标准气体的安全生产与管理

       随着经济的发展和市场对标准气体日益增长的需要，标准气体的种类越来越多，复杂程度也越来越高，其应用领域涉及到石油化工、勘探、冶金、机械制造、电子、煤炭、电力、环保等领域（工艺气体或标准气体）。了解和掌握气体及材料的性质，合理设计充装工艺，制定严格的操作程序，清楚地标识气瓶的危害性，才能确保制备和使用标准气体过程中的安全。
一、气体的不相容性
       1、氧化性气体和可燃气体是不相容的。常见的氧化性气体包括：氧气（O2）、笑气（N2O）、一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）、三氟化氮（NF3）、氟气（F2）、氯气（CL2）等。常见的可燃气体包括：氢气（H2）、甲烷（CH4）、其他碳氢化合物（烷烃、烯烃、炔烃等）、一氧化碳（CO）、氨（NH3）、硫化氢（H2S）。
       2、酸性气体和碱性气体是不相容的。常见的酸性气体包括：氯化氢（HCL）、溴化氢（HBr）、二氧化硫，常见的碱性气体包括氨（NH3）、胺（RNH2）。
       3、氧化性气体和还原性气体是不相容的。
二、充装系统的设计
       不相容的气体不能在一个充装系统上充装。要设计两套独立的充装系统，将不相容的气体分开。如果在一个汇流排上同时连接不相容的气体，当阀门泄漏时，高压的气体会流入低压不相容的气体气瓶中引起反应而发生燃烧或爆炸，同时，操作者错误的操作也可能导致不堪设想的危险，酸性气体不能和碱性气体同时接入一个系统中。
三、气体成分与材料的不相容性
气体在某种条件下与气瓶、阀门、管路材料不相容可导致如下危险：
       1、腐蚀，在CO、CO2、H2O共存时，极易腐蚀碳钢瓶。因此在制备含有CO和CO2的标准气体时，气瓶要进行烘干处理，原料气体也要使用高纯气体或不含水分的气体。
       2、生成危险的化合物，（1）乙炔和含铜大于70%的铜合金反应生成金属有机化合物。（2）单卤代烃CH3CL、C2H5CL、CH3Br等不能盛装在铝合金气瓶中，它们会与铝缓慢形成金属有机卤化物，遇水爆炸。如果气瓶中含有水分，配制后的标准气体中可以检测出烷烃和氢气。（ 3）湿气腐蚀，例如HCL、CL2在有水存在时很容易腐蚀钢瓶，水分的引入可能来源于客户使用，没有关闭阀门，也可能在充装过程中或水压检验中；NH3、SO2、H2S也有类似的腐蚀。即使是干燥的氯化氢和氯气，高浓度时也不能储存在铝合金气瓶中。
       3、爆炸反应，因气体与阀门密封材料或管路材料不相容引起爆炸反应。如氧化性气体不能选用可燃密封材料的阀门。在标准气体配制时这一点容易被忽视。其中包括如何计算标准气体的氧化性。
四、不相容的气体在制备中的事故回顾与分析
       以下是所知道的近年来发生的事故： 1996-中国台湾，N2O/H2， 爆炸/人员伤亡；1997-加拿大，CO/Air， 爆炸；1997-英国，CH4/Air ， 爆炸/人员伤亡；1997-南美，CH4/Air， 压力表炸毁；1997-美国，4% H2/Air，隐患事故；2003-德国，N2O/CO，人员受伤；2004-法国，卤代烃/Air ，隐患事故；2007-中国兰州，CH4/Air， 人员伤亡。
       以上事故中，多数是配制空气中的可燃气体，这类气体大多用在化工厂、煤矿中环境气体的检测中，事故的原因或者是错误的操作；或者是不相容的气体同时接入一个系统中，由于阀门漏气产生倒灌；或者是浓度计算错误；或者是错误的充装顺序造成的。对于一氧化碳混合气的爆炸事故分析，人们往往重视一氧化碳的毒性而忽略了其可燃性。空气中可燃性气体的制备经常发生，因此制定严格的操作程序是非常重要的。