危險(xiǎn)廢物的水分、灰分實(shí)驗(yàn)室分析是很簡單的,由于危險(xiǎn)廢物成分的復(fù)雜性,樣品所具有的特性在測試前是不知道的,測試中容易遇到一些奇怪的問題,這里對當(dāng)前的常見問題發(fā)生原因及解決方法和注意事項(xiàng)進(jìn)行簡單總結(jié)和介紹。
1.著火風(fēng)險(xiǎn)
危險(xiǎn)廢物存在不少高揮發(fā)分的樣品,進(jìn)行水灰測試時(shí),容易產(chǎn)生高火焰,甚至竄出儀器高溫爐膛外,沒有進(jìn)行針對性設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備通常其爐膛外的材料不具備防明火的能力,因而可能造成儀器著火。
針對此風(fēng)險(xiǎn)處理建議如下:
1)高溫設(shè)備旁邊禁止放置可燃物,對應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的裝修應(yīng)是一二級的耐火材料;
2)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)配置用于儀器設(shè)備滅火的七氟丙烷滅火器,對于高溫實(shí)驗(yàn)室,若條件限制,至少應(yīng)備有一條厚重的濕毛巾,并且每天實(shí)驗(yàn)前就應(yīng)檢查確認(rèn)毛巾是濕的,用于應(yīng)急情況下的高溫設(shè)備滅火;(說明:毛巾的濕度應(yīng)適當(dāng),避免水滴到儀器內(nèi)造成儀器損壞,保險(xiǎn)方法的是配備七氟丙烷滅火器,只是對于高溫設(shè)備來說,一般高溫爐附近不會設(shè)計(jì)有電路,在簡陋條件下,用不是拎起來就滴水的濕毛巾滅火算是可行的方案。)
3)高溫實(shí)驗(yàn)室應(yīng)裝有煙霧報(bào)警裝置,避免人員不在現(xiàn)場出現(xiàn)險(xiǎn)情,警報(bào)能及時(shí)通知實(shí)驗(yàn)室人員處理,防止險(xiǎn)情擴(kuò)大。
4)若是聽到警報(bào)趕來實(shí)驗(yàn)室,在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)門上的觀察窗察看險(xiǎn)情情況,確認(rèn)險(xiǎn)情能夠控制,才能進(jìn)入,禁止莽撞直接沖入實(shí)驗(yàn)室;
5)若發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情嚴(yán)重(如火勢已無法控制、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)已充滿濃煙等),應(yīng)及時(shí)警示周邊人員,并對實(shí)驗(yàn)室斷電,禁止冒失處理,應(yīng)以生命安全優(yōu)先;
6)確認(rèn)險(xiǎn)情可控時(shí),優(yōu)先斷掉實(shí)驗(yàn)室電源,冷靜快速做好個(gè)人防護(hù)措施,再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室排除險(xiǎn)情;
7)避免險(xiǎn)情的發(fā)生最好是從源頭控制,選購具有防火功能的設(shè)備,并做好實(shí)驗(yàn)室的管理工作。
2.短路風(fēng)險(xiǎn)
危險(xiǎn)廢物的水灰分析可能造成分析設(shè)備造成短路風(fēng)險(xiǎn),產(chǎn)生的主要原因是高溫測試的過程中,樣品中揮發(fā)出的物質(zhì)使設(shè)備高溫爐腔內(nèi)空氣導(dǎo)電,造成高溫爐絲短路,使設(shè)備過流。如果設(shè)備本身不具備防護(hù)功能,實(shí)驗(yàn)室對應(yīng)的供電線路上也無防護(hù)措施的話,輕則造成整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的斷電,重則引起火災(zāi)。
避免此風(fēng)險(xiǎn)建議如下:
選購具備短路保護(hù)或是過流保護(hù)的分析設(shè)備;
若分析設(shè)備是用熔斷絲防護(hù)的,短路造成熔斷絲斷開后,更換的熔斷絲應(yīng)符合廠家說明書要求,禁止使用不合規(guī)格熔斷絲;
實(shí)驗(yàn)室內(nèi),每臺高溫設(shè)備的供電上均應(yīng)配置單獨(dú)的斷路器,防止設(shè)備過流造成實(shí)驗(yàn)室斷電或引起火災(zāi)的情況;
水分測試的樣品自燃
水分測試的樣品自燃主要是因?yàn)闃悠繁旧砣键c(diǎn)不超過110℃,常規(guī)的烘箱測試可能直接導(dǎo)致樣品自燃,由于一般的烘箱或爐體均是由耐火材料做成,樣品燃燒本身不會產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn),主要是燃燒起來,實(shí)驗(yàn)測試的結(jié)果就不是110℃下樣品揮發(fā)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)了(通常定義為水含量)。對于此類樣品, 要獲得對應(yīng)結(jié)果,有以下幾個(gè)方法:
測試設(shè)備高溫腔室通氮?dú)?,市面上有不少種類的通氮干燥箱,通氮實(shí)際是阻隔了燃燒條件之一的氧氣,這樣可以測試出樣品在110℃下樣品揮發(fā)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(通常定義的水含量);
低溫干燥測試;如想用鼓風(fēng)干燥的形式測試,可將干燥溫度降低,如50℃(參考標(biāo)準(zhǔn)《HJ 613-2011 土壤 干物質(zhì)和水分的測定 重量法》),當(dāng)然,這種測試方法檢測結(jié)果通常偏低,同時(shí)需要的時(shí)間會很久,想要提高測試效率,可使用風(fēng)透干燥設(shè)備替代鼓風(fēng)設(shè)備,分析時(shí)間可以由數(shù)小時(shí)縮短了至幾十分鐘;
3.樣品飛濺
樣品飛濺也是危險(xiǎn)廢物高溫分析時(shí)常見現(xiàn)象之一,主要的影響還是造成測試結(jié)果的偏移,一般不會有安全問題產(chǎn)生。樣品飛濺通常分兩種情況,一種是樣品爆燃或燃燒炸裂造成的飛測;另一種是樣品沸點(diǎn)低,常溫下是固體,進(jìn)行灰分測試時(shí),升溫到幾百度就變成液體甚至沸騰,由于灰分測試是815℃,所以容易造成樣品劇烈沸騰而飛濺。
對于爆燃或燃燒炸裂造成的飛濺,通常的處理方式是降低溫升速率,使樣品燃燒減慢以減少飛濺,或在坩堝上加透氣蓋,使空氣能進(jìn)入坩堝內(nèi)助樣品燃燒,但可阻擋樣品飛濺。
對于劇烈沸騰造成的飛濺,常規(guī)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備難以提供合適的解決方案,坩堝上加蓋也不能解決問題,因?yàn)闃悠贩序v后可能將坩堝蓋沖開。目前的建議是選用可監(jiān)測樣品沸點(diǎn)并帶有智能溫升控制的設(shè)備,即是儀器自動檢測到樣品液化沸騰即恒定溫度不再上升,使樣品一直處于微沸騰狀態(tài),待液體成分燃燒完全后,再繼續(xù)升溫,后續(xù)再遇到沸騰再停止...直到在815℃下灼燒至恒重,完成樣品測試,整個(gè)過程可自動完成。這里需要強(qiáng)調(diào)的是這類樣品的灰分測試目前是沒有已發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)的。
4.實(shí)驗(yàn)室污染控制
危險(xiǎn)廢物有些樣品由于揮發(fā)分高,進(jìn)行水分、灰分的測試時(shí),容易產(chǎn)生大量煙霧污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,若實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)能力不夠,產(chǎn)生的煙霧容易對實(shí)驗(yàn)人員身心健康造成危害。這也是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)人員對儀器設(shè)備和危廢樣品了解不夠所沒意識到的問題。對于此類問題,有如下建議:
1)咨詢或選擇對危廢樣品分析專業(yè)的人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè),保證后期實(shí)驗(yàn)環(huán)境;
2)選用專用設(shè)備。專用設(shè)備在樣品測試過程中產(chǎn)生廢氣有所考
慮,儀器高溫腔增加了主動抽風(fēng)裝置,這種裝置的存在可大大改善廢物測試過程中煙霧對實(shí)驗(yàn)室的污染,再輔助儀器上方設(shè)計(jì)通風(fēng)罩,基本可規(guī)避煙霧在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擴(kuò)散。
對于已建成的通風(fēng)設(shè)計(jì)不良的實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)即時(shí)作改造,暫時(shí)來不及改造的,沒有辦法的辦法如:減少單次測試的樣品重量,分多次測量,一般的實(shí)驗(yàn)室都有一定的通風(fēng)能力,減少一次測試的樣品量,即可減少煙霧產(chǎn)生量;用單獨(dú)的隔離區(qū)間進(jìn)行測試,使用自動設(shè)備,實(shí)驗(yàn)室人員放樣后即離開,待測試完成,隔離區(qū)的煙霧排盡后再去做實(shí)驗(yàn)后的清理工作。
5.坩堝結(jié)焦
坩堝結(jié)焦也是危險(xiǎn)廢物灰分測試的常見現(xiàn)象,結(jié)焦帶來的問題是坩堝使用壽命的縮短,目前并沒有好的解決辦法,很難找到一種耐高溫的材料與高溫灼燒后的熔融的危險(xiǎn)廢物樣品不發(fā)生粘結(jié)。目前有進(jìn)行如對坩堝內(nèi)壁鍍高溫釉、嘗試不同組分含量的陶瓷材料,均沒有明顯改善。
當(dāng)前的建議是對于需要出具準(zhǔn)確結(jié)果的,只能是有粘結(jié)就需要更換新坩堝進(jìn)行樣品測試;對常規(guī)用于指導(dǎo)廢物處置工藝的,出現(xiàn)粘結(jié),從節(jié)省檢測成本上考慮,可作適當(dāng)清理,對于清理不下去的,就當(dāng)成空坩堝,實(shí)測顯示,進(jìn)行灰分測試后,二次樣品檢測,粘結(jié)部分對結(jié)果影響不大,能夠滿足工藝指導(dǎo)的需求。