姜宪娟 刘胜* 李红霞 王洪海 刁大伟 张建华 李课 张旭光
（1.中华人民共和国淄博海关 山东 淄博 255086；
2.中华人民共和国潍坊海关；
3.中华人民共和国济南海关）
挥发性危险化学品是指容易变成蒸气或气体的一类液体危险化学品，通常沸点较低，具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，在运输过程中，随着温度的升高，分子热运动加剧，液态危险化学品不断地挥发出大量的蒸气，伴随蒸气量的增加，对包装产生的内压也逐渐增大，若包装的承压能力无法满足该产品蒸气压增大的要求，则无法保障运输安全。随着对外贸易的发展，危险化学品进出口日益频繁，联合国制定了《关于危险货物运输的建议书 规章范本》（TDG）以指导各国危险货物（以危险化学品为主）的安全运输，并以此为基础，制定了国际海运（IMDG code）、航空（ICAO-IT）、公路（ADR）、铁路（RID）等危险货物的运输规章。我国也在此基础上制定了包装国家标准和规则，为危险化学品包装提供科学指导。
实践证明，要充分保障危险货物（以危险化学品为主）的运输安全，除需考虑TDG和IMDG code中所列产品的主危险性、次危险性和建议包装类别外，还应考虑其他与包装安全相关的物理化学性质。TDG提出包装液压试验压力，需考虑盛装液态危险化学品50℃和55℃饱和蒸气压的原则性要求，但目前对于需注意饱和蒸气压问题的危险化学品种类的研究极少，危险化学品50℃和55℃饱和蒸气压数据也不易获得。
本文拟通过对《危险化学品目录》（2015版）中部分液态危险化学品纯净物的沸点和饱和蒸汽压数据进行整理、计算和分析，找出需要特别关注的挥发性液态危险化学品，以期相关企业选择合适的危险货物包装及监管部门进行检验鉴定提供数据基础和理论支持，有效保障危险化学品的运输安全。
TDG和IMDG code要求盛装危险化学品的包装必须有足够的强度和安全系数，以承受可能产生的内压[1-2]。TDG规定危险货物包装和中型散装容器仅能够盛装符合下列蒸气压力的液体：在50℃时，低于所标记试验压力与100 kPa之和的4/7；
在55℃时，低于所标记试验压力与100 kPa之和的2/3[3]。但是危险化学品安全技术说明书（SDS）中只有20℃的饱和蒸气压数据，50℃和55℃饱和蒸气压数据很难获得，且数据来源需仔细研究甄别。故部分相关企业在选择包装时，往往忽视对该数据的考察，或不具备获取该数据的能力，直接按照TDG危险货物一览表的要求进行选择，一旦包装出现液压试验压力不足的的问题，会严重影响运输安全。
《危险化学品目录》（2015版）列出2 800余种危险化学品，本文对这些危险化学品进行初步筛查，通过物理指标、试验检测与理论计算相结合的方式，分析此类物质使用包装的最低标记液压试验压力。
3.1 危险化学品的沸点与包装安全
沸点一般指“常压沸点”，指纯物质在1个标准大气压下沸腾的温度，是液体的饱和蒸汽压与外界压强相等时的温度，沸点低的物质分子间相互作用力弱，分子挣脱相互间作用力变成气态所需能量低，挥发性强。沸点低于50℃的危险化学品对包装液压实验压力的要求更高，可能存在包装液压实验压力无法满足安全运输要求的问题，故成为本文的研究重点。
本文对《危险化学品目录》（2015版）中所列的液态危险化学品纯物质的沸点进行筛查，整理出沸点低于50℃的危险化学品49种，详见表1。
表1 《危险化学品目录》（2015版）中沸点低于50℃的液体纯净物[注1]
（续表1）
3.2 危险化学品饱和蒸汽压与包装安全
出口危险化学品在运输过程中极易遭遇高温环境，为保障运输安全，TDG规定I类包装的最低液压试验压力为250 kPa；
II类和III类包装的液压试验最低压力为100 kPa，同时还应考虑50℃或55℃饱和蒸气压数据[1]。挥发性液体危险化学品包装上标记的液压试验压力不应低于其在55℃时饱和蒸汽压的1.5倍减去100 kPa，或其在50℃时饱和蒸气压的1.75倍减去100 kPa。
在固定温度下，液体或固体有与其相平衡的蒸气，其压力称为饱和蒸汽压P，纯物质的蒸气压P多以温度关联式的形式表示。在众多关联式中，Antoine方程简单、可靠，且经过反复验证，是最常用的关联方程[4-5]。
本文选用五参数Antoine方程进行理论计算，表达式[5]为：
lgP=A+B/T+C×logT+D×T+E×T2
式中，A、B、C、D、E为Antoine参数；
P/mmHg；
T/K。
本文对表1中危险化学品的55℃饱和蒸汽压进行试验检测或Antoine方程计算，结果见表2。数据显示，TDG建议包装类别为I类的危险化学品，若其沸点≥31℃，则规定的液压试验最低压力能够保障运输安全；
若其沸点＜30℃，则规定的液压试验最低压力不能保障运输安全；
TDG建议包装类别为II类或III类的危险化学品，若其沸点≥48℃，则规定的液压试验最低压力能够保障运输安全；
若其沸点＜46℃，则规定的液压试验最低压力不能保障运输安全。
表2 部分危险化学品需要标记液压试验压力实例
3.3 包装的标记液压试验压力
本文对表1中所列的TDG建议包装类别为I类且沸点低于31℃、TDG建议包装类别为II类和III类且沸点低于48℃的危险化学品，进行试验检测或Antoine方程计算，结果见表3。数据显示，当危险化学品的沸点低于31℃时，应在包装上标明的最低液压试验压力＞250kPa；
当沸点≤46℃时，应标明的最低液压试验压力＞100kPa。在为挥发性危险化学品选择包装时，一定要详细考察危险化学品在50℃或55℃时的饱和蒸汽压数据，以保证运输安全。
表3 《危险化学品目录》中易挥发危险化学品需要标记液压试验压力实例
有3种沸点较低的危险化学品无Antoine方程参数数据，但在选择包装时也应注意：氯乙酸乙烯酯，TDG建议包装类别为Ⅱ类，沸点为46℃；
三氟丙酮，TDG建议包装类别为I类，沸点为22℃；
三氟乙酸酐，TDG建议包装类别为III类，沸点为39.5℃。此外，当危险化学品纯物质在50℃时的蒸汽压＞110 kPa，或在55℃时的蒸汽压＞130 kPa，不得使用中型散货箱运输[1-2]。
目前，作为商品上市的化学品已有10万余种，经常使用的有7万多种，联合国《关于危险货物运输的建议书 规章范本》（TDG）危险货物一览表中列出了3 000余种危险货物，以危险化学品为主。《危险化学品目录》（2015版）列处的危险化学品有2 800余种，我国进出口危险化学品达1 700余种。在众多的进出口危险化学品中，部分危险化学品的沸点过低，饱和蒸汽压过高，若仅按照TDG危险货物一览表中建议的包装，而不考虑危险化学品在50℃和55℃时的饱和蒸汽压数据，则所选包装的承压能力有可能无法保障运输安全，应当选用承压能力足够大的包装，以有效保障运输安全。
猜你喜欢蒸汽压沸点蒸气普通玉米、糯玉米和蒸汽压片玉米对生长猪能量和营养物质消化率的影响猪业科学(2021年3期)2021-05-21分析答题错误根源 扫除熔沸点比较雷区中学生数理化(高中版.高考理化)(2020年12期)2021-01-13人物2020年度沸点中国经济周刊(2020年24期)2020-01-15乙醇蒸气放空管设置室内引发爆炸劳动保护(2019年3期)2019-05-16蒸汽压片玉米加工工艺及其在肉牛生产中应用的研究进展中国畜牧杂志(2019年3期)2019-01-11有机化学专项训练（二）中学生数理化·高二版(2017年3期)2017-07-07水性涂料挥发性有机化合物的检测结果分析科技与创新(2016年12期)2016-06-25页岩中甲烷虚拟饱和蒸汽压的计算方法研究西南石油大学学报(自然科学版)(2015年4期)2015-08-20混合蒸气在板式换热器中凝结换热研究新疆大学学报(自然科学版)（中英文）(2014年2期)2014-11-06压水堆蒸气发生器横向支撑墙体托架焊接工艺及实践机械制造文摘(焊接分册)(2014年1期)2014-03-20