1.4　化工原理實驗安全知識

化工原理實驗與一般化學實驗比較有共同點，也有其本身的特殊性。為了安全成功地完成實驗，除了每個實驗的特殊要求外，在這里提出一些化工原理實驗中必須遵守的注意事項和必須具備的安全知識。

1.4.1　化工原理實驗安全注意事項

（1）啟動設備前必須完成的工作

①泵、風機、壓縮機、電機等轉動設備，用手使其運轉，從感覺及聲響上判別有無異常，檢查潤滑油位是否正常。

②設備上各閥門的開、關狀態。

③接入設備的儀表開、關狀態。

④擁有的安全措施，如防護罩、絕緣墊、隔熱層等。

（2）使用儀器儀表前必須做的工作

①熟悉原理與結構。

②掌握連接方法與操作步驟。

③分清量程范圍，掌握正確的讀數方法。

（3）實驗過程中的注意事項

①操作過程中注意分工配合，嚴守自己的崗位，精心操作。實驗過程中，隨時觀察儀表指示值的變動，保證操作過程在穩定條件下進行。產生不符合規律的現象時要及時觀察研究，分析其原因，不要輕易放過。

②操作過程中設備及儀表發生問題，應立即按停車步驟停車，并報告指導教師。同時應自己分析原因供教師參考。未經教師同意不得自己處理。在教師處理問題時，學生應了解其過程，這是學習分析問題與處理問題的好機會。

③實驗結束時應先將有關的水源、氣源、儀表的閥門或電源關閉，然后再切斷電機電源。

1.4.2　高壓鋼瓶安全使用知識

高壓鋼瓶（又稱氣瓶）是一種儲存各種壓縮氣體或液化氣體的高壓容器。鋼瓶容積一般為40～60L，最高工作壓力為15MPa，最低的也在0.6MPa以上。瓶內壓力很高，以及儲存的某些氣體本身易燃易爆，故應掌握氣瓶的構造特點和安全知識，以確保安全。

氣瓶主要由筒體和瓶閥構成，其他附件還有保護瓶閥的安全帽、開啟瓶閥的手輪以及運輸過程減少振動的橡膠圈。在使用時，瓶閥口還要連接減壓閥和壓力表。各類氣瓶的表面都應涂上一定顏色的油漆，其目的不僅是為了防銹，主要是能從顏色上迅速辨別氣瓶中所儲存氣體的種類，以免混淆。常用的各類氣瓶的顏色及其標識如表1-1所示。

為了確保安全，在使用高壓鋼瓶時，一定要注意以下幾點。

①當鋼瓶受到明火或陽光等熱輻射的作用時，氣體因受熱而膨脹，使瓶內壓力增大。當壓力超過工作壓力時，就有可能爆炸。因此，鋼瓶應放在陰涼，遠離電源、熱源（如陽光、暖氣、爐火等）的地方，并加以固定。可燃性氣體鋼瓶必須與氧氣鋼瓶分開存放。

②鋼瓶即使在溫度不高的情況下受到猛烈撞擊，或不小心將其碰倒跌落，都有可能引起爆炸。因此，搬運鋼瓶時要戴上瓶帽、橡皮腰圈。要輕搬輕放，不要在地上滾動，避免撞擊，防止摔倒，更不允許用金屬器具敲打鋼瓶。

③高壓鋼瓶必須要安裝好減壓閥后方可使用。一般情況下，可燃性氣體鋼瓶上閥門的螺紋為反扣的，不燃性或助燃性鋼瓶為正絲。各種減壓閥絕不能混用。

④開、關瓶閥時，一定要按規定方向緩慢轉動。旋轉方向錯誤或用力過猛會使螺紋受損，導致瓶閥沖脫而出，引起事故。關閉瓶閥時，不漏氣即可，不要關得過緊。使用完畢或搬運鋼瓶時，關閉瓶閥，并裝上瓶頸閥的安全帽。

⑤氧氣瓶的瓶閥、減壓閥都嚴禁沾污油脂。在開啟氧氣瓶時還應特別注意手上、工具上不能有油脂，扳手上的油應用酒精洗去，待干后再使用，以防燃燒和爆炸。

⑥每次使用鋼瓶之前都要在瓶閥附近做漏氣檢查。對于有易燃、易爆的鋼瓶，除了保證嚴密不漏氣外，最好單獨放置在遠離實驗室的隔離間內。

⑦鋼瓶內氣體不能完全用盡，應保持在0.05MPa表壓上的殘留壓力，以防重新灌氣時發生危險。

⑧鋼瓶需定期送交檢驗，合格鋼瓶才能充氣使用。

1.4.3　實驗室安全消防知識

化工原理實驗室內應準備一定數量的消防器材，實驗操作人員應熟悉消防器材的存放位置和使用方法，絕不允許將消防器材移作他用。實驗室常用的消防器材包括以下幾種。

（1）沙箱

易燃液體和其他不能用水滅火的危險品，著火時可用沙子來撲火。它能隔斷空氣并起降溫作用而滅火。但沙中不能混有可燃性雜物，并且要干燥。潮濕的沙子遇火后因水分蒸發，致使燃著的液體飛濺。沙箱存沙有限，實驗室內又不能存放過多沙箱，故這種滅火工具只能撲滅局部小規模的火源。對于不能覆蓋的大面積火源，因沙量太少而作用不大。此外，還可用不燃性固體粉末滅火。

（2）石棉布、毛氈或濕布

這些器材適用于迅速撲滅火源區域不大的火災，也是撲滅衣服著火的常用方法。其原理是隔絕空氣達到滅火的目的。

（3）泡沫滅火器

泡沫滅火器一般分為手提式泡沫滅火器、推車式泡沫滅火器和空氣式泡沫滅火器。實驗室多用手提式泡沫滅火器，它的外殼用薄鋼板制成，內有一個玻璃膽，其中盛有硫酸鋁。膽外裝有碳酸氫鈉和發泡劑（甘草精）。滅火液由50份硫酸鋁和50份碳酸氫鈉及5份甘草精組成。使用時將滅火器倒置，馬上發生化學反應生成含CO2的泡沫。

6NaHCO3+Al2（SO4）33Na2SO4+Al2O3+3H2O+6CO2

此泡沫黏附在燃燒物表面上，形成與空氣隔絕的薄層而達到滅火目的。它適用于撲滅實驗室的一般火災。油類著火在開始時可使用，但不能用于撲滅電線和電器設備火災。因為泡沫本身是導電的，這樣會造成撲火人觸電事故。

（4）四氯化碳滅火器

此滅火器是在鋼管內裝有四氯化碳并壓入0.7MPa的空氣，使滅火器具有一定的壓力。使用時將滅火器倒置，旋開手閥即噴出四氯化碳。它是不燃液體，其蒸汽比空氣重，能覆蓋在燃燒物表面與空氣隔絕而滅火。它適用于撲滅電器設備的火災。但使用時要站在上風側，因四氯化碳是有毒的。室內滅火后應打開門窗通風一段時間，以免中毒。

（5）二氧化碳滅火器

鋼筒內裝有壓縮的二氧化碳，使用時旋開手閥，二氧化碳就能急劇噴出，使燃燒物與空氣隔絕，同時降低空氣中含氧量。當空氣中含有12%～15%的二氧化碳時，燃燒即停止。但使用時要注意防止現場人員窒息。

（6）其他滅火器

干粉滅火器可撲滅易燃液體、氣體、帶電設備引起的火災。鹵代烷（1211）滅火器適用于撲救油類、電器類、精密儀器等火災。在一般實驗室內使用不多，對大量使用可燃物的實驗場所應備用此類滅火器。

1.4.4　實驗室用水、用電安全

在化工原理實驗中，使用循環水系統的場合較多。為了維護大型實驗裝置的水循環系統的正常運行，應保證循環水箱、循環水泵或高位水槽的嚴密、完好、暢通。如果發生跑、冒、滴、漏等故障，應及時進行維修。切忌將水滲漏或沖進電器設備。實驗室中任何個人不得擅自拆卸、改裝供水管道或安裝取水龍頭。實驗完畢，必須及時關好水閘、水龍頭。

化工原理實驗室中的電器設備較多，而且某些設備的電負荷也較大，因此，在接通電源之前，必須認真檢查電器設備和電路是否符合規定要求，必須清楚整套實驗裝置的啟動和停車操作順序以及緊急停車的方法。實驗室應安裝空氣開關，其作用是當通過開關的電流超過一定值時，其自身會發熱（利用雙金屬片受熱彎曲的原理）導致開關里面的脫扣裝置脫扣，從而切斷電源，保護電路不因過大的電流而燒毀。實驗室安全用電非常重要，對電器設備必須采取安全措施，同時，參與實驗的操作人員也應當嚴格遵守以下有關操作規定。

①進行實驗之前必須了解室內總電閘與分電閘的位置，以便出現用電事故時能及時切斷電源。

②在對電器設備進行檢查和維修時，必須切斷電源方可作業。

③帶金屬外殼的電器設備必須接地，并定期檢查接點是否良好。

④電器設備導線的接頭應連接牢固，降低接觸電阻。裸露的接頭部分必須用絕緣膠布包好，或者套上絕緣套管。

⑤所有電器設備應當保持干燥清潔。在其運行時不能用濕布擦拭，更不能有水落于其上。

⑥電源或電器設備上的保護熔斷絲或保險管，都應按規定電流標準使用，嚴禁私自加粗保險絲或采用銅或鋁絲代替。當保險絲被熔斷后，一定要查找原因，消除隱患，然后再換上新的保險絲。

⑦電熱設備不能直接放在木制實驗臺上使用，必須用隔熱材料墊架，以防引起火災。

⑧外接電源因故停電時，必須關閉實驗使用的所有電閘，并將電壓表、電流調節器等調至“零位狀態”，以防止因突然供電，電器設備在較大功率下運行，造成電器設備損壞。

⑨合電閘時動作要快，要合得牢。若合閘后發現異常聲音或氣味，應立即拉閘，進行檢查。如發現設備上的保險絲或保險管損壞，應立刻檢查帶電設備上是否有問題，切忌不經檢查便在換上保險絲或保險管后就合閘，從而可能導致設備損壞。

⑩離開實驗室前，必須把本實驗室的總電閘拉下。