在备考2025年注安技术科目时,“气瓶安全技术”这一考点需掌握气瓶概述、气瓶充装、充装站对气瓶的日常管理等内容。
2025年注安技术考点:气瓶安全技术
气瓶本质上属于承压类特种设备归属于压力容器,但是因为气瓶的适用领域太广、在各场所均有出现,因此实际要求比压力容器更严格。
一、气瓶概述★★
把容积不超过3000L,用于储存和运输压缩气体、液化气体、溶解气体、吸附气体的可重复充装的可移动的容器称为气瓶。
(1)气瓶按瓶体结构可分为5类:①无缝气瓶;②焊接气瓶;③纤维缠绕气瓶;④低温绝热气瓶;⑤内装填料气瓶。
(2)气瓶按照公称工作压力,可分为:①高压气瓶;②低压气瓶。
(3)气瓶按照公称容积,可分为:①小容积气瓶;②中容积气瓶;③大容积气瓶。
(4)气瓶按照用途分为:①工业用气瓶;②医用气瓶;③燃气气瓶;④车用气瓶;⑤呼吸器用气瓶;⑥消防灭火用气瓶。
(三)气瓶附件
1.瓶阀
装在气瓶瓶口上的,用于控制气体进入或排出气瓶的组合装置。
(1)瓶阀上与的螺纹,与瓶体螺纹匹配并保证密封可靠性。
(2)瓶阀出气口的连接型式和尺寸, 设计成能够防止气体错装、错用的结构,盛装助燃和不可燃气体瓶阀的出气口螺纹为右旋,可燃气体瓶阀的出气口螺纹为左旋(可左助右)。
(3)工业用非重复充装焊接气瓶瓶阀设计成不可重复充装结构,瓶阀与瓶体的连接采用焊接方式。
(4)液相瓶阀宜设计成单向阀。
(5)在规定的操作条件下,任何与气体接触的金属或者非金属瓶阀材料与气瓶内所充装的气体具有相容性。
(6)溶解乙炔气瓶阀材料,选用含铜量小于65%的铜合金。
(7)盛装易燃气体的气瓶瓶阀的手轮,选用阻燃材料制造。
(8)盛装氧气或者其他强氧化性气体的气瓶瓶阀的非金属密封材料,具有阻燃性和抗老化性。
2.瓶帽和保护罩
瓶帽(气瓶保护帽)是装在气瓶顶部、阀门之外的帽罩式安全附件,其功能在于避免气瓶在搬运、运输或者使用过程中,受碰撞或冲击损伤阀门。为防止气体泄漏或由于超压泄放,造成瓶帽爆炸,在瓶帽上有对称的泄气孔。保护罩是保护瓶帽、瓶阀或易熔塞免受撞击而设置的敞口屏罩式零件,也可兼作提升零件。
4.防震圈
防震圈的主要功能是防止气瓶受到直接冲撞。
3.安全泄压装置
气瓶安全泄压装置的主要作用(唯一)是保护气瓶在遇到周围发生火灾时,不会因瓶体受热、瓶内温度升高过快而造成气瓶爆炸。
1)安全泄压装置的类型
(1)易熔合金塞装置
通过控制温度来控制瓶内的温升压力的,只适用于气瓶,而不用于固定式容器。为了防止易熔合金塞因受压力而脱落,常常将塞体内孔做成带螺纹形、阶梯形或锥形。易熔塞合金必须与瓶内介质相适应,不与瓶内气体发生化学反应,也不影响气体的质量;易熔合金塞座与瓶体连接的螺纹应保证密封性。
易熔合金塞装置的公称动作温度有102.5℃、100℃和70℃三种、车用压缩天然气气瓶的易熔合金塞装置的动作温度为110℃。
用于溶解乙炔的易熔合金塞装置,其公称动作温度为100℃。
公称动作温度70℃的易熔合金塞装置用于除溶解乙炔气瓶外的公称工作压力≤3. 45 MPa的气瓶;公称动作温度为102.5℃的易熔合金塞装置用于公称工作压力>3. 45 MPa且不大于30 MPa的气瓶。
(2)爆破片装置
爆破片装置是由爆破片和夹持器等组装而成的安全泄压装置。由于无缝气瓶瓶体上不宜开孔,因此用于永久气体气瓶的爆破片一般装配在气瓶阀门上。
(3)安全阀
一般气瓶都没有安装这种泄压装置。
(4)复合装置★★★
爆破片-易熔塞复合装置由爆破片与易熔塞串联组装而成。易熔合金塞装设在爆破片排放一侧。复合装置只有在环境温度和瓶内压力都分别达到了规定值的条件才发生动作、泄压排气,一般不会发生误动作。由于结构较为复杂,爆破片一易熔塞复合装置一般是用于对密封性能要求特别严格的气瓶。
易熔塞位于爆破片外侧,其实质是测量环境异常温度导致的异常升压。
易错类考点:爆破片与易熔塞串联组合泄压装置,当环境温度或瓶内压力达到规定值时即会动作。
2)安全泄压装置的要求
(1)安全泄压装置的设置原则:
①车用气瓶或者其他可燃气体气瓶、呼吸器用气瓶、消防灭火器用气瓶、溶解乙炔气瓶、盛装低温液化气体的焊接绝热气瓶、盛装液化气体的气瓶集束装置、长管拖车及管束式集装箱用大容积气瓶,应当装设安全泄压装置。(所有气瓶、实质是所有承压类容器)
②盛装剧毒气体、自燃气体的气瓶,禁止装设安全泄压装置。
③盛装有毒气体的气瓶不应单独装设安全阀,盛装高压有毒气体的气瓶应当装设爆破片-易熔塞复合装置。
④燃气气瓶和氧气、氮气以及惰性气体气瓶,一般不装设安全泄压装置。
⑥盛装液化天然气以及其他可燃气体的低温绝热气瓶内胆,至少装设2只安全阀;盛装其他低温液化气体的低温绝热气瓶,应当装设爆破片装置和安全阀。
⑦车用压缩天然气气瓶,应当装设爆破片-易熔合金塞串联复合装置或者玻璃泡装置。
(2)安全泄压装置的设计要求:
①安全泄压装置结构应当与使用条件相适应,在正常的使用条件下应当具有良好的密封性能。
②盛装可燃气体的气瓶安全泄压装置的结构与装设,应当使所排出的气体直接排向大气空间,不会被阻挡或者冲击到其他设备上。
③爆破片装置(爆破片)的设计爆破压力应当根据气瓶的耐压试验压力确定。
④安全阀的开启压力不小于气瓶水压试验压力的75%,并且不大于气瓶水压试验压力。
TSG23-2021 3.2.1 气瓶的设计压力一般为气瓶的耐压试验压力
(3)安全泄压装置的装设部位
①安全泄压装置的气体泄放出口装设位置和方式,不得对气瓶本体的安全性能以及气瓶正常使用、搬运造成影响。
②无缝气瓶的安全泄压装置,应当装设在瓶阀上。
③焊接气瓶的安全泄压装置,应当单独设置在气瓶封头上或者装设在瓶阀或者阀座上。
⑥溶解乙炔气瓶的安全泄压装置,应当将易熔合金塞装设在气瓶上封头、阀座或者瓶阀上。
⑦爆破片-易熔合金塞复合装置中的爆破片,应当置于与瓶内介质接触的一侧。
二、气瓶充装★★★
(一)充装管理要求
(1)气瓶使用单位应当按照规定申请办理气瓶使用登记。
(2)盛装易燃、助燃、有毒、腐蚀性气体气瓶的充装单位以及非重复充装气瓶的充装单位,应当取得气瓶充装许可。
(3)充装单位办理所充装气瓶的使用登记后,方可从事气瓶充装。
(4)气瓶充装单位只能充装本单位办理使用登记的气瓶,以及使用登记机关同意充装的气瓶。
(5)气瓶充装单位应当向气体使用者提供安全用气使用说明。
(6)充装作业人员应当取得相应资格,方可从事气瓶充装以及检查工作。
(三)充装检查与记录
(3)检查发现以下情况的气瓶,应当先进行处理,否则严禁充装
①出厂标志、颜色标记不符合规定,瓶内介质未确认—确认修复
②气瓶附件损坏、不全或者不符合规定—及时修复
③气瓶内无剩余压力—抽真空、惰性气体置换
④超过检验期限—定期校验
⑤外观存在明显损伤,需检查确认能否使用—强度试验
⑥充装氧化或者强氧化性气体气瓶沾有油脂—脱脂作业
⑦充装可燃气体的新气瓶首次充装或者定期检验后的首次充装,未经过置换或者抽真空处理—抽真空、惰性气体置换
(四)充装特殊规定
1.充装压缩气体—压力表
(1)气瓶充装后的压力(在20℃时的压力)不得超过气瓶的公称工作压力。
(2)当氢气中含氧或者氧气中含氢超过0.5%时,严禁充装。
2.充装高(低)压液化气体—称重、液位计
(1)充装前应当逐瓶称重
(2)应当配置与充装接头相适应的衡器。
(3)应当装设有超装警报或者自动切断气源的装置。
(4)应当采用复检用衡器,对充装量逐瓶复检;充装超量的气瓶应当及时采取有效措施进行处置,否则不允许出充装站。
3.充装低温液化气体及低温液体
充装单位应当采用衡器逐瓶(车用焊接绝热气瓶除外)复检充装低温液化气体及低温液体的气瓶,充装超量的气瓶应当及时采取有效措施进行处置,否则不允许出充装站。
4.充装溶解乙炔
(1)溶解乙炔气体充装量以及乙炔气体与溶剂的质量比,应当符合相关标准的要求。
(2)充装前,充装单位应当按照相关标准的要求测定溶剂补加量,对于溶剂量未满足相关标准要求的,应当补加。
(3)充装过程中,气瓶瓶壁温度不得超过40℃。
(4)溶解乙炔气体充装应当采取多次充装的方式进行,每次充装间隔时间不少于8h。
5.充装混合气体
(1)充装前,应采用加温、抽真空等适当方式进行预处理,并且按照相应混合气体充装标准的规定,确定各气体组分的充装顺序。
(2)充装每一气体组分之前,应当使用待充装的气体对充装装置和管道进行置换。
三、充装站对气瓶的日常管理★★★★
(一)气瓶的装卸运输★★
(1)熟知气体性质
(2)检查气瓶的气体产品合格证、警示标签是否与充装气体及气瓶标志的介质名称一致,要配带瓶帽、防震圈。
运送要注意:①气瓶轻装、轻卸;②严禁抛、滑、滚、碰;③严禁拖拽、随地平滚、顺坡横或竖滑下或用脚踢;严禁肩扛、背驮、怀拖、臂挟、托举等。当人工将气瓶向高处举放或气瓶从高处落地时必须二人同时操作。
吊运气瓶应做到:①将散装瓶装入集装箱内,固定好气瓶,用机械起重设备吊运;②不得使用电磁起重机吊运气瓶;③不得使用金属链绳捆绑后吊运气瓶;④不得吊气瓶瓶帽吊运气瓶。
(3)严禁用叉车、翻斗车或铲车搬运气瓶。
(4)在气瓶运输车上,应注意:①氧气瓶不可与可燃气体气瓶同车;②运输车辆应具有固定气瓶的相应装置,散装直立气瓶高出栏板部分不应大于气瓶高度的1/4;③运输气瓶的车上严禁烟火;④夏季时气瓶要防晒。
(5)化学性质相抵触的气体不得同车运输(氧气、氯气与氢气;乙炔和液化石油气),氧化或强氧化气体气瓶不准和易燃品、油脂及沾有油脂的物品同车运输。
(6)严禁用自卸汽车、挂车或长途客运汽车运送气瓶,同时也不准许装运气瓶的货车载客。
(7)运输车停靠时,司机和押运员不得同时离开车辆。
(8)司机、装卸及押运员均应明确所运输的气体性质,安全注意事项和紧急处置措施。
(二)气瓶的贮存、保管★★★
(1)气瓶的储存必须有专用瓶库,符合《建筑设计防火规范》的有关规定。
(2)气瓶瓶库屋顶应为轻型结构,应有足够的泄压面积,透明的玻璃上应涂白漆,应有通风换气装置,地面平坦且不打滑,瓶库内不得有地沟、暗道,严禁明火和其他热源;冬季集中供暖库房设计温度为10℃,严禁采用煤炉、电热器取暖。可燃、有毒、窒息库房应有自动报警装置。
(3)气瓶入库应按照气体的性质、公称工作压力及空实瓶严格分类存放,应有明确的标志。可燃气体的气瓶不可与氧化性气体气瓶同库储存, 氢气不准与笑气、氨、氯乙烯、环氧乙烷、乙炔同库。
(4)气瓶的库房应与其他建筑物保持一定的距离,应为单层建筑,墙壁及屋顶的建筑材料应为防火材料。
(5)应遵循先入库先发出的原则,应设立明显的警示标签,如禁止烟火、当心爆炸等。
特殊性原则:惰性气体可以和任何气体气瓶同库储存、同车运输。
惰性气体包括—氮气、二氧化碳、氦气、氩气。
(6)库房应设有相应的灭火器材,库房周围严禁存放易燃易爆物品。
(8)空、实瓶应分开放置,并有明显标志。
(9)气瓶放置应整齐,并佩戴瓶帽,立放时,应有防倾倒措施;横放时,头部朝向一方。
(四)气瓶的报废★★★★
1.气瓶进行报废的要求
(1)气瓶或者瓶阀使用时间超过其设计使用年限的。
(2)车用气瓶随报废车辆一同报废,其中出租车使用的车用压缩天然气瓶使用时间最长为8年。
(3)低温绝热气瓶的绝热性能无法满足使用要求并且无法修复的。
汽车报废年限:《机动车强制报废标准规定》—小微型出租客运汽车使用8年。
2. 报废气瓶的处理
使用单位不得使用存在严重事故隐患、经检验不合格或者应当予以报废的气瓶。对需要报废的气瓶,应当依法履行报废义务,自行或者将其送交气瓶检验机构进行消除使用功能的报废处理。
(1)消除报废气瓶使用功能的破坏性处理,应当采用压扁或者将瓶体解体等不可修复的方式。
(2)进行气瓶消除使用功能处理的机构应当对所处理的气瓶逐只进行记录,并且每年向负责办理气瓶使用登记的市场监管部门报告消除使用功能的气瓶数量。
(3)禁止任何单位或个人将报废气瓶(包括气瓶附件)修理、翻新后销售、使用。
(4)禁止任何单位或个人采用钻孔或者破坏瓶口螺纹的方式,对报废气瓶进行消除使用功能处理。
经典习题
气瓶安全泄压装置能够在气瓶超压时迅速自动泄放气体,降低压力,以保护气瓶不会因超压而发生爆炸,但有些气瓶不得或不宜装设安全泄压装置。根据《气瓶安全技术规程》(TSG-23),下列不同用途的气瓶中,不应装设安全泄压装置的是( )。
A.工业用非重复充装焊接气瓶
B.车用液化石油气钢瓶
C.盛装液氮的低温绝热气瓶
D.盛装剧毒气的气瓶
选项A,工业用非重复充装焊接气瓶应当装设爆破片;选项B,车用液化石油气钢瓶应当装设带安全阀的组合阀或者分立的安全阀;选项C,盛装液氮的低温绝热气瓶应当装设爆破片装置和安全阀;选项D,盛装剧毒气体、自燃气体的气瓶,禁止装设安全泄压装置。
气瓶在贮存过程中经常发生事故,贮存场所必须符合相关的安全规范,同时还应加强管理。下列气瓶贮存的安全要求中,错误的是( )。
A.贮存过程中应遵循先入库先发出原则,并应设立明显的警示标签
B.空、实瓶应分开存放,可燃气体的气瓶不得与还原性气瓶同存
C.气瓶库屋顶应为轻型结构,应有足够的泄压面积,透明玻璃上应涂白漆
D.瓶库内部不得有地沟、暗道,严禁用电热器、煤炉取暖
空、实瓶应分开存放,可燃气体的气瓶不得与氧化性气瓶同存。
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