气瓶结构

第五节常用气瓶的结构和使用安全要求

一、气瓶结构

用于气割与气焊的氧气瓶和氢气瓶属于压缩气瓶，乙炔瓶属于溶解气瓶，石油气瓶属于液化气瓶。

(一)氧气瓶

1．氧气瓶的构造

氧气瓶是贮存和运输氧气的专用高压容器，其构造如图2—15所示。它是由瓶体、胶圈、瓶箍、瓶阀和瓶帽五部分组成。瓶体外部装有两个防震胶圈，瓶体表面为天蓝色，并用黑漆标明“氧气”字样，用以区别其它气瓶。为使氧气瓶平稳直立的放置，制造时把瓶底挤压成凹弧面形状。为了保护瓶阀在运输中免遭撞击，在瓶阀的外面套有瓶帽。氧气瓶在出厂前都要经过严格检验，并需对瓶体进行水压试验。试验压力应达到工作压力的1．5倍，即：

15MPa×1．5＝22．5MPa

图2—15 氧化气瓶的构造

1—瓶体 2—胶围 3—瓶箍 4—瓶阀 5—瓶帽

氧气瓶一般使用三年后应进行复验，复验内容有水压试验和检查瓶壁腐蚀情况。有关气瓶的容积、重量、出厂日期、制造厂名、工作压力，以及复验情况等项说明，都应在钢瓶收口处钢印中反映出来，如图2—16、2—17所示。

图2—16 氧气瓶肩部标记

图2—17 复验标记

目前，我国生产的氧气钢瓶规格(详见表2—6)，最常见的容积为40L，当瓶内压力为15MPa表压时，该氧气瓶的氧气贮存量为6000L，即6m3。

表2—6氧气瓶规格

氧气瓶阀是控制氧气瓶内氧气进出的阀门。国产的氧气阀门构造分为二种：一种是活瓣式，另一种是隔膜式。隔膜式阀门气密性好，但容易损坏，使用寿命短。因此目前多采用活瓣式阀门，其结构如图2—18所示。

图2—18 活瓣式氧气瓶阀

活瓣式瓶阀结构主要有阀体、密封垫圈、手轮、压紧螺母、阀杆、开关片、活门及安全装置等组成。除手轮、开并片、密封垫圈外，其余都是由黄铜或青铜压制和机加工而成的。为使瓶口和瓶阀紧密结合，将阀体和氧气瓶口结合的一端，加工成锥形管螺纹，以旋入气瓶口内；阀体的出气口处，加工成定型螺纹，用以连接减压器。阀体的出气口背面，

装有安全装置。

使用氧气时，将手轮逆时针方向旋转，是开启氧气阀门。旋转手轮时，阀杆也随之转动，再通过开关片使活门一起转动，造成活门向上或向下移动。活门向上移动，气门开启，瓶内的氧气从出气口喷出。活门向下压紧时，由于活门内嵌有用尼龙材料制成的气门垫，因此可以使活门密闭。瓶阀活门上下移动的范围为1．5～3mm。

(二)乙炔气瓶

1．乙炔气瓶的构造

乙炔气瓶是贮存和运输乙炔气的压力容器，其外形与氧气瓶相似，但比氧气瓶略短(1．12m)、直径略粗(250mm)，瓶体表面涂白漆，并印有“乙炔气瓶”、“不可近火”等红色字样。因乙炔不能用高压压入瓶内贮存，所以乙炔瓶的内部构造较氧气瓶要复杂得多。乙炔瓶内有微孔填料布满其中，而微孔填料中浸满丙酮，利用乙炔易溶解丙酮的特点，使乙炔稳定、安全地贮存在乙炔气瓶中，具体构造如图2—19所示。

图2—19 乙炔气瓶的构造

1—瓶帽 2—瓶阀 3—分解网 4—瓶体 5—微孔填料(硅酸钙) 6—底座 7—易熔塞瓶阀下面中心连接一椎形不锈钢网，内装石棉或毛毡，其作用是帮助乙炔从丙酮溶液中分解出来。瓶内的填料要求多孔且轻质，目前广泛应用的是硅酸钙。

为使气瓶能平稳直立的放置，在瓶底部装有底座，瓶阀装有瓶帽。为了保证安全使用，在靠近收口处装有易熔塞，一旦气瓶温度达到100℃左右时，易熔塞即熔化，使瓶内气体外逸，起到泄压作用。另外瓶体装有两道防震胶圈。

乙炔气瓶出厂前，需经严格检验，并做水压试验。乙炔气瓶的设计压力为3MPa，试验

压力应高出一倍。在靠近瓶口的部位，还应标注出容量、重量、制造年月、最高工作压力、试验压力等内容。使用期间，要求每三年进行一次技术检验，发现有渗漏或填料空洞的现象，应报废或更换。

乙炔瓶的容量为40L，一般乙炔瓶中能溶解6～7kg乙炔。使用乙炔时应控制排放量，不能任意罚暾，否则会连同丙酮一起喷出，造成危险。

2．乙炔瓶阀

乙炔瓶阀是控制乙炔瓶内乙炔进出的阀门，它的构造如图2—20A所示。

图2—20A 乙炔阀门的构造

1—阀杆 2—压紧螺母 3—密封圈 4—活门 5—尼龙垫 6—阀体 7—过滤件

它主要包括阀体、阀杆、密封垫圈、压紧螺母、活门和过滤件等几部分。乙炔阀门没有手轮，活门开启和关闭是靠方孔套筒扳手完成的。当方形套筒反手按逆时针方向旋转阀杆上端的方形头时，活门向上移动是开启阀门，反之则是关闭。乙炔瓶阀体是由低碳钢制成的，阀体下端加工成Φ27．8×14牙／英寸螺纹的锥形尾，以使旋入瓶体上口。由于乙炔瓶阀的出气口处，无螺纹，因此使用减压器时必须带有夹紧装置与瓶阀结合。

(三)氢气瓶

1．氢气瓶的构造

氢气瓶是贮存和运输氢气的高压容器，气瓶的承装压力为15MPa，其构造与氧气瓶相同。不同的是瓶体涂深绿色漆，并用红漆标明“氢气”，瓶阀出气口处螺纹为反向。

2．氢气瓶的安全使用

由于氢气瓶是高压容器，氢气又是可燃气体，因此氢气瓶使用规则应参照氧气瓶和乙炔瓶的安全要求。

(四)液化石油气瓶

液化石油气瓶是贮存液化石油气的专用容器，按用量及使用方式不同，气瓶贮存量分别有10kg、15kg、36kg等多种规格，如企业用量较大，还可以制造容量为1t、2t或更大的贮气罐。气瓶材质选用16锰钢或优质碳素钢，气瓶的最大工作压力为1．6MPa，水压试验3MPa。气瓶通过试验鉴定后，应将制造厂名、编号、重量、容量、制造日期，试验日期、工作压力、试验压力等项内容，固定在气瓶的金属铭牌上，应标有制造厂检验部门的钢印。该种气瓶属焊接气瓶，气瓶外表涂银灰色，并有“液化石油气”红色字样。具体规格参见表2—7，型式如图2—20B所示，瓶阀结构如图2—21所示。

表2—7 液化石油气瓶规格

1—底座； 2—下封头； 3—上封头；4—瓶阀座； 5—护罩， 6—瓶阀； 7—筒体；

8—瓶帽

图2—21 液化石油气瓶阀

二、气瓶发生爆炸事故的原因

气瓶发生爆炸主要有以下几种原因：

(1)气瓶的材质、结构或制造工艺不符合安全要求。例如材料冲击值低，瓶体严重腐蚀，瓶壁厚薄不匀，有夹层等。

(2)由于保管和使用不善，受日光曝晒、明火、热辐射等作用，使瓶温过高，压力剧增，直至超过瓶体材料强度极限，发生爆炸。

根据试验，氧气瓶在盛夏的阳光直接曝晒下，瓶壁受热升温可达100℃以上；将氢气瓶放于太阳光下曝晒，瓶温每升高2℃，瓶内压力就增加100kPa，石油气瓶在零下40℃时压力为100kPa，在20℃时为700kPa，在40℃时压力即上升达2MPa，乙炔瓶受热超过30℃，乙炔在丙酮里溶解度降低，压力即大大升高。

氧气瓶一般是在温度为20℃，压力在15MPa的条件下充灌的。随瓶温的增高，瓶内气压的增加可用下式计算

(3)在搬运装卸时，气瓶从高处坠落、倾倒或滚动等，发生剧烈碰撞冲击。

(4)放气速度太快，气体迅速流经阀门时产生静电火花。