气瓶基础知识(2011)

❖ 当Βιβλιοθήκη Baidu质确定后，什么力起主导作用就决定了物质以什么 状态存在。
❖ 传统上把物质分为三态：气态、液态、固态。
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例如：当分子间吸引力起支配作用时，分子间吸引力大于排斥 力，使分子不能被分离，分子被固定在平衡位置上，只能以 平衡位置为中心作振动，此时物质表现为固态。
固体性质具有固定的形状和大小，可压缩性极小。
充装系数——标准规定的气瓶单位水容积允许充装的气体最大
重量。
气相空间——瓶内介质处于气液两相共存状态时，气相部分所
占的空间。
满液——瓶内气相空间为零时的状态。
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密度和比容
密度——单位体积物质所具有的质量。 单位：kg/m3 比容——单位质量物质所具有的体积。 单位：m3/kg
物质的量
物质的量——表示物质所含微粒数。 单位：摩尔（mol） 1mol等于6.02252×1023个微粒子
气体性质在不受限制时可以无限膨胀，在受限的空间内 能充满任意形状和大小的容器，具有很大的可压缩性。
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压强（压力）
单位面积的器壁所受的分子撞击力的大小——压强（压力） 法定单位：帕[斯卡]——Pa，N/m2 压强（压力）常用术语：
公称工作压力——对于永久气体气瓶，指20℃基准温度时，所 盛装气体的气瓶限定充装压力；
对于液化气体气瓶，指60℃时瓶内气体压力 的上限值。
最高温升压力——按《气瓶安全监察规程》规定充装，在允许 最高工作温度时，瓶内介质达到的压力。
许用压力——气瓶在充装、使用、储运过程中，允许承受的最 高压力。
充装压力——气瓶在充装过程中瓶内介质的压力。
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压强（压力）
计算压力——气瓶强度设计时，作为计算气瓶载荷的压力参数。 对于气瓶取水压试验压力。
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质量
质量——衡量物质多少的一个物理量。法定单位：kg 质量常用术语： 充装量——气瓶内充装的气体重量。 气瓶净重——瓶体及其不可拆连接件的实际重量 空瓶重量——瓶体及其所有附件（填充物）的重量。 实瓶重量——气瓶充装气体后的总重量
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体积
体积是指物质或物体所占空间的大小 。常用单位：升（L）
高压液化气体 ——在充装时该介质为液
态，在瓶内以气液两相共存，在正
液化气体
常的环境温度下储存和使用时会随 着温度发生变化。当温度高于临界
温度时，其全部转化为气态。 低压液化气体 ——在充装、储运、使用
过程中，在正常的环境温度该气体 始终为气液两态共存，瓶内压力始
溶解气体
终为液体的饱和蒸气压。
度下可能出现相变——高压液化气体 满足第二个条件的充装气体，但临界温度较高，在正常环境温
度下始终气液两相共存——低压液化气体
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瓶装气体分类
按照国家质量技术监督局发布《气瓶安全监察规程》
永久气体 ——在气瓶正常环境温度范围内，气体
在充装、储存、运输、使用过程中不 发生气液相变，总呈现气态。
瓶装气体
由两个原子构成——双原子分子
如：氧气（O2）、氮气（N2 ） 由多个原子构成——多原子分子
如：乙炔（C2H2）、氨（NH3）、二甲醚（C2H6O）
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物质的状态
1、任何物质均由分子组成，分子间存在一定的距离，并作 不停的且不规则的运动。 这种运动在热力学中称为：热运动
2、物质分子间存在相互吸引力和相互的排斥力，使得分子 间既有彼此分离又有彼此靠近的趋势。
当分子间排斥力和吸引力使得分子维持一定的平均距离， 但吸引力不足以使分子有固定的平衡位置，此时物质表现为 液态。
液体性质有一定的体积，可压缩性很小，但无一定的形 状。
当分子间排斥力起支配作用时，分子间排斥力大于吸引 力，分子间的吸引力将不能克服分子的分离倾向，而使分子 间距离增大，并可无限制的增大，此时物质表现为气态。
体积常用术语：
公称容积——气瓶规程和标准规定的气瓶容积的分级系列，是
一个名义值，而不是准确的实际值。
比如：为安全计，气瓶的实际容积必须大于公称容积，允
差为+5%。可见，公称容积虽是一个称谓的名义值，但限制
是很严格的，不能随意确定。例如公称容积为40L的无缝气
瓶，其实际容积应在40L至42L之间。
水容积——气瓶内腔的实际容积。
第一章 气体的基础知识
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物质的状态
分子与原子
分子——能够保持物质性质的最小粒子，其能够独立存在。 原子——组成分子的更小的粒子。 区别：原子指化学反应中的最小粒子。
分子是能够保持物质化学性质的最小粒子，由原子组成。
若分子由单个原子构成——单原子分子
如：惰性气体——氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、 氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn）
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状态取决于其本身的物理特性以及所处环境条件（压强和 温度）。
任何物质在特定的压力、温度条件下都可以以气态、液态、 固态的形式存在，还可以以两种或三种状态共存。并且状态还 可以相互的转变。
在一定的条件下，物质状态能在较长时间里保持清晰的界 面，界面内自成均匀的体系称为相，物质由一种形态变到另一 种形态称为相变。
物质以什么状态存在，什么时候发生相变，取决于物质本 身的性质和所处环境的温度和压力。
某种物质的液态与气态共存，称为饱和状态，其对应的压 力称为饱和压力，对应的温度称为饱和温度，此时的液体称 为饱和液体，蒸气称为饱和蒸气。
临界温度是气体能被液化的最高温度，临界压力是临界温 度下气体能被液化所加的最低压力。
水压试验压力——为检验气瓶静压强度，以水为介质的进行耐 压试验时规定的压力。
屈服压力——气瓶在内压作用下，筒体材料开始沿壁厚全面屈 服时的压力。
爆破压力——气瓶爆破中所达到的最高压力。
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温度
温度——物质分子运动平均动能的度量。是衡量物体冷热程 度的物理量。
温度常用术语： 基准温度——由气体产品标准规定的充装标准温度。 充装温度——气瓶充装过程中瓶内介质的温度。 最高工作温度——气瓶标准允许达到的气瓶最高使用温度。
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瓶装气体分类
自然界中气体存在的两种情况： 1、物质的临界温度低于正常环境温度。 2、物质的临界温度高于正常环境温度，但环境的压力低于该
介质在环境温度下的饱和蒸气压力。
正常环境温度是指在没有人为的加温或火灾等的自然环境下的 温度。
满足第一个条件的充装气体——永久气体 满足第二个条件的充装气体，但临界温度较低，在正常环境温