第一節(jié)? 氣瓶的結(jié)構(gòu)與減壓閥
(一)氣瓶的結(jié)構(gòu)
氣瓶是高壓容器,瓶內(nèi)要灌入高壓氣體,還要承受搬運、滾動,有的還要經(jīng)受震動沖擊等外界的作用力。因此對其質(zhì)量要求嚴,材料要求高,它一般是無縫合金或碳素鋼管制成的圓柱形容器。氣瓶壁厚5~8厘米,容量12~55公升不等。底部呈圓形,通常都在底部再裝上鋼質(zhì)平底的座,使氣瓶可以豎放。氣瓶頂部裝有啟閉氣門(即氣瓶開關(guān)閥)。圖6-1是氧氣鋼瓶剖面圖。它是一個柱形瓶體1,上端有瓶口2.瓶口的內(nèi)壁和外壁均有螺紋,用以裝上啟閉閥門3和瓶帽4。瓶口外面還套有一個增強用的鋼環(huán)圈。瓶座通常制成方形,便于立穩(wěn),臥放時也不至滾動。氣瓶上還應(yīng)裝有兩個防震圈。
啟用氣瓶的材料必須根據(jù)氣瓶所裝氣體的性質(zhì)選用。氣門側(cè)面接頭(支管)上的連接螺紋,用于可燃氣體的應(yīng)為左旋,非可燃氣體的應(yīng)為右旋,這是為防止把可燃氣體壓縮到盛有空氣或氧氣的鋼瓶中去的可能性,以及防止偶然把可燃氣體的氣瓶連接到有爆炸危險的裝置上去的可能性。
(二)減壓器的結(jié)構(gòu)和作用原理
由于氣瓶內(nèi)的壓力一般很高,而使用所需壓力卻往往比較小,單靠啟閉氣門不能準確調(diào)節(jié)氣體的放出量。為降低壓力并保持穩(wěn)壓,就需要裝上減壓器,它是調(diào)節(jié)壓力不可缺少的一個重要部件,必須正確操作和維護,方可保證氣瓶的正常使用。
不同工作氣體有不同的減壓閥。不同的減壓閥,外表都漆以不同的顏色加以標志,如用于氧的為天藍色,用于乙炔的為白色,用于氫的為深綠色,用于氮的為黑色,用于丙烷的為灰色等等。必須注意的是用于氧的減壓閥可用在裝有氮或空氣的氣瓶上,而用于氮的減壓器只有在充分洗除油脂后才可用在氧的氣瓶上。
氣瓶用減壓器的設(shè)計輸送能力,對氧氣來說,流量可達40~60米3/小時,工作壓力可達15個壓力表;對乙炔氣來說,流量可達到5米3/小時。
按減壓器的構(gòu)造和作用原理分類,減壓器有杠桿式和彈簧式兩類。杠桿式減壓器雖有許多優(yōu)點,但由于構(gòu)造復(fù)雜、很多單位都不愿意使用。目前一般都使用彈簧式減壓閥。彈簧式減壓閥,又分為反作用和正作用兩種。反作用的減壓閥(見圖6-2)是進入的高壓氣體,其壓力作用的活門關(guān)閉的趨向。而在正作用的減壓器中(見圖6-3)進入的高壓氣體是在減壓器活門的下面,有使活門開啟的趨向。
無論任何一種減壓器,它的工作原理都不外乎是在工作過程中,調(diào)節(jié)和保持活門開啟或關(guān)閉,或使流量處于目中穩(wěn)定狀態(tài)。
現(xiàn)以反作用彈簧式的減壓閥為例,說明其工作原理(參照圖6-2)。高壓氣體經(jīng)過管接頭2進入減壓器的高壓氣室1,然后進入裝有薄膜4的低壓室3里。壓縮氣體通過減壓活門5的開口時,其能量消耗于克服活門的阻力,因而壓力降低。回動彈簧6從上面壓到活門上,而調(diào)節(jié)彈簧8從下面通過支桿7壓到活門上,因而彈簧對薄膜和壓桿的壓力,以及活門的上升量,都可以用螺桿9來調(diào)節(jié)。如果通過減壓器的氣體消耗量減少,那么氣室內(nèi)的壓力就會升高,薄膜向下移動,壓縮彈簧,于是活門接近座孔,使進入氣室里的氣體減少。在氣室內(nèi)的壓力沒有降落時及作用在薄膜與活門上的壓力沒有恢復(fù)平衡時,這個動作一直進行著。當放出的氣體增多時,其體里的壓力降低,在彈簧的作用下使活門的上升量增加,于是通過活門放入的氣體增加。假如通過活門進入氣化室內(nèi)的氣體比由減壓器放出的氣體多,那么氣室內(nèi)的壓力又將增加,從而,又壓縮彈簧使反方向上受彈簧作用的活門的上升量減小。減壓器有安全活門10來保護薄膜,一面工作室內(nèi)的氣體壓力增加到不容許高度時發(fā)生爆裂。減壓器上還有高壓壓力計11和低壓壓力計12,前者可讀出進口的高壓氣體的壓力,后者可讀出出口的工作氣體的壓力。
(三)減壓器在裝卸、使用時的注意事項
減壓器裝卸、使用時應(yīng)注意以下幾點。
(1)在裝卸時,必須注意管接頭2,防止絲扣滑牙,以免裝卸不牢而射出。卸下時要注意輕放,妥善保管,避免撞擊、振動,不要放在有腐蝕性物質(zhì)的地方,并防止灰塵落入表內(nèi),以免阻塞失靈。
(2)在裝減壓器前應(yīng)先將氣瓶氣門連接口的垃圾吹除,裝好后先打開氣瓶氣門,然后將減壓器調(diào)節(jié)螺絲9慢慢旋緊,使支桿7頂住活門5.此時彈簧6向上壓縮,將減壓閥座開啟,氣體由此經(jīng)過低壓室通向使用部分。當氣體流入低壓室要注意有無漏氣現(xiàn)象。
(3)用完先關(guān)閉氣瓶氣門,放盡減壓器進出口的氣體,然后降螺桿9松掉。反之,要不松掉調(diào)節(jié)螺桿,使彈簧長期壓縮,就會疲勞失靈。
(4)氧氣瓶用的減壓器內(nèi)外嚴防被油脂污染,以免氧氣與油污起化學(xué)反應(yīng)引起燃燒。
(5)氧氣瓶放氣和打開減壓器時,動作必須緩慢。放氣太快,氣體過快地流進閥門時,會產(chǎn)生靜電火花,也是引起氧氣瓶爆炸的原因之一。其他可燃易爆氣體如乙炔、氫、丙烷等均應(yīng)如此。
(6)工作時,必須經(jīng)常注意壓力表的讀數(shù)。
(四)減壓器的故障及其一般修理
關(guān)于減壓器的故障及其一般修理可歸納如下。
(1)減壓器連接部分的漏氣,主要是螺紋配合松動,或者是墊圈損壞,查出后,把螺紋扳緊或調(diào)換墊圈。
(2)安全活門漏氣主要是活門墊料與彈簧的變形所致,一般只需調(diào)整彈簧或更換活門墊料。
(3)減壓器上蓋漏氣時,為薄膜片損壞,應(yīng)拆開更換。
(4)調(diào)節(jié)螺桿在松開狀態(tài)下,當?shù)蛪菏覊毫τ芯従徤仙F(xiàn)象時,這稱為之風(fēng)或自流,主要是活門上或閥座上有了垃圾或損壞。修理時將后部螺塞拆開,取出活門,去除垃圾或調(diào)換活門的密封墊就可解決。
(5)遇到壓力降落過大或壓力回升過大時,主要原因也是活門副密封不良或有垃圾等,可按第(4)條同樣的方法進行修理。
(6)在工作了一段時間后,發(fā)現(xiàn)氣體供不上或壓力表指針有較大擺動時,這是活門口產(chǎn)生了凍結(jié)現(xiàn)象(氣體流動時吸熱的緣故),可以用清潔熱水、蒸汽等方法溫?zé)峤鈨?,切不可用明火加溫?/span>
(7)當壓力表指針回不到零位或損壞時,應(yīng)修理或更換后再用。
(8)不熟悉減壓器構(gòu)造的工作人員,不要隨便對其進行修理。
第二節(jié)?高壓氣瓶使用規(guī)程
(1)氧氣瓶及其專用工具嚴禁與油類接觸,操作人員也絕對不能穿沾有各種油脂或油污的工作服、手套以免引起燃燒。
(2)高壓氣瓶必須分類保管,直立要固定,遠離熱源,避免暴曬及強烈震動,室內(nèi)存放氣瓶量不得超過兩瓶。
(3)氧氣瓶、可燃性氣體氣瓶與明火的距離不小于10米(確實難以達到時,在采取可靠的防范措施后,方可適當縮短)。
(4)高壓氣瓶上選用的減壓器要專用,安裝時螺扣要上緊。
(5)開啟高壓氣瓶時,操作者需站在側(cè)面,即站在氣瓶接口處成垂直方向的位置上,以免氣流射傷人體。操作時嚴禁敲打,發(fā)現(xiàn)漏氣必須立即修好。
(6)用后氣瓶,剩余慘殘壓①一般不小于幾個公斤/厘米2不得用盡。
(7)各種氣瓶必須進行定期技術(shù)檢驗?充裝一般氣體的氣瓶,每三年檢驗一次,充裝腐蝕性氣體的氣瓶每兩年檢驗一次。氣瓶在使用過程中,如發(fā)現(xiàn)有嚴重腐蝕或其它嚴重損傷應(yīng)提前進行檢驗。
第三節(jié)?高壓氣體鋼瓶的顏色及標志
高壓氣體的顏色與標志,參見表6-1.氣瓶外表涂漆顏色和標志的示意圖,參見圖6-4.
表6-1?高壓氣瓶的顏色與標志
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氣瓶名稱 | 外表面涂料顏色 | 字樣 | 字樣顏色 | 橫條顏色 | 氣瓶名稱 | 外表面涂層顏色 | 字樣 | 字樣顏色 | 橫條顏色 |
氧氣瓶 | 天藍 | 氧 | 黑 | —— | 氯氣瓶 | 草綠(保護色) | 氯 | 白 | 白 |
氫氣瓶 | 深綠 | 氫 | 紅 | 紅 | 氦氣瓶 | 棕 | 氦 | 白 | —— |
氮氣瓶 | 黑 | 氮 | 黃 | 棕 | 氖氣瓶 | 褐色 | 氖 | 白 | 黑 |
氬氣瓶 | 灰 | 氬 | 綠 | —— | 丁烯氣瓶 | 紅 | 丁烯 | 黃 | —— |
壓縮空氣瓶 | 黑 | 壓縮空氣 | 白 | —— | 氧化氬氮氣瓶 | 灰 | 氧化亞氮 | 黑 | —— |
石油氣體瓶 | 灰 | 石油氣體 | 紅 | —— | 環(huán)丙烷氣瓶 | 橙黃 | 環(huán)丙烷 | 黑 | —— |
硫化氫氣瓶 | 白 | 硫化氫 | 紅 | 紅 | 乙烯氣瓶 | 紫 | 乙烯 | 紅 | —— |
二氧化硫氣瓶 | 黑 | 二氧化硫 | 白 | 黃 | 乙炔氣瓶 | 白 | 乙炔 | 紅 | —— |
二氧化碳氣瓶 | 黑 | 二氧化碳 | 黃 | —— | 氟氯烷氣瓶 | 鋁白 | 氟氯烷 | 黑 | —— |
光氣瓶 | 草綠(保護色) | 光氣 | 紅 | 紅 | 其它可燃性氣瓶 | 紅 | (氣體名稱) | 白 | —— |
氨氣瓶 | 黃 | 氨 | 黑 | 黑 | 其它非可燃性氣瓶 | 黑 | (氣體名稱) | 黃 | —— |
①關(guān)于剩余殘壓的說明。氣瓶內(nèi)儲存的氣體品種很多,但不管是哪一種氣瓶,在使用中都應(yīng)留有一定壓力的余氣,不得用盡,以使其它氣體進不去。根據(jù)所裝氣體性質(zhì)的不同,剩余殘壓也有所不同,如果已經(jīng)用到規(guī)定剩余的殘壓,就不能在使用,并應(yīng)立即將氣瓶閥關(guān)緊,不讓余氣漏掉。因為氣瓶所盛氣體的純度都有一定的要求,以保證氣體質(zhì)量和使用時的安全。如果氣瓶不留余氣,則空氣或其它氣體就會侵入氣瓶內(nèi),使原有氣體不純,下次再充氣使用時就會發(fā)生事故。例如氮氣本身不然不爆,廣泛用于置換易燃、易爆氣體(如氫氣)
以便進行化學(xué)反應(yīng)或設(shè)備檢修動火等。如果氮氣瓶內(nèi)進入空氣,空氣中含有氧氣,因而氮氣中也有了氧氣,在用氮氣置換時,就灌進了氧氣,氧氣如和易燃氣體混合勢必發(fā)生危險。又在化學(xué)分析中對氣體純度要求很高,少有不純即影響數(shù)據(jù)的正確性而使實驗失敗。更重要的一點是:氣瓶不留余氣可能侵入性質(zhì)相抵觸的氣體。例如氫氧焰切割及氧炔焰切割時,如果氫氣瓶、乙炔氣瓶或氧氣瓶不留余壓,則往往會發(fā)生氫氣或乙炔氣灌入氧氣瓶中,或氧氣灌入乙炔氣或氫氣瓶中,當場發(fā)生爆炸事故。即使氫氧焰或氧炔焰熄滅使用時,仍存在爆炸危險性。又如原子分析分光光度分析用乙炔氣瓶,也必須注意留有余壓,謹防空氣或其他性質(zhì)相抵觸的氣體侵入乙炔氣瓶中。
??? 氣瓶充氣前,對每一只氣瓶都要做余壓檢查,不留余氣的氣瓶失去了驗瓶條件。對于沒有余氣的氣瓶,充氣前應(yīng)嚴格的清洗,萬一疏忽,充入了性質(zhì)相抵觸的氣體,則后患無窮??梢姎馄渴S鄽垑簩Π踩a(chǎn)有重大意義。
第四節(jié)氣瓶的搬運、存放和充裝
(1)在搬運與存放時,氣瓶上的安全帽應(yīng)旋緊,以便保護氣門勿使其轉(zhuǎn)動。
(2)搬運充滿氣體的氣瓶時,一定要用特殊的擔(dān)架或小車。將氣瓶轉(zhuǎn)移時絕對不能用手執(zhí)著氣門,氣瓶墮地及互相碰撞均能引起爆炸。
(3)氣瓶若裝在車上應(yīng)妥善的加以固定。裝卸時禁止采用拋、滑或其它容易引起碰撞的方法。
(4)充裝有互相接觸后可能引起燃燒、爆炸的氣體的氣瓶,不應(yīng)一起存放,也不能和易爆物混在一起,也不得同車搬運。
(5)氣瓶瓶的瓶底有缺陷不能保證安全使用的,或安全附件不全、損壞或不符合規(guī)定的均不應(yīng)送交氣體制造廠充裝氣體。
第五節(jié)幾種壓縮可燃氣和助燃氣的特殊性質(zhì)和安全處理
乙炔是將顆?;钚蕴俊⒛咎?、石棉或硅藻土等多孔性物質(zhì)填充在氣瓶內(nèi),再將丙酮摻入,通過乙炔使之溶解于丙酮中,直到
15℃時壓力達15.5公斤/厘米2。國外曾有報道,在乙炔站充灌乙炔瓶,當瓶壓力到達23公斤/厘米2時,往往因容器密封不良會噴出氣體。此時,操作人員采取措施制止氣體噴出,由于衣服和人體摩擦產(chǎn)生靜電,當手伸到容器附近,便產(chǎn)生放電火花,引起爆炸事故。