压力容器常用介质及特性
压力容器介质特性
二、压力定义：
１、垂直作用于物体上的力叫做压力。
２、物体的单位面积上受到的压力的大小叫做压强。
３、公式：p=F/S 式中：p表示压强，单位帕斯卡，F表示压力，单位牛顿 （N） ，S表示受力面积。 ４、单位：在国际单位制中，压强的单位是帕斯卡，简称 帕（这是为了纪念科学家帕斯卡Blaise pascal而命名的）， 用“Pa”表示，即牛顿／平方米， 1帕斯卡=1牛顿／米2， 即1Pa=1N／m2。压强的常用单位有帕、千帕、兆帕、千 克力／平方厘米、毫米水银柱等；力的单位用“牛顿(N)” 表示；面积的单位用“米2(m2)”和“厘米2(c m2)”表示。工 程所用压强单位“公斤力／厘米2”的换算关系为：
按定义①理解，摩尔是与原子等单元数目相关的一个量， 用来表示物质的数量。它与质量单位在概念上是有根本区 别的，当然不能称之质量，但与该基本单元数的质量又有 一定的内在联系。它不是质量单位，而是数量单位。只要 物系的基本单元的数目与0.012千克的碳-12原子数目相等， 该物质的量就是1摩尔。1811年，阿伏加德罗提出了在标 准状况（0℃,1atm）下，同体积任何气体均含有相同数目 的分子，而与气体的化学组成和物理性质无关的原理；后 来又发现在上述条件下对于22.41升的任何气体，其分子 数目均是6.023X1023这个数值称为阿伏加德罗常数，是 一种重要的自然常数，它不仅适用于气体，也适合于物质 的各种类型的化学单元（原子、分子、离子等）。所以， 1摩尔的基本粒子数=0.012千克碳-12的原子数 =6.023X1023个。如果某物系中含有基本单元是 6.023X1023个的3倍，那么该单元的物质的量就是3摩尔； 如果是5倍，就是5摩尔；依此类推。
压力容器基础知识
第一章 压力容器常用介质及特性
2、 爆炸极限 可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)与空气的 混合物遇引火源能够发生爆炸燃烧的浓度范围称 为爆炸极限，或爆炸浓度极限，爆炸燃烧的最低 浓度称爆炸浓度下限，最高浓度称爆炸浓度上限。 爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合物种 的体积分数来表示，有时也用单位体积气体中可 燃物的含量来表示。g/m³ 或mg/L
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第二章常用气体的分类及特性
化学品：是指天然的或人造的各类化学元素、化 合物和混合物。 危险化学品：化学品中具有易燃、易爆、毒害、 腐蚀、放射性等危险特征，在生产、储存、运输、 使用和废弃物处置等过程中容易造成人身伤亡、财 产损毀、污染环境的均属危险化学品。
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第二章常用气体的分类及特性
按消防法把燃烧性危险物品分为七类： 爆炸物品，易燃可燃液体，易燃和助燃气体，自燃 物品，遇水着火物品，易燃固体，氧化剂等七类。
第一章 压力容器常用介质及特性
二、状态的变化与相图
相平衡，当两相接触时，由于温度、压力和组分浓度存在差异，相 间将发生物质和能量的交换，直至各相的性质如温度、压力、组成 等不再随时间变化，此状态即处于相平衡。
例如：
液
汽
液
固
“相平衡”的作用
通过“相律”研究相平衡系统中描述系统的各系统变数之间的关系。 通过“相图”研究多相体系的状态如何随温度、压力和浓度等变量的 而发生的变化。
常用剧毒介质、可燃介质
常用剧毒介质、可燃介质
常用可燃气体
常用液化烃、可燃液体
管道分级
焊接接头射线检测百分率
注: 1.设计压力小于4MPA的管道中,包括真空管道.
2.甲A类液化烃管道的焊接接头,射线检测数量不应少于20%
3.高度危害介质管道的焊接接头,射线检测数量不应少于40%
4.在被检测的焊接接头中,固定焊的焊接接头不得少于检测数量的
40%,且不少于一个.
介质危害性
介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等，其中影响容器分类的主要是毒性和氧化性。
毒性
毒性是指某种化学毒物引起机体损伤的能力，用来表示毒物剂量与毒性反应之间的关系。毒性大小一般以化学物质引起试验动物目中毒性反应所需要大剂量来表示。气态毒物，以空气中该物质的浓度表示。所需剂量的浓度愈低，表示毒性愈大。
设计压力容器时，依据化学介质的最高容许浓度，中国将化学介质分为季度危害（Ⅰ）、高度危害（Ⅱ）、中度危害（Ⅲ）、轻度危害（Ⅳ）等四个级别。所谓最高容许浓度是指医学水平上，认为对人体不会发生危害作用的最高浓度，以每平方米的空气中含毒物的毫克数来表示，单位是mg/m3。一般标准为：
极度危害（Ⅰ）最高容许质量浓度＜0.1 mg/m3；
高度危害（Ⅱ）最高容许质量浓度0.1~＜1.0mg/m3；
中度危害（Ⅲ）最高容许质量浓度1.0~＜10mg/m3；
地度危害（Ⅳ）为高容许质量浓度≥10 mg/m3。
介质毒性程度愈高，容器爆炸或泄漏所造成的危害愈严重！
易燃性
可燃气体或蒸汽浴空气组成的混合物，并不是在任何比例下都可以燃烧或爆炸的，而是由严格的数量比例，且因条件的变化而改变。研究表明，当混合物中可燃气体含量满足完全燃烧条件时，则其燃烧反应最为剧烈。若其含量减少或增加，火焰燃烧速度则会降低，当浓度低于或高于某一限度值时，就不再燃烧或爆炸。可燃气体或蒸汽与空气的混合物遇着明火能够发生爆炸的浓度范围称爆炸浓度极限，爆炸时最低浓度称为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限。爆炸极限一般为用可燃气体或蒸汽在混合物中的体积分数来表示。爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差大于等于20%的介质，一般为易燃介质，如甲烷、乙烷、乙烯、氢气、丙烷、丁烷等。易燃介质包括易燃气体、液体和固体。压力容器盛装的介质主要指易燃气体和液化气体
压力容器常用介质及特性
第四节、燃烧速度
燃烧速度也叫做火焰传播速度，是指火焰从垂直于 燃烧焰面向未燃气体传播的速度。用来表示燃气燃 烧的快慢，反映单位时间烧去可燃物的数量。
气体燃料的燃烧比液体和固体燃料容易发生，燃烧 速度也更快。因为气体燃烧缺少熔化、蒸发的那个 准备过程。
经测试，燃气的最大燃烧速度分别为氢气的2.80m/s， 甲烷的0.38m/s，液化石油气的0.38∽0.50m/s。
第二节、常用气体的特性
<3> 氨（NH3）
氨（Ammonia，即阿摩尼亚），或称“氨气”，分 子式为NH3，是一种无色气体，有强烈的刺激气味。 在标准状态下，密度为0.77kg/m³，对空气的相对 密度为0.597L，沸点为-33.4℃，熔点为-77.7 ℃， 在空气中的爆炸极限为15%∽28%，在氧气中的爆 炸极限为13.5%∽79%。极易溶于水，常温常压下1 体积水可溶解700倍体积氨。氨有很广泛的用途， 同时它还具有腐蚀性等危险性质。由于氨可以提 供孤对电子，所以它也是一种路易斯碱。
第二节、常用气体的特性
氯是卤族的一种普遍非金属一价和高价元素，其 最熟知的形式是重的、绿黄色、难闻的刺激性有 毒气体。 氯是一种化学性质非常活泼的元素。它几乎能跟 一切普通金属以及许多非金属直接化合。氯多储 存在钢筒中，这是因为干燥的氯恰恰不与铁发生 反应。 在常温和6个大气压下，人们可以将氯液 化为一种黄绿色的液体，叫做“液氯”。 应当注 意的是，氯有较强的毒性。如果空气中含有万分 之一的氯气，就会严重影响人的健康。一般认为， 空气中游离氯气的最高含量也不得超过1毫克/立 方米。 氯气对人类的生产生活也有很大的价值。
压力容器常用介质及其特性
2020/11/14
压力容器常用介质及其特性
2、状态的变化与相图
相的变化
汽化
液化
凝固
熔化
升华
凝华
蒸蒸发发
沸沸腾腾
压力容器常用介质及其特性
2.1各种状态变化举例
n 熔化：冰雪融化、高热病人利用冰袋降温、消融的冰凌、“保险丝” 烧断、饮料中的冰块体积减小；
n 凝固：雹、河水结冰、岩浆变成岩石、寒冬用手摸室外的金属发生 “粘手”的现象 、铜水浇铸铜像；
n 一、气体的分类 n 按燃烧性分：易燃、助燃、不可燃 n 按毒性分：剧毒、有毒、无毒 n 按临界温度：临界温度小于-10℃的为永久气体；
临界温度大于或等于-10℃，且小于或等于70℃ 的为高压液化气体；临界温度大于70℃的为低压 液化气体。 n 补充：高清版-TSG R0004-2009 《固定式压力 容器安全技术监察规程》中介质的分类（附件A1、 46页）
压力容器常用介质及其特性
3）氨（NH3）
n 氨（Ammonia，即阿摩尼亚），或称“氨气”， 分子式为NH3，是一种无色气体，有强烈的刺激 气味。极易溶于水，常温常压下1体积水可溶解 700倍体积氨。氨对地球上的生物相当重要，它 是所有食物和肥料的重要成分。氨也是所有药物 直接或间接的组成。氨有很广泛的用途，同时它 还具有腐蚀性等危险性质。由于氨有广泛的用途， 氨是世界上产量最多的无机化合物之一，多于八 成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤对电 子，所以它也是一种路易斯碱。
压力容器介质特性
四.晶间腐蚀 （１）定义：晶间腐蚀是由于晶界沉积了杂质,或某一元 素增多或减少而引起的. （２）晶间腐蚀的条件: 1.晶界物质的物理化学状态与晶粒本身不同. 2.有特定的腐蚀环境存在. （３）奥氏体不锈钢防止措施: 1进行固溶化热处理; 2降低不锈钢中的含碳量,到0.03%以下; 3采用含稳定化元素(钛和铌)的奥氏体不锈钢.
三. 易燃介质: 是指这些介质(流体)与空气混合的爆炸下限小于 10% ，或爆炸上限和下限之差值大于等于20%的气体。 (HG/T20695-1987<<化工管道设计规范>>)
.GB50160可燃气体的火灾危险性分类
II. 介质的毒性
一、毒物的定义 二、毒性介质分类 三、流体分类
一、工业毒物及其对人体的毒害 压力容器使用中，常常接触到许多有毒物质。这些毒物的种类繁 多，来源广泛，如原料、辅助材料、成品、半成品、副产品、废 气、废水、废渣等。在生产过程中，当毒物达到一定浓度时便危 害人体健康。因此，在工业生产中预防中毒是极为重要的。 工业毒物与中毒： 一般来说，凡作用于人体产生有害作用，引 起机体功能或器质性病理变化的物质都叫毒物。在生产过程中所 使用或产生的毒物叫工业毒物。在劳动过程中，工业毒物引起的 中毒叫职业中毒。在实际生产过程中，生产性毒物常以气体、蒸 汽、雾、烟或粉尘的形式污染生产环境，从而对人体产生毒害。 凡作用于人体产生有毒作用的物质，统称为毒物。毒物侵入人体 后与人体组织发生化学或物理化学作用，并在一定条件下，破坏 人体的正常生理功能或引起某些器官或系统发生暂时性或永久性 病变的现象，叫做中毒。 1．气体；指在常温常压下呈气态的物质。 2．蒸汽：是由液体蒸发或固体升华而形成。前者如苯蒸汽，汞 蒸汽，后者如熔磷时的磷蒸汽等。
压力容器安全附件及常用介质特性
一、压力容器安全附件
压力容器安全附件：安全阀、爆破片、液位计、温度计。
快开门安全连锁装臵
（一）、安全阀
安全阀：超压自动泄压阀门
压力超过规定值自动开启泄压，降回设定值自动关闭保压。
1、结构形式及原理
结构形式分为：杠杆式、弹簧式、净重式和先导式
A、弹簧式安全阀
利用弹簧被压缩后的弹力来平衡气体作用在阀芯上的力。
开启压力的大小通过调节弹簧的松紧度来实现。
优点：结构紧凑，轻便，严密，受振动不泄漏，灵敏度高，调整方便，使用范围广。
缺点：制造复杂，对弹簧材质及加工工艺要求很高，时间长弹簧变形影响灵敏度。
B、杠杆式安全阀
运用杠杆原理通过杠杆和阀杆将重锤的重力矩作用于阀芯，以平衡气体压力作用于阀芯上的力矩。
开启压力的大小通过移动重锤在杠杆上的位臵来实现。
优点：结构简单，调整容易，准确，所加载荷不随阀芯升高而增加，适于高温广。
缺点：结构笨重，加载机构较易振动而泄漏介质。
C、净重式安全阀
D、先导式安全阀
2、安全阀型号规格及主要性能参数
A、公称压力
1.6/
2.5/4.0/6.4/10/16/32 Mpa
B、开启高度安全阀开启时阀芯离开阀座的最大高度。
微启式安全阀（1/20~40喉径）、全启式安全阀（＞1/4喉径）
C、安全阀的排放量
安全阀的排放量＞容器安全泄放量
3、安全阀的选用与安装
A、选用原则
P27
B、安全阀的安装
P27~28
装于容器气相空间，须铅直安装。安全阀前装阀门时要有可靠措施保证该阀全开。
4、安全阀的调整、维护和检验
P28~29
A、安全阀的调整
B、安全阀的维护
C、安全阀的定期校验
每年至少一次
（二）、爆破片
压力容器常用介质及特性
压力容器常用介质及特性
1、工业毒物及对人体的毒害
工业毒物是指在生产过程中使用或产生的毒物，这些毒素作用于人体后引起机体功或器质性病里变化叫毒物。由这些工业毒物引起的中毒叫职业中毒。
在实际的生产过程中，生产性毒物常以气体、蒸汽、雾、烟、粉尘的形式污染生产环境，对人体产生毒害，例如：苯蒸汽，汞蒸汽、喷漆时所形成的漆雾、煤和石油燃烧时升起并悬浮在空气中的烟状固体微粒、漂浮于空气中的粉尘等这些都属于工业毒物。
工业毒物的分类方法很多，一般有以下三种分类：
一）按毒物的化学结构可分为：有机类和无机类两种。
二）按毒物的形态，可分为气体、液体、固体、雾状四种类型
三）按毒物的致毒作用可分为：刺激性、窒息性、麻醉性、致热源性、腐蚀性、致敏性六种类型。
工业毒物的毒性是指一般常使用致死计量作为衡量各类毒物毒性的指标。
致死剂量或浓度用下面符号表示：
LD 100 或LC 100，表示绝对致死剂量，即能引起一组实验动物全部死亡的最小剂量和浓度。
LD 0 或LC 0，表示最大耐受量和浓度，即不能引起实验动物死亡的最大剂量或浓度。
MLD 或MLC，表示最小致死剂量或浓度，能引起实验动物中个别动物死亡的剂量和浓度。
LD 50 或LC 50，表示半数致死剂量或浓度，即能引起实验组动物的50%死亡的剂量和浓度。按着毒物LD 50的大小可将毒物分为：极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害四级，并可将毒物的毒性分成剧毒、高毒、中等毒、低毒、微毒和基本无毒六个等级。
工业毒物侵入人体的途径有三种途径：呼吸道、皮肤和消化道。
在生产过程中最主要的是经呼吸道进入，其次是皮肤，而经消化道进入的较少。
压力容器常用介质及特性
第五讲压力容器常用介质及特性
压力容器盛装的介质，常有不同程度的毒性和易燃易爆性，它们的泄漏，挥发和控制不当都会带来严重的后果。而且这些介质种类繁多，来源广泛，原料、辅助材料、成品、半成品、副产品、废气、废水、废渣等。在我们采油生产过程中，接触的主要介质是原油、天然气和伴生的一些有毒有害气体。如硫化氢气体、一氧化碳气体、甲烷等。
第一节介质的毒性
一、工业毒物与中毒
毒物是指较小剂量的化学物质，在一定的条件下，作用于机体与细胞成分产生生物化学作用或生物物理变化，扰乱或破坏机体的正常功能，引起功能性或器质性改变，导致暂时性或持久性病理损害，甚至危及生命。在工业生产过程中所使用或产生的毒物叫工业毒物。在劳动过程中，工业毒物引起的中毒叫职业中毒。
在实际生产过程中，生产性毒物常以气体、蒸汽、雾、烟尘、或粉尘的形式污染生产环境，从而对人体产生毒害。
1、气体：指在常温下呈气态的物质。如氯、一氧化碳、二氧化硫等。
2、蒸汽：由液体蒸发或固体升华而形成。如苯氨、硫蒸汽、汞蒸汽等。
3、雾：是指混悬在空气中液体微滴，多为蒸汽冷凝或液体喷散所形成。如喷漆时所形成的含苯漆雾、酸洗作业时所形成的硫酸雾。
4、烟：又称烟雾或烟气，是指悬浮在空气中的烟状固体微粒。其直径往往小于0.1微米，如煤和石油的燃烧、塑料加工时产生的烟。
5、粉尘：是指能较长时间漂浮于空气中的固体微粒。大都是固体物质经机械加工而形成的，如石灰、粉煤等。
二、工业毒物的分类：
一般有以下三种分类方法：
1、按毒物的化学结构：分为有机类和无机类。
2、按毒物的形态：分为气体类、液体类、固体类、雾状类。
压力容器常用介质及特性
压力容器常用介质及特性
1. 引言
压力容器是应用广泛的设备之一，用于储存、运输以及处理多种介质。现代制造技术的快速发展，使得压力容器不断地推陈出新。在选
择压力容器时，介质的特性是非常重要的一个因素。因此，在本文中，我们将重点介绍压力容器常用介质及其特性。
2. 常用介质及特性
2.1 气体
2.1.1 氧气
氧气是一种常用的气体介质，其主要特点包括：
•是支持燃烧的气体，具有不稳定、易导致爆炸等特点；
•与其他物质接触时，容易产生化学反应，导致形成可燃或易爆物质；
•高度腐蚀性，极易使材料老化变质。
由于氧气的特殊性质，制造和使用氧气容器具有一定的风险。氧气
容器必须经过严格的检验和审批，才能投入使用。
2.1.2 氮气
氮气是一种惰性气体，具有以下特性：
•化学性质非常稳定；
•不易引起爆炸；
•液态氮可用于制冷和保护材料。
氮气广泛应用于各个领域，如制冷、气体保护焊接等，常用于压力容器中。
2.2 液体
2.2.1 水
水是一种广泛应用的液体介质，其主要特点包括：
•非常稳定，不易发生化学反应；
•物理性质较稳定，不易被压缩，难以爆炸；
•适用性广泛，能够应用于多种领域。
水广泛应用于液压系统、输水管道等领域，也是一种常见的介质。
2.2.2 油
油是一种烃类化合物，具有以下特性：
•压缩性相对较强，能够承受较高压力；
•燃点较高，不易引起火灾或爆炸；
•化学稳定性较好，不容易产生腐蚀性物质。
油广泛应用于润滑和防腐等领域，如液压系统、轴承等。
2.3 蒸气
2.3.1 蒸汽
蒸汽是制造、能源等领域中广泛应用的蒸气介质之一，其主要特点包括：
第四章压力容器常用介质及特性
Байду номын сангаас
第二节、常用气体的特性
<2> 氯（CL2）
氯单质由两个氯原子构成，化学式为Cl2。气态氯 单质俗称氯气，液态氯单质俗称液氯。 在常温下，氯气是一种黄绿色、刺激性气味、有 毒的气体。压力为1.01×10Pa时，氯单质的沸点 为-34.4℃，熔点为-101.5℃。氯气可溶于水和碱 性溶液，易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂， 饱和时1体积水溶解2体积氯气。密度为3.214克/ 升。熔点-100.98℃，沸点为零下34.6摄氏度。化 合价-1、+1、+3、+5和+7。有毒，剧烈窒息性 臭味。电离能12.967电子伏特，具有强的氧化能 力，能与有机物和无机物进行取代和加成反应； 同许多金属和非金属能直接起反应。
第四章压力容器常用介质及特性
二 、常用气体的分类及特性
第一节、气体的 分类
第二节、常用气 体的特性
第四章压力容器常用介质及特性
第一节、气体的分类
压力容器中气体的分类很多，这里按其燃烧性、 毒性、临界温度来划分。 1、燃烧性：易燃、助燃、不可燃； 2、毒性：剧毒、有毒、无毒； 3、临界温度：压缩气体、高压液化气体、低压液 化气体、溶解气体等。
第四章压力容器常用介质及特性
第五节、闪点和燃点
1、闪燃与闪点
在一定温度下，石油的轻质馏分产品会发生蒸发，其 蒸气和空气混合就形成可燃的混合气体，当用火焰 与这种混合气体接触而闪出火花时，在这一瞬间发 生燃烧的过程就叫做闪燃，发生闪燃的最低温度就 叫闪点。也可以说蒸气发生闪燃的最低温度叫闪点。 在此温度下只能引起闪火，而不会引起连续的燃烧。 闪点可用来区别各种轻质油品引起火灾的危险程度。
压力容器安全操作知识
3、乙炔。无色的易燃易爆气体，纯乙炔气体是没 有臭味的，工业乙炔气体具有一种难闻的臭味。 很容易溶解于水；乙炔的爆炸极限范围很大，在 空气中乙炔含量为7%~13%时爆炸能力最强。乙 炔在氧气中燃烧的火焰温度可高达3500℃，常用 于熔融和焊接金属。
爆炸极限：可燃气体、蒸汽或粉尘和空气构成的 混合物，在一定浓度范围内遇到火源才能发生燃 烧爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。
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（3）压力表 1、作用：测量容器内 介质的压力。 2、主要技术参数 ①量程
压力表的最大量程最 好选用为容器工作压 力的2倍，最小不能小 于1.5倍，最大不能大 于3倍。
②精度 精确度是以压力表的允许误差占表盘刻度极限值 的百分数来表示的。 低压容器一般不低于2.5级，中压容器不低于1.5 级，高压容器应为1级。 ③表盘直径 距离超过2米时，最好不小于150mm； 距离超过5米时，不要小于250mm。 3、压力表的校验每半年校验一次。
4、安全阀的调整 安全阀的开启压力不得超过容器的设计压 力，一般应为容器最高工作压力的1.05~1.10 倍。 5、安全阀的校验每年至少一次。 6、安全阀的维护 加强日常维护检查，保持清洁。检查铅封 是否完好，是否有泄漏，排气管是否堵塞， 温度过低时有无冻结的可能等等。
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第二节、常用气体的特性
<3> 氮气（N2）
氮气，常况下是一种无色无味无嗅的气体，且通常 无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数）， 是空气的主要成份。常温下为气体，在标准大气 压下，冷却至-165.30℃时，变成没有颜色的液体 ，冷却至-210.1℃时，液态氮变成雪状的固体。
➢ 凝华：冬天窗户玻璃上的冰花、霜、雾凇、用久的
灯泡变黑、棒冰包装袋内的“白粉” 。
第二节、状态的变化与相图
3、各种状态变化中的能量转化
✓ 熔化：熔化是通过对物质加热，使物质从固态变成 液态的相变过程。熔化要吸收热量，是吸热过程；
✓ 凝固：凝固就是液态变为固态，在转变过程中会放 热是与熔化相反的过程；
第二节、状态的变化与相图
2、各种状态变化举例
➢ 熔化：冰雪融化、高热病人利用冰袋降温、消融的 冰凌、“保险丝”烧断、饮料中的冰块体积减小；
➢ 凝固：雹、河水结冰、岩浆变成岩石、寒冬用手摸 室外的金属发生“粘手”的现象 、铜水浇铸铜像；
➢ 汽化：夏天洒在地上的水很快变干、湿衣服晒干、 墨汁变干、太阳出来雾散了；
二 、常用气体的分类及特性
第一节、气体的 分类
第二节、常用气 体的特性
第一节、气体的分类
压力容器中气体的分类很多，这里按其燃烧性、 毒性、临界温度来划分。 1、燃烧性：易燃、助燃、不可燃； 2、毒性：剧毒、有毒、无毒； 3、临界温度：压缩气体、高压液化气体、低压液 化气体、溶解气体等。
临界温度小于-10℃的为永久气体； 临界温度大于或等于-10℃，且小于或等于70℃ 的为高压液化气体； 临界温度大于70℃的为低压液化气体。 注：《固定式压力容器安全技术监察规程》 TSG
第二节、常用气体的特性
氯是卤族的一种普遍非金属一价和高价元素，其最 熟知的形式是重的、绿黄色、难闻的刺激性有毒 气体。 氯是一种化学性质非常活泼的元素。它几乎能跟 一切普通金属以及许多非金属直接化合。氯多储 存在钢筒中，这是因为干燥的氯恰恰不与铁发生 反应。 在常温和6个大气压下，人们可以将氯液 化为一种黄绿色的液体，叫做“液氯”。 应当注 意的是，氯有较强的毒性。如果空气中含有万分 之一的氯气，就会严重影响人的健康。一般认为 ，空气中游离氯气的最高含量也不得超过1毫克/ 立方米。 氯气对人类的生产生活也有很大的价值
惰性气体化学性质极不活泼，很难和其他元素发生 反应。
第二节、常用气体的特性
<5> 一氧化碳 （CO）
一氧化碳 (carbon monoxide, CO)纯品为无色、 无臭、无刺激性的气体。 分子量28.01，密度 0.967g/L， 冰点为-207℃，沸点-190℃。在水 中的溶解度甚低，但易溶于氨水。空气混合爆炸 极限为12.5%～75%，在氧气中为15.5%～ 93.9%。
综合起来，一旦燃气发生泄漏，吹到有明火处引起燃 烧，即使距离上百米，也能在极短时间内迅速燃烧 到发生泄漏的地方，引起火灾，或者发生爆炸！
第五节、闪点和燃点
1、闪燃与闪点
在一定温度下，石油的轻质馏分产品会发生蒸发，其 蒸气和空气混合就形成可燃的混合气体，当用火焰 与这种混合气体接触而闪出火花时，在这一瞬间发 生燃烧的过程就叫做闪燃，发生闪燃的最低温度就 叫闪点。也可以说蒸气发生闪燃的最低温度叫闪点 。在此温度下只能引起闪火，而不会引起连续的燃 烧。
•固体
•气相
•液相
•固相
第二节、状态的变化与相图
1、相图、相变
相图就是用来表示材料相的状态和温度及成分 关系的综合图形，其所表示的相的状态是平衡 状态，因而是在一定温度、成分条件下热力学 最稳定、自由能最低的状态。
物质的三态中的任何一种聚集状态，都只能在 一定的条件下存在，当条件发生变化时，物质 分子间的相互位置就会发生相应的变化，即表 现为相变。
氧，易与其他物质生成氧化物，若与可燃气体按一 定的比例混合成为可爆性的混合气体，一旦有火 源或引爆条件就能引起爆炸。
第二节、常用气体的特性
<2> 氢气（H2） 氢气（Hydrogen）是世界上已知的最轻的气体。 它的密度非常小，只有空气的1/14，即在标准大 气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。由于氢气 具有可燃性，所以安全性不高，但氢气燃烧只生 成水，不污染环境，被称为“清洁氢能”。
第二节、常用气体的特性
<2> 氯（CL2）
氯单质由两个氯原子构成，化学式为Cl2。气态氯 单质俗称氯气，液态氯单质俗称液氯。 在常温下，氯气是一种黄绿色、刺激性气味、有 毒的气体。压力为1.01×10Pa时，氯单质的沸点 为-34.4℃，熔点为-101.5℃。氯气可溶于水和碱 性溶液，易溶于二硫化碳和四氯化碳等有机溶剂 ，饱和时1体积水溶解2体积氯气。密度为3.214 克/升。熔点-100.98℃，沸点为零下34.6摄氏度 。化合价-1、+1、+3、+5和+7。有毒，剧烈窒 息性臭味。电离能12.967电子伏特，具有强的氧 化能力，能与有机物和无机物进行取代和加成反 应；同许多金属和非金属能直接起反应。
氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发 生反应，在工业上常用氮气作为安全防火防爆置 换或气密性实验气体。但在高温、高能量条件下 可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有 用的新物质。
第二节、常用气体的特性
<4> 惰性气体
主要指氦、氖、氩、氪、氙、氡 ，因为它们在元 素周期表上位于最右侧的零族，因此亦称零族元 素。稀有气体单质都是由单个原子构成的分子组 成的，所以其固态时都是分子晶体。
一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合 ，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机 体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧 化碳具有毒性。
一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略 而致中毒。车间空气中一氧化碳的最高容许含量
第二节、常用气体的特性
<6> 甲烷 （CH4）
甲烷在自然界分布很广，是天然气、沼气、油田 气及煤矿坑道气的主要成分。它可用作燃料及制 造氢气、碳黑、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛 等物质的原料。
✓ 汽化：物体由液态变为气体，有蒸发、沸腾两种方 式要吸热。蒸发与物体的表面积、表面空气的流速 、物体的温度有关；
✓ 液化：物体由气体变为液体，要放热与汽化相对； ✓ 升华：物体直接由固态变为气态，需要吸热； ✓ 凝华：物体直接由气态变为固态，需要放热，与升
华相对。
第三节、临界温度与临界压力
临界温度：
第四节、燃烧速度
燃烧速度也叫做火焰传播速度，是指火焰从垂直于燃 烧焰面向未燃气体传播的速度。用来表示燃气燃烧 的快慢，反映单位时间烧去可燃物的数量。
气体燃料的燃烧比液体和固体燃料容易发生，燃烧速 度也更快。因为气体燃烧缺少熔化、蒸发的那个准 备过程。
经测试，燃气的最大燃烧速度分别为氢气的2.80m/s ，甲烷的0.38m/s，液化石油气的0.38∽0.50m/s。
•气化 •蒸发 •沸腾 •液化
•升华 •凝固 •熔化
第一节、状态与相
2、相
在某种条件下，物质可有两种以上的状态共存，此时， 各状态间能在较长时间内保持清晰的界面，界面以内自 成均匀体系。这种以物理上的清晰界面跟其它部分相区 别的均匀体系成为“相”。 在多数情况下，物质的三态只以单相存在。
•气体
•液体
压力容器常用介质及特性
一 、常用介质 的基础知识
二 、常用气体 的分类及其特 性
三 、常用气体
一 、常用介质的基础知识
第一节、状态与 相
第二节、状态的 变化与相图
第三节、临界温 度与临界压力
第一节、状态与相
1、状态
自然界中物质所呈现的聚集状态（或称形态）通常有气 态、液态和固态。其中任何一种聚集状态只能在一定的 条件下（温度、压力等）存在。当条件发生变化时，物 质分子间的相互位置就发生相应变化，即表现为状态的 变化。
每种物质都有一个特定的温度，在这个温度以上，无 论怎样增大压强，气态物质不会液化，这个温度就 是临界温度。LNG的临界温度为-82.3 ℃。
临界压力：
要使物质液化，首先要设法达到它自身的临界温度。 有些物质如氨、二氧化碳等，它们的临界温度高于 或接近室温，对这样的物质在常温下很容易压缩成 液体。有些物质如氧、氮、氢、氦等的临界温度很 低，其中氦气的临界温度为零下268 ℃。在临界温 度下，使气体液化所必需的压力叫做临界压力。 LNG的临界压力为45.8kg/cm³。
闪点可用来区别各种轻质油品引起火灾的危险程度。
第五节、闪点和燃点
2、燃点
当轻质油品温度超过闪点所产生的蒸气与空气混合后 ，与明火接触能发生连续燃烧的最低温度就称为燃 点，又称为着火温度。
燃点也可以是蒸气与明火接触能发生连续燃烧的温度 。
在常压下，LNG的沸点为-162.5℃，熔点为-182℃， 着火点为650℃。而液化石油气的主要成分的燃点介 于475℃∽510℃。
。
第二节、常用气体的特性
<3> 氨（NH3）
氨（Ammonia，即阿摩尼亚），或称“氨气”， 分子式为NH3，是一种无色气体，有强烈的刺激 气味。在标准状态下，密度为0.77kg/m³，对空 气的相对密度为0.597L，沸点为-33.4℃，熔点为 -77.7 ℃，在空气中的爆炸极限为15%∽28%，在 氧气中的爆炸极限为13.5%∽79%。极易溶于水 ，常温常压下1体积水可溶解700倍体积氨。氨有 很广泛的用途，同时它还具有腐蚀性等危险性质 。由于氨可以提供孤对电子，所以它也是一种路 易斯碱。
•的液体：
•（1）第一组介质，毒性程度为极度危害、高度危害
的化学介质，易爆介质，液化气体。
•（2）第二组介质，除第一组以外的介质。
第二节、常用气体的特性
1、常用的永久性气体
<1> 氧气（O2） 氧气是空气的组分之一，无色、无臭、无味。氧气 比空气重，在标准状况（0℃和大气压强101325 帕）下密度为1.429克/升，能溶于水，但溶解度 很小。在压强为101kPa时，氧气在约-180摄氏度 时变为淡蓝色液体，在约-218摄氏度时变成雪花 状的淡蓝色固体。
第二节、常用气体的特性
<4> 氟利昂（氟氯烷—烯类）
氟利昂又名氟里昂，氟氯烃。英文：freon
几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称 。氟里昂在 常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味， 低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟 甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压 下为无色气体；熔点－158℃ ，沸点－29.8℃， 密度1.486克／厘米（－30℃）；稍溶于水，易 溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。
压力容器常用介质及特性
化工生产中压力容器内的介质种类繁多。
这些介质中间不少是具有易燃、易爆、有毒、有害 的特性，尤其是化工生产一般在高温、高压、深 冷、真空等特殊条件下进行的，这些介质会随着 工艺条件或外部环境的改变而变化，极易超温、 超压、喷出、泄漏等，造成火灾、爆炸事故。
因此，压力容器操作人员应该了解和熟悉本岗位压 力容器内介质的特性，这对于压力容器的安全运 行和事故防范是很重要的。
甲烷是碳氢化合物的一种，无色无臭，密度为 0.7167kg/m³，对空气的相对密度为0.55，熔点为
-182.5℃，沸点为-161.5 ℃，在空气中的爆 炸极限为5.3%∽14%，在氧气中的爆炸极 限位5.1%∽61%。
第二节、常用气体的特性
2、液化气体
<1> 二氧化碳（CO2） 二氧化碳是空气中常见的化合物，其分子式为CO₂ ，由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而 成，常温下是一种无色无味气体，密度比空气略 大，能溶于水，并生成碳酸。固态二氧化碳俗称 干冰。二氧化碳认为是造成温室效应的主要来源 。
➢ 升华：冰冻的衣服晒干、用久的灯泡钨丝变细；
第二节、状态的变化与相图
➢ 液化：露、雾、冰棍冒“白汽”、火箭发射时水池 上的“白汽”、秋天窗户玻璃上的水雾、夏天从冰 箱里拿出的鸡蛋过一会儿会变湿、烧开水时水壶上 方的白汽、冬天室外人讲话时呼出的白汽、夏天装 冰水的杯子外壁“出汗”、冬天人口中呼出“白气 ”、夏天，自来水管“出汗”；
R0004-2009中介质的分类（附件A1、46页）
第一节、气体的分类
•特种设备安全技术规范
TSG R0004-2009
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•附件A
ຫໍສະໝຸດ Baidu
•压力容器类别及压力等级、品种的划分
•A1 压力容器类别划分
•A1.1 介质分组
•压力容器的介质分为以下两组，包括气体、液化气
体以及最高工作温度高于或者等于标准沸点