(二)高压液化气体气瓶的充装系数
充装系数指单位气瓶容积内允许充装的最大介质质量,单位为kg/L,以符号Fd表示。
绝大多数高压液化气体的临界温度低于60℃。由于充装时的温度常低于临界温度而压力较高,高压液化气体在充装时往往呈液态,瓶内压力是液面之上该气体的饱和蒸气压。而在充装之后的运输、使用或储存过程中,受到环境温度的影响,瓶内气体的温度有可能高于其临界温度。
在这种情况下,瓶内的液化气体全部气化,压力大幅度升高,瓶内状态与永久气体基本相同。
由于充装时的饱和蒸气压仅与介质种类及充装温度有关,而与充装量及介质全部气化后的瓶内压力无关,所以只能通过控制单位气瓶容积的充装质量——充装系数,进而控制全瓶充装质量及瓶内介质压力。
高压液化气体气瓶的充装系数,不应大于所装气体在60℃及气瓶许用压力下的气相密度。这样可确保在60℃时瓶内压力不超过气瓶许用压力。
(三)低压液化气体气瓶的充装系数为保证气瓶在最高工作温度60℃时不致满液(液相满瓶)超压,低压液化气体气瓶的充装系数按下式控制:
Fd≤0.98ρ
式中ρ为低压液化气体在60℃时的液相密度。部分低压液化气体气瓶的充装系数如下表所示。
见表
气体名称 |
分子式 |
充装系数/Kg·L-1 不大于 |
氨 |
NH3 |
0.53 |
氯 |
Cl2 |
1.25 |
硫化氢 |
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 |
异丁烷 |
C4H10 |
0.49 |
(四)低压液化气体气瓶满液后的压力升高实际充装低压液化气体时,必须确保单位气瓶容积中的充装量不超过规定的充装系数,否则即为超装。超装气瓶在介质温度达到60℃之前即出现满液。出现满液的温度由超装程度决定,超装的越多,出现满液的温度就越低。
由于低压液化气体的体积膨胀系数较大,满液后如继续升温,介质膨胀的体积已无气瓶空余容积容纳,将造成大幅度的瓶内压力升高。自满液温度算起,温度每升高1℃,瓶内压力大约增加1MPa,从而会很快导致气瓶破裂。比如一液氯气瓶因过量充装,在10℃时满液,此时瓶内介质压力为0.5MPa,继续升温至20℃时,瓶内压力增加至10.2MPa,远远超过了气瓶的许用压力2MPa,而已接近气瓶的爆破压力。
四、气瓶安全管理要点
气瓶超装或混装,特别是低压液化气体气瓶超装,可燃气体与助燃气体混装,或两种可发生反应的气体混装,是造成气瓶爆炸事故的常见原因。气瓶安全管理,关键是防止气瓶超装与混装,同时也应管好气瓶运输、使用、储存、检验等环节。
1.严格气瓶充装管理,防止超装。
气瓶充装单位应经省级安全监察部门审查确认,注册登记,并接受年审;实行固定充装单位的充装制度,充装单位只充装自有气瓶和托管气瓶;气瓶充装前应有专人对气瓶进行检查,了解气瓶安全状态及确认瓶内气体;严癜闯渥把沽?俺渥跋凳?渥埃?既芳屏俊3渥耙夯??迨敌谐渥爸亓恐鹌扛床橹贫龋?Vこ浦睾馄髯既罚?辖?慷云康棺啊?/P>
2.按气瓶涂色专瓶专用,充装前按规定留余压余气,防止混装错装。
常用气瓶的涂色为:氧气瓶——淡酞蓝;氮气或空气瓶——黑;二氧化碳气瓶——铝白;液化石油气瓶——银灰;液氨气瓶——淡黄;液氯气瓶——深绿;溶解乙炔气瓶——白。
瓶内气体不得用尽,永久气体气瓶的剩余压力应不小于0.05MPa,液化气体气瓶应留有不少于规定充装量0.5%~1.0%的剩余气体。
3.正确操作,防止撞击,缓慢开启和关闭瓶阀。
4.远离明火,防止受热。
5.文明装卸,运输和使用中妥善固定。
6.可燃气体气瓶与助燃气体气瓶严格分开装运,隔离贮存,分开堆放。
7.化学性质活泼的气体,对其气瓶应经常检查,防止泄漏,限期存放。
8.注意维护保养,防止腐蚀,保持涂色及涂字清晰,附件完好。
9.按规定进行定期检验。
定期检验期限:盛装惰性气体的气瓶,每5年检验一次;盛装腐蚀性气体的气瓶,每2年检验一次;盛装一般气体的气瓶,每3年检验一次;民用液化石油气钢瓶,使用不满20年者,每5年检验一次。使用20年以上者,每2年检验一次。