試論乙炔氣瓶的丙酮充裝質(zhì)量

1、試論乙炔氣瓶的丙酮充裝質(zhì)量乙炔氣瓶充裝丙酮是乙炔氣瓶充裝乙炔氣體過程中的重要環(huán)節(jié)，丙酮的充裝質(zhì)量直接關(guān)系乙炔氣瓶的安全充裝和安全使用。因此乙炔氣瓶充裝丙酮的質(zhì)量一直受到乙炔氣瓶充裝單位的高效重視。本人就如何保證乙炔氣瓶的丙酮充裝質(zhì)量談一點(diǎn)看法。1、 丙酮的充裝質(zhì)量對乙炔氣瓶安全性能的影響 1、乙炔氣瓶中充裝丙酮溶劑有3個作用： 乙炔氣瓶中充裝丙酮可以增大乙炔氣瓶的有效容積，即在相同容積氣瓶中加入丙酮比沒有加入丙酮的氣瓶充入乙炔氣體重要多得多。在20和0.1MPa狀況下，一個體積丙酮能溶解20個體積的乙炔氣體。因此乙炔氣瓶充裝丙酮可以增大乙炔氣瓶的有效容積。如容積為40L乙炔氣瓶，當(dāng)填料孔隙率為

2、90%時，充裝丙酮17.28L；當(dāng)溫度為20和充裝壓力為1.57MPa時，可以充裝6.4Kg乙炔氣體。如果沒有充裝丙酮的乙炔氣瓶只能充裝0.67Kg乙炔氣體。另一方面當(dāng)減壓使用時，乙炔氣體可以很快地從丙酮中釋放出來。 降低乙炔氣體的爆炸性能 A、分解爆炸 ： 乙炔氣體分解反應(yīng)式：C2H2 2C+H2+Q 在常壓下乙炔氣體在635時發(fā)生分解，但沒有導(dǎo)致爆炸：若壓力提高到0.1MPa時點(diǎn)火，就會發(fā)生分解爆炸。隨著溫度升高，激發(fā)能量增大，在較低壓力下便發(fā)生分解爆炸。隨著溫度升高，激發(fā)能量增大，在較低壓力下便發(fā)生分解爆炸。如果分解十份完全，而且沒有能量損失，則分解產(chǎn)物的溫度可達(dá)3100。由于乙炔分解是

3、放熱效應(yīng)，在一定溫度和壓力下，即使沒有氧氣等助燃劑殘余反應(yīng)，也會導(dǎo)致爆炸。B、集合反應(yīng)： 乙炔氣體聚合反應(yīng)式：3C2H2 C6H6+Q當(dāng)溫度超過200300工作壓力小于0.3MPa時，乙炔氣體就開始聚合作用，聚合作用是一個放熱過程，形成更為復(fù)雜的化合物（如苯C6H6、苯乙烯C8H8），如熱量不能及時導(dǎo)出，可是氣體溫度升高，又能加速聚合反應(yīng)，很快就可達(dá)到分解爆炸溫度（540）而發(fā)生爆炸。C、燃爆性能 乙炔氣體對氧化劑反應(yīng)很敏感，常見的乙炔氧化反應(yīng)就是乙炔氣體在空氣或氧氣中燃燒，方程式：2C2H2 + 5O2=4CO2+2H2O+Q;乙炔氣體在空氣中爆炸極限為2.5%82%。在氧氣中爆炸極限為2.

4、3%93%；爆炸極限下限2.5%，小于10%；爆炸下限與上限只差大于20%；乙炔氣體屬于易爆介質(zhì)。 冷卻作用： 由于填料細(xì)孔壁和丙酮有良好的導(dǎo)熱作用，使乙炔氣瓶內(nèi)局部發(fā)生聚合分解產(chǎn)生的熱量會及時導(dǎo)出，組織乙炔氣體分解爆炸的產(chǎn)生。 當(dāng)乙炔氣體溶解在丙酮中時，乙炔分子被丙酮分子所隔離和冷卻，在一定的壓力下起著阻止乙炔分解的作用，提高了乙炔氣瓶的安全性能。2、丙酮充裝量對乙炔氣瓶安全性能的影響乙炔氣瓶內(nèi)部容積包括：調(diào)料容積、丙酮容積；溶解了乙炔氣體的丙酮膨脹的容積和“安全空間”四部分。乙炔氣瓶內(nèi)應(yīng)留有一定的“安全空間”容積，是為了在溫度升高時使丙酮有膨脹的余地和緩沖氣瓶高溫時的壓力變化。保證氣瓶在6

5、5時瓶內(nèi)不產(chǎn)生恒壓而超壓，也有利于克服氣瓶在充裝中可能產(chǎn)生的誤差。由于“安全空間”容積被瓶內(nèi)氣態(tài)乙炔所占據(jù)，若“安全空間”容積增大，瓶內(nèi)氣態(tài)乙炔量也增大，瓶內(nèi)氣態(tài)乙炔量也增大，氣態(tài)乙炔量過大穩(wěn)定性差，乙炔氣體分解易擴(kuò)散，對安全是不利的，同時由于丙酮量減小，乙炔氣體的充裝量減小，影響乙炔氣瓶的經(jīng)濟(jì)性。3、 丙酮的質(zhì)量對氣瓶安全性能的影響： 乙炔氣瓶用丙酮的品質(zhì)是指含水量，丙酮中含水，將會造成瓶內(nèi)丙酮出現(xiàn)“假重”現(xiàn)象，致使乙炔充裝量劇減；同時瓶內(nèi)含水量增加，還會使瓶內(nèi)壁腐蝕速度增大，降低氣瓶的壽命，影響乙炔氣體的質(zhì)量。2、 影響丙酮充裝質(zhì)量的主要因素 通過實(shí)踐認(rèn)為影響丙酮充裝質(zhì)量的因素如下： 1、

6、丙酮和乙炔氣體的品質(zhì) 丙酮和乙炔氣體的品質(zhì)包含兩方面內(nèi)容，一是丙酮和乙炔氣體的含水量，若含水量超標(biāo)，將會造成氣瓶內(nèi)丙酮出現(xiàn)“假重”，明顯降低乙炔氣體充裝量。二是乙炔氣體中含有磷化氫和硫化氫等“不溶性”氣體的良，若超標(biāo)將會使氣瓶靜置后平衡總壓力升高，造成瓶內(nèi)補(bǔ)加丙酮量減少，在規(guī)定的平衡壓力下乙炔氣體充裝量必然減少。磷化氫、硫化氫自燃點(diǎn)，有腐蝕性能，給乙炔氣瓶增加潛在的危險因素。2、首次充裝丙酮乙炔氣瓶內(nèi)的真空度首次充裝丙酮的乙炔氣瓶在充裝丙酮前，應(yīng)進(jìn)行抽真空處理。瓶內(nèi)真空度是指瓶內(nèi)“不溶性”氣體的含量。若超標(biāo)將會使氣瓶靜置后平衡總壓力升高，造成補(bǔ)加丙酮量減小，同時使瓶內(nèi)含氧量增加；影響乙炔氣瓶安

7、全充裝和安全使用。3、 丙酮的充裝量丙酮的充裝量是指乙炔氣瓶在充裝乙炔氣體前瓶內(nèi)所盛裝丙酮的質(zhì)量。充裝量的多少直接關(guān)系乙炔氣瓶內(nèi)“安全空間”的大小，“安全空間”過大或過小對乙炔氣瓶安全充裝和安全使用有極大影響，是影響丙酮充裝質(zhì)量的關(guān)鍵因素。 4、充裝丙酮的方法乙炔氣瓶充裝丙酮的方法有氮?dú)饧訅悍ê捅眉訅悍?。氮?dú)饧訅悍ǔ溲b丙酮時一般采用氮?dú)庵苯蛹訅撼溲b丙酮，氮?dú)鈮毫Υ笮⒅苯佑绊懕獌?nèi)含氮?dú)饬?。若壓力過大會造成丙酮內(nèi)含“不溶性”氣體增加。壓力過高會造成加注丙酮時填料破碎降低填料孔隙率。若壓力過低課造成重加丙酮時間過長或充加不進(jìn)去。氮?dú)獾馁|(zhì)量是指含氧量和水量，若氮?dú)獠缓细駥⒂绊懕暮亢统溲b

8、安全。用丙酮泵加壓法，連接管內(nèi)空氣含量對充裝質(zhì)量有明顯影響，空氣中氧氣和氮?dú)馐埂安蝗苄浴睔怏w含量增加，造成靜置后平衡壓力增加和不安全因素。3、 保證乙炔氣瓶的丙酮充裝質(zhì)量應(yīng)采取以下措施1、丙酮的品質(zhì)應(yīng)符合GB/T6026工業(yè)丙酮一等品的要求。2、乙炔氣體的品質(zhì)應(yīng)符合GB6819溶解乙炔的要求。3、對首次充裝丙酮的乙炔氣瓶，應(yīng)先抽真空，其真空度0.086MPa（650mmKg）。4、乙炔氣瓶內(nèi)剩余乙炔量的測定：瓶內(nèi)剩余壓力的測定：A. 測定前乙炔氣瓶應(yīng)在室內(nèi)靜置8h以上。B. 采用表盤直徑100mm；精度不低于1.6級的壓力表。C. 用溫度計測定室內(nèi)的溫度。按GB13591-2009溶解乙炔氣瓶

9、充裝規(guī)定表2表6選取乙炔氣瓶內(nèi)剩余乙炔量。5、 丙酮的充裝乙炔氣瓶充裝或補(bǔ)加丙酮前應(yīng)逐只稱重：A. 稱重衡器的最大量程應(yīng)為乙炔氣瓶充裝后質(zhì)量的1.5倍3.0倍，最好2.0倍。其校驗(yàn)周期不超過3個月，病每天用四等砝碼至少校正一次保其準(zhǔn)確。B. 稱重結(jié)果，保留一位小數(shù)。確定丙酮充裝量A. 首次重裝丙酮的氣瓶，丙酮充裝量按GB11638溶解乙炔氣瓶公式（1）計算： ms=0.38v B. 在用乙炔氣瓶丙酮補(bǔ)加量按GB13591溶解乙炔氣瓶重裝規(guī)定公式（2）計算： mF=Tm+GsTA1丙酮的充裝方法：A. 氮?dú)饧訅悍ǎ撼浼颖獣r，先用壓力0.1MPa的氮?dú)鈱⒈獌迌?nèi)的丙酮壓入丙酮計量器里；然后關(guān)掉儲罐與丙酮計量器之間的閥門，放掉氮?dú)?。再將丙酮計量器與乙炔氣瓶連接管道閥門打開，用壓力0.8MPa的氮?dú)鈱⒈獕哼M(jìn)乙炔氣瓶。充裝丙酮時應(yīng)將乙炔氣瓶放置在稱重衡器上，通過稱重控制加入的丙酮量。B. 丙酮泵加壓法：先把泵的啟發(fā)打開，將調(diào)壓器調(diào)至0.4MPa；把手輪和連接管對準(zhǔn)乙炔氣瓶，慢慢打開球閥并放棄空氣，直到丙酮穩(wěn)定地從連接管流出；關(guān)閉球閥、烴泵；把丙酮軟管接到乙炔氣瓶閥上，打開瓶閥，用球閥操作泵，加入定