幾乎能與所有可燃性氣體和蒸氣混合而形成爆炸性混合、這種混合物具有較寬的爆炸極限范圍。多孔性有機物質(zhì)（炭、炭、泥炭、羊毛纖維等）浸透了液態(tài)氧（所謂液態(tài)炸藥），在一定的沖擊下，就會產(chǎn)生劇烈爆炸。

3.氧氣使用安全要求

（1）嚴禁用氧氣作為通風換氣的氣體。

（2）嚴禁用氧氣作為氣動工具動力源。

（3） 氧氣瓶、氧氣管道等器具嚴禁與油脂接觸。

（4）禁止用氧氣吹掃工作服。

二、乙炔

1. 乙炔的性質(zhì)

是種未飽和的碳氫化合物，化學式為 C₂H₂，結(jié)構(gòu)簡式為HC=CH，具有高的鍵能，化學性質(zhì)非?；顫?，容易發(fā)生加成、聚合代各種反應在常溫常壓下，乙炔是一種高熱值的容易燃燒和對炸的氣體。

標準狀態(tài)下密度為1.17 kg/m2。純乙炔為無色、無味氣體，工業(yè)乙炔因含有硫化氫（H₂S）和磷化氫（H₂P）等雜質(zhì)，有特殊臭味。乙炔中毒主要是損傷人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

2. 乙炔的危險性

（1）與氫氣、一氧化碳、丙烷、丁烷等相比，乙炔的發(fā)熱量較高（52753J/L）。乙炔與空氣混合燃燒時所產(chǎn)生的火焰溫度為2350℃，而與氧氣混合燃燒的火焰溫度可達3 000～3300℃。

（2）乙炔與空氣或氧氣混合時易引發(fā)氧化爆炸。乙炔與空氣混合時，爆炸極限為2.2%~81%（指乙炔在混合氣體中占有的體積），自溫度為305℃;而與氧氣混合時，爆炸極限為2.8%～93%，自燃溫度為300℃。

由此可知，乙炔爆炸極限下限低，爆炸極限范圍大，自燃溫度低，在200~300℃時會發(fā)生聚合反應并放出熱量，燃燒和回火速度快 （在空氣中燃燒速度4.7m/s，在氧氣中7.5 m/s），與銅或銀及其鹽類長期接觸會生成極易爆炸的乙炔銅、乙炔銀，所以乙炔的危險性比較大。

（3）在一定壓力下，只要溫度合適，乙炔即發(fā)生分解爆炸。當乙炔壓力為0.15 MPa、溫度達580℃時，乙炔便開始分解爆炸。壓為越高，乙炔分解爆炸所需的溫度越低。有關(guān)實驗發(fā)現(xiàn)，當氣體壓力壓縮到0.18 MPa以上時，乙炔完全分解爆炸。因此，乙炔不能壓縮成氧氣那樣高壓。根據(jù)這一點，國家有關(guān)標準規(guī)定，乙炔最高工作壓力禁 止超過0.147 MPa（表壓）。

（4）乙炔與銅、銀等金屬或其他鹽類長期接觸，會生成乙炔銅和乙炔銀等爆炸性化合物，當受到震動、摩擦、沖擊或加熱時便會發(fā)生爆炸。

（5）乙炔能溶于水，但在丙酮等有機液中溶解度較大。在15℃、0.1 MPa時，1L丙酮能溶解23 L乙炔。當壓力為1.42 MPa時，1 L丙酮可溶解約400 L 乙炔。

乙炔溶解在液體中，會大大降低乙炔的爆炸性。利用這一特性，將乙炔溶解于丙酮中而成為"溶解乙炔"，可使其1.47MPa 的壓力下仍能安全工作。這大大方便了乙炔的儲存、運送和使用。目前普遍使用的瓶裝乙炔，就是這種溶解乙炔。

（6）乙炔的爆炸性與儲存乙炔的容器形狀、大小有關(guān)。容器直徑越小，越不容易爆炸。將乙炔儲存在毛細管及微細小孔中，由于阻力和散熱表面積大，會大大降低煤炸性，即使壓力達到2.65 MPa也不會爆炸。

3. 乙炔安全使用要求

（1）利用乙快的年性與儲存乙 炔的容器形狀、大小有關(guān)的特性。乙炔瓶內(nèi)裝有多孔科、同時乙炔儲存在毛細管及微細小孔中，可大大降低其爆炸性。

（2）禁止使用紫銅、銀或銅含量超過70% 的銅合金制造與乙炔接觸的儀表另外，乙炔燃燒時，嚴禁用四氯化碳滅火。

（3）在作業(yè)過程中乙炔瓶必須直立使用和存放。嚴禁將乙炔瓶倒使用，否則，會導致瓶內(nèi)丙酮大量外溢（瓶內(nèi)充裝的丙酮是有限的）而使乙炔不能完全溶解，則很有可能會因此而發(fā)生乙炔分解爆炸。

三、液化石油氣

1. 液化石油氣的性質(zhì)

液化石油氣是油田開發(fā)或煉油廠石油裂解的副產(chǎn)品，其主要成分丙烷（C₃H_g）、丁烷（C₄H₁₀）、丙烯（C₃H₆）、丁烯（C₄H₈）和少量的乙烷（C₂H₆）、乙烯（C₂H₄）等碳氫化合物。工業(yè)上使用的液化石油氣、是一種略帶臭味的無色氣體。在標準狀態(tài)下，其密度為1.8~2.5 kg/m'，比空氣重。

化石油氣在0.8～1.5 MPa的壓力下，由氣態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，便于裝人瓶內(nèi)儲存和運輸。

中燒時火焰溫度為2800℃，比氧—乙炔焰稍低，切割較。但是切口平整，上切口不塌邊，切口表面氧化很少且消法容易

中燒速度為1.5 m/s，在純氧中燃燒速度為2m/s，達到燒所需的氧氣量比乙炔大一倍。故氣割時，比使用乙炔耗氧量但比乙炔價格低;比乙炔安全，且不會發(fā)生回火;需用明火點燃次陷。

2. 液化石油氣燃燒爆炸的危險性

1）液化石油氣是易燃、易爆氣體，丙烷與空氣混合時的爆炸極為2.3%～9.5%（指丙烷所占體積），爆炸極限范圍比較窄，而與氣混合時的爆炸極限為3.2% ～64%，見表6-4。

液化石油氣容易揮發(fā)，如果從氣瓶中滴漏出來，會擴散成體積為350倍的氣體。閃點低（如組分丙烷揮發(fā)點為-42℃，閃點為-20℃）。

（3）氣態(tài)石油氣比空氣重（約1.5倍），習慣于向低處流動而滯留積聚。液態(tài)石油氣比汽油輕，能漂浮在水溝的液面上，隨風流動并在死角處聚集。

（4）石油氣對普通橡膠導管和襯墊有潤脹和腐蝕作用，能造成膠管和襯墊的穿孔或破裂。

3.液化石油氣使用安全要求

（1）使用和儲存液化石油氣瓶的車間和庫房的下水道排出口，應設置安全水封；電纜溝進出口應填裝沙土；暖氣溝進出口應砌磚抹灰，防止液化石油氣竄入其中發(fā)生火災爆炸。室內(nèi)通風孔除設在高處外，低處也應設有通風孔，以利空氣對流。

（2）不得擅自倒出液化石油氣殘液，以防遇火成災。

（3）必須采用耐油性強的橡膠，不得隨意更換襯墊和膠管，以防腐蝕漏氣。

（4）點火時應先點燃引火物，然后打開氣閥。