电极形状的不同对SF6气体的绝缘强度有非常大的影响，在均匀电场中SF6气体的绝缘强度约为空气的3倍，在约3个表压的气压下达到绝缘油以上的绝缘强度。如前所述，由于SF6气体的独特性，目前还没有其他气体能够取代。采用SF6混合气体已有多年研究，通过研究认为SF6/N2混合气体的综合效果最佳。......
2023-07-02
高压气体容器的特点和安全要求
【摘要】：气瓶是盛装永久气体、液化气体或溶解气体的移动式压力容器，气瓶容积不大于1000L，气瓶可重复使用。在贮存、运输和使用压缩气体与液化气体的钢瓶时，要特别注意安全，以防爆炸、火灾和泄漏中毒等事故的发生。高压气体包括以下两种。高压表的示值为气瓶内气体的压力，低压表的压力可由调节开关控制。氧气减压阀有多种规格，必须根据气瓶最高压力和使用压力范围正确选用。
气瓶是盛装永久气体、液化气体或溶解气体的移动式压力容器，气瓶容积不大于1000L，气瓶可重复使用。在贮存、运输和使用压缩气体与液化气体的钢瓶时，要特别注意安全，以防爆炸、火灾和泄漏中毒等事故的发生。
高压气体包括（根据《高压气体管理法》的规定）以下两种。
（1）气态物质：在常温下，压力为10kgf/cm2（注：1kgf/cm2≈105Pa）压缩气体；以及在35℃的温度时，压力为10kgf/cm2以上的压缩气体。
（2）液态物质：在常温下，压力为2kgf/cm2以上的液化气体；以及温度在25℃以下，压力为2kgf/cm2的液化气体。
（一）气瓶基础知识
1.气瓶的分类
气瓶的种类和分类方法很多，可以按形状分类、制造方法分类、瓶内介质状态分类等。以下重点介绍按瓶内介质状态分类。
（1）永久气体气瓶。此类气瓶是指在常温下瓶内充装的气体（临界温度低于-10℃）永远是气态。如最常用的氧气、氢气、氮气、空气气瓶等。这类气瓶由于是压缩气体，内部压力高，所以都用无缝钢质材料制成，也称无缝气瓶（图5-1）。
图5-1 两种典型的永久气体气瓶
（2）液化气体气瓶。此类气瓶是指瓶内充装气体的临界温度等于或高于-10℃的气瓶。这些气体在常温、常压下，有的是气态，有的是气、液两相共存的状态。但在充装时，是采用加压或低温液化处理后才灌入瓶中的。例如乙烯、二氧化碳、液氨、液氯气瓶等。此类气瓶由于内部压力不是很高，所以一般采用焊接气瓶（图5-2）。
图5-2 焊接气瓶
（3）溶解乙炔气瓶。此类气瓶是专门盛装乙炔用的，即把乙炔溶解在丙酮中，然后再灌入带有填料的气瓶中。主要用于电焊，实验室很少使用。
2.气瓶的钢印标记
气瓶的钢印标记是识别气体和认定气瓶质量的依据，无钢印的气瓶不能使用。气瓶的钢印标记有两种。
（1）制造钢印标记。制造钢印标记（图5-3）是由气瓶生产厂家用机械或人工方法打铳在气瓶肩部、筒体或瓶阀护罩上的。主要内容包括：钢瓶制造单位代号或商标、钢瓶编号、水压试验压力（MPa）、公称工作压力（MPa）、钢瓶制造单位检验标记和制造年月、安全监察部门的监验标记等。
图5-3 气瓶制造钢印标记（气瓶肩部）
0-制造单位检验标记；1-钢瓶制造单位代号或商标；2-钢瓶编号；3-水压试验压力（MPa）；4-公称工作压力（MPa）；5-实测重量（kg）；6-实测容积（L）；7-瓶体设计壁厚（mm）；8-制造年月；9-安全监察部门的监验标记；10-寒冷地区用钢瓶代号；11-盛装介质名称或化学分子式
（2）检验钢印标记。检验钢印标记（图5-4）是气瓶检验单位对气瓶进行定期检验后，打铳在气瓶肩部、筒体或瓶阀护罩上的。主要内容有：检验单位代号、检验日期、下次检验日期、降压标记、改装后的公称工作压力等。
图5-4 气瓶检验钢印标记（气瓶肩部）
3.气瓶的颜色标记
气瓶的颜色标记包括气瓶的外表面颜色和文字、色环的颜色。气瓶本身涂抹颜色的作用有两个：一是可以通过特征颜色识别瓶内气体的种类；二是防止锈蚀。
在我国国内，无论是哪个厂家生产的气体钢瓶，只要是同一种气体，气瓶的外表颜色都是一样的。作为常识，我们必须熟记一些常用气瓶（如氢气瓶是深绿色，氮气和空气瓶是黑色等）的颜色。这样，即使在气瓶的字样、色环颜色模糊后，也能够根据气瓶的颜色确认瓶内的气体。所以，气瓶颜色是一种安全标志。
气瓶颜色标记喷涂位置见图5-5，国内常用气瓶的颜色标记如表5-3。
图5-5 气瓶颜色标记喷涂位置
表5-3 我国常用气瓶的颜色标记
注：色环栏内的p是气瓶的公称压力（MPa）。
4.气瓶的充装
由于气瓶充装的危险性很大、技术性很强，我国国家质量监督检验检疫总局第46号令公布并于2003年6月1日开始施行的《气瓶安全监察规定》第二十三条、第三十二条中重申：“气瓶充装单位应当向省级质监部门特种设备安全监察机构提出充装书面申请。经审查，确认符合条件者，由省级质监部门颁发《气瓶充装许可证》。未取得《气瓶充装许可证》的，不得从事气瓶充装工作。任何单位和个人不得改装气瓶或将报废气瓶翻新后使用。”所以，我们不要擅自给气瓶充装或配制气体，一定要到指定部门进行此类工作。
5.气瓶的减压阀
实验室常用的永久性高压气瓶，都要经过减压阀使瓶内高压气体压力降至实验所需范围，再经过专用阀门细调后输入实验系统。氧气减压阀（或称氧气表）、氢气减压阀（或称氢气表）是最常用的两种。
（1）氧气减压阀
氧气减压阀的高压腔与气瓶相连，低压腔为出气口，通往实验系统。高压表的示值为气瓶内气体的压力，低压表的压力可由调节开关控制。(www.chuimin.cn)
使用时先打开气瓶的总开关，然后顺时针转动低压表调节开关将阀门缓慢打开，此时高压气体由高压室经截流减压后进入低压室。调节低压室的压力，直到合适为止。
减压阀都有安全阀，它的作用是由于各种原因使减压阀的气体超出一定许可值时，安全阀会自动打开放气。
氧气减压阀有多种规格，必须根据气瓶最高压力和使用压力范围正确选用。
使用时，减压阀和气瓶的连接处要完全吻合、旋紧，严禁接触油脂。使用完毕时，应先关好气瓶阀门，再把减压阀余气放掉，然后拧松调节开关。
（2）其他气体减压阀
其他气体减压阀可分为两类：一类可以采用氧气减压阀，如氮气、空气、氩气等；另一类是腐蚀性气体和可燃性气体等必须使用的专门气体减压阀，如氨气、氢气、丙烷等。
注意：气体减压阀不能混用！为了防止误用，有些专用气体减压阀与气瓶之间采用特殊连接方法。例如，可燃性气体（氢气、丙烷等）减压阀采用左牙纹，或称反向螺纹，这是和氧气减压阀不同的，安装时要特别小心。
（二）气瓶的安全使用
（1）气瓶应直立固定。禁止暴晒，远离火源（一般规定距明火热源10m以上）或其他高温热源。
（2）禁止敲击、碰撞。
（3）开阀时要慢慢开启，防止升压过速产生高温。放气时人应站在出气口的侧面。开阀后观察减压阀高压端压力表指针动作，待至适当压力后再缓缓开启减压阀，直到低压端压力表指针到需要压力时为止。
（4）气瓶用毕关阀，应用手旋紧，不得用工具硬扳，以防损坏瓶阀。
（5）气瓶必须专瓶使用，不得擅自改装，应保持气瓶漆色完整、清晰。
（6）每种气瓶都要有专用的减压阀，氧气和可燃气体的减压阀不能互用。瓶阀或减压阀泄漏时不得继续使用。
（7）瓶内气体不得用尽，一般应保持有196kPa以上压力的余气，以备充气单位检验取样和防止其他气体倒灌。
（8）瓶阀冻结时、液化气体气瓶在冬天或瓶内压力降低时，出气缓慢，可用热水加温瓶阀或瓶身，禁止用明火烘烤。
（9）在高压气体进入反应装置前应有缓冲器，不得直接与反应器相接，以免冲料或倒灌。高压系统的所有管路必须完好不漏，连接牢固。
（10）气瓶及其他附件禁止沾染油脂，如手或手套以及工具上沾染油脂时不得操作氧气瓶。
（11）用可燃性气体（如氢气、乙炔）时一定要有防止回火的装置。有的气表（即缓冲器）中就有此装置，也可以用玻璃管中塞细铜丝网安装在导管中间防止回火。管路中加安全瓶（瓶中盛水等）也可起到保护作用。
（12）检查气瓶有无漏气，主要方法如下。
①一般可用肥皂液检漏，如有气泡发生，则说明有漏气现象。但氧气瓶不能用肥皂液检漏，这是因为氧气容易与有机物质反应而发生危险。
②用软管套在气瓶出气嘴上，另一端接气球，如气球膨胀，说明有漏气。
③液氯气瓶，可用棉花蘸氨水接近气瓶出气嘴，如发生白烟，说明有漏气。
④液氨气瓶，可用湿润的红色石蕊试纸接近气瓶出气嘴，如试纸由红变蓝，说明气瓶漏气。
（13）一旦气瓶漏气，除非有丰富的维修经验能确保人身安全，否则不能擅自检修。可采取一些基本措施：首先应关紧阀门；然后打开窗户通风，并迅速请有经验或专业人员检修。如为危险性大的气体钢瓶漏气，则应转移到室外阴凉、安全地带；如发生易燃、易爆气瓶漏气，请注意附近不要有明火，不要开灯。
（三）气瓶的存放和搬运
1.气瓶的存放
（1）气瓶最好存放在专用的房间。
（2）如果必须要放在实验室内，最好要有配置自动报警系统、温度控制调节系统和自动排风系统的气瓶柜。
（3）如果不能满足上述两个条件而一定要放在室内，就必须用铁链或钢瓶架固定好。
（4）放气瓶的房间应满足几个要求：保持良好通风；室温不要超过35℃；室内不要用明火；电气开关等最好是防爆型的；不要有易燃、易爆和腐蚀性药品。
（5）氧气瓶和可燃性气瓶不能同放一室。
2.气瓶的搬运
（1）气瓶搬运之前应戴好瓶帽，避免搬运过程中损坏瓶阀。
（2）搬运时最好用专用小推车，又省力又安全。如没有专用小推车，可以徒手滚动，即一手托住瓶帽，使瓶身倾斜，另一手推动瓶身沿地面旋转滚动。不准拖拽、随地平滚或用脚踢蹬。
（3）搬运过程中必须轻拿轻放，严禁在举放时抛、扔、滑、摔。
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