氮气和氧气安全：风险和预防措施指南
火灾和爆炸需要三个关键要素：
燃料 - 一种可燃的物质
氧气 - 支持燃烧
加热 - 用于启动点火
通过去除公式中的氧气，火灾无法自行起火或持续。这就是氮气安全在防火和灭火方面至关重要的原因。氮气的工作原理是在密闭空间内置换氧气，使其浓度低于燃烧所需的水平。
| 氧气浓度（体积百分比） | 效果 |
| >23.5% | 火灾风险增加。 |
| 20.90% | 正常。 |
| 19.00% | 会出现一些不良生理影响，但这些影响并不明显。 |
| 16.00% | 脉搏和呼吸频率增加。思维能力和注意力受损。减少了协调工作。 |
| 14.00% | 运动时出现异常疲劳。情绪不安。协调错误。判断不佳。 |
| 12.50% | 判断力和协调能力非常差。呼吸困难，可能导致长久的心脏损伤。恶心和呕吐。 |
| <10% | 无法执行各种动作。失去意识。抽搐。死亡。 |
易燃区域中氮气和氧气的特性
在存在易燃材料的环境中，了解氮气和氧气的特性对于保持安全至关重要。
氮气是一种惰性、不可燃的气体，通常用于降低氧气含量并创造更安全的条件。虽然它不会燃烧或支持燃烧，但密闭空间中的过量氮气会导致潜在的窒息风险。
• 了解灭火和预防中的氮气
相反， 氧气支持燃烧，当富集时，可显著提高材料的可燃性，使通常不可燃物质更容易点燃。有效的气体安全协议必须考虑这些特性，以防止点火风险，并确保敏感应用中的受控环境。
氮气是一种不可燃气体，但处理不当会带来严重的安全风险，尤其是在封闭或封闭环境中，如档案室、实验室或工业设施。
主要危险包括：
- 氧气置换和窒息 : 当氮气释放到空气中时，它会置换氧气，导致氧气含量极低。这可能导致窒息，如果不及时处理，可能会致命。
- 受限空间内的爆炸风险 : 在通风不良或气体水平管理不当的区域，氮气和氧气浓度不平衡会造成危险条件，包括增加爆炸风险。
- 富氧环境 : 氧气含量升高会显著提高衣服等材料的易燃性，从而增加火灾事故的风险。
为了降低这些风险，务必遵循严格的安全规程，确保适当通风，并一直监控工作环境中的气体水平。
1. 瓶装氮气和氧气
瓶装气体通常由小型消费者用于各种应用，从工业工艺到医疗用途。这些气体存储在高压瓶中，通常为 150 巴或 300 巴，并由卡车提供，需要大量处理才能将其运输到使用地点。
运输过程中的搬运
小心地装载、运输和卸载大型重型瓶子的过程既耗时又劳动密集，导致运营成本增加和潜在延误。
有发生事故的危险
高压气瓶存在重大安全风险，需要严格的处理规程和安全措施来防止事故发生。严重泄漏或高压气体突然释放会使瓶子变成弹头，对人员和财产构成危险。
集成气体供给系统或低压储存选项等替代方案可以大限度地降低这些风险，确保为工人提供更安全的环境，降低事故发生的可能性。除了提高安全性外，替代方案还具有诸如效率优化、成本节省和环境优势等优势。
2. 液态氮和氧气
液化气用于大型消费者。氮气和氧气被液化，使大量氮气非常紧凑，便于运输。液氮由卡车输送到客户现场的液罐中，在那里再次蒸发为气态。液态气体具有多种风险，因为氮气温度为 -183°C（-297°F），氧气温度为 -218.79°C（-361.82°F），具有卓越的低温性能
- 低温灼伤 ：直接接触液氮可导致严重冻伤或低温灼伤。
- 窒息 ：液态氮会排出空气中的氧气，导致在受限空间中窒息的风险。
- 压力危害 ：从液态变为气态时，气体膨胀 700-800 次。此液体快速膨胀为气体会导致压力积聚，如果通风不当，则可能导致爆炸。
- 材料脆化 ：长时间接触液氮会使材料变脆，容易开裂。
3. 现场生成
在这三种方案中，现场制气的风险更低。因为该方式仅会根据应用所需的压力，现场生产恰好满足用量的氮气或氧气。这一特性可大幅降低由高压气瓶或液化气低温特性所带来的风险。
为了优化安全性和可靠性，许多行业现在选择现场制氮机和制氧机。这些系统可按需提供稳定的气体供应，降低与存储、运输和人工搬运相关的风险。
为防止事故并确保安全的工作环境，必须遵守氮气和氧气处理的适当安全预防措施，以防止氮气窒息和氧化危险。
必须采取以下安全预防措施：
- 通风 ：在博物馆或图书馆等含有易燃材料的环境中处理液态氮或处理氮气时，应使用通风装置。这有助于防止氮气在空气中积聚，降低窒息风险。
- 个人防护装备 (PPE) : 穿戴适当的个人防护装备，包括绝缘手套、护目镜和面罩。这将有助于防止皮肤和眼部组织快速冻结。
- 正确储存和处理 ：只能将液态氮储存在经批准的低温液体容器中。切勿在密闭容器中密封液氮，因为压力不会积聚。
- 设备安全 ：处理压缩氮气时，使用额定值适合相应气瓶压力的设备。保护气瓶免受物理损坏，并正确固定。
设备安全和维护
设备的安全和维护对于预防事故至关重要，尤其是与氮气和氧气相关的事故，并确保安全的工作环境。
关于设备安全和维护的一些小贴士：
- 处理压缩氮气时，请使用额定值适合相应气瓶压力的设备。
- 保护气瓶免受物理损坏，并正确固定。
- 每次使用后以及气瓶排空时，关闭阀门。
环境监测和警告系统
环境监测和警告系统不仅对于检测氧气含量的变化至关重要，而且对于识别道路等脆弱空间中的潜在爆炸风险也十分重要。
以下是有关环境监测和警告系统的一些提示：
- 在使用或存储氮气的区域使用氧气监测器和报警器。
- 在密闭空间内实施警告系统和连续大气监测。
阅读更多关于现场制气如何降低交付相关风险的信息 。
培训和人员准备
培训和人员准备对于确保安全的工作环境至关重要。促进适当的氮气和氧气安全，尤其是在文化场所。
建议执行以下操作：
- 对人员进行氮气窒息危险和正确处理程序的培训。
- 提供有关氮气处理相关风险的持续教育和意识，包括有关氮气泄漏、氮气毒性和氮气爆炸的担忧。以及安全协议的重要性。
总结
确保氮气和氧气安全对于预防事故至关重要，尤其是与氮气和氧气相关的事故，并保持安全的工作环境。通过了解这些气体的特性和相关风险，遵循适当的安全协议，并实施环境监测和警告系统，我们可以降低事故风险，确保安全的工作环境。请记住，氮气和氧气安全是每个人的责任，通过合作，我们可以创造一个更安全的工作场所。
氮气是否具有可燃性？
否，氮气是不可燃的。它是一种惰性气体，这意味着它不支持燃烧。
氮气是否会取代氧气？
会的，氮气能够取代氧气，这一点在密闭空间中是主要安全隐患。
氮气是否有毒？
氮气本身无毒无害，但高浓度氮气会挤占氧气的空间，从而导致窒息。
氮气是否会爆炸？
否，氮气本身不会爆炸，但如果维护不当，加压氮气罐可能会破裂。
氧气存在哪些风险？
氧气可能引发或加剧火灾；装有压缩气体的气瓶可能发生爆炸。空气中氧气分子的占比约为 21%。即使空气中氧气浓度仅略微升高（例如达到 25%），也会增强可燃物的燃烧强度。
氧气安全应采取哪些预防措施？
- 使用氧气作业时，确保使用适当的材料。
- 使热源和火焰远离氧气瓶。
- 确保附近有适当的通风、烟雾报警器和灭火器。
- 安全储存氧气，并使液态氧装置保持直立。
氮气泄漏的风险是什么？
密闭空间内的氮气泄漏会降低氧气含量，导致窒息。适当的通风和监控系统至关重要。
处理氮气时应采取哪些预防措施？
- 在密闭空间内始终监控氧气含量。
- 确保适当通风，以防止氮气积聚。
- 对员工进行氮气安全程序培训
