第二章 瓶装气体.docx

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第二章瓶装气体

第二章瓶装气体

第一节常用术语

1、压缩气体：

永久气体、液化气体和溶解气体的统称

2、永久气体：

是指临界温度小于-10℃的压缩气体.如:

空气,氧,氮,氢,甲烷,一氧化碳等气体.

3、液化气体：

介质在最高使用温度下的饱和蒸气压力不小于0.1MPa,且临界温度大于或等于－10℃的气体，是高压液化气体和低压液化气体的统称。

4、高压液化气体：

临界温度大于或等于-10℃，且小于或等于70℃的为高压液化气体；

5、低压液化气体：

临界温度大于70℃的为低压液化气体

6、瓶装气体：

以压缩、液化、溶解等方式装瓶储运的气体

7、溶解气体：

在压力下溶解于气瓶内溶剂中的气体。

8、可燃性气体：

能够引燃且在常温常压下呈气体状态的物质。

9、毒性气体：

泛指会引起人体正常功能损伤的气体。

第二节瓶装气体的分类

1、永久气体的特点：

（1）、常温常压下为气体，高压下依然是气体。

（2）、常用气体充装压力为15Mpa（氧气）、20Mpa（天然气）.

2、液化气体的特点：

（1）、常温常压下为气体，常温高压下转变为液体。

（2）、常温常压下为气体，低温高压下转变为液体。

（3）、常用液化气体有液化石油气（2.1Mpa），液化天然气（低温）

3、溶解气体的特点：

（1）、常温常压下为气体，以溶解形式存在于气瓶中。

（2）、只有乙炔气体一种。

第三节瓶装气体的危险特性

一、瓶装气体的特殊性

1、有一定的压力

2、内装有毒、有害、易燃、易爆气体。

二、燃烧性和爆炸性

（一）燃烧和爆炸的基本概念

1、燃烧和爆炸的共同点

（1）都是激烈氧化反应

（2）都是放热反应

2、燃烧和爆炸的不同点

（1）燃烧与爆炸的区别在于氧化速度的不同。

（2）决定氧化速度的因素是在点火前可燃物质与助燃剂的混合均匀程度。

（3）同一种物质，在一种条件下可以燃烧，在另一种条件下可以爆炸。

（4）燃烧和爆炸都是发光发热的剧烈的化学反应，但爆炸在瞬间完成并且伴有巨大的响声。

（5）燃烧可分为完全燃烧和不完全燃烧，爆炸是瞬间完成的的化学反应。

3.爆炸是在有限的空间里发生的。

一般有大量的气态生成物产生，反应瞬间完成，温度骤升，气体体积急剧膨胀，爆炸瞬间放出大量的能量，会产生爆破及推动作用。

4、爆炸极限：

可燃物质（可燃气体、蒸气和粉尘）与空气（或氧气）必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预爆炸性合物，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。

可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，在低于爆炸下限时不爆炸也不着火；在高于爆炸上限不会发生爆炸，

5、天然气和空气混合的爆炸下限和爆炸上限分别是5.3%、15%。

（二）可燃性气体

1、可燃性气体种类

自燃气体：

在温度低于100℃下与空气接触能自发燃烧的气体。

可燃气体：

爆炸下限大于10%且爆炸上下限小于20%的气体

易燃气体：

爆炸下限小于10%且爆炸上下限大于20%的气体

2、可燃性液化气体的燃烧爆炸危险性比易燃液体大的多。

3、燃烧三要素：

物质燃烧需要同时具备可燃物、助燃物和着火源这三要素。

（1）.可燃物：

能与空气中的氧或其他氧化剂起燃烧反应的物质

（2）.助燃物：

是能与可燃物发生氧化反应的物质。

（3）.着火源：

是指供给可燃物与助燃剂发生燃烧反应能量的来源。

4、要发生燃烧、爆炸三要素缺一不可。

因此，如采取措施使三要素不同时存在，比如控制可燃物、隔绝空气、消除着火源，即可阻止燃烧发生。

5、爆炸危险度：

（爆炸上限-爆炸下限）/爆炸下限

三、毒性与腐蚀气体

1、毒性气体：

作用于人体，对人体有毒害的气体。

2、毒性气体分级

气体毒性级别最高允许浓度

极度危害（Ⅰ）＜0.1mg/m3

高度危害（Ⅱ）0.1---1.0mg/m3

中度危害（Ⅲ）1.0---10mg/m3

轻度危害（Ⅳ）≥10mg/m3

2、腐蚀气体：

是指能和和金属发生缓慢化学相作用，使金属性能发生变化，导致金属受到损伤的气体。

第四节常用气体的主要物理化学性质、用途、制取方法及危害与防护

一、永久气体

（一）氧气

1、物理性质（O2）

1）.色、味、态：

通常情况下没有颜色、没有气味的气体

2）.密度：

比空气密度略大1.423kg/m3

3）.溶解性：

不易溶于水

4）.三态转化：

临界温度：

-118℃、沸点-183℃、熔点-218℃。

2、化学性质

1）、在氧气中燃烧比在空气中剧烈并放出热量

2）、和可燃气体混合后爆炸极限扩大。

（二）天然气（CH4）

1.别名：

沼气．

2.用途：

（1）燃气、用于城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。

随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。

（2）、压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。

（3）生产原料。

3.物理性质

分子量：

16.043

熔点：

：

-182.6℃（101.325kPa）

沸点：

：

-161.5℃（101.325kPa）

液体密度：

422.62kg/m3（-161.52℃，101.325kPa）

气体密度：

0.7163kg/m3（100kPa，270K）

相对密度：

0.555（空气=l，0℃，101.325kPa）

比容：

1.4795m3/kg（21.1℃，101.325kPa）

气液容积比：

630L/L（15℃，100kPa）

临界温度：

-82.1℃

临界压力：

4640kPa

临界密度：

162.5kg/m3

压缩系数：

是实际气体性质与理想气体性质偏差的修正值。

温度℃

压力kPa

101.325

1010

6080

10133

25

50

0.9982

0.9988

0.9814

0.9869

0.8950

0.9290

0.8493

0.8956

熔化热（-182.5℃）：

58.42kJ/kg

气化热（111.66K）：

509.88kJ/kg

蒸气压（-180℃）：

16.2KPsa

（-140℃）：

437kPa

（-100℃）：

2620kPa

4、化学性质

空气中可燃范围（20℃，101.325kPa）：

5%～15%

空气中最低燃点（101.325kPa）：

580℃

空气中当量燃烧时火焰温度：

1957℃

空气中当量燃烧时最大火焰速度：

0.4m/s

氧气中可燃范围：

5%～60%（20℃，101.325kPa）

氧气中最低燃点：

555℃（101.325kPa）

氧气中当量燃烧时火焰温度：

2810℃

氧气中当量燃烧时最大火焰速度：

3.90m/s

氧气中当量燃烧时燃烧热：

高-39873.52kJ/m3

低-35856.88kJ/m3

闪点：

-188℃

在空气中最易引燃浓度：

7.8%

产生最大爆炸压力的浓度：

9.8%

5.毒性：

甲烷本身对人体没有特殊毒作用，只是在浓度高时有麻醉效应。

当空气中含量大时，也能造成缺氧、窒息，引起中毒症状。

当甲烷浓度大于10%时产生眼睛和前额的受压感，浓度更高时，开始出现呼吸急促、疲劳、恶心、呕吐等窒息症状，并能导致失去知觉。

吸入甲烷气体的患者应迅速转移至无污染区，安置休息并保持温暖舒适。

当呼吸微弱或停止时要立即进行输氧或人工呼吸。

速叫医生来诊治。

6.安全防护

设备要严格密封，可用肥皂水探漏。

对甲烷来说，其爆炸性比毒性更危险。

甲烷是非腐蚀性气体，可以用所有通用金属材料。

对液态甲烷可以用含5%～95镍的铁类合金，含37%或9%镍和19%铬的奥氏体钢、含11%铬和3.95镁的铝基合金。

可以用醋酸纤维、尼龙、酚甲醛、酚呋喃、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚氯乙烯醋酸纤维、聚乙烯偏二氯乙烯、聚氯三氟乙烯、聚四氟乙烯、环氧树脂、二乙醇聚合体、丁腈橡胶、氯丁橡胶、海帕伦等。

着火时可用雾状水、泡沫和二氧化碳，最好是用干粉灭火剂。

泄漏气体时，要用强制通风的方法使其浓度在爆炸范围以下。

漏气的钢瓶如果无法堵漏，则要转移到空旷地方放气，或者装适当的灯头燃烧。

3、车用天然气质量要求;

4、天然气加臭：

如果发生泄漏能及时发现，防止着火、爆炸、人员中毒等事故发生。

二、溶解气体（乙炔气）

（一）、物理性质

1、乙炔是一种无色、无臭的可燃气体它是由电石（CaC2）与水作用而制得。

2、分子式“C2H2，相对分子质量：

26.04。

3、乙炔在标准状态下的密度为1.17167kg/m3。

4、临界温度：

35.2℃、熔点：

－81.8℃。

沸点：

－83.8℃。

5、溶于丙酮、氯仿、苯

（二）、化学性质

1、乙炔与空气温合能形成爆炸性混合物，爆炸下限：

2.1%（体积分数），爆炸上限：

80.0%（体积分数）。

2、乙炔与氧气温合能形成爆炸性混合物，爆炸下限：

2.8%（体积分数），爆炸上限：

93%（体积分数）。

三、液化石油气LPG

1.别名·液化气；Liquefiedpetroleumgas．

2.用途：

家庭用燃料、食品烟叶蔬菜等的干燥、机关学校影院等的取暖、城市煤气的原料、工业用燃料（辉光热处理、汽车飞机零件的表面硬化、钢材的切割、玻璃工业、炼铁……）、氨甲醇等的制造用化学原料、汽车燃料。

3.物理性质

气体比重（0℃，101.325kPa，空气=1）1.562

气体和液体的容积比272.7

液体密度kg/m3（0℃）528

熔点℃（101.325kPa）-187.8

沸点℃（101.325kPa）-42.1

它比空气重，易在地面扩散，积聚在低洼处。

4、化学性质：

它是一种易燃易爆物质，自燃点为446～480℃，在空气中的爆炸界限为1.8～9.5%（体积）。

5.毒性

最高容许浓度：

1000ppm（1800mg/m3）

石油液化气在高浓度时，因缺氧而引起窒息。

液体触及皮肤时可能造成冻伤。

吸入高浓度液化石油气的患者要尽可能快地转移到空气新鲜之处。

6.安全防护

近年来，液化气的产量日益增加，使用范围越来越广，但是，由于对石油液化气的特性及使用中的安全注意事项了解不多，以及管理和使用不当，常常引起火灾或爆炸事故。

石油液化气储罐应布置在通风良好、远离明火或散发火花的露天地带，要与重要建筑物、重要设备、交通要道和人员集中的场所保持一定的距离。