浅谈液氯钢瓶过量充装的危害

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1、浅谈液氯钢瓶过量充装的危害液化气体的充装是冇一定量的限制的，液氯钢瓶的充装系数为1.25,即钢瓶装液氯的重量与钢瓶的实际容积之比不得大于1.25,对一吨的液氯钢瓶来说，钢瓶的公称容积为800L,钢瓶的充装量为lOOOKgo此时钢瓶的充装系数为1000/800=1.25,而此系数往往小于充装介质在充装温度下的物质密度，为什么要对钢瓶的充装确定一个充装系数，而不将钢瓶充满。下面我们就从液化气体在不同温度下在钢瓶中的状态变化说起。液化气瓶最高使用温度为60°C，低压液化气体的临界温度大于气瓶的最高使用温度，在合理控制充装量的条件下，瓶内的介质都处于气液共存状态，此时瓶内的压力为条件温度

2、下的饱和蒸汽压。如果钢瓶充装过量，液体的密度是随温度变化的，温度升高，出于物质的热胀冷缩的效应，液体的体积将膨胀，密度减小，此时液体将侵占钢瓶内的气相空间，当气相空间减小到零时，钢瓶将被液相充满。此时钢瓶中的介质处于液体的单一状态。液氯的密度和温度的关系见下表：单位（Kg/L）温度0510152030405060密度1•46851.4541.4401.4251.4111.3951.3481.3311.278例：有一液氯钢瓶，其额定的充装量为一吨，钢瓶的公称容积为800L.实际容积为830Lo钢瓶按额定充装量充装时，在钢瓶允许的最高工作温度60°C下，其瓶内的液相体积为V=1000

3、/1.278=782L经计算可知钢瓶的实际容积人于瓶内液体体积，钢瓶内冇气相空间，此时钢瓶的内压力为此时气液平衡的饱和蒸汽压，为1.78Mpa,小于钢瓶的公称工作压力2.00Mpao钢瓶处于安全状态。若钢瓶过量充装则易出现较人危险，：例如有一•化工厂曾发现一只液氯钢瓶过量充装187公斤，经处理才解除一重大安全隐患。现在我们来分析一下该钢瓶的危险性。首先，对钢瓶出现满液的温度进行测算。设此钢瓶的实际容积为830L,此吋达到满液的时的密度为：P=1187/830=1.430(Kg/L)从液氯密度表可推算在13°C下液体将充满钢瓶。钢瓶处于单一液态时，若温度继续升高，由于液体的膨胀受到

4、气瓶容积的限制，处于压缩状态，而且液体是不宜压缩的，这就使得瓶内的压力急剧升高。其次，面对此钢瓶的内压值进行分析。在分析钢瓶内压力时，必须考虑到钢瓶的温度和压力的升高对钢瓶容积的影响，因钢瓶的瓶体温度和内压力增人，将致使钢瓶瓶体膨胀，容积增人，从而缓解内压的升高，若不考虑这方面的影响，所得的结果将有较犬的误差。钢瓶的结构尺寸:容积V=8301、壁厚s=12mm>内径Di=800mm、外径Do=800+2X12=824mm瓶体材料特性：1.瓶体容积增大系数FvK=D0/Di=824/800=1.03经查Fv=3.06XlO^Mpa1瓶体材料的线膨胀系数Po=1.2XlO^C'12.

5、钢瓶内液氯的状态1.在此充装重量下，满液时液氯的密度P=1180/830=1.421Kg/L,经查钢瓶大约在13°C下出现满液的情况：液氯的体积膨胀系数1313=2.03X10-3°C-压缩系数ai3=1.536X10-3Mpa12.考察钢瓶在30°C下瓶内的液体压力液氯的膨胀系数及压缩系数B30=2.26X103oC-a30=1.97X103Mpa1B平均=(2.03X1(T碁2.26X10"3)/2=2.15XlO^C」、a平均=(1.97X10_3+1.536XIO'3)/2=1.753XW3Mpa1125At=t2—ti=3O-13=17°C满液状态下的液压公式P=[

6、(B^j—3Bo)/(a平均+Fv)]X/St+P?=[(2.15X1O_3-3X1.25XIO-5)/(1.753X1O_3+3.56X1O'4)]X17+0.76=18Mpa钢瓶的爆破压力的计算Pb=2XabXSa/(Do-Sa)=2X490X12/812=14.48Mpa气瓶的爆破压力按误差25%估算，则爆破压力值为18Mpa由以上计算进行比较此时钢瓶内内压力己经大于钢瓶的爆破压力，钢瓶在此内压的作用下必会发生破裂,致使钢瓶内的气体发生泄漏，从而造成重大的人生伤亡事故。从以上分析，钢瓶满液后随着温度的升高，瓶体材料克服液体的膨胀产生的内压力远远大于饱和蒸汽压的壇长，基本上温

7、度每升高1°C,钢瓶的内压将升高IMpao从而可知钢瓶的过量充装是钢瓶发生爆炸的一个重要原因。如何确保钢瓶的使用安全，就必须杜绝钢瓶过量充装问题。如何杜绝钢瓶的过量充装，必须作到以下几点：1.建立钢瓶充装的后的复称制度，钢瓶在充装后必须复称，复称必须冇记录,合格后方可入库。2.做好称重衡器的校验，保证称量的准确性。3.做好职工的安全教育，让每个从事钢瓶使用的人员都知道钢瓶过量充装的危害性及由此产生的严重后果。从主观意识上杜绝过量充装。