认识气体的危害|氧气浓度监测与预防
认识气体的危害|氧气浓度监测与预防
氧气是地球大气的重要组成部分，占空气体积的约21%。作为一种无色、无味、无臭的气体，氧气对地球上的生命至关重要，参与绝大多数生物体的呼吸作用和能量的产生。但你知道吗？空气中氧气含量过高或过低，都有可能造成安全事故。
氧气的基本性质与应用
氧气（O2）是地球大气的重要组成部分，占空气体积的约21%。作为一种无色、无味、无臭的气体，氧气对地球上的生命至关重要，参与绝大多数生物体的呼吸作用和能量的产生。
应用领域
- 冶炼工艺：在炼钢过程中吹以高纯度氧气，氧便和碳及磷、硫、硅等起氧化反应，这不但降低了钢的含碳量，还有利于清除磷、硫、硅等杂质。
- 化学工业：在生产合成氨时，氧气主要用于原料气的氧化，以强化工艺过程，提高化肥产量。
- 国防工业：液氧是现代火箭最好的助燃剂，在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂，还可制作液氧炸药。
- 医疗保健：供给呼吸：用于缺氧、低氧或无氧环境，例如：潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等。
氧气的危害
氧气进入人体的途径主要是通过呼吸。常压下，当空气中的氧气浓度超过40%时，人就有可能发生氧中毒，严重时可致失明。当空气中氧浓度低于19.5%时就会有缺氧危险，导致窒息事故。氧气是助燃气体，高浓度的氧气对安全生产存在巨大的威胁。
人体在不同氧气浓度下的反应
氧气浓度（%体积） | 症状（大气压力下） |
|---|---|
100% | 致命/6分钟（绝对密闭环境，如高压氧舱或深水） |
50% | 致命/4~5分钟内经治疗可痊愈（绝对密闭环境，如高压氧舱） |
＞23.5% | 属于富氧环境 |
20.9% | 氧气浓度正常 |
19.5% | 氧气最小允许浓度 |
15~19% | 降低工作效率，并可导致头部、肺部和循环系统问题 |
10~12% | 呼吸急促，判断力丧失，嘴唇发紫 |
8~10% | 智力丧失，昏厥，无意识，脸色苍白，嘴唇发紫，恶心呕吐 |
6~8% | 8分钟即可致命 |
4~6% | 40秒内抽搐，呼吸停止，死亡。 |
氧气在工业安全中的重要性：
- 空气中的氧气浓度超过21%时，会使燃料的爆炸极限浓度范围扩大。
- 如果氧气含量高，材料的自燃温度和最小点火能量会明显地降低，而且物质更容易点燃，燃烧得更快，会产生更高的温度，并且扑救难度更大。
- 纺织品，甚至毛发，会吸附气体，如果这类材料吸附了氧气，很可能会闪燃。
在一些场所，如有限空间、综合管廊等，要注意缺氧窒息的风险。
图源：应急管理部视频截图
有限空间易缺氧的主要因素有：
- 有限空间内长期通风不良，氧含量偏低；
- 有限空间内存在的物质发生耗氧性化学反应，如燃烧、生物的有氧呼吸等；
- 作业过程中引入单纯性窒息气体挤占氧气空间，如使用氮气、氩气、水蒸气进行清洗；
- 某些相连或接近的设备或管道的渗漏或扩散，如天然气泄漏；
- 较高的氧气消耗速度，如过多人员同时在有限空间内作业。
氧气监测的重要性
在工业作业过程中，因其工作场所的特殊性，如密闭空间内工作极易因氧气不足造成缺氧窒息，在化学工艺过程的场所，氧气过多、过少都会对结果造成影响，严重时可能会导致火灾或爆炸。因此，安装氧气探测器至关重要。此外，在地下综合管廊中，做好氧浓度的实时监测，对保障工作人员和设备安全也至关重要。
总的来说，氧气作为气体检测中重要的指标，一般具有以下意义：
- 确保呼吸安全：人体正常呼吸依赖于空气中的氧气。如果空气中的氧气浓度低于19.5%，可能导致窒息；如果氧气浓度过高，可能会引发火灾或健康问题。
- 预防火灾和爆炸：氧气是燃烧的三个必要条件之一。在氧气浓度过高的环境中，可燃气体或粉尘可能引发火灾或爆炸。
- 监测环境健康：在工业环境中，氧气浓度的变化可能指示存在其他有害气体的泄漏或存在其他潜在的危险。
- 保障工作安全：在进行密闭空间作业或进入潜在缺氧环境之前，检测氧气浓度是确保作业人员安全的重要步骤。
- 支持其他气体检测：在进行气体检测时，通常先检测氧气，以确保有足够的氧气支持燃烧反应，然后再检测可燃气体和有毒气体。
- 维护设备性能：在汽车工业中，氧传感器用于监测发动机排放中的氧气含量，帮助调整空燃比，提高燃油效率，减少有害排放。
- 紧急响应和事故预防：在紧急情况下，快速准确地测量氧气浓度对于评估环境安全和采取适当措施至关重要。
工业场所氧气安全解决方案
通过在厂区安装氧气探测器及气体报警控制器，可24小时不间断监测氧气浓度，防患于未然。当环境中氧气浓度达到或者超过预设值，报警器和控制器会及时发出声光报警信号，提醒值班人员采取急救措施，有效避免富氧或缺氧事故的发生。
有限空间氧气监测方案
在进行有限空间作业时，要佩戴便携式气体检测仪，遵循正确的作业步骤，预防事故的发生。
- 必须严格实行作业审批制度，严禁擅自进入有限空间作业。
- 必须做到“先通风、再检测、后作业”。在进行内部检测前，要先通风30分钟。在工作过程中要持续通风。严禁通风、检测不合格作业。
- 必须配备个人防中毒窒息等防护装备，设置安全警示标识，严禁无防护监护措施作业。
- 必须对作业人员进行安全培训，严禁教育培训不合格者上岗作业。
- 必须制定应急措施，现场配备应急装备，严禁盲目施救。
仪器推荐
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- 防水、防尘、防爆，适宜在有限空间使用。
氧气是人类赖以生存的气体，无论是在工业安全、环境监测还是个人防护方面，测量氧气浓度都是气体检测中不可或缺的一环。做好氧气浓度的实时监测，才能保障人类和环境安全更好地“呼吸”。