气体的基本知识

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一、气体的基本知识

1、物质的三态

任何物质在特定的条件下，都可以以气态、液态和固态的形式存在，并且可以以两种或三种状态同时存在。

分子-构成物质而且保持物质性质的最小颗粒。

固态：有固定的形状和大小，密度最大，压缩性最小。

液态：有一定的体积，无一定的形状。

气态：无一定的体积和形状，有很大的压缩性，密度比液态、固态都小。

2、三态的转变中存在的物理变化过程：

⑴气化：物质从液态变成气态的过程。在此过程中，要吸收大量的热。

有两种方式：蒸发与沸腾。

液体开始沸腾时的温度叫沸点。

⑵液化：物质从气态变成液态的过程。

⑶凝固：物质从液态变成固态的过程。

⑷升华：物质从固态不经液态直接变为气态的

过程。

⑸溶化：物质从固态变成液态的过程。

开始溶化时的温度叫熔点

3、压力（压强）和温度

⑴压强：单位面积上所承受的均匀分布并垂直于这个面积上的作用力称为压强。P=F/A

单位：1Pa=1N/m2 106Pa=1MPa

1Kgf/cm2=0.098MPa≈0.1MPa

⑵气体压强：气体对气瓶的压力是由于运动的气体分子撞击瓶壁而产生的。决定气体压强大小的因素有两个：①与气体压缩程度有关；②与气体的温度有关。

⑶温度：①华氏温度（0F）；②摄氏温度（0C）③绝对温度T（K）

4、相和相平衡

物质的形态，也成为相。液相，气相。

当有两种相共存时，如液相和气相组成同一体系时通常由界面分开。物质形态的改变称

为相变，在相变的过程中物质分子要通过两相之间的界面，从一个相迁移到另一个相中去，当迁移停止时就称为相平衡。平衡状态取决于温度和压力。

在密闭容器中，气、液两相达到动平衡，称为饱和状态。液面上的蒸汽称为饱和蒸汽，压力称为饱和蒸汽压力。

5、临界状态

⑴临界温度：指某种气体温度降到某一温度以下时，对其施加压缩则气体变成液体，这一温度叫做临界温度。

⑵临界压力：气体在临界温度下，使其液化所需要的最小压力，称为临界压力。

⑶临界密度：气体在临界压力和临界压力下的密度，称为临界密度。

6、气体的基本定律

⑴玻义耳-马略特定律：温度不变时，一定质量的气体的压强和它的体积成反比。

⑵查理定律：体积不变时，一定质量的气体的压强与热力学温度（T）成正比。

⑶盖.吕萨克定律：压强不变时，一定质量的气体的体积与热力学温度（T）成正比。

⑷理想气体的状态方程：P1V1/T1=P2V2/T2=P3V3/T3=···=常数

二、瓶装气体

1、常用术语：

瓶装气体：以压缩、液化、溶解、吸附形式装瓶储运的气体。

压缩气体：永久气体、液化气体和溶解气体的统称

永久气体：临界温度＜-10℃的气体。

液化气体：临界温度≥-10℃的气体。

高压液化气体：-10℃≤临界温度≤70 ℃的气体。

低压液化气体：临界温度＞70℃的气体。

溶解气体：在压力下溶解于瓶内溶剂中的气体。

吸附气体：吸附于气瓶内吸附剂中的气体

可燃性气体：凡遇火、受热或与氧化性气体接触能燃烧或爆炸的气体。

氧化（助燃）性气体：自身不燃烧，但能帮助或维持燃烧的气体。

自燃气体：在低于100℃温度下与空气或氧化性气体接触即能自发燃烧的气体。

非可燃性气体：本身不燃烧也不能帮助或维持燃烧的气体。

毒性气体：泛指会引起人体正常功能损伤的气体。

惰性气体：在正常温度和压力下于其他物质无反应的气体。

腐蚀性气体：能侵蚀金属或组织，或在由水的情况下能发生侵蚀的气体。

2、瓶装气体的分类：（GB16163-1996）

分类原则：根据压缩气体在气瓶内的物理状态和临界温度进行分类，按其化学性能、燃烧性、毒性腐蚀性进行分组。

FISC标示每种气体基本特性，作为分类依据。

F—燃烧性：根据燃烧的潜在危险性分为六种

类型（0～5 ）。

I—毒性：分为三个等级（1 ～3）。

S—状态：根据气瓶内充装气体状态和20℃时瓶内压力大小分为七个类型（0～6 ）。

C—腐蚀性：三个类型（0～2 ）。

3、瓶装气体的危险特性

⑴可燃性气体：

在GB16163中，可燃气体为33种，占80种瓶装气体的41.25%。

可燃气体：爆炸下限大于10%且爆炸上下限之差小于20%的气体。

易燃气体：爆炸下限小于10%且爆炸上下限之差大于20%的气体。

①可燃性的液化气体的燃烧危险性远比易燃液体大得多。

②最小的点燃能量和点火源

可燃物质、助燃物、火源是物质燃烧的三个基本条件。火源实际是一定温度和热量的能源。

③爆炸危险度

④分解和聚合反应

气体的分解和聚合，其结果往往是爆炸。分解是由高温引起。分解中又放出大量的热。

C2H2=2C+H2+Q1

聚合是一种放热反应过程。3C2H2→C6H6+Q2

4、天然气：天然气是指地质构造中自然形成的烃类气体和蒸汽的混合气体。

天然气分为四种：

气田开采的气田气；随石油一起开采出来的石油气，也称石油伴生气；含石油轻质馏分的凝析气田气；从井下煤层抽出的矿井气。

危害：天然气是一种具有一定毒性的爆炸性气体。

二、气瓶的基础知识

气瓶的分类⑴按结构分类：无缝气瓶、焊接气瓶。

⑵按材质分类：钢质气瓶、铝合金气瓶、

复合气瓶、其他材料气瓶。

⑶按用途分类：永久气体气瓶、液化气体气瓶、

溶解乙炔气瓶。

⑷按承压分类：高压气瓶、低压气瓶。

三、《气瓶安全监察规程》质技监局锅发（2000）250号

适用范围：正常环境温度（-40～60℃）下使用的，公称工作压力1.0～30MPa、公称容积0.4 ～3000L、盛装永久气体、液化气体或混合气体的无缝、焊接和特种气瓶。

*不适用于盛装溶解气体、吸附气体的气瓶，以及机器设备上附属的瓶式压力容器。

*本规程的规定是对气瓶安全的基本要求，气瓶的设计、制造、充装、运输、储存、经销使用和检验等，均应符合本规程的规定。

一、气瓶附件

气瓶附件包括：气瓶专用爆破片、安全阀、易溶合金塞、瓶阀、瓶帽、液位计、防震圈、紧急切断阀和充装限位装置。气瓶附件制造单位应保证其产品至少使用到下一个检验日期。

二、充装

有下列情况之一的气瓶，应先进行处理，否则严禁充装：

⑴钢印标记，颜色标记不符合规定，对瓶内介质未确认的；

⑵附件损坏、不全或不符合规定的；

⑶瓶内无剩余压力的；

⑷超过检验期限的；

⑸经外观检查，存在明显损伤，须进一步检验的；

⑹氧化或强氧化性气体气瓶沾有油脂的；

⑺易燃气体气瓶首次充装或定期检验后的首次充装，未经置换或抽真空处理的

三、定期检验

*各类气瓶的检验周期：

1、盛装腐蚀性气体的气瓶，每二年检验一次；

2、盛装一般性气体的气瓶，每三年检验一次；

3、盛装惰性气体的气瓶，每五年检验一次；

4、低温绝热气瓶，每三年检验一次；

5、车用液化石油气钢瓶，每五年检验一次；车用压缩天然气钢瓶，每三年检验一次；汽车报废时，车用气瓶同时报废；

当钢瓶受到严重腐蚀、损伤以及对其安全可靠性有怀疑时，应提前进行检验。

库存和停用时间超过一个检验周期，启用前应进行检验。发生交通事故后，应对车用气瓶、瓶阀及其他附件进行检验。