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时间:2021-05-23
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1、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)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)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)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
2、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)[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)(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(低临界温度液化气体)气瓶-10℃≤tc≤70℃(低于tc,压缩液化)二氧化
3、碳(+31℃)、乙烯(+12℃)、乙烷等低于tc液态灌装-气液两相,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)(3)气瓶的分类—按气体分类b、低压液化气体(高临界温度液化气体)气瓶tc>70℃氨(+132℃)、氯(+144℃)、丙烷、丁烷、丁烯、液化石油气、硫化氢等tc>tW(60℃),气液两相PN:5MPa、3MPa、2MPa、1MPa[P]=PN≤60℃液化气体的饱和蒸汽压力(3)气瓶的分类—按结构分类焊接气瓶(焊接容器)——低压液化
4、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(凹底)钢锭冲压拉拔(凸底)缠绕玻璃纤维气瓶(1-10L,15-30MPa)(3)气瓶的分类—按结构分类(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(4)气瓶的安全使用1975年7月北京某电机厂因液氨气瓶
5、充装过量,太阳曝晒后发生爆炸。(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500kg402.5362347超装15%550kg464(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(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
6、进入氧气瓶、碰撞事故案例-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。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。1974年3月某运输公司两氧气瓶相撞发生
7、爆炸。(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。P≤[P0]TZ/[T0]Z0例如:若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,(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
8、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
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