五、气+瓶+安+全+管+理

五、气瓶安全管理

(1)引言（2）气瓶的特点（3）气瓶的分类（4）气瓶的安全使用

1(1)引言定义—贮装和运输压力气体的移动式容器

容积：气桶V=200~1000L气瓶V≤200L压力：P≤30MPa介质：压缩（永久）气体、（高或低压）液化气体、溶解气体应用：无固定使用地点、无专责操作人员

有限容积、移动环境、压力随温度变化

容易发生事故2(2)气瓶的结构特点

a、容积较小：V=35~60Lb、高度适中：H≤1.5mc、具有立放的凹底或底座圈d、一个进出接口

3（3）气瓶的分类

—按气体分类1、永久（压缩）气体气瓶临界温度tc＜-10℃气体；高于tc，压缩不能液化。室温(20℃)下，只能以单一气相存在；较高压力充装，以提高单位容积充气量。

PN：30MPa、20MPa、15MPa(限定充装压力)

最高工作压力：[P]=1.2PN氧气（-184℃）、氮气（-147℃）、氢气（-239℃）、空气（-141℃）、甲烷（-83℃）、一氧化碳、氩气等2、溶解气体气瓶：乙炔溶解在溶剂（丙酮+多孔填料）中充装

＜3MPa(指定充装量下，60℃瓶内压力)4（3）气瓶的分类

—按气体分类3、液化气体气瓶tc≥-10℃

a）高压液化气体气瓶(低临界温度液化气体，液化压力较高)。-10℃≤tc≤70℃(在低于tc条件下，方可实现压缩液化)例如：二氧化碳（+31℃）、乙烯（+12℃）、乙烷等。

如低于tc液态灌装-气液两相；如高于tc→全部气相（工作压力取决于气体充装量）

PN：20MPa、15MPa、12.5MPa、8MPa[P]=PN（60℃气体压力）5（3）气瓶的分类

—按气体分类b）低压液化气体气瓶(高临界温度液化气体，液化压力较高)。tc＞70℃如：氨（+132℃）、氯（+144℃）、丙烷、丁烷、丁烯、液化石油气、硫化氢等tW(60℃)<tc

一般情况下气液两相。

PN：5MPa、3MPa、2MPa、1MPa[P]=PN≤60℃液化气体的饱和蒸汽压力6（3）气瓶的分类

—按结构分类焊接气瓶（焊接容器）——低压液化气瓶（≤5MPa，10~1000L）无缝气瓶（≥8MPa，0.4-80L）——永久气体、高压液化气瓶无缝管钢锭冲压拉拔缠绕玻璃纤维气瓶（1~10L，15~30MPa）7

（3）气瓶的分类

—按结构分类8（4）气瓶的安全使用1、气瓶事故和原因A、爆炸

物理爆炸—a）超过气瓶许用压力,即>[P]

永久气体：充装压力过大（气体绝热膨胀）

例如：遇热升温超压(暴晒／热源／快开)

液化气体：过量或满量充装（气体膨胀+饱和液体爆沸）例如：盲目充装／任意提高充装系数／计量衡器失准／计量方法不正确

9（4）气瓶的安全使用1975年7月北京某电机厂因液氨气瓶充装过量，太阳曝晒后发生爆炸。10（4）气瓶的安全使用

例如：液氯气瓶=415L(1.25kg/L)—低压液化气

容积L温度

70℃30℃10℃规定充装量500kg

402.5362347超装15%550kg

464（满）416（满）399超装20%600kg

-434（满）417（满）满量(不留空间)后遇热升温超压：例如满瓶液氯10℃升高到20℃压力增大9.68MPa

11（4）气瓶的安全使用

b、机械因素

腐蚀机械损伤（振动、撞击等）制造缺陷等

化学爆炸：反应物质混入气瓶——错装、混装／倒罐等(如空气、氧与氢、甲烷等）——充装前严格检查B、燃烧油脂进入氧气瓶、碰撞12事故案例-超量充装1974年8月北京某化工厂事故：充装液氯刚运到工厂时气桶发生爆炸原因：超装17%后果：一千多公斤液氯逸散，人员中毒一公里长农田受损。1975年7月北京某电机厂事故：充装液氨的气瓶在太阳下曝晒两天后发生爆炸原因：超装后果：腾空飞起、跌落120m外，氨气逸散，烧伤一人。13事故案例-混装1988.8.29四川成都市某县制氧厂事故：充氧时两气瓶爆炸原因：一只气瓶3月前曾充装过氢气，未经检查充装压力为13MPa关阀时引燃爆炸。后果：死2、伤1、200M2厂房被毁。141974年3月某运输公司两氧气瓶相撞发生爆炸。15（4）气瓶的安全使用

2、充装量规定A、永久气体最大充装量原则：保证瓶内的气体压力，在20℃下不超过其公称工作压力；气体温度升到T=60℃时的压力不超过气瓶的许用压力[P]。它决定于气瓶充装终了的压力P0和充装温度T0。填充压力计算：P≤P0TZ/T0Z0=P0TZ/333Z0，某压力、温度下，Z、Z0气体压缩因子（系数），查手册获得。例如：若氧气瓶的公称工作压力为15MPa，许用压力为18MPa(=1.2倍公称工作压力)。当氧气充装终了温度为20℃时，则最高充装压力为15.1MPa，当氧气充装终了温度为50℃时，则最高充装压力为17.2MPa，16（4）气瓶的安全使用

2、充装量规定B）高压液化气体（液态充装气液两相并存至单气相）原则：保证瓶内的液化气体全部汽化后，在气体温度升到60℃时的压力不超过气瓶的许用压力。即液化气体的充装系数（单位容积的装入质量）不大于气瓶许用压力[P]（=公称压力）和最高使用温度[T]（60℃）下的密度ρ333。[P]V/[T]=ZR／MFd(ρ333)≤1/V=[P]M/ZR[T]=

例如：乙烯[P]=12.5MPa，Fd=0.24kg/L。二氧化碳[P]=15.0MPa，Fd=0.6kg/L17（4）气瓶的安全管理

2、充装量规定C）低压液化气体（液态充装，气液两相始终共存）原则：保证瓶内的液化气体在最高使用温度（60℃）下不会被液体充满。即液化气体的充装系数不大于所装介质在最高使用温度下的液相密度（≤97%ρ333）。此时保证在最高使用温度（60℃）时气瓶仍有3%的气相空间，其中压力不会超过液化气体60℃下的饱和蒸汽压。Fd≤0.97ρ333例如：氯气Fd≤1.25kg/L氨气Fd≤0.53kg/L18（4）气瓶的安全使用

3、安全充装A、充装前期检查系具有“气瓶制造许可证”单位制造气瓶材质、结构形式、漆色和标记（GB7144）、瓶阀与充装气体相符剩余压力或气体量气瓶机械损伤（表面损伤、腐蚀、变形等）气瓶安全附件（易熔塞、爆破膜、易熔塞+爆破膜）

禁止安装安全附件：剧毒的永久、液化气体气瓶；民用石油液化气体气瓶其他由设计单位根据气体特性决定氧气瓶严禁沾染油脂19（4）气瓶的安全使用

3、安全充装B、充装时的注意事项严格控制气体纯度：如易燃气体中的氧含量（＜4%），氢气中的氧含量（＜0.5%）等计测仪表（压力表）或称重衡器保持正确：严禁过量充装（注意余量状况）缓慢操作，监视密封和异常温升状况C、充装后检查

压力、纯度、密封、变形、温度

20（4）气瓶的安全使用

4、使用和维护