液氯钢瓶过量充装的危险性分析及防范措施(标准版)

1、液氯钢瓶过量充装的危险性分析及防范措施（标准版）Security technology is an industry that uses security technology to provide security servicesto society. Systematic design, service and management.（安全管理）单位：姓名：日期：编号：AQ-SN-0126化工安全技术Chemical Safety Technology 化工安全600化工安全技术1008810为了进一步说明液氯钢瓶过量充装的危险性，现根据液氯钢瓶 的有关特性数据，利用液化气体钢瓶温度升高

2、后产生压力增量的经 验公式计算液氯钢瓶充满液氯后，环境温度从20升高到30时钢 瓶内的压力增量4P是：P=(B-3B0)/(a +F0)At式中：4P气瓶的压力增量，MPa；B液化气体在tl至t2温度下的平均体积膨胀系数，(C) -19B0瓶体材料的线膨胀系数，()-1化工安全技术化工安全技术化工安全技术Chemical Safety Technology 化工安全;一般取 1.2X105化工安全技术a 饱和液体在tl至t2温度下的平均体积压缩系数，（MPa） -19At介质的温度差，41 = 12-tl, ；tl液化气体钢瓶温度升高前的温度，；t2液化气体钢瓶温度升高后的温度，；F0液化气体

3、钢瓶在压力升高时的容积增大系数，（MPa） -1； 在此取2. 4X10-4。钢制气瓶在压力升高时的容积增大系数F0,在气瓶的压力不超 过它的屈服压力时，由气瓶的外、内径比值K确定，其值如表3。表3气瓶内压升高时的容积增大系数F0K二6夕卜/“内1. 021. 03第10页化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全1. 041. 051. 061. 071. 081. 091. 101. 151. 20F0X10-4(MPa)-14. 803.20化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全2.401.941.631.4

4、1.231. 101.000. 730. 56液化气体在不同温度下的体积压缩系数a和体积膨胀系数B如表4：表4温度与a和B的关系温度t ()102030第12页化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全405060压缩系数a X 10 3(MPa)1301.49720037763.43膨胀系数B X10-第13页化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全() 18799122.262.425978将上述有关数据代入AP：P= (2. 12X10-3 + 2.26X10-3)/2-3XI. 2X10-3/(l. 72X1

5、0-3+ 2. 00X10-3)/2 + 2. 4X10-3第14页化工安全技术Chemical Safety Technology 化工安全 （30-20） =10. 26MPa化工安全技术由于液氯钢瓶在30时，液氯的饱和蒸气压Pl = 0.86MPa,所 以在此温度下充满液氯的钢瓶内压P是：P=P1 + AP = O. 86+10. 26 = 11. 12MPa （表压）通过以上计算，可以看出液氯钢瓶过量充装后，环境温度升高 10,瓶内的压力大大超过液氯钢瓶设计压力2MPa （表压）的5. 56 倍。所以，此液氯钢瓶发生爆炸在所难免。如果此液氯钢瓶按照规 定的充装系数充装，即使环境温度从2

6、0升高到30,瓶内液氯的 饱和蒸气压也只是从0. 67MPa增加到0. 86MPao 0. 86MPa这个压力只 不过是液氯钢瓶设计压力2MPa （表压）的43%,此钢瓶根本不会爆 炸。三、避免液氯钢瓶充装的防范措施液氯钢瓶过量充装，是钢瓶爆炸的主要原因之一。这是因为液 化气体充装温度一般都比较低，特别是夏季，它的液温常比周围环 境温度低得多。如果计量不准确或其他原因导致液氯钢瓶过量充装, 由于受周围环境温度影响，瓶内液温就会升高，体积就会膨胀。很第15页化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全快瓶内空间即被饱和液体所充满，并产生很大压力，结果常常造成

7、钢瓶的破裂或爆炸。为了防止液氯钢瓶过量充装，必须采取严密可 靠的防范措施，并认真加以贯彻执行。这些防范措施包括：.为了防止由于计量误差而造成超装，充装用的磅秤应有严格 的管理制度。操作人员接班后，首先应全面检查计量衡器并校验零 位。计量衡器的最大称量值应为常用称量的L53.0倍，衡器的校 验期限最长不得超过3个月。.充装前必须有专人对钢瓶进行全面检查，确认无缺陷和异物, 方可充装。.没有原始重量标记，或标记不清难以确认的液氯钢瓶不得充 装使用。.充装时，操作人员必须坚守岗位，增强责任心，严格按规定 的充装系数进行充装，严禁超量充装。如果发生超装时，应立即设 法将超装量抽出。.液氯的充装量应包括

8、钢瓶内原有的余液（余气），不得把余液 （余气）的重量忽略不计。第16页化工安全技术Chemical Safety Technology 化工安全化工安全技术.充装后的钢瓶必须复验充装量，2次称重误差不得超过充装量 的1%,复磅时应换人换衡器。.充装前后的重量应登记，作为使用期中的跟踪档案。综上所述，严格控制液氯钢瓶的充装系数，使周围环境温度不 超过其最高使用温度，并在各个环节当中严格遵守各项操作规程和 各项制度，是确保钢瓶充装、储存、运输及使用安全的关键，同时 也是杜绝液氯钢瓶破裂或爆炸的重要安全防范措施。XXX图文设计本文档文字均可以自由修改第17页化工安全技术Chemical Safety

9、 Technology 化工安全液氯钢瓶过量充装的危险性分析及防范措施（标准版）化工安全技术说明：安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产 业。既然是一种产业，就要有产品的研制与开发，就要有系统的设计、工程的 施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。氯气是一种黄绿色的剧毒气体，有强烈的刺激性气味，它能损 伤人的器官，吸入一定浓度的氯气可致人死亡。液氯是低压液化气 体，是一种重要的化工原料。由于液氯钢瓶是一种移动式压力容器, 因此，它在充装、储存、运输及使用中存在爆炸、中毒危险。大量 事实已经证明，液氯钢瓶过量充装或超过其最高使用温度（60） 时，极易发生破裂或爆炸

10、，一旦事故发生，会给人员、设备与环境 带来严重危害。因此，科学分析过量的危害，杜绝液氯钢瓶过量充 装十分必要。一、液氯钢瓶正常充装后温度升高时的压力增量正常充装情况下，液氯钢瓶内的氯完全处于气液两相平衡状态, 即在钢瓶内的氯一部分是气体，一部分是液体。液氯钢瓶内的压力化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全始终是液氯的饱合蒸气压。当环境温度升高时，热量就会传到钢瓶 系统内，此时气、液两相的体积均向增大的方向变化。但由于钢瓶 的容积增量极其微小，因此，钢瓶内液氯的饱和和蒸气压将增大。 又由于液相氯的压缩系数很小，而气相氯的压缩系数又增大，因此, 随着环境温

11、度的持续升高，出现的结果是：液相氯的体积不断膨胀, 而气相氯的体积不断被压缩，直至液相氯充满整个钢瓶容积，而气 相氯的体积却被压缩得趋近于零，这时钢瓶内液氯的饱和蒸气压大 大增加。处于这种状态的体系，称之为临界爆炸状态。处于临界爆 炸状态的液氯钢瓶，如果还继续供热，液相氯的体积还会进一步增 加，但此时液相氯的体积增加受到钢瓶容积的限制，已无膨胀的自 由空间，液氯的饱和蒸气压将急剧增高，就会定量地传给瓶壁，此 时的压力如果超过液氯钢瓶材质的屈服压力时，就会使钢瓶变形， 破裂或爆炸。为了避免由于环境温度的升高，液氯钢瓶内液氯的饱和蒸气压 急剧增高而使钢瓶发生变形、破裂或爆炸事故，在2001年7月1

12、日 起实施的气瓶安全监察规程第9条明确规定：气瓶的公称工作化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全压力，对于盛装液化气体的气瓶，系指温度60时瓶内气体压力的 上限值。盛装有毒和剧毒危中囊夯 宓钠 浚 涔 乒餐 沽难小糜k实碧峋摺3 s闷迤康墓乒3：餐沽u诒？常用气 体气瓶的公称工作压力中查出，液氯钢瓶的公称工作压力为2MPa （表压）。按上述规定要求，液氯钢瓶在充装、储存、运输及使用中的环 境温度必须W60C。同时在规程第64条表5低压液化气体的充装 系数中又明确规定了液氯钢瓶的充装系数WL25kg/L。这个充装 系数等于液氯在60时饱和液体密谋的95%

13、98%。根据计算，当 充装系数等于L 25kg/L,液氯温度在68. 8。时，钢瓶内的气相空间 将为零，此时液氯的饱和蒸气压为2MPa （表压），已达到钢瓶的公称 工作压力，这时钢瓶才会出现危险。由于钢瓶的最高使用温度在正 常情况下就是周围环境温度，而周围环境温度无特殊情况一般是不 会超过60C的。由此可见，只要严格按规定的充装系数充装液氯钢 瓶，确保绝对不过量充装，液氯钢瓶是完全可以保证安全的。正常 充装后，钢瓶内液氯的饱和蒸气压与温度的关系如表1。化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全表1液氯的饱和蒸气压与温度的关系温度（）-30-20-10102

14、030405060饱和蒸气压（表压MPa）0. 130. 190. 270. 38化工安全技术化工安全技术化工安全技术Chemical Safety Technology 化工安全0. 52化工安全技术0. 670. 861. 111.411. 76二、液氯钢瓶过量充装后温度升高时的压力增量液氯钢瓶过量充装是指往钢瓶内充装的液氯超过了为钢瓶规定 的充装系数，并且是指液氯钢瓶的容积已全部被液相氯充满。当储 存、运输及使用时的环境温度高于充装现场温度时，液相氯的比容 相应增大，钢瓶内氯、液两相平衡状态遭到破坏，瓶内液化气体的 压力与温度的关系不再是液氯的饱和蒸气压与温度的关系了。由于 液相氯基本上是不可压缩的，而体积膨胀却很大，所以，当钢瓶内 的全部空间被液相充满时，温度每升高液相氯比容的增大将导 致钢瓶内压力升高12MPa,温度升高510,钢瓶就会屈服变形, 甚至会发生爆炸。0.5t液氯钢瓶超装后的危险温度如表2。化工安全技术 I Chemical Safety Technology 化工安全表20. 5t液氯钢瓶超装后的危险温