试论乙炔气瓶的丙酮充装质量

试论乙炔气瓶的丙酮充装质量乙炔气瓶充装丙酮是乙炔气瓶充装乙炔气体过程中的重要环节，丙酮的充装质量直接关系乙炔气瓶的安全充装和安全使用。因此乙炔气瓶充装丙酮的质量一直受到乙炔气瓶充装单位的高效重视。本人就如何保证乙炔气瓶的丙酮充装质量谈一点看法。一、 丙酮的充装质量对乙炔气瓶安全性能的影响 1、乙炔气瓶中充装丙酮溶剂有3个作用： 乙炔气瓶中充装丙酮可以增大乙炔气瓶的有效容积，即在相同容积气瓶中加入丙酮比没有加入丙酮的气瓶充入乙炔气体重要多得多。在20和0.1MPa状况下，一个体积丙酮能溶解20个体积的乙炔气体。因此乙炔气瓶充装丙酮可以增大乙炔气瓶的有效容积。如容积为40L乙炔气瓶，当填料孔隙率为90%时，充装丙酮17.28L；当温度为20和充装压力为1.57MPa时，可以充装6.4Kg乙炔气体。如果没有充装丙酮的乙炔气瓶只能充装0.67Kg乙炔气体。另一方面当减压使用时，乙炔气体可以很快地从丙酮中释放出来。 降低乙炔气体的爆炸性能 A、分解爆炸 ： 乙炔气体分解反应式：C2H2 2C+H2+Q 在常压下乙炔气体在635时发生分解，但没有导致爆炸：若压力提高到0.1MPa时点火，就会发生分解爆炸。随着温度升高，激发能量增大，在较低压力下便发生分解爆炸。随着温度升高，激发能量增大，在较低压力下便发生分解爆炸。如果分解十份完全，而且没有能量损失，则分解产物的温度可达3100。由于乙炔分解是放热效应，在一定温度和压力下，即使没有氧气等助燃剂残余反应，也会导致爆炸。B、集合反应： 乙炔气体聚合反应式：3C2H2 C6H6+Q当温度超过200300工作压力小于0.3MPa时，乙炔气体就开始聚合作用，聚合作用是一个放热过程，形成更为复杂的化合物（如苯C6H6、苯乙烯C8H8），如热量不能及时导出，可是气体温度升高，又能加速聚合反应，很快就可达到分解爆炸温度（>540）而发生爆炸。C、燃爆性能 乙炔气体对氧化剂反应很敏感，常见的乙炔氧化反应就是乙炔气体在空气或氧气中燃烧，方程式：2C2H2 + 5O2=4CO2+2H2O+Q;乙炔气体在空气中爆炸极限为2.5%82%。在氧气中爆炸极限为2.3%93%；爆炸极限下限2.5%，小于10%；爆炸下限与上限只差大于20%；乙炔气体属于易爆介质。 冷却作用： 由于填料细孔壁和丙酮有良好的导热作用，使乙炔气瓶内局部发生聚合分解产生的热量会及时导出，组织乙炔气体分解爆炸的产生。 当乙炔气体溶解在丙酮中时，乙炔分子被丙酮分子所隔离和冷却，在一定的压力下起着阻止乙炔分解的作用，提高了乙炔气瓶的安全性能。2、丙酮充装量对乙炔气瓶安全性能的影响乙炔气瓶内部容积包括：调料容积、丙酮容积；溶解了乙炔气体的丙酮膨胀的容积和“安全空间”四部分。乙炔气瓶内应留有一定的“安全空间”容积，是为了在温度升高时使丙酮有膨胀的余地和缓冲气瓶高温时的压力变化。保证气瓶在65时瓶内不产生恒压而超压，也有利于克服气瓶在充装中可能产生的误差。由于“安全空间”容积被瓶内气态乙炔所占据，若“安全空间”容积增大，瓶内气态乙炔量也增大，瓶内气态乙炔量也增大，气态乙炔量过大稳定性差，乙炔气体分解易扩散，对安全是不利的，同时由于丙酮量减小，乙炔气体的充装量减小，影响乙炔气瓶的经济性。3、 丙酮的质量对气瓶安全性能的影响： 乙炔气瓶用丙酮的品质是指含水量，丙酮中含水，将会造成瓶内丙酮出现“假重”现象，致使乙炔充装量剧减；同时瓶内含水量增加，还会使瓶内壁腐蚀速度增大，降低气瓶的寿命，影响乙炔气体的质量。二、 影响丙酮充装质量的主要因素 通过实践认为影响丙酮充装质量的因素如下： 1、丙酮和乙炔气体的品质 丙酮和乙炔气体的品质包含两方面内容，一是丙酮和乙炔气体的含水量，若含水量超标，将会造成气瓶内丙酮出现“假重”，明显降低乙炔气体充装量。二是乙炔气体中含有磷化氢和硫化氢等“不溶性”气体的良，若超标将会使气瓶静置后平衡总压力升高，造成瓶内补加丙酮量减少，在规定的平衡压力下乙炔气体充装量必然减少。磷化氢、硫化氢自燃点，有腐蚀性能，给乙炔气瓶增加潜在的危险因素。2、首次充装丙酮乙炔气瓶内的真空度首次充装丙酮的乙炔气瓶在充装丙酮前，应进行抽真空处理。瓶内真空度是指瓶内“不溶性”气体的含量。若超标将会使气瓶静置后平衡总压力升高，造成补加丙酮量减小，同时使瓶内含氧量增加；影响乙炔气瓶安全充装和安全使用。3、 丙酮的充装量丙酮的充装量是指乙炔气瓶在充装乙炔气体前瓶内所盛装丙酮的质量。充装量的多少直接关系乙炔气瓶内“安全空间”的大小，“安全空间”过大或过小对乙炔气瓶安全充装和安全使用有极大影响，是影响丙酮充装质量的关键因素。 4、充装丙酮的方法乙炔气瓶充装丙酮的方法有氮气加压法和丙酮泵加压法。氮气加压法充装丙酮时一般采用氮气直接加压充装丙酮，氮气压力大小将直接影响丙酮内含氮气量。若压力过大会造成丙酮内含“不溶性”气体增加。压力过高会造成加注丙酮时填料破碎降低填料孔隙率。若压力过低课造成重加丙酮时间过长或充加不进去。氮气的质量是指含氧量和水量，若氮气不合格将影响丙酮的含水量和充装安全。用丙酮泵加压法，连接管内空气含量对充装质量有明显影响，空气中氧气和氮气使“不溶性”气体含量增加，造成静置后平衡压力增加和不安全因素。三、 保证乙炔气瓶的丙酮充装质量应采取以下措施1、丙酮的品质应符合GB/T6026工业丙酮一等品的要求。2、乙炔气体的品质应符合GB6819溶解乙炔的要求。3、对首次充装丙酮的乙炔气瓶，应先抽真空，其真空度0.086MPa（650mmKg）。4、乙炔气瓶内剩余乙炔量的测定：瓶内剩余压力的测定：A. 测定前乙炔气瓶应在室内静置8h以上。B. 采用表盘直径100mm；精度不低于1.6级的压力表。C. 用温度计测定室内的温度。按GB13591-2009溶解乙炔气瓶充装规定表2表6选取乙炔气瓶内剩余乙炔量。5、 丙酮的充装乙炔气瓶充装或补加丙酮前应逐只称重：A. 称重衡器的最大量程应为乙炔气瓶充装后质量的1.5倍3.0倍，最好2.0倍。其校验周期不超过3个月，病每天用四等砝码至少校正一次保其准确。B. 称重结果，保留一位小数。确定丙酮充装量A. 首次重装丙酮的气瓶，丙酮充装量按GB11638溶解乙炔气瓶公式（1）计算： ms=0.38v B. 在用乙炔气瓶丙酮补加量按GB13591溶解乙炔气瓶重装规定公式（2）计算： mF=Tm+GsTA1丙酮的充装方法：A. 氮气加压法：充加丙酮时，先用压力<0.1MPa的氮气将丙酮储罐内的丙酮压入丙酮计量器里；然后关掉储罐与丙酮计量器之间的阀门，放掉氮气。再将丙酮计量器与乙炔气瓶连接管道阀门打开，用压力<0.8MPa的氮气将丙酮压进乙炔气瓶。充装丙酮时应将乙炔气瓶放置在称重衡器上，通过称重控制加入的丙酮量。B. 丙酮泵加压法：先把泵的启发打开，将调压器调至0.4MPa；把手轮和连接管对准乙炔气瓶，慢慢打开球阀并放弃空气，直到丙酮稳定地从连接管流出；关闭球阀、烃泵；把丙酮软管接到乙炔气瓶阀上，打开瓶阀，用球阀操作泵，加入定量的丙酮。充装丙酮时应将乙炔气瓶放置在称重衡器上，通过称重控制加入的丙酮量。充装丙酮后，应有专人采用复称衡器逐只复称乙炔气瓶丙酮的充装量，其允许偏差应符合GB13591溶解乙炔气瓶充装规定表7的规定，超压的气瓶必须进引处理。实施以上措施，能使乙炔批评内丙酮的充装质量得到有效保障，提高乙炔气瓶的安全性能。