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立即博v88读博工作15年我所遭遇的那些实验室爆炸

日期:2019-07-09 15:13

  这此事故不但给化工行业的安全生产敲响了警钟,同时也给化学、化工、材料、高分子、环境等与化学有关专业的科研人员上了一堂安全教育课。化学品,特别是危险化学品从来不会和人开玩笑。生化环材专业的研究生们,有的时候甚至是脑袋别在裤腰带上做实验。今天给大家分享几个实验室里的安全事故,意在给奋战在科研一线的同学们拧一下安全这根弦。科研不易,且行且珍惜。

  2014年9月,我正式脱离一线合成岗位,成为单位分管危化品的安全主管,从一名合成实验员,变成了安全主管。随后,我参加了一个带有针对性的综合培训(学无止境,管安全的更要及时学习新内容)。老师在讲课的时候问了个问题,常见化合物的闪点是多少度?

  当场一片哄笑因为常见易挥发化学品,比如THF(四氢呋喃)是-15℃到20℃,一般的易挥发化学品的闪点都在摄氏零上。包括我的同事们,都觉得我说了一个很外行的答案。其实我这么说,是有原因的。因为我经历的两次易燃气体爆燃,闪点就是这么低。

  其中一次是,的闪点是-49℃。另外一次是氢气,氢气的闪点无意义,但国际易燃化学品将氢气,甲烷等气体的闪点定为<-50℃。我亲身经历的爆燃/闪燃的两个化学品的闪点都可以近似于-50℃,所以我脱口而出这太正常了。

  这俩我都做过。但我遭遇到爆燃的,是后者。比如用到氢化钠的反应,分批投料氢化钠的时候,反应体系往往就会释放出氢气。这时候在设计反应装置的时候,必须鼓泡氮气或者其他惰性气体,确保反应释放的氢气及时被吹走。但我相信所有做过此类反应的,都曾经在冷静管上端听到砰砰的声音,这其实就是氢气在释放过程中,与空气混合,闪燃的声音。有的时候还能够看到火光。不过看到火光的话,就比较危险了,建议立即停止反应。

  冷凝管上端肯定没有明火源,为什么氢气也会闪燃呢?因为氢气分子非常轻,所以在上升阶段与空气摩擦就比较剧烈,空气摩擦也会产生静电。这么一点点静电就足够引燃氢气,造成闪燃了。

  那时候我还在读大学,我大学的时期是我标准操作最规范的时期。那是一个需要分批投料氢化钾的反应。这个反应的关键就是少量多次。但是氢化钾本身很容易吸潮,同时也要注意与空气接触吸潮导致的失效。

  总的来说,分多少次投,是个技术活,主要凭经验。而我那时候,恰恰最欠缺的就是经验。于是,事故就发生了。投料时间我计划原本是2小时,但是因为反应比较剧烈,每次我的投料量比理论设计量少了几乎一半,这样的话实际投料时间就顺延到了4小时以上我就赶不上食堂吃饭了。

  其实,做实验切记心浮气躁,切忌赶时间,切记心急。这是我后来才明白的,当时哪里懂这些。随着距离食堂饭点的靠近,我心里有点着急,投料也快了起来。氮气鼓泡,发生的过量的氢气及时被导引走。

  这时候我犯了第一个错误,我加快了氢化钾的投料速度,却没有将氮气流量阀开得更大。客观上造成了氢气在体系内富集的可能条件。

  然后,我犯了第二个错误,也是最严重的错误。那就是在距离食堂开饭15min的时候,我将剩下的,大概是我实际标准投料量2倍到3倍的氢化钾,一次投了进去。因为那是最后一点氢化钾了。

  当我盖上玻璃塞的那一瞬间。我发现一抹闪光,伴随砰地一声,从冷凝管上端飞快的逆行进了反应瓶。

  那真是闪电般的速度。再然后,反应瓶(100毫升4口瓶)内耀眼的一闪~~炸了。

  物料带着火花溅到了我的白大褂上。我一把抓起边上的湿抹布(这么多年,我的实验台伸手可及的范围之内,肯定有一个干粉灭火器和一块湿抹布,这个好习惯可以说在十五年的化学之路上不知道救了我多少次)盖住了火焰。然后我发现火没有熄灭,而是如同雨后的春笋一般寻找着一切可能的缝隙再往外拱着。我直接翻手一把将白大褂当钻头毛衣一样脱了下来,扔在地上,人不由自主的倒退,一直到撞到了墙上。

  当时没有镜子,否则应该能够看到一张吓得惨白的脸。我就那么呆呆的看着一件白大褂在地上烧成了灰烬,看着通风橱里的焰色诡异的火苗扭来扭去。我的手一直颤抖,拔不下干粉灭火器的金属保险栓。我大口的喘气,却仿佛一条暴露在空气里的鱼一样呼吸不到空气。

  这时候,我神使鬼差的做了一件事,这件事让我重新冷静了下来。我自己抽了自己两个嘴巴。然后抄起灭火器,将地上的白大褂余烬扑灭。然后将通风橱里的火苗扑灭。哪怕火焰已经彻底熄灭之后,我捏住灭火器压力阀的右手也不听使唤的无法松开握把。最后是我用左手一根指头一根指头掰开的。

  按照风水的规矩,门朝外开会散财。但是门朝里开的话,一旦化学实验室发生火灾,因为加热空气,门会被正压带上,而这时候,凭借人力,是绝对无法将门拉开的。大学时候跟我关系恶劣的一位同班同学,因为一件与门朝哪开有关的事,成了我的好朋友。也算机缘巧合了。

  其实我俩没啥大不了的仇。那是一个女同学。高考比我高了一百多分。就因为这个,从第一天上学开始,就看所有的京籍同学不爽。我因为性格比较外向张扬,属于360全方位立体拉仇恨的。于是看别人是二比,看我就是井,那真是横竖加倍的二。

  那天凌晨四点,突然接到了她的电话。我深感意外。电话里,我知道了一个十分震撼的故事。

  我在大学的时候有一次在班里跟她吵架,内容就是门应该朝里开还是朝外开。理由就是上面写的。她跟我各种抬杠和扯淡。我说要朝外开,她说朝里开也可以,只要门附近有玻璃窗,真到发生火灾的时候,气压顶住门。直接敲碎玻璃,释放正压,门就打开了。其实这话说的也没错。但当时她的语气太气人了,属于那种绝对就是为了抬杠横着说出来的话。这真没法忍。

  电话里,她说的第一句话就是,老史,你知道吗?我刚刚差点被烧死。虽然是凌晨,虽然我在一秒钟之前还睡意朦胧。但在那一瞬间,我一下就清醒了!

  我同学在丰台区北大地的一家有机化学实验室上班。隶属于科技开发区。主要是给陶氏,Aldrich,Sigma什么的做外包试剂的。那天,她在单位加班,回收溶剂。溶剂是丙酮。回收反应的规模是十升的,接收瓶是一个5升的圆底烧瓶,常压回收。她因为白天的时候太累了。趴在实验台上打算眯一会,没想到这一闭眼就睡着了。

  直到被彭的一声巨响吓醒。这时候她还有些迷糊,看到的是蒸馏瓶里面都是白烟/白雾。蒸馏头崩开了。十升瓶里面的物料笼罩在白烟/雾里看不清状态。她再用手扶蒸馏头,打算归位的时候。接收瓶啪的一下从尾接管那掉下来,在地上摔碎了。对了,这个反应就是在地上搭建的,而不是实验台面上。

  接收瓶当时已经非常满了。掉到地上打碎之后,丙酮液体就流到了电热套的下面。然后毫无预兆的,火就着起来了。顺着丙酮液,一直烧到了蒸馏瓶里,也烧到了蒸馏头上。这时候我同学手一松蒸馏头就掉了。

  这时候发生了第一次爆燃又叫闪燃。丙酮在地上流到哪里,火就烧到哪里。在她打算打开门去找灭火器的时候,发现门拉不开了。。。

  电话里,她的语调平静,但是能够隐隐听到哭腔和压抑着的哽咽。我真觉得我要被烧死了。她说。她本来打算给母亲打个电话,把最后的时间留给她。但是,实验室内不能带手机。连给母亲留下遗言的机会都没有。实验室里越来越热,呼吸越来越困难(火灾消耗氧气)。

  她在电话里说:那个时候的绝望,是你没法理解的(当时的确不理解,但几年之后,我遭遇叔丁基锂大火,理解了这个感觉)。绝望中,她抬起头,突然发现,在实验室的门上,有个玻璃框。她当时急中生智抄起一个铁架台,哐啷的一下就把玻璃打碎了。

  找到灭火器,开始往实验室内喷射。但是那时候火情已经完全不是区区干粉灭火器所能够控制的了。这时候保安赶到,看到火势这么大,三下五除二就把边上的消防栓接好了。我同学拼命的拦住说不能用消防栓,这个火不能用水灭,赶紧去找灭火器。但她一个女生,说话谁也不听。终于保安还是握紧消防栓的枪头,跑到了实验室的门口,打开枪头,把水喷了进去。里面轰然一声发生剧烈爆炸。

  这时候,我同学拨打了119,用5W语言(何时(When);何地(Where);何人(Who);做什么(What);为什么(Why))做了陈述。消防员赶到之后,用泡沫灭火剂对火情进行了处理。因为准备充分,对火情清楚了解,所以很快就把火扑灭了。这次事故无人死亡,一人轻伤。整个实验室被烧毁。

  而我,在从那之后,养成了一个习惯:新到一个地方做实验,先把灭火器在哪里,消防通道在哪里,消防栓是否完好提前搞清楚。这一点,我同学对我的影响深远。

  下面我希望把另外一件,比较出名的我在中科院某研究所当年放的一把火讲给大家听。

  我们化学狗最常见的磷一般就两种,白磷/黄磷,红磷。为什么说起这玩意呢?因为今天我跟一朋友,也是我们化学狗聊天的时候,听他讲了一个案例,居然有人花样做大死玩黄磷,活下来了?我很惊讶!因为一般用作死的方法玩这玩意,是活不下来的。算上他的故事,我一共说三个故事,另外两个,一个是我亲眼目睹,一个是我亲身经历。

  他和他同学有一桶含磷废液(测黄磷浓度,二硫化碳溶解过滤的滤液)没地方倒了,这俩突然打算参加当年花样作死大赛,于是就跑到了一个干涸的池塘去倒废液(作者注,此行为违反中华人民共和国环境保护法,国务院危险化学品管理条例,请勿模仿),池塘很大,芦苇很多。他们俩倒着倒着发现干涸池塘底部都是淤泥,废液渗不下去。这两位就开始商量这咋办?(卧槽,心真大!)然后溶剂就慢慢挥发干了,再然后,没有任何预兆的,突然之间池塘里爆燃出一个直径三米多的火球。冲击波直接把我朋友崩了个屁墩。而这仅仅是20克分析纯的黄磷的过滤残液。

  当时我跟他说,你真命大,比我命大多了。我也有一个同事,当着我的面实践了一把花样做大死大赛应该怎么参加。那天,他当着我的面用一个搪瓷研钵磨东西,一边磨一边往里面倒水。我还特别问了,你磨什么呢?告诉我红磷。我还多嘴一句,那你小心点。等到他删号(去世的委婉说法)之后我才知道,他说的是黄磷,但他有口音,我听成了红磷。

  然后我哦了一下,继续忙自己的。再然后,也是没有任何预兆的,研钵里突然升起了一个大火球,我背对着他,就感到身后一亮,转身过来,就看到他俩袖子都着火了。这人反应极快,迅速抓起边上一块湿毛巾盖胳膊上的火。无效。然后迅速把胳膊伸到水龙头下面冲。火不灭。然后他飞快的把衣服脱了。脱下来的白大褂里面都是血,两个胳膊掉了一层皮,整个胸口掉了一层皮。那血真是哗哗的再然后,此人朝我笑笑,说打1后面没说,俩眼一翻,晕了。

  那笑容卧槽至今我都记得。应该他想说的是120。从大火球出现,到他晕倒,也不到一分钟,而全过程,我完全木鸡化,没说话,没动作,立即博v88甚至没啊啊啊就那么看着他晕倒。他晕倒之后我如梦初醒,赶紧翻出手机打电话,打完电话我才发现,卧槽那件扔在地上的白大褂还烧着呢。又赶紧出门找灭火器灭火。

  灭完火之后一看卧槽我同事还哗哗哗流血呢,又赶紧手忙脚乱给他止血,否则他肯定活不到救护车来的时候。(作者注:人失血达到30%就神仙难救了)等到救护车来了下来俩医生直接就要按住我,我赶紧说不是我是他,快快快!因为折腾着一溜够,我浑身是血又一身的黑灰再加上干粉灭火器的白粉,和汗水混合在一起,看起来比躺着这位还严重。

  就说结果,我这位同事,在ICU挣扎了21天,还是删号了。说真的,这事过了之后,我就跟我媳妇悄悄说过(这话不敢说给我爸妈),如果我体表白磷深三度烧伤面积超过20%,你千万别救我,赶紧让我死。因为化学烧伤三度达到这个面积,与其让我在ICU里面挣扎,不如给我个痛快。因为这尼玛不是普通烧伤,这是白磷烧伤,非化学狗们可以理解为这不是凡火,尼玛这是三昧真火!今年是猴年,孙猴子都怕的玩意。这个案例除了告诉我们不要花样作死之外,还顺便提醒大家,学好普通话,是很重要的。

  我自己当年做实验需要溴化氢气体,这玩意一般少量的话,是自己制备的,红磷与少量水混合缓慢滴加液溴,红磷外面40℃温水加热效果更好,这个反应当时我知道不能用电热煲,而当时正好没有恒温水浴锅了,于是我就用开水兑凉水大概到40℃倒进圆柱形玻璃缸来保温。本来没啥事,等水凉了之后,我往玻璃缸里倒热水,手一哆嗦倒多了。当时我就看到红磷和液溴的三口瓶里出现了大量黄色的烟雾。心说卧槽!赶紧直接把通风橱玻璃窗拉下来了,人以“屎到了屁门往厕所跑”的速度远离那个通风处。还没跑出多远,反应瓶喷料了,液溴和红磷喷了一通风橱到处都是,然后好大一个火球多亏那时候我已经拎着灭火器杀了回来,把火球君扼杀在了萌芽里。

  三个案例讲完了。他们魔法师要等到30岁才能搓出大火球,我们化学狗表示low到姥姥家了。我们只要高一认真听化学课,就能用很多材料直接搓出大火球。那年我们一般15岁。

  几个小故事讲了,大家在实验的过程中有没有遇到大的小的事故呢?如果没有,恭喜你,如果有的话,欢迎留言讨论,前事不忘后事之师,最后祝各位在科研路上越走越顺利,安全!