刘清方锅炉压力容器安全讲座（27）

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气瓶安全综述（下）  
    （二）高压液化气体气瓶的充装系数
    充装系数指单位气瓶容积内允许充装的最大介质质量，单位为kg／L，以符号Fd表示。
    绝大多数高压液化气体的临界温度低于60℃。由于充装时的温度常低于临界温度而压力较高，高压液化气体在充装时往往呈液态，瓶内压力是液面之上该气体的饱和蒸气压。而在充装之后的运输、使用或储存
    过程中，受到环境温度的影响，瓶内气体的温度有可能高于其临界温度。
    在这种情况下，瓶内的液化气体全部气化，压力大幅度升高，瓶内状态与永久气体基本相同。
    由于充装时的饱和蒸气压仅与介质种类及充装温度有关，而与充装量及介质全部气化后的瓶内压力无关，所以只能通过控制单位气瓶容积的充装质量———充装系数，进而控制全瓶充装质量及瓶内介质压力。
    高压液化气体气瓶的充装系数，不应大于所装气体在60℃及气瓶许用压力下的气相密度。这样可确保在60℃时瓶内压力不超过气瓶许用压力。
    （三）低压液化气体气瓶的充装系数为保证气瓶在最高工作温度60℃时不致满液（液相满瓶）超压，低压液化气体气瓶的充装系数按下式控制：
    Fd≤0.98ρ
    式中ρ为低压液化气体在60℃时的液相密度。部分低压液化气体气瓶的充装系数如下表所示。





气体名称

分子式

充装系数/Kg·L-1不大于


氨

NH3

0.53


氯

Cl2

1.25


硫化氢

H2S

0.66


二氧化硫

SO2

1.23


丙烷

C3H8

0.41


丙烯

C3H6

0.42


丁烷

C4H10

0.51


异丁烷

C4H10

0.49
    （四）低压液化气体气瓶满液后的压力升高实际充装低压液化气体时，必须确保单位气瓶容积中的充装量不超过规定的充装系数，否则即为超装。超装气瓶在介质温度达到60℃之前即出现满液。出现满液的温度由超装程度决定，超装的越多，出现满液的温度就越低。
    由于低压液化气体的体积膨胀系数较大，满液后如继续升温，介质膨胀的体积已无气瓶空余容积容纳，将造成大幅度的瓶内压力升高。自满液温度算起，温度每升高1℃，瓶内压力大约增加1MPa，从而会很快导致气瓶破裂。比如一液氯气瓶因过量充装，在10℃时满液，此时瓶内介质压力为0.5MPa，继续升温至20℃时，瓶内压力增加至10.2MPa，远远超过了气瓶的许用压力2MPa，而已接近气瓶的爆破压力。
    四、气瓶安全管理要点
    气瓶超装或混装，特别是低压液化气体气瓶超装，可燃气体与助燃气体混装，或两种可发生反应的气体混装，是造成气瓶爆炸事故的常见原因。气瓶安全管理，关键是防止气瓶超装与混装，同时也应管好气瓶运输、使用、储存、检验等环节。
    1.严格气瓶充装管理，防止超装。
    气瓶充装单位应经省级安全监察部门审查确认，注册登记，并接受年审；实行固定充装单位的充装制度，充装单位只充装自有气瓶和托管气瓶；气瓶充装前应有专人对气瓶进行检查，了解气瓶安全状态及确认瓶内气体；严格按充装压力及充装系数充装，准确计量。充装液化气体实行充装重量逐瓶复查制度，保证称重衡器准确，严禁瓶对瓶倒装。
    2.按气瓶涂色专瓶专用，充装前按规定留余压余气，防止混装错装。
    常用气瓶的涂色为：氧气瓶———淡酞蓝；氮气或空气瓶———黑；二氧化碳气瓶———铝白；液化石油气瓶———银灰；液氨气瓶———淡黄；液氯气瓶———深绿；溶解乙炔气瓶———白。
    瓶内气体不得用尽，永久气体气瓶的剩余压力应不小于0.05MPa，液化气体气瓶应留有不少于规定充装量0.5％～1.0％的剩余气体。
    3.正确操作，防止撞击，缓慢开启和关闭瓶阀。
    4.远离明火，防止受热。
    5.文明装卸，运输和使用中妥善固定。
    6.可燃气体气瓶与助燃气体气瓶严格分开装运，隔离贮存，分开堆放。
    7.化学性质活泼的气体，对其气瓶应经常检查，防止泄漏，限期存放。
    8.注意维护保养，防止腐蚀，保持涂色及涂字清晰，附件完好。
    9.按规定进行定期检验。
    定期检验期限：盛装惰性气体的气瓶，每5年检验一次；盛装腐蚀性气体的气瓶，每2年检验一次；盛装一般气体的气瓶，每3年检验一次；民用液化石油气钢瓶，使用不满20年者，每5年检验一次。使用20年以上者，每2年检验一次。