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?jī)?nèi)要灌入高壓氣體,還要承受搬運(yùn)、滾動(dòng),有的還要經(jīng)受震動(dòng)沖擊等外界的作用力。因此對(duì)其質(zhì)量要求嚴(yán),材料要求高,它一般是無(wú)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(gè)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(gè)增強(qiáng)用的鋼環(huán)圈。瓶座通常制成方形,便于立穩(wěn),臥放時(shí)也不至滾動(dòng)。氣瓶上還應(yīng)裝有兩個(gè)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?xì)怏w的應(yīng)為左旋,非可燃?xì)怏w的應(yīng)為右旋,這是為防止把可燃?xì)怏w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?xì)怏w的氣瓶連接到有爆炸危險(xiǎn)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?jī)?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(zhǔn)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(gè)重要部件,必須正確操作和維護(hù),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(biāo)志,如用于氧的為天藍(lán)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(jì)輸送能力,對(duì)氧氣來(lái)說(shuō),流量可達(dá)40~60米3/小時(shí),工作壓力可達(dá)15個(gè)壓力表;對(duì)乙炔氣來(lái)說(shuō),流量可達(dá)到5米3/小時(shí)。
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(diǎn),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(jìn)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(jìn)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(wú)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(shuō)明其工作原理(參照?qǐng)D6-2)。高壓氣體經(jīng)過管接頭2進(jìn)入減壓器的高壓氣室1,然后進(jìn)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(shí),其能量消耗于克服活門的阻力,因而壓力降低?;貏?dòng)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(duì)薄膜和壓桿的壓力,以及活門的上升量,都可以用螺桿9來(lái)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(huì)升高,薄膜向下移動(dòng),壓縮彈簧,于是活門接近座孔,使進(jìn)入氣室里的氣體減少。在氣室內(nèi)的壓力沒有降落時(shí)及作用在薄膜與活門上的壓力沒有恢復(fù)平衡時(shí),這個(gè)動(dòng)作一直進(jìn)行著。當(dāng)放出的氣體增多時(shí),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(jìn)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(lái)保護(hù)薄膜,一面工作室內(nèi)的氣體壓力增加到不容許高度時(shí)發(fā)生爆裂。減壓器上還有高壓壓力計(jì)11和低壓壓力計(jì)12,前者可讀出進(jìn)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(shí)的注意事項(xiàng)
減壓器裝卸、使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。
(1)在裝卸時(shí),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(shí)要注意輕放,妥善保管,避免撞擊、振動(dòng),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(shí)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(dāng)氣體流入低壓室要注意有無(wú)漏氣現(xiàn)象。
(3)用完先關(guān)閉氣瓶氣門,放盡減壓器進(jìn)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(zhǎng)期壓縮,就會(huì)疲勞失靈。
(4)氧氣瓶用的減壓器內(nèi)外嚴(yán)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(shí),動(dòng)作必須緩慢。放氣太快,氣體過快地流進(jìn)閥門時(shí),會(huì)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(shí),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(dòng),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(shí),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(dāng)?shù)蛪菏覊毫τ芯従徤仙F(xiàn)象時(shí),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(shí)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(shí),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(jìn)行修理。
(6)在工作了一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)氣體供不上或壓力表指針有較大擺動(dòng)時(shí),這是活門口產(chǎn)生了凍結(jié)現(xiàn)象(氣體流動(dòng)時(shí)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(dāng)壓力表指針回不到零位或損壞時(shí),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(duì)其進(jìn)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(yán)禁與油類接觸,操作人員也絕對(duì)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(yuǎn)離熱源,避免暴曬及強(qiáng)烈震動(dòng),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(shí)難以達(dá)到時(shí),在采取可靠的防范措施后,方可適當(dāng)縮短)。
(4)高壓氣瓶上選用的減壓器要專用,安裝時(shí)螺扣要上緊。
(5)開啟高壓氣瓶時(shí),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(shí)嚴(yán)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(gè)公斤/厘米2不得用盡。
(7)各種氣瓶必須進(jìn)行定期技術(shù)檢驗(yàn)?充裝一般氣體的氣瓶,每三年檢驗(yàn)一次,充裝腐蝕性氣體的氣瓶每?jī)赡隀z驗(yàn)一次。氣瓶在使用過程中,如發(fā)現(xiàn)有嚴(yán)重腐蝕或其它嚴(yán)重?fù)p傷應(yīng)提前進(jìn)行檢驗(yàn)。
第三節(jié)?高壓氣體鋼瓶的顏色及標(biāo)志
高壓氣體的顏色與標(biāo)志,參見表6-1.氣瓶外表涂漆顏色和標(biāo)志的示意圖,參見圖6-4.
表6-1?高壓氣瓶的顏色與標(biāo)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(lán) | 氧 | 黑 | —— | 氯氣瓶 | 草綠(保護(hù)色) | 氯 | 白 | 白 |
氫氣瓶 | 深綠 | 氫 | 紅 | 紅 | 氦氣瓶 | 棕 | 氦 | 白 | —— |
氮?dú)馄?/div> | 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?dú)馄?/div> | 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?xì)馄?/div> | 黑 | 二氧化碳 | 黃 | —— | 氟氯烷氣瓶 | 鋁白 | 氟氯烷 | 黑 | —— |
光氣瓶 | 草綠(保護(hù)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(shuō)明。氣瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)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(jìn)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?yàn)闅馄克怏w的純度都有一定的要求,以保證氣體質(zhì)量和使用時(shí)的安全。如果氣瓶不留余氣,則空氣或其它氣體就會(huì)侵入氣瓶?jī)?nèi),使原有氣體不純,下次再充氣使用時(shí)就會(huì)發(fā)生事故。例如氮?dú)獗旧聿蝗徊槐?,廣泛用于置換易燃、易爆氣體(如氫氣)
以便進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或設(shè)備檢修動(dòng)火等。如果氮?dú)馄績(jī)?nèi)進(jìn)入空氣,空氣中含有氧氣,因而氮?dú)庵幸灿辛搜鯕?,在用氮?dú)庵脫Q時(shí),就灌進(jìn)了氧氣,氧氣如和易燃?xì)怏w混合勢(shì)必發(fā)生危險(xiǎn)。又在化學(xué)分析中對(duì)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(shí)驗(yàn)失敗。更重要的一點(diǎn)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(shí),如果氫氣瓶、乙炔氣瓶或氧氣瓶不留余壓,則往往會(huì)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(dāng)場(chǎng)發(fā)生爆炸事故。即使氫氧焰或氧炔焰熄滅使用時(shí),仍存在爆炸危險(xiǎn)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(jǐn)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(duì)每一只氣瓶都要做余壓檢查,不留余氣的氣瓶失去了驗(yàn)瓶條件。對(duì)于沒有余氣的氣瓶,充氣前應(yīng)嚴(yán)格的清洗,萬(wàn)一疏忽,充入了性質(zhì)相抵觸的氣體,則后患無(wú)窮。可見氣瓶剩余殘壓對(duì)安全生產(chǎn)有重大意義。
第四節(jié)氣瓶的搬運(yùn)、存放和充裝
(1)在搬運(yùn)與存放時(shí),氣瓶上的安全帽應(yīng)旋緊,以便保護(hù)氣門勿使其轉(zhuǎn)動(dòng)。
(2)搬運(yùn)充滿氣體的氣瓶時(shí),一定要用特殊的擔(dān)架或小車。將氣瓶轉(zhuǎn)移時(shí)絕對(duì)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(shí)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(yùn)。
(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?xì)夂椭細(xì)獾奶厥庑再|(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?jī)?nèi),再將丙酮摻入,通過乙炔使之溶解于丙酮中,直到
15℃時(shí)壓力達(dá)15.5公斤/厘米2。國(guó)外曾有報(bào)道,在乙炔站充灌乙炔瓶,當(dāng)瓶壓力到達(dá)23公斤/厘米2時(shí),往往因容器密封不良會(huì)噴出氣體。此時(shí),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(dāng)手伸到容器附近,便產(chǎn)生放電火花,引起爆炸事故。