(二)高壓液化氣體氣瓶的充裝系數(shù)
充裝系數(shù)指單位氣瓶容積內(nèi)允許充裝的最大介質(zhì)質(zhì)量,單位為kg/L,以符號Fd表示。
絕大多數(shù)高壓液化氣體的臨界溫度低于60℃。由于充裝時的溫度常低于臨界溫度而壓力較高,高壓液化氣體在充裝時往往呈液態(tài),瓶內(nèi)壓力是液面之上該氣體的飽和蒸氣壓。而在充裝之后的運輸、使用或儲存過程中,受到環(huán)境溫度的影響,瓶內(nèi)氣體的溫度有可能高于其臨界溫度。
在這種情況下,瓶內(nèi)的液化氣體全部氣化,壓力大幅度升高,瓶內(nèi)狀態(tài)與永久氣體基本相同。
由于充裝時的飽和蒸氣壓僅與介質(zhì)種類及充裝溫度有關(guān),而與充裝量及介質(zhì)全部氣化后的瓶內(nèi)壓力無關(guān),所以只能通過控制單位氣瓶容積的充裝質(zhì)量——充裝系數(shù),進而控制全瓶充裝質(zhì)量及瓶內(nèi)介質(zhì)壓力。
高壓液化氣體氣瓶的充裝系數(shù),不應大于所裝氣體在60℃及氣瓶許用壓力下的氣相密度。這樣可確保在60℃時瓶內(nèi)壓力不超過氣瓶許用壓力。
(三)低壓液化氣體氣瓶的充裝系數(shù)為保證氣瓶在最高工作溫度60℃時不致滿液(液相滿瓶)超壓,低壓液化氣體氣瓶的充裝系數(shù)按下式控制:
Fd≤0.98ρ
式中ρ為低壓液化氣體在60℃時的液相密度。部分低壓液化氣體氣瓶的充裝系數(shù)如下表所示。
見表
氣體名稱 |
分子式 |
充裝系數(shù)/Kg·L-1 不大于 |
氨 |
NH3 |
0.53 |
氯 |
Cl2 |
1.25 |
硫化氫 |
H2S |
0.66 |
二氧化硫 |
SO2 |
1.23 |
丙烷 |
C3H8 |
0.41 |
丙烯 |
C3H6 |
0.42 |
丁烷 |
C4H10 |
0.51 |
異丁烷 |
C4H10 |
0.49 |
(四)低壓液化氣體氣瓶滿液后的壓力升高實際充裝低壓液化氣體時,必須確保單位氣瓶容積中的充裝量不超過規(guī)定的充裝系數(shù),否則即為超裝。超裝氣瓶在介質(zhì)溫度達到60℃之前即出現(xiàn)滿液。出現(xiàn)滿液的溫度由超裝程度決定,超裝的越多,出現(xiàn)滿液的溫度就越低。
由于低壓液化氣體的體積膨脹系數(shù)較大,滿液后如繼續(xù)升溫,介質(zhì)膨脹的體積已無氣瓶空余容積容納,將造成大幅度的瓶內(nèi)壓力升高。自滿液溫度算起,溫度每升高1℃,瓶內(nèi)壓力大約增加1MPa,從而會很快導致氣瓶破裂。比如一液氯氣瓶因過量充裝,在10℃時滿液,此時瓶內(nèi)介質(zhì)壓力為0.5MPa,繼續(xù)升溫至20℃時,瓶內(nèi)壓力增加至10.2MPa,遠遠超過了氣瓶的許用壓力2MPa,而已接近氣瓶的爆破壓力。
四、氣瓶安全管理要點
氣瓶超裝或混裝,特別是低壓液化氣體氣瓶超裝,可燃氣體與助燃氣體混裝,或兩種可發(fā)生反應的氣體混裝,是造成氣瓶爆炸事故的常見原因。氣瓶安全管理,關(guān)鍵是防止氣瓶超裝與混裝,同時也應管好氣瓶運輸、使用、儲存、檢驗等環(huán)節(jié)。
1.嚴格氣瓶充裝管理,防止超裝。
氣瓶充裝單位應經(jīng)省級安全監(jiān)察部門審查確認,注冊登記,并接受年審;實行固定充裝單位的充裝制度,充裝單位只充裝自有氣瓶和托管氣瓶;氣瓶充裝前應有專人對氣瓶進行檢查,了解氣瓶安全狀態(tài)及確認瓶內(nèi)氣體;嚴癜闖渥把沽?俺渥跋凳?渥埃?既芳屏俊3渥耙夯??迨敵諧渥爸亓恐鵪扛床櫓貧齲?Vこ浦睪餛髯既罰?轄?慷云康棺啊?/P>
2.按氣瓶涂色專瓶專用,充裝前按規(guī)定留余壓余氣,防止混裝錯裝。
常用氣瓶的涂色為:氧氣瓶——淡酞藍;氮氣或空氣瓶——黑;二氧化碳氣瓶——鋁白;液化石油氣瓶——銀灰;液氨氣瓶——淡黃;液氯氣瓶——深綠;溶解乙炔氣瓶——白。
瓶內(nèi)氣體不得用盡,永久氣體氣瓶的剩余壓力應不小于0.05MPa,液化氣體氣瓶應留有不少于規(guī)定充裝量0.5%~1.0%的剩余氣體。
3.正確操作,防止撞擊,緩慢開啟和關(guān)閉瓶閥。
4.遠離明火,防止受熱。
5.文明裝卸,運輸和使用中妥善固定。
6.可燃氣體氣瓶與助燃氣體氣瓶嚴格分開裝運,隔離貯存,分開堆放。
7.化學性質(zhì)活潑的氣體,對其氣瓶應經(jīng)常檢查,防止泄漏,限期存放。
8.注意維護保養(yǎng),防止腐蝕,保持涂色及涂字清晰,附件完好。
9.按規(guī)定進行定期檢驗。
定期檢驗期限:盛裝惰性氣體的氣瓶,每5年檢驗一次;盛裝腐蝕性氣體的氣瓶,每2年檢驗一次;盛裝一般氣體的氣瓶,每3年檢驗一次;民用液化石油氣鋼瓶,使用不滿20年者,每5年檢驗一次。使用20年以上者,每2年檢驗一次。