溶解乙炔氣瓶檢驗課件

溶解乙炔氣瓶檢驗與評定山東特檢院泰安分院溶解乙炔氣瓶檢驗與評定山東特檢院泰安分院1第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準第二節(jié)溶解炔氣體的特性

第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構

第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定

第五節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗報告與記錄

第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式

第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準2第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準1《特種設備安全監(jiān)察條例》（中華人民共和國國務院令第３７３號）2《危險化學品安全管理條例》（中華人民共和國國務院令第３44號）3《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》（國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局令第46號）第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準1《特種3第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準4《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》（國技監(jiān)局鍋發(fā)［2000］250號）5《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》（勞鍋字［1993］4號第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準4《氣瓶4第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準6GBl2135-1999《氣瓶定期檢驗站技術條件》；7GB5100-1994《鋼質焊接氣瓶》；8GBl3076-1991《溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定》；9GBl1638-1989《溶解乙炔氣瓶》；10GBl6164-1996《小容積溶解乙炔氣瓶》；12GBl0879一1989《溶解乙炔氣瓶閥》；13GB7144—1999《氣瓶顏色標志》；14GB8335-1998，《氣瓶專用螺紋》；第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準6GB5第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準15GBl3003-1991《溶解乙炔氣瓶氣壓試驗方法》；16GBl0878－1999《氣瓶錐螺紋絲錐》；17GB8337－1996《氣瓶用易熔合金塞》；18GB6026－1998《工業(yè)丙酮》19GBl1639－1989《溶解乙炔氣瓶多孔填料技術指標測定辦法》20GBl6804－1997《氣瓶警示標簽》22GBl2136－1989《溶解乙炔氣瓶用回火防止器》第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準15GB6第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性一、乙炔的物理特性乙炔是一種不飽和的碳氫化合物。在常溫常壓下乙炔呈氣態(tài)，比空氣略輕。純乙炔是一種無色的可燃氣體，具有微弱的醚味。用電石制取的工業(yè)乙炔，因含有少量的磷化氫和硫化氫等雜質而具有刺鼻的臭味。（一）、基礎物性參數(shù)1.分了式：C2H2；結構式HC≡CH；乙炔分子量26.038；標準狀態(tài)下的克分子體積22.223L.2.密度乙炔氣體在標準狀態(tài)下的密度為1.17167kg/m3。乙炔的密度隨溫度、壓力而變化。乙炔對空氣的比重為0.906（空氣為1）。由于比空氣輕,在空氣中擴散時它是上升的。3.相點參數(shù)物質的氣、液、固三相處于平衡狀態(tài)時稱為三相點。乙炔的三相點溫度192.6K（-80.55℃）三相點壓力為128kPa。若將純乙炔氣冷卻到-83～-84℃以下，在常壓下乙炔并不液化而直接固化，得到雪狀帶彈性的固體乙炔。液體乙炔具有爆炸性，但固體乙炔在通常狀態(tài)下是比較穩(wěn)定的。當在189.13K時，固態(tài)乙炔的密度為0.729g/cm3。第二節(jié)溶解乙炔氣體7第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性4.臨界點參數(shù)對瓶裝介質的狀態(tài)而言，主要是氣態(tài)和液態(tài)之間的互變，即氣-液相變。在臨界點，氣液不分，介面消失。乙炔的臨界溫度為308.33K(35.18℃)；臨界壓力為6.19kPa；臨界密度為230.85kg/m3。5.粘度粘度是用來度量流體粘性大小的物理量。粘度大，流體流動時粘性力大，流動性差。6．導熱系數(shù)乙炔在臨界狀態(tài)下的導熱系數(shù)為212.522J/m.h.K,在0℃和760毫米汞柱時，乙炔的導熱系數(shù)為66.319J/m.h.K。7.熱容量乙炔氣體，在壓力或容積不變的情況下使溫度變化1℃所需的熱量顯著不同，故分為定壓比熱容Cp和定容比熱容cv。氣體量的單位可取公斤、摩爾等。8.在0℃和760mmHg狀態(tài)下，聲音在乙炔中的傳播速度為328m/s。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特8第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(二)、乙炔的ρ-V-T關系理想氣體狀態(tài)方程如下：pV=nRT式中：p——氣體壓力（Pa）V——n摩爾氣體在p、T時所占體積（m3）；n——氣體的摩爾數(shù)（mol）；T——絕對溫度（K）；R——通用氣體常數(shù)，R=8.314(J/K·mol)理想氣體狀態(tài)方程對所有氣體都適用，其條件是低壓、高溫。實際氣體不能按理想氣體求取三者關系。因此，我們把某一任意狀態(tài)下的pV乘積值與該氣體在標準狀態(tài)（0℃、1atm）下的p0V0乘積值之比稱為阿瑪伽單位壓縮系數(shù)（亦稱壓縮成度系數(shù)），以Am表示。Am是實驗系數(shù)。乙炔在不同溫度、壓力下的Am值列于教材中表5.5。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特9第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(三)、溶解性乙炔的溶解性是制取溶解乙炔的基礎。溶解乙炔氣瓶就是利用乙炔溶解于丙酮中或二甲基甲酰胺（DMF）中，達到安全儲運和使用乙炔氣的目的。1、乙炔溶劑的選擇能適合作為溶解乙炔的溶劑，要符合下述條件：a.溶解度大。在15個大氣壓力下和常壓下對乙炔的溶解度差值要大，解吸容易。b.穩(wěn)定性好。長時間反復進行乙炔的溶解和釋放穩(wěn)定性要好，危險性盡可能小。c.揮發(fā)性小。隨乙炔氣釋放的消耗量盡可能少。d.價格較便宜。目前被確認為最適合的溶劑是丙酮和DMF。我國采用丙酮作為乙炔的溶劑。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特10第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性2、影響溶解度的因素溶解度（平衡溶解度）是一定溫度下氣液平衡時，一定量溶劑能溶解的最大溶解量。a.溫度：溫度升高氣體溶解度降低。因為溫度升高，氣體分子動能增大，向外逃逸分子數(shù)增多。從提高溶質在溶劑中溶解度來說，采用較低溫度為好。b.壓力：在低壓下氣體在液體中溶解度與氣相中分壓成正比。故增大氣相中溶質壓力，可提高氣體在液體中的溶解度。c.溶劑：典型的無機化合物，一般不在有機溶劑中溶解，但多數(shù)可溶于水中。典型的有機化合物，一般不溶于水卻易溶于有機溶劑中。乙炔易溶于丙酮、DMF等有機溶劑中，，稍溶于水。另外，化學結構相類似的物質，彼此容易相互溶解，乙炔在DMF中的溶解度比丙酮大。乙炔能溶解于許多液體中。我國在溶解乙炔的生產中采用丙酮作為溶解劑。1kg的丙酮在15℃，1.52Mpa壓力下，溶解546g的乙炔；如在常壓下將其釋放，放出512g氣體，34g被溶解殘留在溶劑中。此殘留部分稱為飽和氣體。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特11第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性3．溶解熱氣體（如乙炔）溶于液體（如丙酮）中時，產生的熱效應為溶解熱。乙炔氣溶于丙酮中是一個放熱過程。當壓力為0.1～2.13Mpa，溫度為17～25℃時，乙炔在丙酮中的平均溶解熱為14.067kJ/mol。據(jù)此數(shù)據(jù)，對容積40L，丙酮裝量17L，在環(huán)境溫度20℃下充裝6.5kg乙炔，可求得乙炔瓶如不冷卻，則溫度可升至95℃。這是一個極為危險的溫度，它可能導致乙炔分解爆炸。這是為什么在充裝乙炔氣時，流速不能太快而且必須冷卻、靜置的根本原因。第二節(jié)溶解乙炔氣體的12第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性（四）、乙炔的水合物乙炔與水接觸時，能生成固體的水合晶體，此晶體為類似雪狀的白色晶體。乙炔水合晶體是由一個乙炔分子和5.75個水分子構成，其化學分子式為C2H2·5.75H2O,乙炔水合晶體將會淤積在管子內壁，使管子通徑縮小，有時甚至完全堵塞。乙炔水合晶體生成條件取決于乙炔溫度和壓力。產生水合晶體的臨界溫度為+16℃，即高于此溫度時，無論在任何壓力下，都不會生成水合晶體。一般認為，乙炔水合晶體只能在壓縮機至高壓干燥器之間的管道內生成。如果發(fā)現(xiàn)有水合晶體生成，應立即升溫降壓予以消除。第二節(jié)溶解乙炔氣體的13第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性（五）、蒸汽壓液體蒸發(fā)產生蒸汽，蒸汽分子碰撞器壁的壓力稱為蒸汽壓，對純液體而言，在一定的溫度壓力下，當液體的蒸發(fā)量與蒸汽的冷凝量相等時，達到汽液動平衡，這種狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)，其對應壓力稱為飽和蒸汽壓，而液體稱為飽和液體，此時對應的溫度稱飽和溫度。液體蒸汽壓隨溫度升高而升高。高壓氣態(tài)乙炔的化學性質很不穩(wěn)定，高壓液態(tài)乙炔更危險，激發(fā)能量很低，稍受震動或沖擊就會發(fā)生爆炸，十九世紀末，美國、法國、德國在常溫的條件下輸送液態(tài)乙炔，結果都導致了災難性的大爆炸，所以在乙炔的生產過程中，一定要避免，防止液態(tài)乙炔的生成。防止液態(tài)乙炔產生的措施：①不要超壓特別是環(huán)境溫度較低，且壓力超高時就可能產生液體乙炔。②要求高壓干燥器必須保持在5℃以上操作。③乙炔充灌切忌超壓，超溫，防止在乙炔瓶中產生液體乙炔。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特14第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性二、乙炔的化學性質乙炔的化學性質非?；顫姡菀缀推渌镔|起化學反應，而且乙炔的氧化、加成、聚合、分解等反應大都是放熱反應，釋放出大量能量，甚至發(fā)生爆炸。（一）、氧化反應乙炔性質活潑，特別容易被氧化劑氧化，氧化時三鍵斷裂生成CO2。（二）、加成反應1.加氫：乙炔在催化劑作用下，可與一分子氫加成生成乙烯，當氫過量時，可進一步加氫生成乙烷。2．加氯：乙炔與氯也能進行加成反應生成二氯乙烯及四氯乙烷3．加氯化氫：乙炔能和二個HCL進行反應，且反應能停留在中間階段，工業(yè)合成氯乙烯方法之一是乙炔法，它是在150～160℃下，使乙炔與HCL的混合氣通過吸附在活性炭上的氯化汞的催化作用反應的。4．加氰化氫：在催化劑作用下，乙炔在80～90℃時能與氰化氫進行加成反應，生成丙烯腈產品。5．加水：乙炔在一般條件下不與水反應，但條件改變，乙炔也能和水反應生成乙醛。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特15第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性（三）、取代反應在乙炔分子中三鍵碳原子上的氫原子，非?；顫姡覀兘兴鼮榛顫姎?，它最大特性是易被某些金屬取代，生成乙炔的金屬化合物（稱炔化物）。（四）、聚合反應和分解爆炸乙炔容易聚合。乙炔聚合時放熱，溫度越高聚合速度越快，熱量的積聚會進一步加速聚合，同時也會發(fā)生分解，其結果會引起爆炸。通常，物質分解時是吸熱的，而乙炔分解時是放熱的。乙炔分解時放出了由碳、氫二種組份組成C2H2時的全部能量，因而會引起分解爆炸第二節(jié)溶解乙炔氣體的特16第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性三、乙炔的爆炸性質溶解乙炔工業(yè)的工藝并不復雜，技術上也是成熟的。但是，乙炔生產和使用中都發(fā)生過許多火災爆炸事故，給人們帶來很大的損失。因此，對乙炔的燃燒爆炸危險性要有足夠的認識。（一）、乙炔的易燃易爆特性1．乙炔的自燃點比較低乙炔氣在空氣中的自燃點為305℃，在氧中自燃點296℃。當乙炔氣中磷化氫含量大于200PPm時，它在空氣中的自燃點可低達100℃。2．最小點火能最小乙炔氣在空氣中的最小點火能只有0.019mJ，與氫氣相同，約為一般易燃氣體的十分之一。乙炔在氧氣中最小點火能為0.0003mJ。3．乙炔的爆炸范圍大乙炔氣在空氣中的爆炸范圍為2.5%～100%,在氧氣中的爆炸范圍為2.8%～100%。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特17第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性4．乙炔的傳播能力強乙炔的最小傳播間隙小于0.4mm。乙炔的傳播速度在點火距離10m處可達2000m/s以上。5．乙炔能發(fā)生分解爆炸純乙炔在壓力0.147Mpa時，溫度達到580℃就開始分解爆炸。高壓乙炔，更容易產生分解爆炸。6．乙炔還具有化合爆炸性乙炔與氯氣相遇，會發(fā)生激烈化學反應，在一定條件下產生燃爆。乙炔與銅、銀等金屬長期接觸，能生成乙炔銅、乙炔銀等易爆物質。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特18第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(二)、乙炔燃燒爆炸的發(fā)火源乙炔與空氣（或氧氣）混合，達到一定濃度。遇有足夠的點火能就會引起爆炸。各種發(fā)火源如表：外部能量形式發(fā)火源種類機械的打擊、摩擦、絕熱壓縮、沖擊波熱能的表面加熱火焰、高溫氣體、熱放射電氣的電火花、電弧、電暈、靜電火花光學的紫外線、紅外線化學的觸媒、自發(fā)熱（分解、氧化、聚合）第二節(jié)溶解乙炔氣體的特19第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性各種發(fā)火源中，光能對乙炔幾乎沒有影響，其他各種發(fā)火源都能引起乙炔的燃燒和爆炸。人們對明火（如火焰、電火花、電弧等）比較重視并通過管理加以制止，而對一些不明顯而又微小的發(fā)火源（如靜電、摩擦、撞擊、絕熱壓縮）則容易忽視。1.靜電乙炔在生產中的設備管道內流動時可能產生靜電，乙炔氣由閥門，噴口式縫隙處高速噴出也可能產生靜電，人體穿的衣服摩擦也可能產生靜電均能引起乙炔氣爆炸。2．摩擦與撞擊金屬的摩擦與撞擊容易產生發(fā)熱和火花，可能引起乙炔氣爆炸。３．電火花電機、電器和燈具在運行或啟閉時會產生火花，可能引起乙炔氣爆炸。４．絕熱壓縮絕熱壓縮不僅發(fā)生在乙炔的壓縮過程，在高壓輸送或充氣時也可能產生。由于絕熱壓縮造成溫度上升至乙炔的自燃點，即能引起乙炔的爆炸。５．沖擊波若在強烈的沖擊波作用下，較低壓力的乙炔氣也能發(fā)生爆炸。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特20第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(三)、乙炔的氧化爆炸乙炔氣生產、使用中，乙炔氣從設備管道中泄漏并滯留在一定空間；空氣或氧氣混入設備系統(tǒng)中；電石遇水分解釋放出乙炔氣與空氣混合等；都能形成乙炔與空氣或氧氣混合氣體。乙炔與空氣或氧氣混合，其容積比在爆炸范圍內，遇有引爆源，即引起氧化爆炸。乙炔的爆炸范圍空氣或氧氣中能引起爆炸的乙炔含量，稱為乙炔的爆炸范圍。其中，低濃度限值稱為爆炸下限，高濃度的限值為爆炸上限。乙炔在空氣中爆炸范圍曾被視為2.5%～80Vol%，但是在實際中，如果乙炔管徑或容器較大，用大能量點火，即便常壓下純乙炔分解火焰也能傳播，所以上限應視100%。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特21第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性四、乙炔對人體的影響純乙炔無毒，但具有窒息性。當空氣中乙炔濃度達到20%以上時，由于空氣中氧含量減少而使人感到呼吸困難或頭昏。當空氣中乙炔濃度達到40%以上時，人會失神，但無局部癥狀。此外，乙炔還有阻礙氧化的作用，使腦缺氧，引起昏迷麻醉，但對與氧化無關的生理機能沒有影響。乙炔不會引起人體慢性中毒，重復吸入不會積累。但是，電石法生產的乙炔中含有H2S、PH3等雜質氣體，系極毒無色氣體，對人體有害會引起中毒或使癥狀變化。H2S在居住區(qū)大氣中的一次最高允許濃度為0.01mg/m3，作業(yè)場所空氣中的最高允許濃度為10mg/m3；PH3在作業(yè)場所空氣中的最高允許濃度為0.3mg/m3。對暴露在高濃度乙炔中出現(xiàn)中毒癥狀者，應立即把他轉移到空氣新鮮的地方，給予人工呼吸或氧氣吸入。生產和使用乙炔的場所要有良好的通風，空氣中乙炔的濃度應控制在2.5%的1/3以下即0.8%以下，這既是防爆安全指標，也可作為衛(wèi)生指標。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特22第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構（一）溶解乙炔氣瓶溶解乙炔氣瓶（簡稱乙炔瓶）是指裝有專用瓶閥、配戴專用瓶帽，帶有安全裝置（易熔合金塞），內含填料，注有或待注丙酮的用以貯運溶解乙炔的壓力容器。目前，國內在用乙炔瓶絕大多數(shù)是40L的，大于或小于40L的乙炔瓶數(shù)量很少。公稱容積40L的乙炔瓶的瓶體，我國和大多數(shù)國家一樣，是鋼質焊接結構。國外有無縫結構的乙炔瓶。由于小乙炔瓶的需要日益迫切，《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》允許采用無縫結構瓶體，也允許采用非鋼材質制造瓶體。改變瓶體結構和材質，應按《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的有關規(guī)定，履行試制、試驗、技術鑒定、審批程序。我國無縫結構的乙炔瓶，一般為小容積（＜10L）產品，已投入使用。除有40L乙炔瓶的優(yōu)點外，還具有重量輕便于攜帶，操作靈活，使用方便等特點。與相應容積的小氧氣瓶配套，組成便攜式焊割器，適用于造船、建筑、交通部門，機械維修，高空作業(yè)，井下施工，消防搶險、野外勘探、公安部隊執(zhí)行特殊任務等。第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構（一）23第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構1.鋼瓶①鋼瓶的瓶體鋼瓶的設計和材料選用應符合《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的有關規(guī)定，但鋼瓶的規(guī)格、水壓試驗壓力和氣密性試驗壓力，應符合GB11638《溶解乙炔氣瓶》或相應行業(yè)標準的規(guī)定。圖乙炔瓶的結構1、外殼2、封頭3、封頭4、底座5、頸部6、易熔塞第三節(jié)溶解乙炔瓶的24第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構②閥座與塞座鋼瓶閥座、易熔合金塞座的螺紋型式、規(guī)格和加工精度，應符合要求。第三節(jié)溶解乙炔瓶的25第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構③鋼印標記和檢驗色標乙炔瓶的鋼印必須準確、清晰和排列整齊。鋼印標記的內容和位置，應符合《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》附錄2《溶解乙炔氣瓶的鋼印標記和檢驗色標》的規(guī)定。圖乙炔瓶的鋼印標記位置第三節(jié)溶解乙炔瓶的26第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構制造鋼印標記的項目和排列圖中代號含義如下：1—監(jiān)督檢驗標記；8—制造廠代號；2—氣體化學分子式9—制造年、月3—乙炔瓶編號；10—鋼瓶實際容積，L；4—鋼瓶水壓試驗壓力，MPa11—在基準溫度15℃時的限定壓力，MPa；5—筒體設計壁厚，mm；12—乙炔瓶皮重，kg；6—鋼瓶質量，kg；13—鋼瓶內填料的孔隙率，%；7—制造廠檢驗標記；14—非丙酮溶劑的標記。第三節(jié)溶解乙炔瓶的27第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構目前，全國的乙炔瓶所用溶劑都是丙酮，實際上都不用打“非丙酮溶劑”鋼印。乙炔瓶皮重：鋼瓶、填料、附件（瓶閥、固定式專用瓶帽、易熔合金塞和檢驗標記環(huán)）的質量與丙酮規(guī)定充裝量之和。第三節(jié)溶解乙炔瓶的28第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構檢驗鋼印標記的排列如圖所示。乙炔檢驗鋼印標記的排列第三節(jié)溶解乙炔瓶的29第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構檢驗鋼印標記，也可打在檢驗標記環(huán)上，排列如圖所示。檢驗標記環(huán)為鋁制，套在瓶閥和閥座之間。檢驗標記環(huán)上檢驗鋼印標記的排列第三節(jié)溶解乙炔瓶的30第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構鋼印字體高度10—15mm，深度0.3—0.5mm.在檢驗鋼印標記上，還應按檢驗年份涂檢驗色標。這是為了更醒目辨認到期需定期檢驗的瓶。例如：涂有橢圓形淡紫色檢驗色標的瓶，必須在1993年內定檢；在1994年如仍有橢圓形淡紫色檢驗色標的瓶出現(xiàn)，就很容易識別出此瓶超期未檢，應停止充裝、使用，即刻送檢。新出廠的檢驗色標，由制造廠涂敷；在用瓶，由檢驗單位涂敷。檢驗色標的顏色和形狀，應符合相應國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定。第三節(jié)溶解乙炔瓶的31第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構④顏色標記乙炔瓶的顏色標記，應符合GB7144《氣瓶顏色標記》的規(guī)定。乙炔瓶外表面為白色，瓶在“制造鋼印標記”一側的瓶體上環(huán)橫寫“乙炔”，軸向豎寫“不可近火”。“乙炔”字樣位于瓶高3/4處，“乙炔”居中的下方瓶面豎寫“不可近火”?！耙胰病薄ⅰ安豢山稹弊稚珵榇蠹t。字樣一律用仿宋體，對于公稱容積40L的乙炔瓶，字體高度為80—100mm。⑤產品合格證乙炔瓶出廠時，制造單位應逐只出具產品合格證，按批出具批量檢驗質量證明書。乙炔瓶充裝單位，應妥善保存產品合格證、質量證明書作為存檔資料。第三節(jié)溶解乙炔瓶的32第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構2、填料多孔填料（簡稱填料）指在一定條件下，原材料在鋼瓶內反應、成型，充滿容腔的一種整體多孔物質，其結構能吸附“溶劑/乙炔”溶液。我國乙炔瓶的填料為整體硅酸鈣多孔物質。填料的作用如果乙炔瓶中只充裝丙酮而沒有多孔填料，還不能達到乙炔瓶安全使用的目的。固型硅酸鈣填料的主要作用是：①均勻地分布溶劑由于多孔性填料中均勻地分布著大量的毛細孔，增加了填料的比表面積，從而使氣瓶內的溶劑均勻分布，以防止溶劑從氣瓶中流出。②增大氣液接觸面積由于多孔填料具有較大的比表面積，從而使溶劑和乙炔的接觸面積也較大，保證了乙炔充分地溶解在丙酮中和從丙酮中釋放出來。③阻止乙炔分解爆炸的傳播由于填料的毛細孔非常細小（大部分孔徑小于2μm），從而把乙炔氣體及丙酮液體很好地分隔開，使得某一點的乙炔分子分解時，不致傳播至鄰近的乙炔分子，有效地阻止了乙炔分解爆炸的傳播。同時，填料毛細孔的固體表面及孔壁，對乙炔聚合、分解時產生的熱量，具有吸熱而起冷卻作用，使得乙炔聚合、分解僅局限于一點。此外，細小的毛細孔還具有滅火性能。當燃燒火焰進入毛細孔時，因不能順利通過而熄滅，從而達到阻火作用。填料的主要作用是，利用填料的微孔結構去分散溶解于溶劑中的乙炔，以避免產生分解爆炸。第三節(jié)溶解乙炔瓶的33第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構3、溶劑所謂溶劑，是通過填料吸附，用以溶解和釋放乙炔氣的一種液體。溶解乙炔溶劑，目前工業(yè)上實用的有丙酮和二甲基甲酰胺（D、M、F）二種。丙酮對乙炔有較大的溶解度，毒性較小，在工業(yè)上易于制取，來源豐富，價廉。我國采用工業(yè)丙酮作溶劑。D、M、F對乙炔的溶解度比丙酮的溶解度大，但毒性大且價格貴，使用不方便，故用者不多。溶劑的作用①增大乙炔瓶的有效容積由于丙酮對乙炔氣的溶解，使得乙炔氣的充氣量大大增加。丙酮在20℃、0.1Mpa時，一個體積的丙酮能溶解20個體積的乙炔。即：乙炔瓶中充入丙酮后使乙炔瓶內有效容積擴大20倍。例如：40L容積乙炔瓶，當填料孔隙率為90%時，充裝丙酮17.28L,當20℃、充裝壓力為1.57MPa時不計瓶內氣態(tài)乙炔，可以充裝6.4kg乙炔。如果沒有丙酮時，只能充裝乙炔0.67kg。②降低乙炔的爆炸性能當乙炔溶解在丙酮中時，乙炔分子被丙酮分子所隔離，在一定的壓力下是不會發(fā)生爆炸的。據(jù)實驗：把乙炔壓入裝有一定量丙酮的容器中，此時丙酮溶解了乙炔，然后在溶液上方氣相中點火，引起了氣態(tài)乙炔分解爆炸。當乙炔壓力為6.86—9.81MPa（7—10kgf/cm2），只有氣相部分的乙炔產生爆炸，而溶解在丙酮中的乙炔未產生爆炸。當壓力超過10.79—11.77MPa（11—12kgf/cm2），分解爆炸的壓力急聚上升，而當壓力為19.6MPa(20kgf/cm2)時，引起猛烈爆炸，全部乙炔包括溶解在丙酮中的乙炔產生爆炸。實驗表明，在一定壓力下丙酮能降低乙炔的爆炸性。溶劑丙酮與固體硅酸鈣填料在一定條件下連同起著阻止乙炔分解，提高乙炔瓶安全性能的作用。第三節(jié)溶解乙炔瓶的34第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構4、附件乙炔瓶附件包括瓶閥、易熔合金塞、瓶帽、防震圈和檢驗標記環(huán)。附件的設計、制造，應符合《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》和相應國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定。凡與乙炔接觸的附件，嚴禁選用含銅量大于70%的銅合金，以及銀、鋅、鎘及其合金材料。①瓶閥瓶閥是乙炔瓶的主要附件，它是控制氣體進出的一種裝置。對瓶閥的要求A.瓶閥與鋼瓶閥座連接的螺紋，必須與鋼瓶閥座內螺紋匹配，并符合GB8335的規(guī)定。B.同一制造單位生產的同一規(guī)格、型號的瓶閥，重量允差不超過5%。C.瓶閥出廠時，應逐只出具合格證，并應注明旋緊力矩。溶解乙炔氣瓶閥的基本型式及結構尺寸、技術要求、試驗方法和檢驗規(guī)則，應符合GB10879《溶解乙炔氣瓶閥》的規(guī)定。②易熔合金塞易熔合金塞（簡稱易熔塞）是一種安全泄壓裝置，其塞孔內填充有易熔合金，是可拆卸的部件。在正常情況下塞孔處于封閉狀態(tài)；在預定溫度作用下易熔合金熔化，將氣體放出使氣瓶泄壓。第三節(jié)溶解乙炔瓶的35第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構乙炔瓶裝置易熔塞的必要性世界氣瓶體系對溶解乙炔氣瓶裝置易熔塞的必要性問題，有兩種不同的看法。澳大利亞、日本、美國等認為若乙炔瓶處于有爆炸的危險狀態(tài)，宜裝有易熔合金的安全塞。當溫度達到100℃以上時，易熔合金熔化，鋼瓶內乙炔氣泄出，不易發(fā)生瓶體爆炸從而減少災害。而歐洲大多數(shù)國家認為溶解乙炔氣瓶有安全塞雖能防止瓶體爆炸，但若安全塞動作快，大量乙炔氣排入空氣環(huán)境中亦可與空氣混合成爆炸性氣體，一遇激發(fā)能量仍會發(fā)生氣體爆炸的，因此持否定態(tài)度。他們是通過嚴格管理，在使用時都普遍裝阻火器一類附件來保證乙炔瓶安全使用。從我國已往發(fā)生的幾十件溶解乙炔事故中，雖然出現(xiàn)了乙炔瓶著火，尚未發(fā)生鋼瓶爆炸事故，這說明乙炔瓶裝設易熔塞是必要的。對易熔合金塞的要求a.易熔合金塞與鋼瓶塞連接的螺紋，必須與塞座內螺紋匹配，并符合GB8335、GB7306的規(guī)定，保證密封性。b.易熔合金塞的動作溫度為100±5℃。易熔合金塞塞體應采用含銅量不大于70%的銅合金制造。《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》第11條規(guī)定：每只乙炔瓶必須設置符合GB8337《氣瓶用易熔合金塞》規(guī)定的易熔合金塞。公稱容積大于10L的乙炔瓶應不少于2只；公稱容積小于等于10L的乙炔瓶應不少于1只。第三節(jié)溶解乙炔瓶的36第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構③瓶帽④防震圈《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》要求公稱容積10L以上的乙炔氣瓶，必須配戴防震圈。⑤檢驗標記環(huán)應滿足下列要求鋁或鋁合金制套在瓶閥與閥座之間，能在固定瓶帽中轉動。第三節(jié)溶解乙炔瓶的37第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定1檢驗周期1.1乙炔氣瓶每三年進行一次定期檢驗與評定。1.2在使時過程中發(fā)現(xiàn)下列情況之一，應隨時進行檢驗：a)瓶體外觀有嚴重損傷：b)充氣時瓶壁溫度超過40℃：c)對填料和溶劑的質量有懷疑時：d)瓶閥側接嘴有乙炔回火跡象。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定138第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定2檢驗準備.2.1查收登記2.1.1逐只檢查登記氣瓶制造標記和檢驗標記。檢查內容包括國別、制造廠名稱代號出廠編號、出廠日期、公稱工作壓力(WP)、水壓試驗壓力(TP)、筒體設計壁厚(S)，鋼瓶質量(W)、鋼瓶實際容積(V)、非丙酮溶劑標記、基準溫度時的限定壓力(FP)、瓶皮重(Tm)瓶內填料的孔隙率(δ)、下次檢驗日期。登記內容包括國別、制造廠名稱代號出廠編號、出廠日期、下次檢驗日期。2.1.2非法制造的氣瓶、制造標志不符合要求的氣瓶、制造標志模糊不清或關鍵項目(見2.1.1)不全而又無據(jù)可查的氣瓶、政府文件規(guī)定不準再用的氣瓶，登記后不予檢驗按報廢處理。2.1.3對于提前送檢的氣瓶應查明原因后再實施檢驗。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定239第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定2.2審查資料，包括：a)產品合格證：b)檢驗履歷表。C)無產品合格證、檢驗履歷表的氣瓶按GBl3076的6.1條執(zhí)行2.3余氣壓力測量用精度不低于1.6級的壓力表對受檢乙炔瓶進行余氣壓力測量,若受檢乙炔瓶的余氣壓力超過0.05MPa,則余氣必須回收，嚴禁排入大氣中。2.4對于瓶閥無法開啟的氣瓶，應與其他待檢氣瓶分開存放，然后妥善處理。2.5質量測定用最大稱量為實際稱量1.5－3.0倍、允許誤差符合要求的計量衡器對受檢氣瓶進行質量測定，對容積大于或等于40L的乙炔氣瓶，若放盡余氣后，實際重量高于皮重1Kg或低于1.5Kg,則應分析原因后進行處理。2.6清除乙炔氣瓶表面雜物、污垢和疏松涂層。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定240第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定3外觀檢查與評定3.1對瓶體逐只進行外觀檢查。3.2存在下列缺陷之一的，應予以報廢：a)瓶壁有裂紋和／或鼓包，底座拼接焊縫開裂：b)瓶壁有劃傷，劃傷處的實際剩余壁厚小于0.8S：c)瓶壁有凹陷，凹陷深度超過其短徑的1／10或最大深度大于6mm;d)瓶壁上存在深度小于6mm的凹陷，凹陷內的劃傷片的實測剩余壁厚小于S；e)瓶體燒損、變形，涂層燒毀，瓶閥或易熔合金塞的易熔合金熔化；

f)腐蝕處實測剩余壁厚：點狀腐蝕小于O.6S；線狀腐蝕或大面積均勻腐蝕小于O.8S。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定341第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定4焊縫檢查與評定4.1逐只對瓶體的焊縫及其熱影響區(qū)進行檢驗，對有懷疑部位用10倍放大鏡檢查，必要時進行無損探傷復查(底座拼接焊接除外)。4.2主體焊縫上的劃傷應予磨平，磨平處過渡應圓滑。4.3存在下列缺陷之一的，應予以報廢：a)主體焊縫上的劃傷經磨平后，焊縫低于每材；b)主體焊縫熱影響區(qū)內的劃傷處實測最小剩余壁厚小于S；c)主體焊縫及其熱影響區(qū)內的凹陷最大深度大于5mm；d)焊縫外觀有GB5100規(guī)定不允許存在的缺陷。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定442第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定5閥座和塞座檢查與評定5.1應逐只對乙炔瓶的閥座、塞座(易熔塞不卸)進行檢驗。5.2存在下列缺陷之一的應報廢：a)塞座塌陷、開裂或有影響易熔塞更換的變形；b)閥座螺紋有影響密封性的軸向損傷或變形。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定543第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定6填料檢查與評定6.1復測瓶內余氣壓力，確認不超過0.05MPa時，放盡余氣使與外界氣壓相平衡。6.2逐只卸下瓶閥，并小心取出導流孔充填物后，檢查填料。6.3用專用塞尺在平面角互成1200的三點上測量肩部軸向間隙，同一規(guī)格塞尺在同一位置上測量次數(shù)不應超過兩次。4.6.4存在下列缺陷之一的，其填料應報廢：a)從瓶口觀察，若發(fā)現(xiàn)填料己潰散、有裂縫或有火焰反擊現(xiàn)象；b)用手指推、按填料，手感填料疏松、柔軟；c)任一點的肩部軸向間隙超過填料長度的O.3％，對公稱容積為40L的，超過3.0mm；d)填料徑向間隙超過填料直徑的0.4％。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定44第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定.7壁厚檢查與評定7.1在瓶體同一縱斷面上進行壁厚測定，其測量點為上、下封頭和筒體各一處，對于瓶體涂層剝落嚴重的，測點數(shù)量應加倍。其它異常部位的壁厚測量由檢驗員確定。7.2最薄處的實測壁厚小于O.8s的乙炔瓶應報廢。7.3對劃痕、腐蝕、焊縫部位的壁厚測量與評定按外觀檢查與評定、焊縫檢查與評定的規(guī)定執(zhí)行。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定.45第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定8附件檢驗與評定8.1瓶閥8.1.1應對瓶閥逐只進行檢查，并進行氣密試驗，合格后在閥體上打上維修標志。8.1.2存在下列情況之一的瓶閥應更換：a)閥體有裂紋或影響使用的變形；b)螺紋有軸向損傷或變形。8.2易熔合金塞a)有明顯撞擊痕跡的，應更換。b)進行氣壓試驗時，不允許有泄漏。否則，應更換。8.3瓶帽瓶帽應拆裝方便、連接可靠，不影響充放氣接頭的裝、卡。否則應更換第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定846第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定9氣壓試驗 9.1試驗前準備9.1.1由瓶口裝入符合要求的導流孔充填物、毛氈墊與金屬絲網。9.1.2將檢驗標記環(huán)和合格的瓶閥裝在乙炔瓶上，應保證瓶閥錐螺紋外露2～3牙。9.1.3檢驗標記環(huán)應字跡清晰,轉動自如。否則應更換9.2試驗方法與評定執(zhí)行GBl3003的規(guī)定，并做好記錄。9.3試驗后處理經氣壓試驗合格的乙炔瓶應封存O.05～0.1MPa壓力的氮氣。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定947第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定10檢驗標記與噴涂4.10.1檢驗合格的乙：炔氣瓶，按GB11638的規(guī)定對瓶體、瓶帽重新噴涂相應的漆色、字樣、字色和色環(huán)(顏色標記)4.10.2保證噴涂的顏色標記清晰，敷著牢固及正確性。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定148第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定11報廢氣瓶處理報廢氣瓶集中存放到規(guī)定的報廢區(qū)內，定期進行集中銷毀。在銷毀前，必須先排盡瓶內乙炔氣和回收丙酮，再卸除瓶閥和易熔合金塞。在此，簡要介紹乙炔瓶銷毀方法及瓶內填料處理方法。

1）閥座切除法。在確認瓶內無余氣逸出后，將閥座平齊切除，瓶體內填料經鉆孔打碎取出收集。此方法能有效防止報廢乙炔瓶再度流入充裝使用，但填料粉塵易侵害人體，銷毀作業(yè)時應注意個體防護。

2）機械切割法。采用鋼鋸切割，一邊澆淋冷卻水，一邊進行鋸切，將乙炔瓶橫向鋸斷成為2節(jié)，然后將瓶內填料整體取出收集。

3）閥座切除法適用于因填料報廢的乙炔瓶，鋼質瓶體可以交由乙炔瓶制造單位回收利用。機械切割法適用范圍全面，鋼質瓶體僅可作為廢鋼材回爐使用。但無論何種方法，凡收集的填料，均應在當?shù)丨h(huán)保部門許可填埋場所集中袋裝填埋處理，不得隨處堆放，以免造成環(huán)境污染事件。目前，我國尚未建立統(tǒng)一的報廢瓶銷毀處理方法，建議無處理能力的乙炔瓶檢驗站將報廢瓶送有處理能力的單位（如原乙炔瓶制造單位）處理。第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定149第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定12填寫記錄，出具報告12.1對檢驗合格氣瓶檢驗單位應認真、如實填寫《溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定綜合記錄表》、《溶解乙炔氣瓶履歷表》、《溶解乙炔氣瓶定期檢驗證書》。12.2對報廢氣瓶檢驗單位應認真、如實填寫《溶解乙炔氣瓶判廢通知書》12.3《溶解乙炔氣瓶履歷表》、《溶解乙炔氣瓶定期檢驗證書》、溶解乙炔氣瓶判廢通知書》一式兩份，其中一份交產權單位。12.4報告、記錄整理入檔第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定150第五節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗報告與記錄見GB13076附錄D、E、F第五節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗報告與記錄見51第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式1乙炔瓶外觀缺陷導致失效

乙炔瓶瓶體及焊縫存在嚴重缺陷，應予評定報廢。乙炔瓶因外觀報廢的主要特征有以下幾項。

1）腐蝕。瓶體因使用條件惡劣出現(xiàn)各種腐蝕狀況，經表面研磨后測定其剩余壁厚小于設計壁厚。

2）變形。瓶體有影響安全使用的變形，瓶閥座、塞座變形等。

3）凹陷。乙炔瓶因受各種外力作用導致出現(xiàn)各類機械性損傷，以凹陷為典型特征，同時可能傷及瓶內局部或整體填料潰散或擠壓。

4）燒灼。乙炔瓶因受火焰燒灼，表面漆層燒焦剝落，瓶體燒灼氧化出現(xiàn)疏松層，也可能對瓶內填料燒灼硬化（如果僅是表面漆層有燒灼煙痕，未傷及瓶體鋼質層，則該乙炔瓶不必評定報廢）。

第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式152第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式2乙炔瓶填料評定不合格導致氣瓶失效

除宏觀或外觀評定包含填料報廢準則外，填料尚須經瓶閥座和塞座內觀察、手推、尺量等檢驗。乙炔瓶因填料報廢的主要因素有：填料整體潰散、斷裂、下沉、松動，其與瓶壁間隙超標等。

第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式253第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式3乙炔瓶氣壓試驗評定時失效乙炔瓶氣壓試驗，在壓力3.5MPa下，用氮氣保壓5min，乙炔瓶瓶體（重點檢查部位為瓶閥座、塞座及焊縫）出現(xiàn)泄漏，出現(xiàn)明顯變形（除連接部位可修復外），應予評定報廢。

第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式54溶解乙炔氣瓶檢驗與評定山東特檢院泰安分院溶解乙炔氣瓶檢驗與評定山東特檢院泰安分院55第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準第二節(jié)溶解炔氣體的特性

第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構

第四節(jié)溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定

第五節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗報告與記錄

第六節(jié)溶解乙炔氣瓶的常見失效形式

第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準56第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準1《特種設備安全監(jiān)察條例》（中華人民共和國國務院令第３７３號）2《危險化學品安全管理條例》（中華人民共和國國務院令第３44號）3《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》（國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局令第46號）第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準1《特種57第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準4《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》（國技監(jiān)局鍋發(fā)［2000］250號）5《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》（勞鍋字［1993］4號第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準4《氣瓶58第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準6GBl2135-1999《氣瓶定期檢驗站技術條件》；7GB5100-1994《鋼質焊接氣瓶》；8GBl3076-1991《溶解乙炔氣瓶定期檢驗與評定》；9GBl1638-1989《溶解乙炔氣瓶》；10GBl6164-1996《小容積溶解乙炔氣瓶》；12GBl0879一1989《溶解乙炔氣瓶閥》；13GB7144—1999《氣瓶顏色標志》；14GB8335-1998，《氣瓶專用螺紋》；第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準6GB59第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準15GBl3003-1991《溶解乙炔氣瓶氣壓試驗方法》；16GBl0878－1999《氣瓶錐螺紋絲錐》；17GB8337－1996《氣瓶用易熔合金塞》；18GB6026－1998《工業(yè)丙酮》19GBl1639－1989《溶解乙炔氣瓶多孔填料技術指標測定辦法》20GBl6804－1997《氣瓶警示標簽》22GBl2136－1989《溶解乙炔氣瓶用回火防止器》第一節(jié)溶解乙炔氣瓶檢驗相關標準15GB60第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性一、乙炔的物理特性乙炔是一種不飽和的碳氫化合物。在常溫常壓下乙炔呈氣態(tài)，比空氣略輕。純乙炔是一種無色的可燃氣體，具有微弱的醚味。用電石制取的工業(yè)乙炔，因含有少量的磷化氫和硫化氫等雜質而具有刺鼻的臭味。（一）、基礎物性參數(shù)1.分了式：C2H2；結構式HC≡CH；乙炔分子量26.038；標準狀態(tài)下的克分子體積22.223L.2.密度乙炔氣體在標準狀態(tài)下的密度為1.17167kg/m3。乙炔的密度隨溫度、壓力而變化。乙炔對空氣的比重為0.906（空氣為1）。由于比空氣輕,在空氣中擴散時它是上升的。3.相點參數(shù)物質的氣、液、固三相處于平衡狀態(tài)時稱為三相點。乙炔的三相點溫度192.6K（-80.55℃）三相點壓力為128kPa。若將純乙炔氣冷卻到-83～-84℃以下，在常壓下乙炔并不液化而直接固化，得到雪狀帶彈性的固體乙炔。液體乙炔具有爆炸性，但固體乙炔在通常狀態(tài)下是比較穩(wěn)定的。當在189.13K時，固態(tài)乙炔的密度為0.729g/cm3。第二節(jié)溶解乙炔氣體61第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性4.臨界點參數(shù)對瓶裝介質的狀態(tài)而言，主要是氣態(tài)和液態(tài)之間的互變，即氣-液相變。在臨界點，氣液不分，介面消失。乙炔的臨界溫度為308.33K(35.18℃)；臨界壓力為6.19kPa；臨界密度為230.85kg/m3。5.粘度粘度是用來度量流體粘性大小的物理量。粘度大，流體流動時粘性力大，流動性差。6．導熱系數(shù)乙炔在臨界狀態(tài)下的導熱系數(shù)為212.522J/m.h.K,在0℃和760毫米汞柱時，乙炔的導熱系數(shù)為66.319J/m.h.K。7.熱容量乙炔氣體，在壓力或容積不變的情況下使溫度變化1℃所需的熱量顯著不同，故分為定壓比熱容Cp和定容比熱容cv。氣體量的單位可取公斤、摩爾等。8.在0℃和760mmHg狀態(tài)下，聲音在乙炔中的傳播速度為328m/s。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特62第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(二)、乙炔的ρ-V-T關系理想氣體狀態(tài)方程如下：pV=nRT式中：p——氣體壓力（Pa）V——n摩爾氣體在p、T時所占體積（m3）；n——氣體的摩爾數(shù)（mol）；T——絕對溫度（K）；R——通用氣體常數(shù)，R=8.314(J/K·mol)理想氣體狀態(tài)方程對所有氣體都適用，其條件是低壓、高溫。實際氣體不能按理想氣體求取三者關系。因此，我們把某一任意狀態(tài)下的pV乘積值與該氣體在標準狀態(tài)（0℃、1atm）下的p0V0乘積值之比稱為阿瑪伽單位壓縮系數(shù)（亦稱壓縮成度系數(shù)），以Am表示。Am是實驗系數(shù)。乙炔在不同溫度、壓力下的Am值列于教材中表5.5。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特63第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(三)、溶解性乙炔的溶解性是制取溶解乙炔的基礎。溶解乙炔氣瓶就是利用乙炔溶解于丙酮中或二甲基甲酰胺（DMF）中，達到安全儲運和使用乙炔氣的目的。1、乙炔溶劑的選擇能適合作為溶解乙炔的溶劑，要符合下述條件：a.溶解度大。在15個大氣壓力下和常壓下對乙炔的溶解度差值要大，解吸容易。b.穩(wěn)定性好。長時間反復進行乙炔的溶解和釋放穩(wěn)定性要好，危險性盡可能小。c.揮發(fā)性小。隨乙炔氣釋放的消耗量盡可能少。d.價格較便宜。目前被確認為最適合的溶劑是丙酮和DMF。我國采用丙酮作為乙炔的溶劑。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特64第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性2、影響溶解度的因素溶解度（平衡溶解度）是一定溫度下氣液平衡時，一定量溶劑能溶解的最大溶解量。a.溫度：溫度升高氣體溶解度降低。因為溫度升高，氣體分子動能增大，向外逃逸分子數(shù)增多。從提高溶質在溶劑中溶解度來說，采用較低溫度為好。b.壓力：在低壓下氣體在液體中溶解度與氣相中分壓成正比。故增大氣相中溶質壓力，可提高氣體在液體中的溶解度。c.溶劑：典型的無機化合物，一般不在有機溶劑中溶解，但多數(shù)可溶于水中。典型的有機化合物，一般不溶于水卻易溶于有機溶劑中。乙炔易溶于丙酮、DMF等有機溶劑中，，稍溶于水。另外，化學結構相類似的物質，彼此容易相互溶解，乙炔在DMF中的溶解度比丙酮大。乙炔能溶解于許多液體中。我國在溶解乙炔的生產中采用丙酮作為溶解劑。1kg的丙酮在15℃，1.52Mpa壓力下，溶解546g的乙炔；如在常壓下將其釋放，放出512g氣體，34g被溶解殘留在溶劑中。此殘留部分稱為飽和氣體。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特65第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性3．溶解熱氣體（如乙炔）溶于液體（如丙酮）中時，產生的熱效應為溶解熱。乙炔氣溶于丙酮中是一個放熱過程。當壓力為0.1～2.13Mpa，溫度為17～25℃時，乙炔在丙酮中的平均溶解熱為14.067kJ/mol。據(jù)此數(shù)據(jù)，對容積40L，丙酮裝量17L，在環(huán)境溫度20℃下充裝6.5kg乙炔，可求得乙炔瓶如不冷卻，則溫度可升至95℃。這是一個極為危險的溫度，它可能導致乙炔分解爆炸。這是為什么在充裝乙炔氣時，流速不能太快而且必須冷卻、靜置的根本原因。第二節(jié)溶解乙炔氣體的66第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性（四）、乙炔的水合物乙炔與水接觸時，能生成固體的水合晶體，此晶體為類似雪狀的白色晶體。乙炔水合晶體是由一個乙炔分子和5.75個水分子構成，其化學分子式為C2H2·5.75H2O,乙炔水合晶體將會淤積在管子內壁，使管子通徑縮小，有時甚至完全堵塞。乙炔水合晶體生成條件取決于乙炔溫度和壓力。產生水合晶體的臨界溫度為+16℃，即高于此溫度時，無論在任何壓力下，都不會生成水合晶體。一般認為，乙炔水合晶體只能在壓縮機至高壓干燥器之間的管道內生成。如果發(fā)現(xiàn)有水合晶體生成，應立即升溫降壓予以消除。第二節(jié)溶解乙炔氣體的67第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性（五）、蒸汽壓液體蒸發(fā)產生蒸汽，蒸汽分子碰撞器壁的壓力稱為蒸汽壓，對純液體而言，在一定的溫度壓力下，當液體的蒸發(fā)量與蒸汽的冷凝量相等時，達到汽液動平衡，這種狀態(tài)稱為飽和狀態(tài)，其對應壓力稱為飽和蒸汽壓，而液體稱為飽和液體，此時對應的溫度稱飽和溫度。液體蒸汽壓隨溫度升高而升高。高壓氣態(tài)乙炔的化學性質很不穩(wěn)定，高壓液態(tài)乙炔更危險，激發(fā)能量很低，稍受震動或沖擊就會發(fā)生爆炸，十九世紀末，美國、法國、德國在常溫的條件下輸送液態(tài)乙炔，結果都導致了災難性的大爆炸，所以在乙炔的生產過程中，一定要避免，防止液態(tài)乙炔的生成。防止液態(tài)乙炔產生的措施：①不要超壓特別是環(huán)境溫度較低，且壓力超高時就可能產生液體乙炔。②要求高壓干燥器必須保持在5℃以上操作。③乙炔充灌切忌超壓，超溫，防止在乙炔瓶中產生液體乙炔。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特68第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性二、乙炔的化學性質乙炔的化學性質非?；顫姡菀缀推渌镔|起化學反應，而且乙炔的氧化、加成、聚合、分解等反應大都是放熱反應，釋放出大量能量，甚至發(fā)生爆炸。（一）、氧化反應乙炔性質活潑，特別容易被氧化劑氧化，氧化時三鍵斷裂生成CO2。（二）、加成反應1.加氫：乙炔在催化劑作用下，可與一分子氫加成生成乙烯，當氫過量時，可進一步加氫生成乙烷。2．加氯：乙炔與氯也能進行加成反應生成二氯乙烯及四氯乙烷3．加氯化氫：乙炔能和二個HCL進行反應，且反應能停留在中間階段，工業(yè)合成氯乙烯方法之一是乙炔法，它是在150～160℃下，使乙炔與HCL的混合氣通過吸附在活性炭上的氯化汞的催化作用反應的。4．加氰化氫：在催化劑作用下，乙炔在80～90℃時能與氰化氫進行加成反應，生成丙烯腈產品。5．加水：乙炔在一般條件下不與水反應，但條件改變，乙炔也能和水反應生成乙醛。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特69第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性（三）、取代反應在乙炔分子中三鍵碳原子上的氫原子，非?；顫?，我們叫它為活潑氫，它最大特性是易被某些金屬取代，生成乙炔的金屬化合物（稱炔化物）。（四）、聚合反應和分解爆炸乙炔容易聚合。乙炔聚合時放熱，溫度越高聚合速度越快，熱量的積聚會進一步加速聚合，同時也會發(fā)生分解，其結果會引起爆炸。通常，物質分解時是吸熱的，而乙炔分解時是放熱的。乙炔分解時放出了由碳、氫二種組份組成C2H2時的全部能量，因而會引起分解爆炸第二節(jié)溶解乙炔氣體的特70第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性三、乙炔的爆炸性質溶解乙炔工業(yè)的工藝并不復雜，技術上也是成熟的。但是，乙炔生產和使用中都發(fā)生過許多火災爆炸事故，給人們帶來很大的損失。因此，對乙炔的燃燒爆炸危險性要有足夠的認識。（一）、乙炔的易燃易爆特性1．乙炔的自燃點比較低乙炔氣在空氣中的自燃點為305℃，在氧中自燃點296℃。當乙炔氣中磷化氫含量大于200PPm時，它在空氣中的自燃點可低達100℃。2．最小點火能最小乙炔氣在空氣中的最小點火能只有0.019mJ，與氫氣相同，約為一般易燃氣體的十分之一。乙炔在氧氣中最小點火能為0.0003mJ。3．乙炔的爆炸范圍大乙炔氣在空氣中的爆炸范圍為2.5%～100%,在氧氣中的爆炸范圍為2.8%～100%。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特71第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性4．乙炔的傳播能力強乙炔的最小傳播間隙小于0.4mm。乙炔的傳播速度在點火距離10m處可達2000m/s以上。5．乙炔能發(fā)生分解爆炸純乙炔在壓力0.147Mpa時，溫度達到580℃就開始分解爆炸。高壓乙炔，更容易產生分解爆炸。6．乙炔還具有化合爆炸性乙炔與氯氣相遇，會發(fā)生激烈化學反應，在一定條件下產生燃爆。乙炔與銅、銀等金屬長期接觸，能生成乙炔銅、乙炔銀等易爆物質。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特72第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(二)、乙炔燃燒爆炸的發(fā)火源乙炔與空氣（或氧氣）混合，達到一定濃度。遇有足夠的點火能就會引起爆炸。各種發(fā)火源如表：外部能量形式發(fā)火源種類機械的打擊、摩擦、絕熱壓縮、沖擊波熱能的表面加熱火焰、高溫氣體、熱放射電氣的電火花、電弧、電暈、靜電火花光學的紫外線、紅外線化學的觸媒、自發(fā)熱（分解、氧化、聚合）第二節(jié)溶解乙炔氣體的特73第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性各種發(fā)火源中，光能對乙炔幾乎沒有影響，其他各種發(fā)火源都能引起乙炔的燃燒和爆炸。人們對明火（如火焰、電火花、電弧等）比較重視并通過管理加以制止，而對一些不明顯而又微小的發(fā)火源（如靜電、摩擦、撞擊、絕熱壓縮）則容易忽視。1.靜電乙炔在生產中的設備管道內流動時可能產生靜電，乙炔氣由閥門，噴口式縫隙處高速噴出也可能產生靜電，人體穿的衣服摩擦也可能產生靜電均能引起乙炔氣爆炸。2．摩擦與撞擊金屬的摩擦與撞擊容易產生發(fā)熱和火花，可能引起乙炔氣爆炸。３．電火花電機、電器和燈具在運行或啟閉時會產生火花，可能引起乙炔氣爆炸。４．絕熱壓縮絕熱壓縮不僅發(fā)生在乙炔的壓縮過程，在高壓輸送或充氣時也可能產生。由于絕熱壓縮造成溫度上升至乙炔的自燃點，即能引起乙炔的爆炸。５．沖擊波若在強烈的沖擊波作用下，較低壓力的乙炔氣也能發(fā)生爆炸。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特74第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性(三)、乙炔的氧化爆炸乙炔氣生產、使用中，乙炔氣從設備管道中泄漏并滯留在一定空間；空氣或氧氣混入設備系統(tǒng)中；電石遇水分解釋放出乙炔氣與空氣混合等；都能形成乙炔與空氣或氧氣混合氣體。乙炔與空氣或氧氣混合，其容積比在爆炸范圍內，遇有引爆源，即引起氧化爆炸。乙炔的爆炸范圍空氣或氧氣中能引起爆炸的乙炔含量，稱為乙炔的爆炸范圍。其中，低濃度限值稱為爆炸下限，高濃度的限值為爆炸上限。乙炔在空氣中爆炸范圍曾被視為2.5%～80Vol%，但是在實際中，如果乙炔管徑或容器較大，用大能量點火，即便常壓下純乙炔分解火焰也能傳播，所以上限應視100%。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特75第二節(jié)溶解乙炔氣體的特性四、乙炔對人體的影響純乙炔無毒，但具有窒息性。當空氣中乙炔濃度達到20%以上時，由于空氣中氧含量減少而使人感到呼吸困難或頭昏。當空氣中乙炔濃度達到40%以上時，人會失神，但無局部癥狀。此外，乙炔還有阻礙氧化的作用，使腦缺氧，引起昏迷麻醉，但對與氧化無關的生理機能沒有影響。乙炔不會引起人體慢性中毒，重復吸入不會積累。但是，電石法生產的乙炔中含有H2S、PH3等雜質氣體，系極毒無色氣體，對人體有害會引起中毒或使癥狀變化。H2S在居住區(qū)大氣中的一次最高允許濃度為0.01mg/m3，作業(yè)場所空氣中的最高允許濃度為10mg/m3；PH3在作業(yè)場所空氣中的最高允許濃度為0.3mg/m3。對暴露在高濃度乙炔中出現(xiàn)中毒癥狀者，應立即把他轉移到空氣新鮮的地方，給予人工呼吸或氧氣吸入。生產和使用乙炔的場所要有良好的通風，空氣中乙炔的濃度應控制在2.5%的1/3以下即0.8%以下，這既是防爆安全指標，也可作為衛(wèi)生指標。第二節(jié)溶解乙炔氣體的特76第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構（一）溶解乙炔氣瓶溶解乙炔氣瓶（簡稱乙炔瓶）是指裝有專用瓶閥、配戴專用瓶帽，帶有安全裝置（易熔合金塞），內含填料，注有或待注丙酮的用以貯運溶解乙炔的壓力容器。目前，國內在用乙炔瓶絕大多數(shù)是40L的，大于或小于40L的乙炔瓶數(shù)量很少。公稱容積40L的乙炔瓶的瓶體，我國和大多數(shù)國家一樣，是鋼質焊接結構。國外有無縫結構的乙炔瓶。由于小乙炔瓶的需要日益迫切，《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》允許采用無縫結構瓶體，也允許采用非鋼材質制造瓶體。改變瓶體結構和材質，應按《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的有關規(guī)定，履行試制、試驗、技術鑒定、審批程序。我國無縫結構的乙炔瓶，一般為小容積（＜10L）產品，已投入使用。除有40L乙炔瓶的優(yōu)點外，還具有重量輕便于攜帶，操作靈活，使用方便等特點。與相應容積的小氧氣瓶配套，組成便攜式焊割器，適用于造船、建筑、交通部門，機械維修，高空作業(yè)，井下施工，消防搶險、野外勘探、公安部隊執(zhí)行特殊任務等。第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構（一）77第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構1.鋼瓶①鋼瓶的瓶體鋼瓶的設計和材料選用應符合《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的有關規(guī)定，但鋼瓶的規(guī)格、水壓試驗壓力和氣密性試驗壓力，應符合GB11638《溶解乙炔氣瓶》或相應行業(yè)標準的規(guī)定。圖乙炔瓶的結構1、外殼2、封頭3、封頭4、底座5、頸部6、易熔塞第三節(jié)溶解乙炔瓶的78第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構②閥座與塞座鋼瓶閥座、易熔合金塞座的螺紋型式、規(guī)格和加工精度，應符合要求。第三節(jié)溶解乙炔瓶的79第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構③鋼印標記和檢驗色標乙炔瓶的鋼印必須準確、清晰和排列整齊。鋼印標記的內容和位置，應符合《溶解乙炔氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》附錄2《溶解乙炔氣瓶的鋼印標記和檢驗色標》的規(guī)定。圖乙炔瓶的鋼印標記位置第三節(jié)溶解乙炔瓶的80第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構制造鋼印標記的項目和排列圖中代號含義如下：1—監(jiān)督檢驗標記；8—制造廠代號；2—氣體化學分子式9—制造年、月3—乙炔瓶編號；10—鋼瓶實際容積，L；4—鋼瓶水壓試驗壓力，MPa11—在基準溫度15℃時的限定壓力，MPa；5—筒體設計壁厚，mm；12—乙炔瓶皮重，kg；6—鋼瓶質量，kg；13—鋼瓶內填料的孔隙率，%；7—制造廠檢驗標記；14—非丙酮溶劑的標記。第三節(jié)溶解乙炔瓶的81第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構目前，全國的乙炔瓶所用溶劑都是丙酮，實際上都不用打“非丙酮溶劑”鋼印。乙炔瓶皮重：鋼瓶、填料、附件（瓶閥、固定式專用瓶帽、易熔合金塞和檢驗標記環(huán)）的質量與丙酮規(guī)定充裝量之和。第三節(jié)溶解乙炔瓶的82第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構檢驗鋼印標記的排列如圖所示。乙炔檢驗鋼印標記的排列第三節(jié)溶解乙炔瓶的83第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構檢驗鋼印標記，也可打在檢驗標記環(huán)上，排列如圖所示。檢驗標記環(huán)為鋁制，套在瓶閥和閥座之間。檢驗標記環(huán)上檢驗鋼印標記的排列第三節(jié)溶解乙炔瓶的84第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構鋼印字體高度10—15mm，深度0.3—0.5mm.在檢驗鋼印標記上，還應按檢驗年份涂檢驗色標。這是為了更醒目辨認到期需定期檢驗的瓶。例如：涂有橢圓形淡紫色檢驗色標的瓶，必須在1993年內定檢；在1994年如仍有橢圓形淡紫色檢驗色標的瓶出現(xiàn)，就很容易識別出此瓶超期未檢，應停止充裝、使用，即刻送檢。新出廠的檢驗色標，由制造廠涂敷；在用瓶，由檢驗單位涂敷。檢驗色標的顏色和形狀，應符合相應國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定。第三節(jié)溶解乙炔瓶的85第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構④顏色標記乙炔瓶的顏色標記，應符合GB7144《氣瓶顏色標記》的規(guī)定。乙炔瓶外表面為白色，瓶在“制造鋼印標記”一側的瓶體上環(huán)橫寫“乙炔”，軸向豎寫“不可近火”?！耙胰病弊謽游挥谄扛?/4處，“乙炔”居中的下方瓶面豎寫“不可近火”?！耙胰病?、“不可近火”字色為大紅。字樣一律用仿宋體，對于公稱容積40L的乙炔瓶，字體高度為80—100mm。⑤產品合格證乙炔瓶出廠時，制造單位應逐只出具產品合格證，按批出具批量檢驗質量證明書。乙炔瓶充裝單位，應妥善保存產品合格證、質量證明書作為存檔資料。第三節(jié)溶解乙炔瓶的86第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構2、填料多孔填料（簡稱填料）指在一定條件下，原材料在鋼瓶內反應、成型，充滿容腔的一種整體多孔物質，其結構能吸附“溶劑/乙炔”溶液。我國乙炔瓶的填料為整體硅酸鈣多孔物質。填料的作用如果乙炔瓶中只充裝丙酮而沒有多孔填料，還不能達到乙炔瓶安全使用的目的。固型硅酸鈣填料的主要作用是：①均勻地分布溶劑由于多孔性填料中均勻地分布著大量的毛細孔，增加了填料的比表面積，從而使氣瓶內的溶劑均勻分布，以防止溶劑從氣瓶中流出。②增大氣液接觸面積由于多孔填料具有較大的比表面積，從而使溶劑和乙炔的接觸面積也較大，保證了乙炔充分地溶解在丙酮中和從丙酮中釋放出來。③阻止乙炔分解爆炸的傳播由于填料的毛細孔非常細?。ù蟛糠挚讖叫∮?μm），從而把乙炔氣體及丙酮液體很好地分隔開，使得某一點的乙炔分子分解時，不致傳播至鄰近的乙炔分子，有效地阻止了乙炔分解爆炸的傳播。同時，填料毛細孔的固體表面及孔壁，對乙炔聚合、分解時產生的熱量，具有吸熱而起冷卻作用，使得乙炔聚合、分解僅局限于一點。此外，細小的毛細孔還具有滅火性能。當燃燒火焰進入毛細孔時，因不能順利通過而熄滅，從而達到阻火作用。填料的主要作用是，利用填料的微孔結構去分散溶解于溶劑中的乙炔，以避免產生分解爆炸。第三節(jié)溶解乙炔瓶的87第三節(jié)溶解乙炔瓶的結構3、溶劑所謂溶劑，是通過填料吸附，用以溶解和釋放乙炔氣的一種液體。溶解乙炔溶劑，目前工業(yè)上實用的有丙酮和二甲基甲酰胺（D、M、F）二種。丙酮對乙炔有較大的溶解度，毒性較小，在工業(yè)上易于制取，來源豐富，價廉。我國采用工業(yè)丙酮作溶劑。D、M、F對乙炔的溶解度比丙酮的溶解度大，但毒性大且價格貴，使用不方便，故用者不多。溶劑的作用①增大乙炔瓶的有效容積由于丙酮對乙炔氣的溶解，使得乙炔氣的充氣量大大增加。丙酮在20℃、0.1