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文檔簡介
氣瓶檢驗程序第1頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一第五章
溶解乙炔氣瓶充裝站第2頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一第一節溶解乙炔氣及溶解乙炔氣瓶充裝站第二節溶解乙炔氣瓶充裝站充裝作業環境及安全設施的鑒定評審第三節溶解乙炔氣瓶充裝站充裝工藝設備和檢測手段的鑒定評審第四節溶解乙炔氣瓶充裝站充裝工作質量的鑒定評審第3頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一
第一節溶解乙炔氣及溶解乙炔氣瓶充裝站用碳化鈣與水作用或天然氣裂解制得的氣體是粗乙炔。粗乙炔在生產工藝中經凈化、壓縮、溶解于丙酮中,貯存在充滿多孔填料氣瓶內稱之為溶解乙炔。從事乙炔氣的生產及充裝的單位,稱為溶解乙炔氣氣瓶充裝站,乙炔氣的充裝過程是乙炔氣在加壓條件下,溶解于分散在乙炔瓶中的丙酮里的過程。乙炔氣的充裝是在充裝臺實現的。第4頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一一、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,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1.分了式:C2H2;結構式HC≡CH;乙炔分子量26.038;標準狀態下的克分子體積22.223L.2.密度乙炔氣體在標準狀態下的密度為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.相點參數物質的氣、液、固三相處于平衡狀態時稱為三相點。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下是比較穩定的。當在189.13K時,固態乙炔的密度為0.729g/cm3。第5頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一4.臨界點參數對瓶裝介質的狀態而言,主要是氣態和液態之間的互變,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.導熱系數乙炔在臨界狀態下的導熱系數為212.522J/m.h.K,在0℃和760毫米汞柱時,乙炔的導熱系數為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狀態下,聲音在乙炔中的傳播速度為328m/s。第6頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(二)、乙炔的ρ-V-T關系理想氣體狀態方程如下:
pV=nPT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(mol);
T——絕對溫度(K);
R——通用氣體常數,R=8.314(J/K·mol)理想氣體狀態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下的pV乘積值與該氣體在標準狀態(0℃、1atm)下的p0V0乘積值之比稱為阿瑪伽單位壓縮系數(亦稱壓縮成度系數),以Am表示。Am是實驗系數。乙炔在不同溫度、壓力下的Am值列于教材中表5.5。第7頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(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.穩定性好。長時間反復進行乙炔的溶解和釋放穩定性要好,危險性盡可能小。c.揮發性小。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8頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一2、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9頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一3.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。據此數據,對容積40L,丙酮裝量17L,在環境溫度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10頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(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。如果發現有水合晶體生成,應立即升溫降壓予以消除。第11頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(五)、蒸汽壓液體蒸發產生蒸汽,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,當液體的蒸發量與蒸汽的冷凝量相等時,達到汽液動平衡,這種狀態稱為飽和狀態,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。高壓氣態乙炔的化學性質很不穩定,高壓液態乙炔更危險,激發能量很低,稍受震動或沖擊就會發生爆炸,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,防止液態乙炔的生成。防止液態乙炔產生的措施:①不要超壓特別是環境溫度較低,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12頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一二、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13頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(三)、取代反應在乙炔分子中三鍵碳原子上的氫原子,非常活潑,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14頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一三、乙炔的爆炸性質溶解乙炔工業的工藝并不復雜,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15頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一4.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16頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(二)、乙炔燃燒爆炸的發火源乙炔與空氣(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。各種發火源如表:外部能量形式發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、自發熱(分解、氧化、聚合)第17頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一各種發火源中,光能對乙炔幾乎沒有影響,其他各種發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生爆炸。第18頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(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19頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一四、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在居住區大氣中的一次最高允許濃度為0.01mg/m3,作業場所空氣中的最高允許濃度為10mg/m3;PH3在作業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,也可作為衛生指標。第20頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一五、溶解乙炔的充裝工藝及工藝流程(一)、工業生產乙炔的方法1.電石法2.甲烷裂解法3.烴類裂解法第21頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(二)、溶解乙炔充裝工藝及工藝流程溶解乙炔充裝工藝及工藝流程指的是生產系統生產的乙炔氣從貯氣罐經壓縮機、氣液分離器、高壓干燥器直至充裝的充裝工藝過程。(不含從電石至成氣的生產過程。)溶解乙炔充裝工藝流程示意圖1.氣罐2.膜片式壓縮機
3.氣液分離器4.高壓干燥器5.充裝排第22頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一六、溶解乙炔充裝設備(一)、乙炔壓縮機(二)、干燥設備(三)、背壓閥(四)、乙炔充裝排第23頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一第二節
溶解乙炔氣瓶充裝站充裝作業環境及安全設施的鑒定評審一、溶解乙炔氣瓶充裝裝站站址設置、建筑(一)站址的一般要求:根據GB50031《乙炔站設計規范》溶解乙炔氣瓶充裝站的站址設置應符合下列要求:1.乙炔站嚴禁布置在易被水淹沒的地方2.不應布置在人員密集區和主要交通要道處3.氣態乙炔站,乙炔匯流排間宜靠近乙炔主要用戶處4.應有良好的自然通風5.應有近期擴建的可能性6.乙炔站應布置在氧氣站空分設備吸風口處全年最小頻率風向的上風側第24頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(二)與建筑物、構筑物的防火間距生產廠房、倉庫與其它建、構筑物之間的防火間距應符合《建筑設計防火規范》和《乙炔站設計規范》的要求。1.電石庫與其它建、構筑物之間的防火間距不應小于表5.17的規定。電石庫與制氣站房相鄰較高一面的外墻為防火墻時,其防火間距可適當縮小,但不應小于6m。2.獨立的乙炔瓶庫與其它建筑物和屋外變、配電站之間的防火間距,不應小于教材中表5.18的規定。3.乙炔站與其它建筑物的防火間距不應小于教材中表5.19的規定。第25頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(三)、與鐵路、道路及氧氣站的防火間距乙炔站、電石庫、水槽式貯氣罐與鐵路、道路等防火間距不應小于教材表5.20的規定。(四)、建筑結構及裝卸平臺、地面、泄壓面積、通風1.要明確劃分有爆炸危險區和非爆炸危險區域。應按《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》和《乙炔站設計規范》的規定執行。a.發生器間、乙炔壓縮機、灌瓶間、電石渣坑、丙酮庫、空瓶間、實瓶間、貯罐間、電石庫、中間電石庫、電石渣泵間、乙炔瓶庫、露天設置的貯罐、電石渣處理間及凈化器間,應為爆炸危險區1區;b.氣瓶修理間、干渣堆場,應為爆炸危險區2區;c.機修區、電氣設備間、化驗室、澄清水泵間及生活間,應為非爆炸危險區。2.乙炔站應設置圍墻或柵欄。圍墻或柵欄至乙炔站有爆炸危險的建筑物、電石渣坑的邊緣和室外乙炔設備的凈距,不應小于下列規定:a.實體圍墻(高度不應低于2.5m)為3.5m;b.空花圍墻或柵欄為5m。第26頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一3.充裝站有爆炸危險的生產間(包括乙炔壓縮機間、灌瓶間、空瓶間、實瓶間、乙炔瓶庫等)的火災危險類別為GBJ16規定的甲類,廠房應與一、二級耐火等級的單層建筑。4.固定式乙炔發生器及其輔助設備或灌瓶乙炔壓縮機及其輔助設備,應布置在單獨的房間內。5.電石破碎與電石庫存毗連建造時,其毗連處的墻應為無門、窗、洞的防火墻;當工藝要求設門時,可設能自動關閉的甲級防火門。6.乙炔站的主要生產間的屋架下弦高度,不宜小于4m。7.除電石等庫房外,有爆炸危險的生產間應設置泄壓面積,泄壓面積與廠房容積的比值,應符合《建筑設計防火規范》的要求,且宜為0.22,泄壓設施宜采用輕質屋蓋或屋蓋上開口作為泄壓面積。第27頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一8.有爆炸危險的生產間,宜采用鋼筋混凝土柱、有防火保護層的鋼柱承重的框架或排架結構,并宜采用敞開式的建筑。圍護結構的門、窗應向外開啟。頂柵應盡量平整,避免死角。9.有電石粉塵房間的內表面,應平整、光滑。10.有爆炸危險生產間之間的隔墻,其耐火極限不應低于1.5h。門為丙級防火門。11.無爆炸危險的生產間房間、辦公室、休息室等,宜獨立設置,當貼鄰站房布置時,應采用一、二級耐火等級建筑,且與有爆炸危險生產間之間,應采用耐火極限不低于3h的無門、窗、洞的非燃燒體墻隔開,并設有獨立的出入口,當需連通時,應設乙級防火門的雙門斗,通過走道相通。有爆炸危險的生產間與值班室之間的窺視窗,應采用耐火極限不低于0.9h的密封玻璃窗。12.有爆炸危險的生產間與無爆炸危險的生產間或房間的隔墻上,有管道穿過時,應在穿墻處用非燃燒材料填塞。第28頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一13.灌瓶間和實瓶間的窗玻璃,宜采取涂白漆等措施。14.空瓶間實瓶間應設置乙炔瓶裝卸平臺,平臺高出地面0.4-1.1m,平臺寬度不宜超過3m。15.裝卸平臺應設置大于平臺寬度的雨蓬。雨蓬和支撐應為非燃燒體。空瓶間實瓶間應分別設置,灌瓶間可通過門洞與空瓶間和實瓶間相通,各自應設獨立的出口。16.灌瓶間、空瓶間、實瓶間的運瓶通道不宜小于1.5m。17.有爆炸危險的1類區,各建筑物內應有自然通風,強制通風設備,自然通風每小時不應少于3次,強制通風設備應與可燃氣報警儀聯鎖。18.壓縮機閥、空瓶閥、實瓶閥、灌瓶閥、裝卸平臺的地面應平整,用不發火花的材料鋪設。第29頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一二、消防設施(一)、警示標志廠門、廠區、壓縮機房、灌瓶間、實瓶間、空瓶間、裝卸平臺均應有醒目的安全警示標志(二)、消防栓、消防器材1.消防水源①消防水源a.消防水需有貯存設施,可建造獨立的貯水池,或貯存在清水池、高位水池中,但必須確保消防用水不作它用。b.消防水貯量應按火災危險性最大裝置的一次滅火用水量考慮,依據消防用水量的有關規定設計確定。c.消防水池的補水時間不宜超過48h。②消防用水量工廠、倉庫和民用建筑室外消防用水量,應按同一時間內的火災次數和一次滅火水量確定。同一時間內的火災次數按教材中表5.22的規定。建筑物的室外消火栓用的水量,不應小于教材中表5.23的規定。消防水量是根據滅火次數,廠房和庫房類別,建筑物的體積,耐火等級等的不同而選取。第30頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一2.消防水泵房①消防水泵房宜與生產和生活水泵房等建筑物合建,其耐火等級應不低于二級。②消防水泵應保證在火場斷電時仍能正常運轉。③消防水泵應設置容量不小于最大泵的備用泵,一組消防水泵至少應有兩條吸水管。當其中一條發生故障時,其余的吸水管仍能確保正常供水。3.移動式滅火器材的設置移動式滅火器材的種類及數量,應根據場所的火災危險性,占地面積及有無其它消防設施等綜合考慮,一般可參照教材中教材中表5.24設置。對易發生火災的個別地點,除按下表設置外,還要適當增設較大型的推車式干粉滅火機。尤其對于發生器間、電石庫、破碎間、中間電石庫等不能以水救火的廠房,均應設置較大型的推車式干粉滅火機。4.自動噴水系統各種危險等級自動噴水滅火系統的基本設計數據如教材中表5.25所示。乙炔充灌間作業面積大,乙炔瓶都排在一起,乙炔瓶數量多,屬嚴重危險級,必須設置自動噴水滅水系統。在發生火情時,及時打開自動噴水系統,其給水強度應滿足10L/min·m2,造成強大水幕。應每周啟動檢查一次。第31頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(三)氣瓶存放區設置1、乙炔瓶的數量,不宜少于用戶一晝夜用氣瓶數的5倍計算。2、乙炔站的乙炔實瓶貯量,不應超過三晝夜的罐瓶量。3、乙炔實瓶貯量不超過500個時,灌瓶站房和制氣站房可設在同一座建筑物內,但應以防火墻隔開。灌瓶站房的空瓶間和實瓶間的總面積不應超過200m2。灌瓶站房的乙炔實瓶貯量超過500個時,灌瓶站房和制氣站房應為兩座獨立的建筑物。灌瓶站房中實瓶的最大貯量,不應超過1000個,并且空瓶間和實瓶間的總面積,不應超過400m2。4、灌瓶間、空瓶間和實瓶間,應有防止倒瓶的措施。5、灌瓶間、空瓶間和實瓶間的通道凈寬度,應根據氣瓶的運輸方式確定,但不宜小于1.5m。6、空瓶間、實瓶間和電石庫應設置氣瓶或電石桶的裝卸平臺。平臺的高度應根據氣瓶或電石桶的運輸工具確定,宜高出室外地坪0.4—1.1m;平臺的寬度不宜超過3m。灌瓶間、空瓶間、實瓶間和裝卸平臺的地坪,應采取相同的標高。中間電石庫的地坪,應比發生器間的地坪高出0.1m。電石庫的室內地坪,應比裝卸平臺的臺面高出0.05m。電石庫如不設裝卸平臺時,室內地坪應比室外地坪高出0.25m。第32頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(四)消防通道充裝站內必須有足夠消防車行駛的消防通道,消防通道的設置應能滿足一旦發生事故消防人員及消防措施能夠到達充裝站的任何一個地點。(五)消防部門的消防安全意見書第33頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一三、安全技術條件(一)防雷電裝置乙炔站和露天設置的貯罐的防雷,應按《建筑物防雷設計規范》的規定執行。一般可在生產區域設置30m高避雷針(塔)4支(座),形成區域保護避雷網或2支避雷針組成的避雷設施。并每年經過有關部門的檢測。有檢測報告。(二)電氣設備與防爆1.乙炔發生器、乙炔壓縮機等設備,必須采用適用于乙炔dIICT2(B4d)級的防爆型電氣設備或儀表。當受條件限制,需采用不適用于乙炔的或非防爆型電氣設備或儀表時,應將其布置在單獨的電氣設備間或室外。電氣設備間與發生氣或乙炔壓縮機間之間,應為無門、窗、洞的非燃燒體隔開。布置在室外的電氣設備,應有防雨雪措施。
2.乙炔站的供電,按《工業與民用供電系統設計規范》規定的負荷分級,除不能中斷生產用氣者外,可為三級負荷。3.乙炔壓縮機、電石破碎機、爆炸危險場所通風機等設備,當采用皮帶傳動時,皮帶應有導除靜電的措施。乙炔設備、乙炔管應有導除靜電的接地裝置,接地電阻不應大于10Ω,應在設備檢修后及每年至少定期檢測一次。有爆炸危險的場所應設置易于導除人體靜電的設施,如安裝接地的門把手、欄桿等。第34頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一4.濕式貯罐的鐘罩,應設置上、下限位的控制信號和壓縮機的聯鎖裝置。信號的位置,應便于操作人員觀察。5.乙炔站的1區爆炸危險區,應設乙炔可燃氣體測爆儀,并與通風機聯鎖。6.凡與乙炔接觸的計量器、測溫筒、自動控制設備等,嚴禁選用含銅量70%以上的銅合金,以及銀、汞、鋅、鎘及其合金材料制造的產品。7.爆炸危險區的照明燈具、電動葫蘆、控制按鈕、接線盒、電扇等,應是dIICT2(B4d)防爆型電器。(三)截止閥與阻火器的設置乙炔充灌排每排的進口管上應設置一只主截止閥,在充灌排各分配接口處必須設置分配截止閥,應一瓶一閥。在充灌排的末端應設有通向乙炔氣柜的回流管,回流管道上應設截止閥。每一充灌排上至少應設一只乙炔壓力表。乙炔管道和所連接的設備中,在下列部位必須設置阻火器;a)高壓干燥器的出口管路上;b)各充灌排的主截止閥前;c)充灌排的各分配截止閥后;d)高壓乙炔放回低壓乙炔的管路上。第35頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(四)充裝排的水冷卻噴淋裝置乙炔充裝排上應設置水冷卻噴淋裝置,且能噴到所有乙炔瓶。(五)乙炔氣體回流管乙炔充裝排應安裝乙炔氣體回流管(又稱回氣管),將高壓乙炔放回低壓乙炔管道。(六)氣體危險濃度報警裝置:乙炔站的1區爆炸危險區,均應設乙炔可燃氣體測爆儀。并與通風機聯鎖。測爆儀應按期進行校驗。(七)惰性氣體置換裝置乙炔設備管道系統應有含氧量小于3%的惰性氣體置換裝置。(八)乙缺排放管的放置。乙炔放散或排放管的設置應各自單獨引至室外,引出管管口應高于屋脊,且不得小于1m。(九)防護用品的配置充裝站應備有防止靜電的工作服,不產生火花的工作鞋及手套等防護用品,備有應急的藥品。(十)車輛防火器材的配置充裝站應備有不同型號機動車輛所需的阻火器。(十一)工具充裝站應選用不產生火花的防爆工具。第36頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一四、搶險措施(一)應急救授預案溶解乙炔氣瓶充裝站應根據可能發生安全事故制定應急救援預案,應急救援預案的制定應符合《安全生產法》、《危險化學品安全管理條例》的有關規定,能夠提高對突發事故的處理能力,迅速有效地將事故損失減至最少。(二)應急救援設備及工具1、應急通訊設施,應有24小時有人值班聯絡的通訊設備。2、應急救援時所需的設備及工具應完備。(三)應急救援演練記錄每年至少進行二次應急救援演練,演練有記錄。五、檢修間(一)溶解乙炔氣瓶充裝站應設有設備檢修間。(二)檢修間的工具設備配置應能滿足需要。(三)檢修人員資質焊工、電工應持特種作業許可證上崗。瓶閥維修人員應有瓶閥生產企業的委托書。第37頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一第三節
溶解乙炔氣瓶充裝站充裝工藝設備和檢測手段的鑒定評審一、工藝設備(一)工藝設備溶解乙炔氣瓶充裝站充裝的工藝設備主要指的是乙炔壓縮機,氣瓶分離器和高壓干燥器。凈化后的乙炔氣經專用的乙炔壓縮機從常壓壓縮到≤2.45MPa的壓力,然后通過干燥除去乙炔氣中殘存的水蒸汽,充灌到乙炔氣瓶中。氣瓶分離器又稱高壓乙炔油水分離器,氣瓶分離器利用液體和氣體的重度差別,利用氣流方向及速度改變的慣性作用,使高壓乙炔氣中的油和游離水分離出來。高壓干燥器內裝有氯化鈣,含有水分的高壓乙炔氣通過高壓干燥器,水份被氯化鈣吸收,使乙炔達到一定的干燥度。高壓干燥器與氣瓶分離器應定期檢驗。檢驗周期為3年。檢驗工作必須由取得檢驗資質的單位進行。第38頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一(二)工藝管道1、乙炔管道應采用無縫鋼管(GB8163,20號鋼以正火狀態供應),管內徑不應超過20mm;管壁厚度不應小于教材中表5.26的規定。2、乙炔管道的閥門和附件應采用鋼、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或含銅量不超過70%的銅合金材料制造的產品。閥門和附件的公稱壓力不應小于25MPa。管道的連接必須保證密封可靠,宜采用焊接和高壓卡套接頭;而與閥門、附件、設備連接處,可采用法蘭或螺紋連接。3、乙炔高壓軟管必須能抗乙炔、溶劑的腐蝕,不得選用能導致燃燒、爆炸的材料;內徑小于或等于6mm的高壓軟管必須能承受大于或等于60MPa的爆破壓力。4、乙炔管道在安裝前必須作30MPa的耐壓試驗,安裝后的管道系統作3MPa氣密性試驗和2.5MPa泄漏量試驗。5、乙炔匯流排應直線布置,不得拐角布置;雙排布置時,其凈距不宜小于2m。6、乙炔充灌排每排的進口管上應設置一只主截止閥,在充灌排各分配接口處必須設置分配截止閥,應一瓶一閥。在充灌排的末端應設有通向乙炔氣柜的回流管,回流管道上應設截止閥。每一充灌排上至少應設一只乙炔壓力表。7、乙炔充灌排上應設置水噴淋冷卻裝置,且能噴到所有乙炔瓶。第39頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一8、乙炔管道和所連接的設備中,在下列部位必須設置阻火器:a.高壓干燥器的出口管路上;b.各充灌排的主截止閥前;c.充灌排的各分配截止閥后;d.高壓乙炔放回低壓乙炔的管路上。阻火器的選用應符合ZBJ76020中5.15.5.1的規定。9、乙炔設備、管道系統應有含氧量小于3%的惰性氣體置換設施。10、乙炔設備、管道、充灌排應有導除靜電的接地裝置,接地電阻不應大于10Ω,應在檢修后及每年至少檢測一次。第40頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一二、生產(介質儲存)能力根據氣瓶充裝許可監督管理規則中關于儲存能力和自有產權氣瓶的數量的規定,由發證機關根據當地具體情況予以規定。第41頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一三、氣瓶管理(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是40L的,大于或小于40L的乙炔瓶數量很少。公稱容積40L的乙炔瓶的瓶體,我國和大多數國家一樣,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察規程》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察規程》的有關規定,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,井下施工,消防搶險、野外勘探、公安部隊執行特殊任務等。第42頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一1.鋼瓶①鋼瓶的瓶體鋼瓶的設計和材料選用應符合《氣瓶安全監察規程》的有關規定,但鋼瓶的規格、水壓試驗壓力和氣密性試驗壓力,應符合GB11638《溶解乙炔氣瓶》或相應行業標準的規定。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②閥座與塞座鋼瓶閥座、易熔合金塞座的螺紋型式、規格和加工精度,應符合要求。第43頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一③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察規程》附錄2《溶解乙炔氣瓶的鋼印標記和檢驗色標》的規定。圖乙炔瓶的鋼印標記位置制造鋼印標記的項目和排列圖中代號含義如下:1—監督檢驗標記;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44頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一圖乙炔瓶制造鋼印標記的項目和排列目前,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)的質量與丙酮規定充裝量之和。第45頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一檢驗鋼印標記的排列如圖所示。乙炔檢驗鋼印標記的排列檢驗鋼印標記,也可打在檢驗標記環上,排列如圖所示。檢驗標記環為鋁制,套在瓶閥和閥座之間。標記的排列檢驗標記環上檢驗鋼印第46頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一鋼印字體高度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,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標準的規定。第47頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一④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”。“乙炔”、“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48頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一2、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49頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一3、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,在工業上易于制取,來源豐富,價廉。我國采用工業丙酮作溶劑。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生爆炸的。據實驗: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50頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一4、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。附件的設計、制造,應符合《溶解乙炔氣瓶安全監察規程》和相應國家標準或行業標準的規定。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的規定。B.同一制造單位生產的同一規格、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、試驗方法和檢驗規則,應符合GB10879《溶解乙炔氣瓶閥》的規定。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;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51頁,共60頁,2023年,2月20日,星期一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
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