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环保安全篇 论永久气体的充装速度 株洲硬质合金集团公司 文树德 l、问题的提出 特管理协会共同组织的对湖南常德、衡阳、郴州三地区60个气体充装资质换证(取证)评审，60 个充装站中永久气体站占有一定比例，这些永久气体充装站的气体充装速度几乎全部不合规 范，如个别氧气站氧气充装速度最快的仅为6min。 气瓶充装站数以千计，不难估计，由于缺乏重视，这数以千计的充装单位，气体充装过速是十分 普遍的。． 这里不得不特别指出，由于气体充装过速而引发充充装时的恶性事故也有所发生。如湖南 台，而氧气充装排的规格仅为“2×12”即12头一组，分两组。由于充装时间短、充装速度太快， 国内外罕见的。三次爆炸的特点是：爆炸都是在充装快要结束时，此时气体充装压力较高。爆 最高的时候发生的，以第三次[1990年8月9日]估算，充装温度在60_-70℃之间。 2、充气过速的危害 2．1充气过速产生高温，能引发充装中的助燃气体或可燃气体的燃烧，甚至引发爆炸。 气体充装速度过快，充入气瓶内的气体温度很高。根据作者观察和实测表明：若从常压到 度约20℃一30℃不等，若充装时间更短，气体温度将高出环境温度30℃以上，甚至更高。 气瓶过速充气为何会产生高温呢?我们不妨从分子原子论的观点来分析一下：任何气体， 包括液态气体和气态气体也和其他物质一样都是由分子所组成(当然分子系由更小的微粒—— 体分子总体积仅占气体体积的万分之四，即体积为10L的气体其气体分子总体积只有4c矗，其 余9996ema都是空间。例如永久气体，当我们对其压缩时，减少的只是气体分子间的空间和平 增大的压缩过程，必须释放大量能量(热能)，气体的压缩速度越快，释放的热能就越高。假设： 外界进行热交换，可以近似地看作是“绝热压缩”过程，根据理想气体绝热压缩公式计算。 疋唧(鲁)单 1“ 环保安全首 式中：T】·卫——气体初始和终了时的绝对温度K； Pl·P2——气体初始和终了时的绝对压力Mpa； 卜绝热指数，氧K=1．4 根据上式计算瓶内气体温度可达数百度，甚至近1000。C。这样高的温度可使充装系统的阀 门填料、充装软质导管甚至燃(熔)点较低的金属和合金材料燃烧或熔化。当然这只是一个假设 计算数据，充装速度那么快是不切实际的，这只是说明充装时间越短，产生的温度就越高的问 题。 2．2当液态气体汽化充装时，充气过速，由于种种原因，如汽化器液化能力过小：液体泵供 液过量等，容易造成液态气体直接进入钢瓶内，导致汽化后超压，超装发生爆炸事故。 2．3高速充气影响瓶装气体质量 。 以瓶装氩气而言，用户除要求缸具备应有纯度之外，还必须保证其气的质量[数量]，要求 温度(200c)时，瓶内压力仅为13Mpa，这就影响产品质量，影响市场销售，用户不满意。 2．4高速高温充装，由于突然增温、增压，包装气体的容器——钢质气瓶承压性能与强度将 发生变化而导致气瓶事故。 3、造成充气过速的原因 3．1气体充装单位未明了气瓶充气过快的危害，部份充装单位领导误认为：“充装速度快， 可提高生产效率”，而忽略了充装安全。 3．2设计不合理，对充装系统含液体泵——充装排以及气体压缩设备一充装排的规格、 生产能力未进行平衡计算，设备选型不合理。如某气体站100Nm3／h压缩设备6台，选用“2× lO”，以致造成每生产充装10瓶[或12瓶]时间仅6—7miIl的过速的极不安全的严重局面。 3．3气体充装单位未进行正规设计，加之设备供货商盲目供货。气体充装单位不进行正规 设计和选型是造成充气过速的原因。加之全国数十至上百家液体低温贮槽、液体泵、汽化器、气 体充装排厂商大部份为中间商，无设计能力，也无这方面常识，盲目向气体充装单位提供不配套 的气体设备装置，以致造成生产充装过速。 4、气体充装速度的法规标准依据 8m3／h(标准状态气体)且充装的时间不应少于30min．”。 不得小于45min(40L气瓶)。” 充装规定》中6．1．5条：“乙炔瓶的充装容积流速应小于O．015m3／(h．L)。” 5、标准充装速度的计算 。 5．1新拟建液态气体汽化充装站应根据站的生产规模、市场需求等因素，选择适