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危险化学品的分类与特性解析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)爆炸品的定义及特性1.定义爆炸品包括:爆炸性物质。第4项,不呈现重大危险的物质和物品。包括有整体爆炸危险性、但非常不敏感以致在正常运输条件下引发或由燃烧转为爆炸的可能性很小的物质。第6项,无整体爆炸危险的极端不敏感物品。按照气体在运输中的主要危险性,可将其分为三项。液化气钢瓶充满或充装过量其破裂危险性更大。温度超过60℃,气瓶的低熔合金塞会熔化,从而造成气体泄漏出来,有发生火灾爆炸的危险。

危险化学品的分类与特性解析

(一)爆炸品的定义及特性

1.定义

爆炸品包括:

(1)爆炸性物质。指固体或液体物质(或这些物质的混合物),自身能够通过化学反应产生气体,其温度、压力和速度高到能对周围造成破坏,包括不放出气体的烟火物质。其中,烟火物质是指能产生热、光、声、气体或烟的效果或这些效果加在一起的一种物质或物质混合物,这些效果是由不起爆的自持放热化学反应产生的。

(2)爆炸性物品。指含有一种或几种爆炸性物质的物品。

(3)为产生爆炸或焰火实际效果而制造的上述两项中未提及的物质或物品。

爆炸品按其在运输中的危险特性又可分为以下六项:

第1项,有整体爆炸危险的物质和物品。

第2项,有迸射危险,但无整体爆炸危险的物质和物品。

第3项,有燃烧危险并有局部爆炸危险或局部迸射危险或这两种危险都有,但无整体爆炸危险的物质和物品。包括:可产生大量辐射热的物质和物品;相继燃烧产生局部爆炸或迸射效应或两种效应兼而有之的物质和物品。

第4项,不呈现重大危险的物质和物品。包括运输中万一点燃或引发时仅出现小危险的物质和物品,其影响主要限于包件本身,预计射出的碎片不大、射程也不远,且外部火烧不会引起包件内全部内装物的瞬间爆炸。

第5项,有整体爆炸危险的非常不敏感的物质。包括有整体爆炸危险性、但非常不敏感以致在正常运输条件下引发或由燃烧转为爆炸的可能性很小的物质。

第6项,无整体爆炸危险的极端不敏感物品。包括仅含有极端不敏感起爆物质、并且其意外引发爆炸或传播的概率可忽略不计的物品。注:该项物品的危险仅限于单个物品的爆炸。

2.特性

爆炸品都具有以下危险特性:

(1)爆炸破坏力大。爆炸品爆炸的破坏力比气体混合物爆炸要大得多,这主要因为爆炸品在爆炸过程中具有以下几个特点:

①反应速度极快。爆炸品爆炸时反应速度极快,仅在万分之一秒或更短时间内即可完。例如,1kg硝铵炸药在十万之三秒就完成爆炸。爆炸速度越快,爆炸破坏力越大。

②放出大量热量。爆炸品爆炸时都放出大量热量,由于在短时间内放出大量热量,使爆炸中心的温度可达数千摄氏度。

③产生大量气体。爆炸品爆炸时都产生大量气体,导致爆炸点附近瞬间压力急剧升高,高压气体在向周围扩散时产生冲击波,从而造成很大的破坏作用。

(2)敏感度高。爆炸品在激发能量作用下发生爆炸的难易程度称为敏感度,它是以引起爆炸品爆炸所需要的最小外界能量来表示,这种能量称为起爆能。爆炸品的起爆能越小,敏感度越高。

敏感度可用温度敏感度和撞击敏感度两种方法表示。温度敏感度是用爆炸品起爆所需温度来表示。所需温度越低则温度敏感度越高。撞击敏感度常以10kg重的落锤,从25cm高处落下引起爆炸的百分数来表示。例如,TNT为4%~12%,苦味酸为24%~32%,泰安为100%,故泰安撞击敏感度最高,苦味酸次之,TNT最小。

影响爆炸品敏感度的主要因素有:

①化学结构。含有容易发生迅速分解的不稳定基团的化合物,在外界能量作用下,其不稳定基团的化学键很容易破裂而发生爆炸。分子中含有这些基团数量越多,敏感度越高。例如,丁硝基苯加热可分解,但不易发生爆炸;二硝基苯虽有爆炸危险性,但不敏感;三硝基苯很容易爆炸。

②温度。外界温度升高,爆炸品具有的能量相应增加,起爆时需外界提供的能量就相应减少,故温度升高,爆炸品敏感度增加。

③杂质。坚硬或有尖棱的杂质在冲击时,能量集中在尖棱上,产生高能中心,促使爆炸。

(3)殉爆。爆炸品爆炸后产生的冲击波和碎片能引起一定距离内其他爆炸品爆炸的现象,称为殉爆。首先发生爆炸的爆炸品叫主爆炸品,后发生爆炸的爆炸品叫从爆炸品,主从爆炸品之间的最大距离叫殉爆距离。不能引起另一爆炸品爆炸的两爆炸品之间最小距离叫殉爆安全距离。

(二)气体的定义及其特性

1.定义

本类气体是指在50℃时,蒸气压力大于300kPa的物质,或20℃时在101.3kPa标准压力下完全是气态的物质。该类物质包括压缩气体、液化气体、溶解气体、冷冻液化气体、一种或多种气体与一种或多种其他类别物质的蒸气的混合物、充有气体的物品和烟雾剂。

按照气体在运输中的主要危险性,可将其分为三项。

第1项,易燃气体。包括,在20℃和101.3kPa条件下与空气的混合物按体积分数占13%或更少时可点燃的气体;或不论燃烧下限如何,与空气混合后燃烧范围的体积分数至少为12%的气体。

第2项,非易燃无毒气体。指在20℃压力不低于200kPa条件下运输或以冷冻液体状态运输的气体,包括:窒息性气体,即会稀释或取代通常在空气中的氧气的气体;氧化性气体,即通过提供氧气比空气更能引起或促进其他材料燃烧的气体;或不属于其他项别的气体。

第3项,毒性气体。包括:已知对人类具有的毒性或腐蚀性强到对健康造成危害的气体;半数致死浓度LC50值不大于5 000m L/m3,因而推定对人类具有毒性或腐蚀性的气体。

注:具有两个项别以上危险性的气体和气体混合物,其危险性先后顺序为第3项优先于其他项,第1项优先于第2项。

2.特性

气体具有以下危险特性:

(1)受热易爆性。气体通常都是经加压后以压缩或液化状态储存在钢瓶中。钢瓶受热后其内容物体积膨胀,压力增加,当压力超过钢瓶的耐压强度,就会发生破裂爆炸。特别是液化气体钢瓶因其内压较低,而液化气体的膨胀系数远远超过其压缩系数,当受热后液化气体体积膨胀,先把很小的气相空间占满,继续膨胀就会产生极大压力把钢瓶胀破以至爆炸。液化气钢瓶充满或充装过量其破裂危险性更大。

(2)与空气混合易燃易爆。易燃气体及有些可燃有毒气体,当钢瓶破裂或阀门、法兰连接处密封不良,泄漏出来能与空气形成爆炸性混合物,遇火源即发生火灾、爆炸事故。比空气重的气体泄漏出来还会沉积于低凹处,不易散发,增加了其危险性。温度超过60℃,气瓶的低熔合金塞会熔化,从而造成气体泄漏出来,有发生火灾爆炸的危险。

(3)与其他物质接触易发生燃烧爆炸。有一些气体泄漏出来后,与其他物质接触会发生燃烧爆炸,如氢气和氯气混合,在光照下即有爆炸危险;氢气与氧气接触,遇火源会发生爆炸;高压氧气泄漏出来冲击到油脂可燃物上会燃烧。

(4)引燃能量小。物质的引燃能量越小,越容易被点燃,燃爆危险性越大。可燃气体的引燃能量都很小,一般在1mJ以下。

(5)具有毒害性。很多气体具有毒害性,与人体接触会引起中毒,严重时能导致死亡。例如,氯气、硫化氢等气体毒性都非常大,吸入高浓度可致人死亡。

(三)易燃液体的定义及特性

1.定义

易燃液体分为以下两项。

第1项,易燃液体。是指在其闪点温度(其闭杯试验闪点不高于60℃,或其开杯试验闪点不高于65.6℃)时放出易燃蒸气的液体或液体混合物;在溶液或悬浮液中含有固体的液体;在温度等于或高于其闪点的条件下提交运输的液体;以液态在高温条件运输或提交运输,并在温度等于或低于最高运输温度下放出易燃蒸气的物质。

第2项,液态退敏爆炸品。是指溶解或悬浮在水中或其他液态物质中形成一种均匀的液体混合物,以抑制其爆炸性质的爆炸性物质。

2.特性(www.xing528.com)

(1)易燃易爆性。易燃液体闪点都很低,在常温甚至更低的温度下,其表面上的蒸气遇明火能发生闪燃。它们的燃点也较低,一般比闪点高1~5℃。液体闪点越低越容易引起燃烧,危险性也越大。

易燃液体沸点也都较低,在常温下极易挥发,蒸气逸出液面与空气形成爆炸性混合物,遇火源即会发生燃烧爆炸。而且绝大多数易燃液体蒸气都比空气重,一旦泄漏会扩散下沉到地面低凹处,积聚不散,容易达到爆炸浓度,从而埋下火灾、爆炸隐患。

(2)引爆能量小。易燃液体的蒸气同可燃气体差不多,其引燃能量都很小,大多在1mJ以内,如二硫化碳为0.015mJ,甲醇为0.215mJ,汽油为0.1~0.2mJ。因此易燃液体也容易被点燃,引起火灾爆炸事故。

(3)受热易膨胀。易燃液体受热后体积都会膨胀,若盛装在密闭容器内,由于体积膨胀会使气相空间变小,蒸气压力增加,使得容器内压力上升,造成“鼓桶”,甚至爆裂。一旦容器爆裂,大量液体泄漏出来到处流淌、气化、扩散,会在很大范围内形成爆炸性混合物。

(4)黏度低,易流淌。大多数易燃液体黏度都很低,如果从容器中泄漏出来,会到处流淌、蔓延,使其表面积扩大。表面积越大挥发就越多,一旦发生火灾爆炸,波及的范围就会很大。

(5)易产生和积聚静电。大多数易燃液体电阻率都比较高。例如,苯为1.6×1013Ω·cm,汽油为2.5×1013Ω·cm,甲苯为2.7×1013Ω·cm,煤油为7.3×1013Ω·cm。由于这些物质电阻率高,在输送、灌装、混合、过滤、喷射、溅泼等过程中很容易产生和积聚静电,在一定条件下发生火花放电,从而引起火灾爆炸事故。

有些易燃液体还具有毒害性,如苯、甲醇、丙烯腈等,人体吸入其蒸气或与其有皮肤接触,会造成一定伤害。

(四)易燃固体、自燃的物质、遇水放出易燃气体物质的定义及特性

1.定义

本类物质分为以下三项。

第1项,易燃固体。包括:容易燃烧或摩擦可能引燃或助燃的固体;可能发生强烈放热反应的自反应物质;不充分稀释可能发生爆炸的固态退敏爆炸品。上述所说的自反应物质,指即使没有氧(空气)存在时,也容易发生激烈放热而分解的热不稳定物质。固态退敏爆炸品,是指用水或乙醇湿润或用其他物质稀释形成一种均匀的固体混合物,以抑制其爆炸性质的爆炸性物质。

第2项,易于自燃的物质。包括:发火物质,指即使只有少量物品与空气接触,在不到5min内便能燃烧的物质,包括混合物和溶液(液体和固体);自热物质,指发火物质以外的与空气接触不需要能源供应便能自己发热的物质。

第3项,遇水放出易燃气体的物质。是指与水相互作用易变成自燃物质或能放出危险数量的易燃气体的物质。

2.特性

(1)易燃固体的特性。易燃固体的燃点都比较低,一般在400℃以下,因此在受热、摩擦、撞击等情况下很容易使温度升高达到自燃点而着火。如萘等固体还容易升华,其蒸气遇火源很容易燃烧。易燃固体的燃烧速度都比较快,且火焰猛烈。

金属粉末如镁粉、铝粉等在外界火源作用下,能直接与空气中的氧发生反应而燃烧,不产生火焰,只发出光,燃烧的温度很高,可达1 000℃以上。金属粉末燃烧的危险性与粒度有关,粒度越小越容易燃烧,若粉末在空气中飞扬时,遇火源会发生爆炸。许多易燃固体燃烧时放出大量有毒气体。

(2)易于自燃物质的特性。自燃物质发生自燃不需要外界火源,而是由于物质本身发生的物理、化学、生化反应放出热量,在适当条件下热量积蓄使温度升高。这些物质自燃点都很低,一般在200℃以下,放出的热量很容易达到自燃点而自行燃烧。如黄磷在常温下遇空气极易发生氧化反应,发热从而发生自燃。温度、湿度增加时,氧化剂(如空气、氧化性酸)及金属粉末等物质存在都能加快氧化反应速度,增加放热而引起自燃。

(3)遇水放出易燃气体物质的特性。这类物质遇水和潮湿空气都能发生剧烈反应,放出易燃气体和大量热量,这些热量成为点火源引燃易燃气体而发生火灾、爆炸。遇水放出易燃气体的物质与酸反应更为激烈,这类物质中有些有毒,有些具有腐蚀性,大多有还原性。

(五)氧化性物质和有机过氧化物的定义与特性

1.定义

第1项,氧化性物质。指本身不一定可燃,但通常因放出氧或起氧化反应可能引起或促使其他物质燃烧的物质。

第2项,有机过氧化物。指分子组成中含有过氧基的有机物质,该物质为热不稳定物质,可能发生放热的自加速分解。该类物质还可能具有以下一种或数种性质:可能发生爆炸性分解;迅速燃烧;对碰撞或摩擦敏感;与其他物质起危险反应;损害眼睛。

2.特性

(1)氧化性物质的特性。氧化性物质由于具有强氧化性,因此与易燃物、有机物、还原剂接触会发生氧化反应,有些反应很激烈,会引起燃烧和爆炸。氧化性物质分解温度都较低,受热易分解放出氧,遇可燃物质引起燃烧。

少数氧化性物质很不稳定,在摩擦、撞击、震动、明火、高热等作用下会引起爆炸。有些氧化性物质尤其是碱性氧化性物质遇酸剧烈反应,有爆炸危险;还有的遇水分解,放出氧和热量,促使可燃物燃烧;高锰酸钾氯酸钾浓硫酸即发生爆炸。

许多氧化性物质具有毒性和腐蚀性。例如,三氟化溴、五氟化溴对大多数金属有腐蚀性,遇水和水蒸气猛烈反应,生成极强腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾,吸入易中毒。

氧化能力不同的氧化性物质,互相接触会发生复分解反应,产生热量引起危险,如亚硝酸盐等遇强氧化剂时有还原性,发生氧化反应发热造成危险。

(2)有机过氧化物的特性。有机过氧化物因分解温度更低,更容易分解放出氧,使可燃物剧烈氧化而引起燃烧爆炸。有机过氧化物受摩擦、撞击、震动、明火、高热等作用也会发生爆炸;遇酸剧烈反应,有爆炸危险,如过氧化二苯甲酰遇浓硫酸即会发生爆炸。多数有机物与还原剂,有机物与硫、磷等混合,有成为爆炸性混合物的危险。

有机过氧化物大多具有刺激性和毒性,能灼伤皮肤。

(六)毒性物质的定义及特性

1.定义

毒性物质指经吞食、吸入或皮肤接触后可能造成死亡或严重受伤或健康损害的物质。毒性物质的毒性分为急性口服毒性、皮肤接触毒性和吸入毒性,分别用口服毒性半数致死量LD50、皮肤接触毒性半数致死量LD50、吸入毒性半数致死浓度LC50衡量。

急性口服毒性:LD50≤300mg/kg。

急性皮肤接触毒性:LD50≤1 000mg/kg。

急性吸入粉尘和烟雾毒性:LC50≤4mg/L。

急性吸入蒸气毒性:LC50≤5 000mg/m3,且在20℃和标准大气压力下的饱和蒸气浓度大于等于1/5LC50

2.特性

毒性物质的毒性都很大,少量进入人体就会引起中毒。有些毒性物质不仅毒性大,还具有易燃易爆及腐蚀危险性。例如,有机毒害品硝基苯和2,4-二异氰酸酯等都可燃烧;有些无机毒性物质也有燃烧、爆炸危险,如氰化氢在空气中很容易发生燃烧爆炸,爆炸极限浓度5.4%~46.6%;氰化钾有极强的腐蚀性;部分毒害品遇酸、受热分解会放出有毒气体和烟雾。

(七)腐蚀性物质的定义与特性

1.定义

腐蚀性性物质是指通过互相作用使生物组织接触时会造成严重损伤,或在渗漏时会严重损坏甚至毁坏其他货物或运载工具的物质。

腐蚀性物质包含与完好皮肤组织暴露60min、但不超过4h,在14d的观察期中发现引起皮肤全厚度损毁,或在温度55℃时,对钢或铝的表面均匀年腐蚀率超过6.25mm/a的物质。

2.特性

腐蚀性物质对人体都有腐蚀作用,与皮肤、眼睛接触或进入肺部、食道等处会引起灼伤。腐蚀性物质引起的化学灼伤主要是引起炎症,严重时会造成死亡。灼伤开始时往往不觉得太痛,待发现时灼伤部位组织已经坏死,较难治愈。

腐蚀性物质对大多数金属、有机物及建筑材料等都有腐蚀作用。腐蚀性物质大部分具有毒害性,如氢氟酸、五溴化磷等。有机腐蚀物品几乎都可燃,如醋酐、苯甲酰氯等。

有些腐蚀性物质与水剧烈作用,产生高热,如醋酐、浓硫酸、氯磺酸、三氯化铝、氧氯化硫、氯化亚砜等。

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