又一高校实验室发生爆炸!附实验室爆炸事故分析及预防措施

              据深圳晚报报道,6月7日下午,深圳一所高校的实验室内发生玻璃仪器爆炸事故,一名男生面部、颈部、手臂等10多处被炸伤,手指肌腱暴露,右侧下颌皮肤被炸出一指节深的洞,颈动脉鞘被炸开,再深0.2毫米就将割破颈动脉(而颈动脉一旦被离断,病人会在几分钟之内大出血,导致休克死亡)。所幸该学生被及时送往深圳大学总医院手术,碎玻璃片也都被逐一取出。

               


               

              根据该学生描述,有网友推测爆炸的瓶子很有可能是封管等高压玻璃瓶。

               

               

              玻璃容器在加压或减压过程中、或是混合易爆化学物质时,异或是容器老化等情况,都可能导致实验室爆炸事故的发生东南仪诚整理实验室爆炸事故的常见原因和预防措施,希望能对大家有所帮助。

               

                 小贴士   

               

              爆炸性事故多发生在具有易燃易爆物品和压力容器的实验室,常见原因包括:

               

              (1)违反操作规程,引燃易燃易爆物品,进而导致爆炸; 

              (2)设备老化,存在故障或缺陷,造成易燃易爆物品泄漏,遇火花而引起爆炸。

               

              爆炸事故应急处理预案:

               

              (1)实验室爆炸发生时,实验室负责人或安全员在其认为安全的情况下需及时切断电源和管道阀门,迅速转移其他易爆物品;

              (2)维持现场秩序,组织人员通过安全出口或用其他方法迅速撤离爆炸现场。

              (3)应急预案领导小组负责安排抢救工作和人员安置工作,及时向相关部门报告信息,并视情况拨打 119、120 等急救电话,并对受伤人员进行初步急救。


              封管使用注意事项

               

              密封圈损坏:密封圈是整个反应器上最容易损坏的

               

              1、进口封管质量较好,新封管最高可以承受10atm,但使用过多次后,最高承受的压力会下降;而国产封管未经过严格测试,尽可能不再使用,或者在有气体的溶液参与反应,温度不超过溶剂沸点,并且在确保压力不超过2atm时,才可采用;

               

              2、在使用气体的溶液进行封管反应时,由于在高温下气体挥发严重,估算压力时除去考虑到在该温度下溶剂超过沸点产生压力外,还有该溶液中气体高温下挥发产生的压力。如果使用氨的甲醇溶液进行氨解时,由于在高温下氨挥发严重,当温度达到120℃时,压力可能已经远远超过10atm;

               

              3、必须实现估算到反应可能产生的气体,包括主反应、副反应等可能产生的气体的压力要考虑进去;

               

              4、对于反应温度超过溶剂沸点20℃以上的反应,推荐使用高压反应釜;

               

              5、对于没有把握的反应,推荐先使用微波反应器进行小试,反应速度快,而且相对安全;

               

              6、封管属于压力仪器,严禁碰撞、划痕等可能导致内伤的操作;

               

              7、封管的密封圈有两种,一般的褐色的Viton密封圈,耐油和酸;若反应中用到强碱时请使用白色的全氟密封圈;

               

              8、盖上塞子时请不要旋转得太紧或太松,绝不可紧到不能再紧的程度,这样反而容易泄漏产生危险甚至封管顶破,松紧适宜即可;

               

              9、体系中试剂和溶剂体积严格控制在封管容积的1/3以下,推荐在1/5以下;

               

              10、洗涤封管时不要泡在碱缸中,也不要使用超声洗涤,应根据反应情况使用合适的溶剂漂洗干净,可以使用试管刷洗涤,不可使用刮刀;

               

              11、封管反应结束时,要将反应降至室温才可打开封管塞子,不能在封管还是高温的状态下打开;

               

              12、进行封管反应时必须在正面及可能伤到人的侧面加防护挡板,观察封管反应进行情况时,不要直接观察,要在防护玻璃或挡板后面观察。

               

               

                  实验室爆炸事故常见原因分析    

               

              1、氧化剂和还原剂的混合物在受热、摩擦或撞击时发生爆炸。

               

                  混合后可能发生爆炸化合物   

              镁粉—重铬酸铵

              有机化合物—氧化铜

              镁粉—硝酸银

              还原剂—硝酸铅

              (遇水产生剧烈爆炸)

              氧化亚锡—硝酸铋

              镁粉—硫磺

              浓硫酸—高锰酸钾

              锌粉—硫磺

              三氯甲烷—丙酮

              铝粉—氧化铅

              铝粉—氧化铜

               

                  药品名称    

                  不能与之混合的药品名称    

              碱金属及碱土金属如钾、钠、锂、镁、钙、铝等

              二氧化碳、四氧化碳及其它氯代烃,钠、钾、锂禁止与水混合。

              醋酸

              铬酸、硝酸、羟基化合物,乙二醇类、过氯酸、过氧化物及高锰酸钾。

              醋酸酐

              同上。还有硫酸、盐酸、碱类。

              乙醛、甲醛

              酸类、碱类、胺类、氧化剂。

              丙酮

              浓硝酸及硫酸混合物,氟、氯、溴。

              乙炔

              氟、氯、溴、铜、银、汞。

              液氨(无水)

              汞、氯、次氯酸钙(漂白粉)、碘、氟化氢。

              硝酸铵

              酸、金属粉末、易燃液体、氯酸盐、硝酸盐、硫磺、有机物粉末、可燃物质

              氨、乙炔、丁二烯、丁烷及其他石油类、碳化钠、松节油、苯、金属粉末

              苯胺

              硝酸、过氧化氢(双氧水)、氯。

              氧化钙(石灰)

              活性碳

              次氯酸钙(漂白粉)、硝酸。

              乙炔、过氧化氢。

               

              2、密闭体系中进行蒸馏、回流等加热操作。

               

              3、在加压或减压实验中使用不耐压的玻璃仪器。

               

              4、反应过于激烈而失去控制。

               

              5、易燃易爆气体如氢气、乙炔等烃类气体、煤气和有机蒸气等大量逸入空气, 引起爆燃。

               

              常见易燃易爆物质蒸气在空气中爆炸极限见表1-3。

               

                  常见易燃易爆物质蒸气在空气中爆炸极限   

              名 称

              爆炸极限(体积,%)

              氢 气

              4.1~74.2

              乙 炔

              3~82

              二硫化碳

              1~44

              乙 醛

              4~57

              一氧化碳

              12.5~74

              乙 醚

              1.9~36.5

              丙 酮

              2.6~13

              甲 醇

              6.7~36.5

              乙 醇

              3.3~19

              丙 醇

              2.1~13.5

              二噁烷

              2~22.2

              1.4~8

               

              6、一些本身容易爆炸的化合物。 

               

              如硝酸盐类、硝酸酯类、三碘化氮、芳香族多硝基化合物、乙炔及其重金属盐、重氮盐、叠氮化物、有机过氧化物(如过氧乙醚和过氧酸)等,受热或被敲击时会爆炸。东南仪诚提醒大家,强氧化剂与一些有机化合物接触,如乙醇和浓硝酸混合时会发生猛烈的爆炸反应。

               

              7、搬运钢瓶时不使用钢瓶车,而让气体钢瓶在地上滚动,或撞击钢瓶表头,随意调换表头,或气体钢瓶减压阀失灵等。

               

              8、在使用和制备易燃、易爆气体时,如氢气、乙炔等,不在通风橱内进行,或在其附近点火。

               

              9、煤气灯用完后或中途煤气供应中断时,未立即关闭煤气龙头。或煤气泄漏,未停止实验,即时检修。

               

              10、氧气钢瓶和氢气钢瓶放在一起。

               

              11、实验操作不规范或违反操作规程造成爆炸事故例如:

               

              (1)配制溶液时,错将水往浓硫酸里倒,或者配制浓的氢氧化钠时未等冷却就将瓶塞塞住摇动都会发生爆炸。

               

              (2)减压蒸馏时,若使用平底烧瓶或锥瓶做蒸馏瓶或接收瓶,因其平底处不能承受较大的负压而发生爆炸。

               

              (3)对使用的四氢呋喃,乙醚等蒸馏时,由于这类试剂放久后会产生一定的过氧化物,在对这些物质进行蒸馏前,未检验有无过氧化物并除掉过氧化物,过氧化物被浓缩达到一定程度或蒸干易发生爆炸。

               

              (4)制备易燃气体时,一定要注意附近不要有明火,在制备和检验氧气时,一定要注意不要混有其它易燃气体。例如氧气制备、氢气制备,实验中若操作不慎易发生爆炸。

               

              (5)金属钾、钠、白磷遇火都易发生爆炸。

               

              实验室爆炸事故预防方法

               

              (1)凡是有爆炸危险的实验,必须遵守实验教材中的指导,并应安排在专门防爆设施(或通风框)中进行。

               

              (2)高压实验必须在远离人群的实验室中进行。

               

              (3)在做高压、减压实验时,应使用防护屏或防爆面罩。

               

              (4)绝不允许随意混合各种化学药品,例如:高锰酸钾和甘油。

               

              (5)在点燃氢气、CO等易燃气体之前,必须先检查并确保纯度。银氨溶液不能留存。某些强氧化剂(如氯酸钾、硝酸钾、高锰酸钾等)或其混合物不能研磨,否则都会发生爆炸。

               

              (6)钾、钠应保存在煤油中,而磷可保存在水中,取用时用镊子。一些易燃的有机溶剂,要远离明火,用后立即盖好瓶塞。

               

              ……等等。

               

               

              这次爆炸的主要危害来自于玻璃容器爆炸后的玻璃碎片飞散,造成了大量外伤。玻璃容器在生化环材各个专业都大量使用。对于类似的情况,最重要的防护来自于遮蔽身体裸露部位。本次事故的伤者最严重的伤处是颈动脉,一般衣服是不会覆盖住颈部的,除非穿着连体防护服才行,建议有条件的高风险实验室可适量配备相应防护装备。

               

              东南仪诚建议各位实验室工作人员,一定要提高自我安全防护意识,在做实验时穿好防护服、戴好口罩、护目镜、手套等防护装备,严格遵守操作规程。对于实验室而言,建议制定相关《安全制度》、落实实验室人员的安全培训,做好应急预案,并定期对相关仪器设备进行检测检修,事故安全隐患排查,最大可能避免相关问题的发生。

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