气体充装安全技术

气体充装安全技术

(主讲：袁景洪)

第一章绪论

一、空气的主要成分：

O2：% N2：% CO2：% Ar:% H2:%

二、气体工业的发展：

1 、氧气：

(1)、深冷技术：是研究使物

质温度低于102K (-153.158 C)

的工艺路线、工艺装置、工艺方法的科学技术。

( 2)、1902 年深冷技术奠基人德国的林德博士研究出第一台制氧机。10m3/h

( 3)、1932 年苏联研制了一台100m3/h 制氧机。

( 4)、1953 年我国按照苏联仿制了一台30m3/h 制氧机。

( 5)、1978 年我国研制了一台3000m3/h 制氧机。

2、溶解乙炔：

( 1 )、1892 年德国科学家维利松发明了电石，1911 年广泛用于照明。因为电石气(乙炔)与丙烷、天然气等比较，其火焰温度最高，其耗氧量最少而被广泛用于工业焊割。1896 年法国化学家克劳德和赫斯发现乙炔极易溶

解于丙酮中，于是，制造了乙炔气瓶，发明了乙炔安全压缩的方法，开创了溶解乙炔工业。

（2）我国是解放后1979 年才有11 家乙炔工厂。

3、液化石油气：

（1）、1892 年荷兰就率先利用天然气，获得了液化甲烷。

（2）、我国的液化石油气供应是从1965 年开始的。广泛用于生

活、汽车、电站及工业燃料。

三、气瓶

1、1931 年日本制造出了中容积（30-47L ）无缝气瓶，1952 年根据美国ICC 标准制造出焊接气瓶（溶解乙炔瓶）。

2、我国气瓶制造工业起步较晚，因而使用气瓶多而杂，有德国、法国、美国、意大利、日本、奥地利、苏联、南斯拉夫等国气瓶，现已超过使用期，基本淘汰报废完毕，但仍有极少个别气瓶在超期服役，存在极大的安全隐患。

3、我国1957 年东北机器制造厂根据苏联标准制造第一批（40L

15Mpa）钢质无缝气瓶，1983年我国有11家制造厂能生产溶解乙炔瓶，1986 年我国能生产600 万只/年液化石油气瓶。

第二章气体基础知识

一、基础知识

1 、分子和原子：

氧：O2 即：一个氧分子由两个氧原子组成。

乙炔：C2H2 一个乙炔分子由两个碳原子和两个氢原子组成。

液化石油气：成分：丙烷、丁烷。

丙烷：C3H8 由三个碳原子和八个氢原子组成。

丁烷：C4H10 由四个碳原子和十个氢原子组成。丁烷又分为：正丁

烷、异丁烷。

2、压强（压力）：

（1 ）、公称工作压力：在基准温度时（一般为20C）,所盛装

气体的限定充装压力。

氧气瓶：15 Mpa，乙炔瓶v Mpa。液化石油气瓶没有公称工作压力，只有充装量。

（2）、水压试验压力：检验气瓶静压强度所进行的以水为介质的耐压试验压力。

氧气瓶：Mpa，乙炔瓶：Mpa（耐压试验），液化石油气瓶：Mpa （耐压试验）。

3、温度：

（1）、华氏度：OF 摄氏度：C

（2）、热力学温度：K 1 卡=焦耳

4、质量：千克，Kg

氧气瓶：45—65 Kg ，包括：瓶体、瓶阀等不可拆卸的安全附件。

乙炔瓶：45—55 Kg,包括：瓶体、瓶阀、填料、丙酮等不可拆卸的安全附件。

液化石油气瓶：16.5 Kg,包括：瓶体、瓶阀、等不可拆卸的安全附件。

5、体积（容积）：升, L

氧气瓶：40L

乙炔瓶：40L

液化石油气瓶：35.5L

二、物质的状态：

1、固态：冰

2、液态：水

3、气态：空气

4、氧气在瓶内为气态；乙炔、液化石油气是液态、气态共存。

三、气体的分类：

1、临界温度：只要当气体的温度降到一定温度以下，才能将其等温地压缩成液体的温度。

2、根据临界温度的不同把气体分为以下四类：

(1)、永久气体：临界温度v -10 C。氧气、氮气、氢气等。

(2)、高压液化气体：临界温度》-10 C,W 70C。二氧化碳、乙烷、乙烯等。

(3)、低压液化气体：临界温度》70 C。氨、氯、液化石油气等。

(4)、溶解乙炔气体：临界温度36.5 C,压力Mpa。溶解乙炔。

四、气体的危害：

1、燃烧性：大部分燃烧气体的燃烧热在Kg，比TNT炸药的燃

烧热(MJ/ Kg)大6倍以上。尽管爆破力不能与燃烧热相比，但由此可见，一旦发生泄露，后果相当严重。另外，液化气体的沸点低，极易气化，因而突然

泄压时造成的闪蒸(瞬间气化)是一般气体所没有的特殊现象。一般在20%-30%，这种闪蒸现象对于可燃液化气体来说特别危险，因为迅速蒸发的气体来不及扩散而滞留在一定空间范围内与空气混合形成爆炸性气体，这就意味着具备了发生爆炸的先决条件。并且，液化气体（10.4mm/min ）燃烧速度是汽油（4.8 mm/min）的两倍多，可见火灾危险性比汽油大得多。

2、毒性：一般气体都有它的毒副作用，只是看人体吸入它的量

和时间，对人体的伤害程度。如：氧气，长期在富氧（》40%的情

况下容易得一种富氧病，液化气体和溶解乙炔吸入浓度过高造成窒息死亡。因此，在气瓶的充装、储运、使用过程中，要防止气体泄露造成的人体慢性中毒和气瓶发生事故导致气体外溢所引起的急性中毒。

3、腐蚀性：瓶装气体大多属于非腐蚀性介质，但由于瓶装气体不纯等原因，结果本来属于非腐蚀性的反而成了腐蚀性、甚至强腐蚀性，如：氧气瓶中有水就极易锈蚀等

4、爆炸性：物质从一种状态迅速转变成另外一种状态，并在瞬

间放出大量能量，同时产生巨大声响的现象，称为爆炸。爆炸分为物理爆炸和化学爆炸。如：氧气禁油，氧气是助燃物，油是可燃物，同时，氧气又是强氧化剂，与油接触，一旦遇到高温、高压就容易发生爆炸；溶解乙炔，其本身的化学性质因其分子结构原因，化学性质很不稳定，很容易因为环境的变化（温度、压力）产生分解、聚合反应，加上其爆炸极限非常广（%%，因此最容易发生爆炸。液化石油气，沸点低，极易气化，因而突然泄压时造成的闪蒸（瞬间气化）是一般气体所没有的特殊现象。一般在20%-30%，这种闪蒸

现象对于可燃液化气体来说特别危险，因为迅速蒸发的气体来不及扩散而滞留在一定空间范围内与空气混合形成爆炸性气体。液化石油气体的爆炸极