试论乙炔气瓶的丙酮充装质量
6页1、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
2、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,
3、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、
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