2023年《安全技术》之气瓶的安全技术.docx

气瓶的平安技术 一、 气瓶的概述和分类 （一） 概述 气瓶也是一种压力容器。对压力容器的平安要求，一般讲对气瓶也是适用的。但由于气瓶在使用方面有它的特殊性，因此为保证平安，气瓶除符合压力容器的平安要求外，还要有一些特殊要求。 按照国家颁发的气瓶平安监察规程的适用范围是设计压力为9.8~2940N/cm＜sup＞2＜sup＞（表压），容积不大于1m＜sup＞3＜sup＞，盛装压缩气体和液化气体的钢质气瓶。玻璃钢气瓶、溶解乙炔气瓶也属于气瓶平安监察规程的监察范围。 气瓶是储运式压力容器。它在生产中使用日益广泛。目前使用最多的是无缝钢瓶，其公称容积为40l，外径219mm。此外液化石油气瓶的公称容积装重有10kg、15kg、20kg、50kg等四种。溶解乙炔气瓶的公称容积有≤25l（直径200mm）、40l（直径250mm）、50l（直径250mm）、60l（直径300mm）等四种。还有公称容积为400l、800l盛装液氯0.5t、1t的焊接气瓶等。因此，从气瓶的设计、制造、使用上全面加强管理是十分必要的。 （二） 气瓶的分类 气瓶的分类方法很多。按气瓶充装气体的物理性质分为压缩气体气瓶、液化气体气瓶（高压液化气体、低压液化气体）；按充装气体的化学性质分为惰性气体气瓶、助燃气体气瓶、易燃气体气瓶和有毒气体气瓶；按气瓶设计压力分为高压气瓶（2940、1960、1470、1225N/cm＜sup＞2＜sup＞）和中压气瓶（784、490、294、19698N/cm＜sup＞2＜sup＞）；按制造材料分为钢制气瓶（不锈钢气瓶）、玻璃钢气瓶；按气瓶结构分为无缝气瓶和焊接气瓶。为了便于管理，将气瓶平安监察规程中按照设计压力对常用压缩气体和液化气瓶分类，用表1表示。     气体类别 设计压力（P） （N/cm2） 充 装 气 体 压缩气体 tc＜-10℃ 2940~1960 空气、氧、氢、氮、氩、氦、氖、氪、甲烷、煤气等 1470 空气、氧、氢、氮、氩、氦、氖、氪、甲烷、煤气、三氟化硼、四氟甲烷（F-14）等 液化 气体tc≥ -10℃ 高压液化 气 体 -10℃≤ tc≤℃ 1960~1470 二氧化碳、氧化亚氮、乙烷、乙烯等 1225 氙、氧化亚氮、六氟化硫、氯化氢、乙烷、乙烯、三氟氯甲烷（F-13）、三氟甲烷（F-23）、六氟乙烷（F-116）、偏二氟乙烯、氟乙烯、三氟溴甲烷（F-13B1）等 294 六氟化硫、三氟氯甲烷（F-13）、六氟乙烷（F-116）、偏二氟二烯、氟乙烯、三氟溴甲烷（F-13B1）等 低压液化 气 体tc＞70℃ 在60℃ 时的Pc＞9.8N/cm2 490 溴化氢、硫化氢、碳酰二氯（光气）等 294 氨、丙烷、丙烯、二氟氯甲烷（F-22）三氟乙烷（F-143）等 196 氮、二氧化硫、环丙烯、六氟内烯、二氯二氟甲烷（F-12）、偏二氟乙烷（F-152a）、三氟氯乙烯、氯甲烷、甲醚、四氧化二氮、氟化氢、溴甲烷等。 98 正丁烷、异丁烷、异丁烯、丁烯-1、丁二烯-1.3、二氯氟甲烷（F-21）、二氯四氟乙烷（F-114）、二氟氯乙烷（F-142）、二氟溴氯甲烷（F-12B1）、氯乙烯、溴乙烯、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、乙烯基甲醚、环氧乙烷等 表1 常用压缩气体和液化气体气瓶分类 二、 气瓶的结构及附件 工业企业常用的气瓶多是无缝钢瓶,它是由瓶体、瓶阀、瓶帽、防震圈组成。。这里只介绍瓶阀、瓶帽、防震圈。 （一） 瓶阀 瓶阀是气瓶的主要附件，是控制气瓶内气体进出的装置。瓶阀要体积小、强度高、气密性好、经久耐用、平安可靠。 制造瓶阀的材料，要根据瓶内盛装的气体来选择。一般瓶阀的材料选用黄铜或碳钢。氧气瓶多项选择用黄铜制造的瓶阀，因为黄铜耐氧化、导热性好，磨擦时不产生火花。而液氨容易与铜产生化学反响，因此氨瓶的瓶阀，就要选用钢制瓶阀。因铜与乙炔可形成爆炸性的乙炔铜，所以乙炔瓶要选用钢制瓶阀。 瓶阀主要由阀体、阀杆、阀瓣、密封件、压紧螺母、手轮以及易熔合金塞、爆破膜等组成。阀体的侧面有一个带外（或内）螺纹的出气口，用以连接充装气体的设备或减压器，用于可燃气体气瓶为左旋，用于非可燃气体气瓶为右旋。另外出气口上装有螺帽，用来保护螺纹和防灰尘、水分或油脂等进入瓶阀。阀体的另一侧装有易熔塞或爆破片。当瓶内温度、压力上升超过规定，易熔塞熔化或爆破膜爆破而泄压，防止气瓶爆炸。阀部下端是带锥形螺纹的尾部，用以和气瓶的瓶体连接。采用锥形螺纹连接，除有较好的气密性外，同时还能减小瓶内气体压力对瓶阀的作用面积，使螺纹承受的载荷降低。 瓶阀的种类较多。密封填料式瓶阀是最早使用的一种瓶阀，它的结构较简单，适用于低压液氯、液氨瓶，乙炔钢瓶的瓶阀也属于这一种。 活瓣式瓶阀，目前广泛用于压缩气体，如氧、氮、氩等高压气瓶。结构如图1所示。阀体零件均由HPb59-1黄铜锻压而成。阀杆是通过一个套筒或一块铁片与阀瓣连接，阀瓣上有螺纹，下部嵌有尼龙1010密封填料。阀体上端有六方螺母及密封垫（尼龙制），将阀杆固定在阀体中心部位，并保持气密性好。手轮是用弹簧、弹簧压帽、螺母与阀杆连接。旋转手轮使阀杆旋转。通过套筒可使阀瓣沿螺纹上升（开）或下降（关）。这种瓶阀密闭垫易磨损，但是更换方便，只要将阀瓣关闭，就可更换。 图1 活瓣式瓶阀（套筒） 1―压簧盖 2―手轮 3、4、8、16―封垫 5―套筒 6―阀瓣 7―带孔螺母 9―平安膜片 10―压帽 11―弹簧 12―阀杆 13―压紧螺母 14―密封填料 15―螺盖 17―阀体 （二） 瓶帽与防震圈 瓶帽的作用是保护瓶阀不受损坏。它常用钢管、可锻铸铁或球黑铸铁制造，瓶帽上开有排气孔，当瓶漏气或爆破膜破裂时，可防止瓶帽承受压力。排气孔位置对称，防止气体由一侧排出时的反作用力使气瓶倾倒。 瓶帽有两种，一种是活动瓶帽，即充气、用气时要摘下瓶帽。另一种是固定瓶帽，近几年才使用。即充气、用气时不必摘下瓶帽，它既能保护瓶阀，又防止常摘常戴瓶帽的麻烦和如图2所示。 图2 固定瓶帽 防震圈是用橡胶或塑料制成，圈厚一般不小于25~30mm，富有弹性。一个气瓶上装设两个，当气瓶受到冲击时，能吸收能量，减少震动，同时还有保护瓶体漆层和标记的作用。 三、 气瓶的漆色和标记 （一） 气瓶的漆色 为了从颜色上迅速区分出是充装何种气体、属于哪种压力范围内的气瓶，防止在充装、运输、储存、使用和定期检验时，因为混淆不清可能发生的事故，同时也是为了保护气瓶，防止外表锈蚀，各类气瓶都要按照规定将气瓶漆色、标写气瓶名称、涂刷横条色带。气瓶的喷色刷字，新制造的气瓶由制造厂负责，使用的气瓶由专业检查单位负责。 气瓶漆色见表2，并按图3所示标注气体名称。同一种高压液化气体，规定两个或两个以上充装系数的，应在色环下方注明该种气瓶的设计压力。字体高度不小于80mm。 图3 气瓶的漆色、标志示意图 说明：1．字样一律采用仿宋体，字体高度一般为80mm； 2．色环宽度一般为40mm。     序号 气瓶名称 化学式 外外表 颜 色 字样 字 样 颜 色 色环 1 氢 H2 深绿 氢 红 P=150不加色环 P=200黄色环一道 P=300黄色环二道 2 氧 O2 天蓝 氧 黑 P=150不加色环 P=200白色环一道 P=300白色环二道 3 氨 NH3 黄 液氨 黑   4 氯 Cl2 草绿 液氯 黑   5 空气   黑 空气 白 P=150不加色环 P=200白色环一道 P=300白色环二道 6 氮 N2 黑 氮 黄 7 硫化氢 H2S 白 液化硫化氢 红   8 二氧化碳 CO2 铝白 液化二氧化碳 黑 P=150不加色环 P=200黑色环一道 9 二氯二氟甲烷 CF2Cl2 铝白 液化氟氯烷-12 黑   10 三氟氯甲烷 CF3Cl 铝白 液化氟氯烷-13 黑 P=80不加色环 P=125草绿色环一道 11 四氟甲烷 CF4 铝白 氟氯烷-14 黑   12 二氯氟甲烷 CHFCl2 铝白