低压液化气瓶在化工生产中的应用十分广泛。在化工生产中,大量的反应介质或半成品、成品都需要以低压形式永久或临时性存在。低压液化气瓶具有占地小、便于移动、操作简单等优点,因此承担着存储、中转这些物质的作用。但由于气瓶的工作条件带有一定的压力并且可能由于工艺条件的波动造成压力超标,加之盛装物质具有一定的易燃、易爆、毒害或腐蚀等危险性,低压液化气瓶的材质强度有可能会下降,产生疲劳和腐蚀。此外,气瓶的频繁重复使用,可能会造成阀门和安全附件的可靠性降低,如果忽略定期检测,就很容易发生破坏性事故。据统计,在石油化工企业中,每年压力容器事故约占所有设备事故的一半以上,其中由低压液化气瓶造成的事故在其中占有相当的比例。因此,加强对化工企业中被广泛使用的低压液化气瓶的安全管理非常重要。
低压液化气瓶的运行有其客观规律,只要掌握了它的特点,在设计、选材、制造、充装、使用、日常维护保养和安全管理上采取一系列有效的措施,可以避免事故的发生。
充装过量的低压液化气瓶存在火灾危险
低压液化气瓶在使用温度范围内,总是以饱和液体状态存在,其内部是气、液平衡状态。如果充装过量,当环境温度升高时,瓶内液体随温度的升高而不断膨胀,并达到新的气液平衡,饱和蒸气压增大。饱和蒸气压升高和液体膨胀的双重作用,即可使瓶内压力大幅度增加,当压力增至气瓶材质的耐压极限时,就有可能发生物理性爆炸,瓶内气体爆发式外泄起火,发生爆炸。因此,要对低压液化气体气瓶过量充装的增压量进行计算,以准确掌握事故发生的客观规律,从而在工艺操作中加以控制,以避免爆炸、火灾事故的发生。
在设计气瓶的压力时,要求是不低于最高工作压力,而气瓶的最高工作压力取决于它的充装量和最高使用温度。气瓶的充装量对于液化气体是指气瓶在单位容积内所装气体的重量。最高温度则是指气瓶在充装气体后允许达到的最高使用温度。根据我国所处的地理条件,《气瓶安全监察规程》规定最高使用温度为60℃,亦即以所装气体在60℃时的压力作为气瓶的设计压力。
低压液化气瓶要专瓶专用
气瓶在充装过程中,必须严格防止气瓶中气体混装,特别是性质相抵触气体的混装,可燃气体与助燃气体的混装,以防止因化学反应导致爆炸事故。产生混装的主要原因:一是气瓶使用时间长或瓶体表面因腐蚀作用,瓶面漆色和标志模糊,难以辨识;二是对气体混装的危险性认识不够,轻易更换气瓶的灌装介质。为了避免混装,充装岗位的作业人员应做到:一要熟悉常用的气瓶外表面和气体名称字样的漆色,并了解某些气瓶的特征;二要专瓶专用,如要改装其他气体,需要严格磅压、清洗,并换装相应的安全附件和瓶体字样、漆色,符合改装介质的充气条件后方可使用;三要在充气前对气瓶进行检查。检查内容包括瓶体外观、安全附件、耐压检测、瓶内余压等。
在充装过程中要严格把好气体质量关,严格执行标准。如乙炔气中含有的H2S超过0.15%就能自行燃烧;如干燥的O2、不含水分的CO和CO2的混合气,在常温下对瓶体无腐蚀作用,含有水分后,就会发生进展很快的应力腐蚀,几个月的时间可使瓶体穿孔;又如纯的N2O4几乎不腐蚀钢材,但当含水量超过0.1%时,钢材就会受到强烈腐蚀。
在充装过程中要严格防止充装过量。为此要做到:一是充装作业要专人负责,充装人员应定期考核;二是重量复检,量具要定期校验;三是设置自动计量和超量报警设备;四是要加强对安全装置和附件的维护保养和日常检查。
气瓶用完后应留有余压,防止倒灌混入其他气体或杂质。用于化学反应的气瓶不能和反应器直接相连,在瓶与反应器之间必须设缓冲器,要保证缓冲器的容积,使之在发生倒灌时能容纳反应器的物料,而不使物料反冲至钢瓶。气瓶在充装和使用过程中,缓慢开启阀门,控制流速不可过快,以防出口速度过快产生高温和静电。开启阀门时不能用铁器敲击瓶阀;严禁手或手套上沾有油脂。每种气体要有专用的减压器,性质相抵触气体的减压器不得混用。