气瓶安全基础知识PPT学习教案.pptx
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1、会计学1气瓶气瓶(q pn)安全基础知识安全基础知识第一页,共119页。一、基础知识一、基础知识 n n临界温度临界温度临界温度临界温度n n实验结果说明,只有当气体的温度降低到一定实验结果说明,只有当气体的温度降低到一定实验结果说明,只有当气体的温度降低到一定实验结果说明,只有当气体的温度降低到一定(ydng)(ydng)温度以下,才温度以下,才温度以下,才温度以下,才能将其等温地压缩成为液体。这一温度称为气体的临界温度(能将其等温地压缩成为液体。这一温度称为气体的临界温度(能将其等温地压缩成为液体。这一温度称为气体的临界温度(能将其等温地压缩成为液体。这一温度称为气体的临界温度(tctc)
2、。)。)。)。n n在临界温度以上,不论压强多大,也不能把气体压缩成液体。相应的在临界温度以上,不论压强多大,也不能把气体压缩成液体。相应的在临界温度以上,不论压强多大,也不能把气体压缩成液体。相应的在临界温度以上,不论压强多大,也不能把气体压缩成液体。相应的压力和比容叫做临界压力和临界比容。临界温度、临界压力和临界比压力和比容叫做临界压力和临界比容。临界温度、临界压力和临界比压力和比容叫做临界压力和临界比容。临界温度、临界压力和临界比压力和比容叫做临界压力和临界比容。临界温度、临界压力和临界比容三个量的总称为气体的临界恒量。不同的气体有不同临界恒量。容三个量的总称为气体的临界恒量。不同的气体
3、有不同临界恒量。容三个量的总称为气体的临界恒量。不同的气体有不同临界恒量。容三个量的总称为气体的临界恒量。不同的气体有不同临界恒量。第1页/共119页第二页,共119页。n nGB16163-2012瓶装压缩气体分类中,气体又可分为:压缩气体、液化气体、溶解气体等。n n临界温度小于50的气体为压缩气体(永久气体)。压缩气体在气瓶内的状态为单一气相,又因在常温下,该类气体不可能(knng)被液化,所以称之为永久气体。第2页/共119页第三页,共119页。n n临界温度大于临界温度大于5050的气体为液化气体。液化气体又可分为是高压液化气体和低压液化的气体为液化气体。液化气体又可分为是高压液化气
4、体和低压液化气体。气体。n n临界温度大于临界温度大于5050且小于或等于且小于或等于6565的气体为高压液化气体。为低压液化气体的气体为高压液化气体。为低压液化气体n n临界温度大于临界温度大于65 65 的气体为低压液化气体。的气体为低压液化气体。n n临界温度低于或等于临界温度低于或等于5050,在储运过程中由于低温,在储运过程中由于低温(dwn)(dwn)而液化的气体为低温而液化的气体为低温(dwn)(dwn)液化气体。液化气体。n n在一定的压力下,溶解于气瓶内溶剂中的气体为溶解气体。如乙炔气。在一定的压力下,溶解于气瓶内溶剂中的气体为溶解气体。如乙炔气。n n混合气体是指由两种或两
5、种以上的纯气体、根据使用的要求并按一定比例配制成的,混合气体是指由两种或两种以上的纯气体、根据使用的要求并按一定比例配制成的,有二元混合气体或多元混合气体。有二元混合气体或多元混合气体。第3页/共119页第四页,共119页。表表2-1 2-1 按临界温度分类常用按临界温度分类常用(chn yn)(chn yn)气体气体气体类别常 用 气 体永久气体tc 10 空气、氧、氢、氮、氩、氦、甲烷(天然气)、煤气、一氧化碳液化气体高压液化气体10 tc70二氧化碳、氧化亚氮、乙烯、乙烷、硅烷、磷烷氧化亚氮、六氟化硫、氯化氢、乙烯、乙烷、氟乙烯、三氟溴甲烷(R13B1)等六氟化硫、三氟氯甲烷(R13)、
6、偏二氟乙烯、六氟乙烷(R116)、氯乙烯、三氟溴甲烷(R13B1)等低压液化气体tc70溴化氢、硫化氢、碳跣二氯(光气)等氨、二氧化硫、环乙烷、六氟丙烯、二氟氯甲烷(R22)、三氯乙烷(R113)氯、二氧化硫、环丙烷、二氟氯甲烷(R22)、偏二氟乙烷(R152a)、三氟氯乙烯、氯甲烷、甲醚、四氧化二氮、氟化氢、溴甲烷等液化石油气正乙烷、乙丁烷、异丁烯、丁烯1、丁二烯1、氯乙烷、氯乙烯、甲胺、二甲胺、三甲胺、环氧乙烷等溶解气体乙炔混合气体激光气、焊接气、保鲜气、消毒气、电子气等第4页/共119页第五页,共119页。n nFTSCFTSC编码:是以燃烧性、毒性、状态、腐蚀性的英文词组编码:是以燃烧
7、性、毒性、状态、腐蚀性的英文词组编码:是以燃烧性、毒性、状态、腐蚀性的英文词组编码:是以燃烧性、毒性、状态、腐蚀性的英文词组取字首简称而来。取字首简称而来。取字首简称而来。取字首简称而来。FTSCFTSC编码数字按顺序组成,直接标示了编码数字按顺序组成,直接标示了编码数字按顺序组成,直接标示了编码数字按顺序组成,直接标示了气体的基本特性。气体的基本特性。气体的基本特性。气体的基本特性。n n (一)燃烧性(一)燃烧性(一)燃烧性(一)燃烧性(F F)根据燃烧的潜在危险性,分为不根据燃烧的潜在危险性,分为不根据燃烧的潜在危险性,分为不根据燃烧的潜在危险性,分为不燃、助燃(氧化燃、助燃(氧化燃、助
8、燃(氧化燃、助燃(氧化(y(y nghu)nghu)性)、易燃、自燃、强氧化性)、易燃、自燃、强氧化性)、易燃、自燃、强氧化性)、易燃、自燃、强氧化(y(y nghu)nghu)性、分解或聚合六个类型。性、分解或聚合六个类型。性、分解或聚合六个类型。性、分解或聚合六个类型。n n(二)毒性(二)毒性(二)毒性(二)毒性(T T)根据接触毒性的途径和毒性大小、按根据接触毒性的途径和毒性大小、按根据接触毒性的途径和毒性大小、按根据接触毒性的途径和毒性大小、按急性毒性(一次染毒)吸入半数致死量浓度急性毒性(一次染毒)吸入半数致死量浓度急性毒性(一次染毒)吸入半数致死量浓度急性毒性(一次染毒)吸入半数
9、致死量浓度LC50LC50分为无毒、分为无毒、分为无毒、分为无毒、毒、剧毒三个等级。毒、剧毒三个等级。毒、剧毒三个等级。毒、剧毒三个等级。n n(三)状态(三)状态(三)状态(三)状态(S S)根据瓶内充装气体的状态和在根据瓶内充装气体的状态和在根据瓶内充装气体的状态和在根据瓶内充装气体的状态和在2020时时时时瓶内压力的大小分为七个类型。瓶内压力的大小分为七个类型。瓶内压力的大小分为七个类型。瓶内压力的大小分为七个类型。n n(四)腐蚀性(四)腐蚀性(四)腐蚀性(四)腐蚀性(C C)根据气体不同的腐蚀性,分为无腐根据气体不同的腐蚀性,分为无腐根据气体不同的腐蚀性,分为无腐根据气体不同的腐蚀性
10、,分为无腐蚀、酸性腐蚀(氢卤酸腐蚀和非氢卤酸腐蚀)、碱性腐蚀蚀、酸性腐蚀(氢卤酸腐蚀和非氢卤酸腐蚀)、碱性腐蚀蚀、酸性腐蚀(氢卤酸腐蚀和非氢卤酸腐蚀)、碱性腐蚀蚀、酸性腐蚀(氢卤酸腐蚀和非氢卤酸腐蚀)、碱性腐蚀四个类型。四个类型。四个类型。四个类型。第5页/共119页第六页,共119页。二、气瓶二、气瓶(q pn)概述概述 n n对盛装介质为永久(yngji)气体和高压液化气体的,可以选用无缝气瓶;n n盛装介质为低压液化气体的,可以选用焊接气瓶;n n盛装乙炔气体的,可以选用专用的溶解乙炔气瓶。n n机动车用气瓶、低温绝热气瓶第6页/共119页第七页,共119页。n n根据有关法规、标准以及
11、安全技术规范的规定,我国将气瓶分为:无缝气瓶(铝合金气瓶)、焊接(hnji)气瓶、液化石油气、溶解乙炔气瓶和特种气瓶等。具体分类见下表及部分气瓶照片:第7页/共119页第八页,共119页。气瓶(q pn)分类表1无缝气瓶(1)钢质无缝气瓶(2)铝合金无缝气瓶2焊接气瓶钢质焊接气瓶3液化石油气钢瓶民用液化石油气钢瓶工业用液化石油气钢瓶4溶液乙炔气瓶5特种气瓶(1)缠绕气瓶全缠绕气瓶半缠绕气瓶(2)车用气瓶车用LPG焊接钢瓶车用CNG无缝钢瓶车用CNG缠绕气瓶(3)低温绝热焊接气瓶(4)非重复充装气瓶第8页/共119页第九页,共119页。第9页/共119页第十页,共119页。第10页/共119页第
12、十一页,共119页。第11页/共119页第十二页,共119页。无缝无缝(w fn)气瓶气瓶 n n钢质无缝气瓶从结构上看气瓶表面是无缝的,由管材和坯材经加工而成。从材质上可分为(fn wi)钢质(主要为锰钢、铬钼钢)、铝质、不锈钢、钛合金等,目前工业上常用的为钢质无缝气瓶和铝合金无缝气瓶。常用的钢质无缝气瓶结构见图 第12页/共119页第十三页,共119页。第13页/共119页第十四页,共119页。n n(一)锰钢气瓶(一)锰钢气瓶(一)锰钢气瓶(一)锰钢气瓶n n我国目前生产钢质无缝气瓶,大多数为锰钢,主要是我国目前生产钢质无缝气瓶,大多数为锰钢,主要是我国目前生产钢质无缝气瓶,大多数为锰钢
13、,主要是我国目前生产钢质无缝气瓶,大多数为锰钢,主要是37Mn37Mn钢和钢和钢和钢和34Mn2V34Mn2V钢。钢。钢。钢。n n钢质无缝气瓶的制造工艺主要为钢坯冲拔收口和钢管收底收口两种,采用的热处理方钢质无缝气瓶的制造工艺主要为钢坯冲拔收口和钢管收底收口两种,采用的热处理方钢质无缝气瓶的制造工艺主要为钢坯冲拔收口和钢管收底收口两种,采用的热处理方钢质无缝气瓶的制造工艺主要为钢坯冲拔收口和钢管收底收口两种,采用的热处理方式主要为正火和调质处理。式主要为正火和调质处理。式主要为正火和调质处理。式主要为正火和调质处理。n n(二)铬钼钢气瓶(二)铬钼钢气瓶(二)铬钼钢气瓶(二)铬钼钢气瓶n n
14、目前国外先进国家使用的钢质无缝气瓶,目前国外先进国家使用的钢质无缝气瓶,目前国外先进国家使用的钢质无缝气瓶,目前国外先进国家使用的钢质无缝气瓶,85%85%都是使用铬钼钢制造的。和锰钢气瓶相比,都是使用铬钼钢制造的。和锰钢气瓶相比,都是使用铬钼钢制造的。和锰钢气瓶相比,都是使用铬钼钢制造的。和锰钢气瓶相比,铬钼钢气瓶的耐腐蚀性、塑性、韧性、低温性能都较好。在相同情况下,瓶壁较薄、铬钼钢气瓶的耐腐蚀性、塑性、韧性、低温性能都较好。在相同情况下,瓶壁较薄、铬钼钢气瓶的耐腐蚀性、塑性、韧性、低温性能都较好。在相同情况下,瓶壁较薄、铬钼钢气瓶的耐腐蚀性、塑性、韧性、低温性能都较好。在相同情况下,瓶壁较
15、薄、重量较轻。调质处理(淬火重量较轻。调质处理(淬火重量较轻。调质处理(淬火重量较轻。调质处理(淬火+高温高温高温高温(gown)(gown)回火)回火)回火)回火)第14页/共119页第十五页,共119页。n n(三三三三)铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝(w fn(w fn)气瓶气瓶气瓶气瓶n n铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝(w fn(w fn)气瓶制造是采用铝管收底收口、铝板气瓶制造是采用铝管收底收口、铝板气瓶制造是采用铝管收底收口、铝板气瓶制造是采用铝管收底收口、铝板冲压拔伸收口和铝锭挤压拔伸收口而成冲压拔伸收口和铝锭挤压拔伸收口而成冲压拔伸收口和铝锭挤压拔伸收口而
16、成冲压拔伸收口和铝锭挤压拔伸收口而成 n n铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝(w fn(w fn)气瓶低温性能好、不易腐蚀气瓶低温性能好、不易腐蚀气瓶低温性能好、不易腐蚀气瓶低温性能好、不易腐蚀 、内表面、内表面、内表面、内表面清洁,适宜盛装高纯气、标准混合气以及有应力腐蚀倾向清洁,适宜盛装高纯气、标准混合气以及有应力腐蚀倾向清洁,适宜盛装高纯气、标准混合气以及有应力腐蚀倾向清洁,适宜盛装高纯气、标准混合气以及有应力腐蚀倾向的气体(一氧化碳)等。的气体(一氧化碳)等。的气体(一氧化碳)等。的气体(一氧化碳)等。n n制造铝合金无缝制造铝合金无缝制造铝合金无缝制造铝合金无缝(w fn(w
17、 fn)气瓶的工艺程序和试验项目,与气瓶的工艺程序和试验项目,与气瓶的工艺程序和试验项目,与气瓶的工艺程序和试验项目,与钢质无缝钢质无缝钢质无缝钢质无缝(w fn(w fn)气瓶基本相同,但增加了硬度测定指标气瓶基本相同,但增加了硬度测定指标气瓶基本相同,但增加了硬度测定指标气瓶基本相同,但增加了硬度测定指标(硬度值不得小于(硬度值不得小于(硬度值不得小于(硬度值不得小于HB90HB90或或或或HRB48HRB48)。)。)。)。n n铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝铝合金无缝(w fn(w fn)气瓶不仅用于盛装有一些特殊要求的气瓶不仅用于盛装有一些特殊要求的气瓶不仅用于盛装有一些特殊要求的气
18、瓶不仅用于盛装有一些特殊要求的气体,而且还被用于纤维缠绕气瓶的内胆,起到密封和支气体,而且还被用于纤维缠绕气瓶的内胆,起到密封和支气体,而且还被用于纤维缠绕气瓶的内胆,起到密封和支气体,而且还被用于纤维缠绕气瓶的内胆,起到密封和支撑缠绕纤维的作用。撑缠绕纤维的作用。撑缠绕纤维的作用。撑缠绕纤维的作用。第15页/共119页第十六页,共119页。第16页/共119页第十七页,共119页。铝合金氧气瓶铝合金氧气瓶 开裂开裂(ki li)事故事故序号编号出厂编号电子标签生产日期检验到期泄漏失效12563985880/2001年6月/2008年2月水压试验至16MPa时,瓶口裂开。22415968404
19、070117361999年3月2008年5月2007年12月28日充装时,发现有气体泄漏现象。32753 968425 07011731 2000年8月 2008年4月第17页/共119页第十八页,共119页。n n三只铝合金氧气瓶外径约为205mm,规格:13L,材质系铝合金6351,工作(gngzu)压力为15MPa,水压试验压力为22.5MPa,充装氧气重量为15kg,瓶口螺纹为锥螺纹,均为上海高压容器厂制造。第18页/共119页第十九页,共119页。第19页/共119页第二十页,共119页。第20页/共119页第二十一页,共119页。第21页/共119页第二十二页,共119页。事故原因
20、事故原因(yunyn)分析分析n n三只气瓶的开裂均由瓶肩内腔表层折叠(zhdi)裂纹引发。在折叠(zhdi)裂纹的尾端因应力集中效应,在内腔拉应力下极易发生瞬时过载性开裂。在气压试验、运行中的瞬时冲击应力下,裂纹启动,并不断扩展,尤其一些较深的折叠(zhdi)裂纹则优先启动开裂,并优先不断扩展,直至穿透瓶壁发生泄漏。第22页/共119页第二十三页,共119页。n n三只气瓶的瓶肩内腔折叠的形成与其共同的瓶口的收口制造工艺相关。三只气瓶的瓶肩内腔折叠的形成与其共同的瓶口的收口制造工艺相关。铝合金气瓶收口的工艺中,罩口型工艺一般难以消除内腔表面的折叠,铝合金气瓶收口的工艺中,罩口型工艺一般难以消
21、除内腔表面的折叠,当工艺控制不当极易形成较深的尾端尖锐的折叠裂纹,极易在耐压试验当工艺控制不当极易形成较深的尾端尖锐的折叠裂纹,极易在耐压试验中启动深度开裂,并会不断扩展。中启动深度开裂,并会不断扩展。n n三只气瓶的瓶口采用锥螺纹,相对直螺纹,使用三只气瓶的瓶口采用锥螺纹,相对直螺纹,使用(sh(sh yng)yng)时对瓶口必然时对瓶口必然有相对高的扩张应力,对开裂的启动、扩展必然有一定的促进作用。有相对高的扩张应力,对开裂的启动、扩展必然有一定的促进作用。第23页/共119页第二十四页,共119页。焊接焊接(hnji)气瓶气瓶 n n焊接气瓶从结构上看是用焊接的方法,由经加工的封头、筒身
22、焊接而成。焊接气瓶从结构上看是用焊接的方法,由经加工的封头、筒身焊接而成。并可在封头上、筒体上开孔(经强度校核)。从材质上看,常用的材料并可在封头上、筒体上开孔(经强度校核)。从材质上看,常用的材料为为HP245HP245、HP265HP265、HP295HP295、HP325HP325、HP345HP345、HP365HP365以及以及B440B440、B490B490等。等。从实际从实际(shj)(shj)情况来看,盛装液化石油气、溶解乙炔气的气瓶,其受压情况来看,盛装液化石油气、溶解乙炔气的气瓶,其受压的瓶体壳体均用焊接方法制造而成。的瓶体壳体均用焊接方法制造而成。n n钢质焊接气瓶主要
23、用于盛装液氨、液氯、液化氟氯烷等低压液化气体。钢质焊接气瓶主要用于盛装液氨、液氯、液化氟氯烷等低压液化气体。钢质焊接气瓶可分为立式和卧式,常用卧式钢质焊接气瓶结构见下图。钢质焊接气瓶可分为立式和卧式,常用卧式钢质焊接气瓶结构见下图。第24页/共119页第二十五页,共119页。第25页/共119页第二十六页,共119页。n n为了保护瓶阀、易熔合金塞等附件和直立的需要,气瓶可有大小两个护罩,为了保护瓶阀、易熔合金塞等附件和直立的需要,气瓶可有大小两个护罩,护罩应留缺口,以免护罩应留缺口,以免(y(y mimi n)n)直立时存水腐蚀瓶体。大小护罩均有吊孔。直立时存水腐蚀瓶体。大小护罩均有吊孔。n
24、 n塞座由低碳钢制成,焊在左右两个封头上,塞孔内车有锥螺纹一装配易熔合塞座由低碳钢制成,焊在左右两个封头上,塞孔内车有锥螺纹一装配易熔合金塞。但是金塞。但是20002000版气瓶安全监察已禁止在液氯、液氨气瓶上装配易熔合版气瓶安全监察已禁止在液氯、液氨气瓶上装配易熔合金塞。钢质焊接气瓶的附件有瓶帽、瓶阀、堵塞和防震圈。金塞。钢质焊接气瓶的附件有瓶帽、瓶阀、堵塞和防震圈。第26页/共119页第二十七页,共119页。n n液化丙烯、丙烷钢质焊接液化丙烯、丙烷钢质焊接(hnji)(hnji)气瓶公称容积为气瓶公称容积为1010150150升,公称工作升,公称工作压力和水压试验压力分别为:液化丙烯压力
25、和水压试验压力分别为:液化丙烯2.5 MPa 2.5 MPa 和和3.8MPa3.8MPa;液化丙烷;液化丙烷2.2 2.2 MPa MPa 和和3.3MPa3.3MPa。n n此类气瓶的底座应保证气瓶直立时的稳定性,并具有供排液和通风孔。此类气瓶的底座应保证气瓶直立时的稳定性,并具有供排液和通风孔。同时必须装设安全阀式安全泄放装置,其开启压力及回座压力分别为:同时必须装设安全阀式安全泄放装置,其开启压力及回座压力分别为:液化丙烯瓶液化丙烯瓶3.4(0-0.43.4(0-0.4偏差偏差)和和2.62.6;液化丙烷;液化丙烷3.0(0-0.43.0(0-0.4偏差偏差)和和2.32.3。第27页
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