《气瓶的基本知识》PPT课件.ppt

气瓶安全操作与管理,第一章 气体概述,1.1气体的定义,1.2气体的分类,按照压缩气体在气瓶内的物理状态和临界温度，将气体分为三大类：,永久气体 液化气体 溶解气体,气体是指没有固定的形状和体积，能自动充满任何容器的物质。,永久气体：临界温度-10的气体。,如氧气、氮气、氢气、氯气等。,永久气体又可分为： 不燃无毒气体和不燃有毒气体； 可燃无毒气体和可燃有毒气体。,第一章 气体概述,液化气体：分为高压液化气体和低压液化气体。,A.高压液化气体： 临界温度在-10到70之间的气体。可分为：,第一章 气体概述,a.不燃无毒和不燃有毒气体（像二氧化碳、三氟甲烷、氯化氢等）； b.可燃无毒和自燃有毒气体（像乙烷、乙烯、磷烷、磷化氢等）； c.易分解或聚合的可燃气体（像氟乙烯、乙硼烷等）。,溶解气体： 在压力下，溶解于气瓶内溶剂中的气体。 在我国溶解气体只有一种就是溶解乙炔。,B.低压液化气体： 临界温度70的气体。可分为：,第一章 气体概述,a.不燃无毒和不燃有毒酸性腐蚀气体，像R-22(二氟氯甲烷)，R-12（二氟二氯甲烷），光气、二氧化氮等； b.可燃无毒和自燃有毒、碱性腐蚀气体，像丙烷、正丁烷、氨气、乙胺、一甲胺等。 c.易分解或聚合的可燃气体，像环氧乙烷、氯乙烯等。,2.1氧气,第二章 气体的性质,氧气的化学性质特别活泼，能够与除贵重金属（金、银、铂等）及惰性气体以外的所有元素发生氧化反应。而且氧气纯度越高，氧化反应越剧烈，在纯氧中氧化反应异常激烈，同时放出大量的热，产生高温。,氧气是一种无色、无味、无臭的永久性气体。分子式O2，相对分子质量31.998。在标准状态下，其密度为1.4289kg/m3，气体相对密度（以空气为1）1.105，熔点-218.4，沸点-182.97，临界温度为-118.4，临界压力为5.97MPa。,O2,氧气与可燃性气体按一定比例混合，会形成爆鸣性气体，在一定条件下发生爆炸。常见气体的爆炸范围：,2.1氧气,第二章 气体的性质,O2,压力高于2.94MPa的压缩氧气与各类油脂接触时，能发生异常激烈的氧化反应，即发生燃烧甚至爆炸，这是因油脂为不饱和碳氢化合物，与纯氧接触后立即发生氧化反应，产生氧化热，因在高温、高压环境下反应速度极快，导致氧化热的聚集，迅速使温度达到燃点从而引起燃烧爆炸。,2.1氧气,第二章 气体的性质,氧气与油脂的反应：,O2,氧气的作用： 可用于焊接切割，火焰硬化，火焰去锈，以及玻璃工艺，红宝石制造，石料和混凝土切割。也可用于增加养鱼池水中的含氧量，使鱼类进食量提高。在医疗应用和生命支持应用方面有很重要的用途。最主要的是大量用于冶金、化学工业和军事宇航方面作氧化剂，同时也可用于污水处理方面。,氧气的制取： 空气液化分馏法，又称空分或者深冷制氧法 水电解法 变压吸附法 实验室制取法,2.1氧气,第二章 气体的性质,O2,氧气的危害： 氧气虽是人类赖以生存的物质，但当人长时间在高浓度氧环境中吸入纯氧时，会引起氧中毒，得富氧病。,2.1氧气,急救措施： 液氧属于不燃液化气体，但可助燃，遇可燃物时，会引起燃烧爆炸，灭火剂为水和二氧化碳，发生火灾时应用大量的水冷却液氧储罐，防止液氧装置的绝热层受到破坏导致液氧装置爆炸。液氧接触皮肤引起严重灼伤，对细胞组织有严重破坏作用，急救处理方法为轻轻将冻伤面浸泡在冷水中解冻，不要摩擦表面，并请医生诊治。当发生液氧溢漏时，应关闭火源，切断泄露。进入富氧场所，应避免产生火花，以免发生火灾。,第二章 气体的性质,O2,分子式N2，相对分子质量28.0164，常温常压下为无色、无味、无臭的气体。标准状态下密度为1.2507kg/m3。临界温度为146.94，临界压力为3.3978MPa。在195.8时，冷凝为无色液体。熔点为209.86。液体密度为810（kg/m3），气液比643（与正常沸点下的单位液体体积相等的标准状态下的气体体积）。,常温下，氮气的化学性质不活泼，但加热时，能与锂、镁、钨灯元素化合，高温下能与氧和氢化合。,2.2氮气,第二章 气体的性质,N2,氮气的作用：,2.2氮气,是氮肥工业的主要原料，在冶金工业中主要作保护气，此外向高炉中喷吹氮气可以改进铁的质量，氮气作为洗涤气和保护气也广泛用于电子工业、化学工业、石油工业和玻璃工业。液氮是一种低温源，可用于食品冷藏和医疗事业。,第二章 气体的性质,N2,氮气的危害： 氮气虽然无毒、无味，但它是一种能使人或动物窒息的气体，人长期处于氮含量82%的环境中，有发生缺氧窒息的危险，人处于氮含量94%的环境中，会因为严重缺氧而在数分钟内死亡。,急救措施： 如人有窒息症状时，应将其移至空气新鲜处，如已停止呼吸，应进行嘴对嘴人工呼吸，如呼吸困难应及时输氧。如液氮灼伤，参照液氧灼伤处理办法处理。,2.2氮气,第二章 气体的性质,N2,分子式Ar，属单原子惰性气体。氩在希腊文里面就是懒惰的意思。常温常压下为无色、无味、无臭的气体，相对原子质量39.948，临界温度122.29，临界压力4.898MPa。标准状态下气体密度为1.7838kg/m3，沸点185.87，液体密度1393.9kg/m3，气液比781（与正常沸点下的单位液体体积相等的标准状态下的气体体积）。,氩气的化学性质很不活泼，至今未发现真正意义上的化合物。,2.3氩气,第二章 气体的性质,Ar,氩气的作用： 利用氩气的惰性，在金属焊接切割操作中，氩气作为保护性气体，使金属避免被氧化。氩气也可以用于特殊金属的冶炼，氩气的吹炼和保护是提高钢材品质的重要途径。氩气具有高密度和低导热性，充进灯泡中可以延长灯泡寿命和增加亮度，故氩气可用于照明工业和填充各种电器，还可用于激光器和手术用止血喷枪。还可用于气象色谱作载气。,2.3氩气,第二章 气体的性质,Ar,氩气的危害及急救措施： 氩气和氮气一样，属于窒息性气体，可引起急速窒息。储存和使用时，应有足够的通风。一旦发生窒息症状，最初的救护方法和氮气的处理相同。如遇液氩灼伤，与液氧灼伤处理办法相同。,2.3氩气,第二章 气体的性质,Ar,分子式CO2，相对分子质量44.01。常温常压下二氧化碳是无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。比空气重，标准状态下的密度为1.977kg/m3。临界温度为31.06，临界压力7.382MPa，沸点56.57，熔点78.5，1m3气体（15，0.101MPa）生成1.56L液体。,2.4二氧化碳,第二章 气体的性质,CO2,二氧化碳的化学性质： 在常温下化学性质稳定，不会分解。但在高温下，它很容易分解成一氧化碳和氧，具有氧化性。二氧化碳具有一切酸性氧化物的化学性质，并能与碱性氧化物或碱起化学反应。 液体二氧化碳体积膨胀系数： 液体二氧化碳的体积膨胀系数很大，在-535范围内，满量充装的二氧化碳气瓶，温度每升高1，瓶内气体压力相应升高（314834）kPa，因此，二氧化碳严禁超装。,2.4二氧化碳,第二章 气体的性质,CO2,二氧化碳的用途： 做惰性介质，用于金属保护焊、易燃易爆气体压力容器的置换处理以及灭火等。二氧化碳的性质稳定、不活泼、无毒，具有抗氧化、杀菌灭虫和防腐保鲜的作用，广泛用于食品、蔬菜、果品和粮食的保存。作化工原料，用二氧化碳可合成多种有机和无机化工产品。作制冷剂，利用二氧化碳制冷速度快，操作性能良好的特性，液体二氧化碳和干冰广泛用作制冷剂。做饮料添加剂。,2.4二氧化碳,第二章 气体的性质,CO2,二氧化碳的危害： 由于二氧化碳是一种无色、无臭的气体，密度大于空气，常常聚集于低凹之处。当二氧化碳浓度超过一定限量时，往往会不知不觉的使人、畜及其他动物中毒。其原理是高浓度的二氧化碳本身具有刺激和麻醉作用，会使肌体发生缺氧窒息。 急救措施： 发现二氧化碳中毒病人时，应迅速使病人脱离中毒环境，转到空气新鲜处，解开患者衣服，辅以人工呼吸，使其尽快吸入氧气，必要时可用高压氧治疗。,2.4二氧化碳,第二章 气体的性质,CO2,分子式为C3H8，在常温常压下为无色无臭的易燃气体。标准状态下的气体密度为2.005kg/m3，临界温度为96.8，临界压力4.26MPa，沸点42.2。在空气中的爆炸极限浓度为2.3%-9.5%。气液比为290（与正常沸点下的单位液体体积相等的标准状态下的气体体积）。,2.5丙烷,丙烷的作用： 具有较高的燃烧热值，可单独作燃料，用作焊接切割用燃气。丙烷还是是重要的化工原料，用以合成多种有机产品，同时也可以作溶剂和制冷剂。,第二章 气体的性质,C3 H8,丙烷的危害： 丙烷液体接触皮肤会造成冻伤，冷蒸汽会损伤皮肤，吸入气体可导致窒息。 急救措施： 吸入气体的受害者应迅速脱离现场，移至空气新鲜处，若呼吸停止则应进行人工呼吸并请医生。丙烷是易燃气体，如发生火灾，应首先切断气源，采用二氧化碳、干粉或者水进行灭火。如发现丙烷泄漏，应立即关闭火源，并采取措施进行堵漏，并对泄漏出来的气体采取强制通风，以保持气体浓度低于爆炸下限。在所有过程中必须禁止火源，操作过程中避免产生火花。,2.5丙烷,第二章 气体的性质,C3 H8,分子式C2H2，相对分子质量26.038。纯乙炔在常温常压下为无色有酯香味的气体，由电石制得的乙炔，如未经净化，因含有PH3，H2S等杂质而有难闻的臭味。乙炔气在标准状态下的密度为1.1747kg / m3，临界温度35.2，临界压力6.242MPa。沸点为83.4。在氧气中的的爆炸极限浓度为2.5%-95%，在空气中的爆炸极限浓度为2.3%-72.3%。气液体积比为520（与正常沸点下的单位液体体积相等的标准状态下的气体体积）。,2.6溶解乙炔,第二章 气体的性质,C2 H2,乙炔气体化学性质: 非常活泼，具有氧化、分解、聚合、加成等反应能力。 乙炔的作用: 乙炔与氧气燃烧时发出强烈的亮光并产生高达3200左右的的高温，因此乙炔广泛用于金属的加热及热处理、切割和焊接。在原子吸收分光光度计中，用乙炔作燃料与氧化亚氮进行燃烧。同时在石化生产过程中所需的一些标准气体的配制中，也需要用到高纯度的乙炔。乙炔可作麻醉剂使用。在有机化工领域，乙炔是一种重要的化工原料，从乙炔出发可以合成数千种化学品。利用乙炔在高温下分解成碳和氢，可以用乙炔制备乙炔炭黑。,2.6溶解乙炔,第二章 气体的性质,C2 H2,乙炔的易燃特性： 乙炔具有最低点火能低，和氢气一样，仅需要0.019MJ的能量即可点燃；爆炸极限范围大，乙炔浓度在2.5%100%的范围内都能发生爆炸。故乙炔是一种比较危险的易燃易爆气体。对于乙炔储存地区应注意通风，不管任何地方都应保持乙炔浓度在2.5%以下，在乙炔浓度比较高的地方不能穿带钉子的鞋和化纤衣服，严禁打手机，电气设备采用防爆处理。,2.6溶解乙炔,第二章 气体的性质,C2 H2,乙炔的危害： 纯乙炔气体没有毒性，属于窒息性气体，若空气中乙炔浓度达20%以上时，空气中氧含量减少会使人感到呼吸困难或头昏。同时乙炔还有阻碍氧化的作用，使脑缺氧，引起昏迷麻醉。乙炔中杂质（硫化氢、磷化氢）含量较多时，则中毒症状加快。,急救措施： 发现人员中毒后，应立即将中毒者移至空气新鲜处，若症状持续时，应给予吸氧或人工呼吸，并请医生治疗。如发生火灾，应首先切断气源，采用二氧化碳、干粉或者水进行灭火，同时迅速移出火场中的乙炔钢瓶。如遇乙炔钢瓶泄漏，应进行堵漏处理，或将泄漏钢瓶移到远离火源而且通风的地方。,2.6溶解乙炔,第二章 气体的性质,C2 H2,分子式H2，相对分子质量2.016.常温常压下为无色、无臭、无毒的易燃气体，燃烧时呈微弱的白色火焰。氢气是世界上最轻的物质。标准状态下的气体密度为0.08988kg/m3，临界温度-239.97，沸点为-252.78，熔点为-259.24。液态氢是无色透明的液体，密度为0.070kg/m3。氢在各种液体中的溶解甚微。,2.7氢气,第二章 气体的性质,H2,氢气的化学性质： 氢与氧混合具有爆炸性，在氧气中的爆炸极限为4.65%93.9%。氢与氟混合在低温或者暗处就能发生爆炸，生成氟化氢。氢与氯在加热或光的作用下能发生爆炸，生成氯化氢。原子氢是氢一种最有反应活性的形式，具有极强的还原性，在室温下可将铜、铷、铋、银、汞等的氧化物或氯化物还原成金属。同时氢能扩散并渗透到许多金属内部，使金属强度下降。,2.7氢气,第二章 气体的性质,H2,氢气的制取： 氢气的工业生产主要采用烃的蒸汽转化法、部分氧化法、煤气化法和水电解法。,2.7氢气,氢气的作用： 氢气的应用领域很广，其中，用量最大的是作为一种重要的石油化工原料，用于生产合成氨、甲醇以及石油炼制过程的加氢反应。此外，在电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天工业等领域也有应用。氧气和氢气可以进行焊接，氢气在氧气中的燃烧，金属焊接表面温度可达到（38004300）K。用原子氢进行焊接的优点在于，原子束能防止焊接部位被氧化，使焊接的地方不产生氧化波。,第二章 气体的性质,H2,氢气的危害： 氢虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混合物，引发燃烧爆炸事故。在氢的贮存区域，应严禁烟火，避氧气。氢气钢瓶必须直立并预防倾倒，开启和关闭容器时必须用无火花的工具，贮存区应配备防爆电器设备。,2.7氢气,第二章 气体的性质,H2,分子式CO，是一种无色、无味、无臭、无刺激性、可燃烧的有毒气体。标准状态下气体密度为1.2504kg/m3，临界温度-140.24，沸点-191.52，熔点-205。,2.8一氧化碳,CO分子是不饱和的亚稳定态分子。在化学性质上，就分解而言，CO是稳定的，但易于被催化剂激活。在高温高压下，CO具有极高的化学活性，能与多种单质和化合物反应，具有较强的还原性。,第二章 气体的性质,CO,一氧化碳的制取： CO的生产方法很多，主要由含碳物质的不完全氧化产生，也可以由二氧化碳还原法生产，还可以用有机化合物的分解反应制取。,2.8一氧化碳,一氧化碳的作用： CO的主要应用领域是化学工业和冶金工业，此外在多晶态钻石膜的生产中，可以用研究级CO为化学气相沉淀工艺过程提供碳源，在环境科学研究及标准气的配制中也要用到高纯CO。,第二章 气体的性质,CO,一氧化碳的危害： 由于是CO易燃、易爆有毒的气体，贮运和使用CO必须重视防火、防爆和防毒，严格遵守有关安全规程，CO钢瓶应存放在阴凉通风的地方，避开热源、火源和阳光直射，应避免与强氧化剂接触。 急救措施： CO是通过呼吸器官侵入人体的，由于它不易于被人的感官直接感觉，因而危害性特别大。对于CO中毒的救护必须迅速及时，首先应将患者移至通风良好处，保持体温，接着由医护人员或遵照医护人员嘱咐进行抢救，包括人工呼吸和给氧。,2.8一氧化碳,第二章 气体的性质,CO,3.1.1气瓶按结构可分为： 无缝气瓶（如氧气、氩气、二氧化碳、甲烷等钢瓶），永久气体和高压液化气体一般采用无缝气瓶。 焊接气瓶（乙炔、丙烷、氨气、LPG等钢瓶）液化气体和溶解气体采用焊接气瓶。,第三章 气瓶的基本知识,3.1气瓶的分类,3.1.2从材质上可以分为： 钢质气瓶、铝合金气瓶、复合气瓶以及其他材料气瓶。,3.1.3从承受压力上可分为： 高压气瓶和低压气瓶。一般公称工作压力12.5MPa的气瓶都是低压气瓶。,从结构上来说：气瓶由瓶体与附件构成。 气瓶附件包括专用爆破片、安全阀、瓶帽、瓶阀、易熔合金塞、防震圈、紧急切断和充装限位装置等。 气瓶附件是气瓶的重要组成部分，对气瓶的安全使用起着非常重要的作用。,3.2气瓶的结构,第三章 气瓶的基本知识,指气瓶外表面的瓶色、字样、字色和色环，既可用作气瓶种类的识别根据，也可防止气瓶锈蚀。,3.3气瓶的颜色标识,第三章 气瓶的基本知识,3.3气瓶的钢印标志,第三章 气瓶的基本知识,3.3气瓶的钢印标志,第三章 气瓶的基本知识,4.1永久气体气瓶使用的安全注意事项,第四章 气瓶的安全使用,、使用氧气或其他氧化性气体时，接触其气瓶及瓶阀（尤其出口接头）的手、手套、减压器、扳手等，不得沾染油脂。某些使用者，不了解氧气禁油特性，当氧气阀门开关欠灵活时，将机油浇注在阀芯内以润滑，这是十分危险而绝对不允许的。,、使用单位应做到专瓶专用。气瓶必须专用，不得进行改装。 、使用过程中，如出现气瓶故障，如阀门漏气、开关失灵、阀杆断裂等，应将瓶阀开关转到关闭位置，再送气体充装单位或专用气瓶检验单位处理。未经专业训练，不懂得其瓶阀结构及修理方法的人员不得修理。,、使用气瓶时，操作者必须遵守以下各点： a.禁止敲击、碰撞； b.瓶阀冻结时，不得用火烘烤； c.气瓶不得靠近热源。可燃、助燃气体气瓶与明火的距离一般不小于10m。 d.不得用电磁起重机搬运； e.夏季防止日光曝晒； f.压缩气体使用时应注意不得将瓶内气体用尽，必须留有0.05MPa以上的余压气体。 g.盛装易起聚合反应的气体气瓶，不得置于有放射线的场所。,4.1永久气体气瓶使用的安全注意事项,第四章 气瓶的安全使用,、气瓶在使用时，应把气瓶放置于专用的车辆上，或竖立于平整的地面上，以避免气瓶放气而倾倒坠地发生事故。 、当开启瓶阀时，操作者应注意缓慢匀和，如操之过急过猛，有可能引起气瓶排气而倾倒坠地；可燃、助燃气体气瓶出现燃烧甚至爆炸的事故。,4.1永久气体气瓶使用的安全注意事项,第四章 气瓶的安全使用,、已充装好的液化气体钢瓶不得在烈日下曝晒，不得放置于明火热处，更不得以明火烘烤。 、使用操作可燃性液化气体时应注意防火，实瓶存放间不得有火源产生（含电火花），其场所的照明灯、电气装置应选用防爆型，不得产生有火花的作业。 、有毒或剧毒液化气体使用时，应注意： a.不得有泄漏； b.一旦出现泄漏，应在有防护条件下迅速进行处理； c.应备有急救药品与防护用品。,4.2液化气体气瓶使用的安全注意事项,第四章 气瓶的安全使用,、对已充装的液化气体钢瓶，在使用装卸搬运中应注意不得有过分撞击震动、坠地，更不得使之从高处坠落（包括从汽车往地下滚落），以免气瓶发生爆炸。 、CO2瓶存放、使用中常有瓶阀安全装置启动现象，应检查是否有超装现象，公称工作压力15MPa的气瓶，其充装系数为0.6，40L的钢瓶其充装量必须小于24kg，如若超装，必须进行排放等处理；若不是超装原因引起的，则应测量存放处室温，若温度高于35，若高于35，应采取降温措施。,第四章 气瓶的安全使用,4.2液化气体气瓶使用的安全注意事项,、所有液化气体使用中，不得用光，应有剩余压力与气体。保留量为该气瓶规定充装量的0.5%1.0%。如二氧化碳保留：0.120.24kg。,、乙炔瓶的放置地点，不得靠近热源和电气设备，与明火的距离不得小于10m（高空作业时此距离为在地面的垂直投影距离）。 、乙炔瓶使用时，必须直立，应采取措施防止倾倒，严禁卧放使用。 、乙炔瓶严禁放置在通风不良及有放射性能源的场所使用。,第四章 气瓶的安全使用,4.3溶解乙炔气瓶使用的安全注意事项,第四章 气瓶的安全使用,4.3溶解乙炔气瓶使用的安全注意事项,、乙炔瓶严禁敲击、碰撞、严禁在瓶体上引弧，严禁将乙炔瓶放置在电绝缘体上使用。 、应采取措施防止乙炔瓶受暴晒或烘烤，严禁用40以上的热水或其他热源对对乙炔瓶进行加热。,、气瓶出口处必须配置专用的减压器和回火防止器。正常使用时，减压器指示的放气压力不得超过0.15MPa，放气流量不得超过0.05m3/hL 。如需较大流量时，应采用多只乙炔瓶汇流供气方式。,、乙炔使用过程中，开闭乙炔瓶阀的专用扳手应始终装在瓶阀上。暂时中断使用时，必须关闭焊、割枪的阀门和乙炔瓶阀门，严禁手持点燃的焊、割工具调节减压器或开、闭乙炔瓶瓶阀。,4.3溶解乙炔气瓶使用的安全注意事项,、乙炔瓶在使用过程中，发现泄漏要及时处理，严禁在泄漏情况下使用。 使用乙炔和氧气动火作业时，氧气瓶和乙炔瓶的间距不小于5m，二者与动火作业地点距离均不小于10m，且不得在烈日下曝晒。氢气、丙烷、一氧化碳等与氧气都应遵循上述规定。 、乙炔瓶内气体严禁用尽，应留有不低于0.05MPa的剩余压力。,第四章 气瓶的安全使用,1、气瓶库房的建筑必须按照国家标准、规范进行，其中库房的耐火等级、层数和面积，应严格执行GBJ16建筑设计防火规范的有关规定。属于爆炸危险的甲乙类和高压气瓶的库房，不应设在建筑物的地下室和半地下室内；易燃、可燃液化气体气瓶的库房，应设置防止液体气体流散设置，库房内不应有地沟暗道。,第五章 气瓶的安全管理,5.1瓶装气体的贮存,2、气瓶库房的安全出口不得少于两个（面积小的库房可只设一个），库房门窗均需向外开，以便人员向外疏散和泄爆；门窗上的玻璃应用毛玻璃，或在透明玻璃上涂白漆等，以防止气瓶受阳光直射后增加瓶内压力或催化其化学反应。,3、库房应有足够的泄压面积，以减少爆炸事故发生时的损失；氢气等甲类火灾危险的气瓶库房，其泄压面积与库房容积比应达到0.050.1m2/m3。 4、储存气瓶的库房必须是单层建筑，其高度不低于4m，屋顶应为轻型结构，并应有天窗或自认排风扇。对于可燃及有毒气体的气瓶库房应采取强制通风换气装置。,第五章 气瓶的安全管理,5.1瓶装气体的贮存,5、库房内地面平坦而不光滑，可让其他气瓶库房应采取不发火地面。 6、储存可燃气体气瓶的库房，其照明、换气装置等电气设备均