GB 13591-2009 溶解乙炔气瓶充装规定

 

1. 范围

本标准规定了溶解乙炔气瓶（以下简称乙炔瓶）充装的基本原则和安全技术要求。

本标准适用于按GB11638 制造的溶解乙炔气瓶的充装。

本标准不适用于乙炔瓶组的充装。

本标准不适用于化工生产过程中盛装溶解乙炔的固定容器的充装。

注： 本标准中的压力均指表压，有标注的除外。

 

2．规范性引用文件

 

GB3864 工业用气态氮

GB6026 工业丙酮

GB6819 溶解乙炔

GB7144 气瓶颜色标记

GB11638 溶解乙炔气瓶

GB12137 气瓶气密性试验方法

GB13076 溶解乙炔气瓶定期检验与评定

 

3．术语

3.1 乙炔瓶皮重（以下简称皮重）：钢瓶、填料、附件(瓶阀、固定式专用瓶帽、易熔合金塞和检验标记环)的质量与丙酮规定充装量之和。

3.2 乙炔瓶实重(以下简称实重)：在用乙炔瓶再次充装前或充装后的实际称量值。

3.3 剩余压力：在用乙炔瓶，再次充装前瓶内剩余的压力。

3.4 最大乙炔量：规定的瓶内乙炔的最大限定质量。

3.5 最大限定压力：在基准温度15℃时，充以规定丙酮量好最大乙炔量的乙炔瓶的最大允许压力。

 

 

4．代号

B——乙炔在丙酮中的质量溶解度，kg/kg；

Gs——乙炔瓶内剩余乙炔量，kg；

mA1——乙炔瓶内乙炔充装量，kg；

mA——乙炔瓶内最大乙炔充装量，kg。

mF——丙酮补加量，kg；

TA­­­­——乙炔瓶实重，kg(TA­­­­1—充装前，TA­­­­2—充装后)；

Tm——乙炔瓶皮重，kg；

V——钢瓶实际容积，L；

δ——填料孔隙率，%；

 

 

5．充装前的准备

 

乙炔瓶充装单位应取得省级质量监督部门颁发的《气瓶充装许可证》。

操作人员应经质量监督部门考核合格，并持有特种设备作业人员证书。

 

5.1 乙炔瓶的检查

5.1.1 乙炔瓶充装前，充装单位应有充装前专职员负责逐只检查。

 

5.1.2 有下列情况之一的，严禁充装。

a) 无制造许可证单位生产的；

b) 未取得中国特种设备制造许可证的国外制造商生产的；

c) 不是本充装单位自由产权乙炔瓶且未办理临时充装变更手续的；

d) 瓶体腐蚀、机械损伤等表面缺陷、按GB13076 标准应报废的；

e) 易熔合金融熔、流失、损伤的；

f) 超过规定使用年限的；

g) 有其他影响安全使用缺陷的。

 

5.1.3 乙炔瓶有下列情况之一的，必须做相应处理或送乙炔瓶检验单位检验：

a) 无产品合格证的（首次充装）；

b) 颜色标记不符合GB7144规定或表面漆色脱落严重的；

c) 钢印标记不全或不能识别的；

d) 附件不全、损坏或不符合规定的；

e) 首次充装或经拆装、更换瓶阀，易熔合金塞后，未进行置换的；

f) 超过检验期限的；

g) 瓶阀侧接嘴处积有炭黑或焦油等异物；

h) 对瓶内的填料、溶剂的质量有怀疑的；

i) 有其他影响安全使用缺陷的。

对国外或港澳地区用户的乙炔瓶检查，除原始标志、颜色标记和附件按国外或特殊的检查外；其他项目仍按本条的规定进行检查。

 

5.2 剩余压力检查

乙炔瓶在充装前，应逐只检查瓶内是否存有压力，检查前乙炔瓶应在室内静置8h 以上。

 

5.2.1 用表盘直径不小于100mm，精度不低于1.6 级的压力表测定瓶中剩余压力。

5.2.2 根据剩余压力和测定剩余压力时乙炔瓶的周围环境温度，求出瓶内剩余乙炔量。

瓶内剩余乙炔量按公式(1)计算；

Gs = 0.38δ ⋅V ⋅ B ·································································· (1)

乙炔在丙酮中的重量溶解度B 按表1 选取。

公称容积10L～60L 乙炔瓶的剩余乙炔量可按表2～表6 选取。

 

5.2.3 对无剩余压力或经内部检查后首次充装的乙炔瓶，必须按下列规定进行置换。

a) 用于置换的乙炔，应符合GB6819 的要求；

b) 置换时乙炔气压力宜小于0.2MPa；

c) 置换后的乙炔瓶，应按GB6819 规定的试验方法和技术要求测定乙炔纯度；

d) 对于混入空气或其他非乙炔气体的乙炔瓶，应先用符合GB3864 中Ⅱ类二级要求的氮气进行置换；置换后经分析，瓶内气体的含氧量低于3%时，再按5.2.3.1，5.2.3.2 条的规定用乙炔进行置换。

 

5.3 丙酮的充装

乙炔瓶补加丙酮前，必须逐只称量乙炔瓶实重。称量结果，保留一位小数。

5.3.1 称量衡器的最大称量值应为乙炔瓶充装后质量的1.5~3.0 倍。衡器应经常保持准确，

其检验期不超过3个月，并每天用四等砝码校正一次。电子衡器应符合乙炔的防爆爆求。

5.3.2 丙酮的品质应符合GB6026 一等品的要求。

5.3.3 丙酮规定充装量按GB11638 的规定执行。

5.3.4 丙酮补加量按公式(2)计算：

mF = Tm + Gs - TA­­­­1 ·································································· (2)

5.3.5 对公称容积大于、等于40L 的乙炔瓶，如实重减去剩余乙炔量后，其值高于皮重0.5kg 或低于1.5kg，则该瓶应妥善处理，否则严禁充装。

5.3.6 对首次充装丙酮的乙炔瓶，应先抽真空。然后充装规定的丙酮量，经复核后，再按

5.2.3.中a)、b)、c)规定用乙炔气置换。

5.3.7 补加丙酮后，必须对丙酮充装量进行复核，其允许偏差值应符合表7 的规定，超差的必须做处理，否则严禁充装乙炔。

5.3.8 充装丙酮时的压力应小于0.8MPa.采用氮气直接压装丙酮时，氮气应符合GB/T 3864中一等品要求。

 

6．乙炔的充装

 

6.1 充装前必须保证：

6.1.1 待充装的乙炔瓶是经过充前检查，符合充装要求的。

6.1.2 充装管路、阀门、安全装置及各连接部位均处于完好、无泄漏状态。充装系统用的压力表，精度应补低于1.6级，直径应不小于100mm。压力表应按有关规定6个月校验一次。

6.1.3 充装管路中的乙炔质量应符合GB6819 的要求。

6.1.4 确保乙炔瓶的充装容积流速小于0.015m3/(h·L)，采用强制冷却快速充装的除外。

注：乙炔瓶的充装容积指钢瓶容积。

6.1.5 充装场所的安全设施完好。充装中应注意的应注意的安全事项和安全措施，按有关规定执行。

 

6.2 充装中的检查

6.2.1 检查喷淋冷却水，水量应均匀、稳定喷淋在乙炔瓶上。

6.2.2 检查瓶壁温度不得超过40℃。超温时，必须停止该瓶的充装，移至安全地点检查处理。

6.2.3 检查瓶阀有无堵塞现象，应保证充装顺畅。

6.2.4 充装中随时巡检，发现泄漏及时处理。

6.2.5 分次充装时，每次充装后的静置时间不小于8h，并应关闭瓶阀。

6.2.6 因故中断充装的乙炔瓶需要继续充装时，必须保证充装主管内乙炔气压力大于等于乙炔瓶内压力时，才可开启瓶阀和支管切换阀。

6.2.7 乙炔瓶的充装压力，任何情况下不得大于2.50MPa。

 

 

 

 

 

7 充装后的检查

7.1 充装结束关闭瓶阀后，应通过回收系统将充装主管和支管内的乙炔回收。关闭瓶阀和管路阀时应轻缓，严而不紧，防止用力过度。

7.2 充装结束后，应用肥皂水检查瓶阀、易溶塞的密封部位及它们与钢瓶的连接部位的气密性，以保证无泄漏。对于发现有泄漏的气瓶，应用安全的方法将瓶内乙炔排空，送检测站处理，在泄漏未完全排除之前，严禁重新充装。

7.3 充装后的乙炔瓶，应只置于符合5.3.1 要求的衡器上称重，测定瓶内乙炔充装量。

乙炔瓶内乙炔充装量按公式(3)计算：

mA1 = TA­­­­2 – Tm ········································································ (3)

7.4 乙炔瓶内乙炔充装量应小于等于该瓶的最大乙炔量。乙炔瓶的最大乙炔量按公式(4)计算：

mA = 0.20 ⋅δ ⋅V ··································································· (4)

7.5 乙炔充装量超过最大充装量时，应将乙炔瓶内超装的乙炔回收到符合7.4的要求，否则严禁出厂。

7.6 在正常充装条件下，乙炔瓶单位容积充装量，若低于0.12kg/L 时，将瓶内乙炔回收后，把乙炔瓶送至检验站处理。

7.7 乙炔瓶充装后，必须按GB6819 规定的验收规则、试验方法、技术要求分析瓶内乙炔质量并验收。不合格的应妥善处理，严禁出厂。

7.8 乙炔瓶充装后，必须静置8h 以上，然后从同一批中抽取10%的瓶(不少于两只)，测定其静置后的压力，静置后的压力不应超过表 8 的规定。发现有一只瓶超过表8 的规定值时，同一批乙炔瓶应逐只测定。对于超过表8 规定值的乙炔瓶，应及时妥善处理，否则严禁出厂。

7.9 出厂成品，应粘贴符合国家安全技术规范及GB 16804 规定的警示标签。

 

8．记录

8.1 充装单位应认真填写充装前检查记录，其内容至少包括：日期、乙炔瓶制造厂代号、乙炔瓶编号、乙炔瓶缺陷、充处理措施和检查人员签章等。记录至少保存两年。

8.2 充装单位应认真填写充装和充装后检查记录，其内容至少包括：充装日期、充装装间温度、乙炔瓶制造厂代号、乙炔瓶编号、实际容积、乙炔瓶皮重、剩余压力、剩余乙炔量、丙酮补加量、乙炔充装量、静置后压力、发生的问题、处理结果和操作者签章等。记录至少保存两年。

8.3 充装单位应建立所充装乙炔瓶的档案，其内容至少包括乙炔瓶的原始资料、技术参数和历次充装、检验实况等。

 

 

 

 

 

 

附表：

 

 

 

 

 

 

 

表1 乙炔在丙酮中的重量溶解度B

单位为千克每千克

乙炔气余量   温度℃	压力/MPa(绝对压力)
	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
-20	0.1165	0.16929	0.24857	0.34286	0.42857
-15	0.0965	0.14786	0.22143	0.29643	0.37143
-10	0.0805	0.12857	0.19286	0.25714	0.32143
-5	0.0675	0.11428	0.17143	0.22148	0.27858
0	0.05724	0.10807	0.156	0.189	0.23785
5	0.04806	0.09405	0.13521	0.1749	0.20528
10	0.04056	0.08190	0.1204	0.1525	0.1796
15	0.03356	0.07106	0.1058	0.1315	0.1589
20	0.02754	0.0616	0.0930	0.1185	0.14044
25	0.0221	0.0528	0.08113	0.1042	0.1249
30	0.01767	0.0451	0.07116	0.0885	0.11152
35	0.0139	0.0385	0.0615	0.0815	0.0995
40	0.01026	0.03257	0.0533	0.0735	0.0913

 

 

 

 

 

 

表2 10L乙炔瓶不同温度、压力下剩余乙炔量 单位为千克

乙炔气余量   温度℃	压力/MPa(绝对压力)
	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
-20	0.5	0.6	0.7	0.9	1.1	1.2	1.3	1.5
-15	0.4	0.5	0.6	0.8	0.9	1.1	1.1	1.3
-10	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1
-5	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
0	0.3	0.4	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
5	0.2	0.3	0.4	0.5	0.5	0.6	0.7	0.8
10	0.2	0.3	0.3	0.4	0.5	0.5	0.6	0.7
15	0.2	0.2	0.3	0.4	0.4	0.5	0.5	0.6
20	0.2	0.2	0.3	0.3	0.4	0.4	0.4	0.5
25	0.1	0.2	0.2	0.3	0.3	0.4	0.4	0.4
30	0.1	0.2	0.2	0.2	0.3	0.3	0.4	0.4
35	0.1	0.1	0.2	0.2	0.2	0.3	0.3	0.3
40	0.1	0.1	0.1	0.2	0.2	0.3	0.3	0.3

 

 

 

 

 

 

 

表3 16L 乙炔瓶不同温度、压力下剩余乙炔量 单位为千克

乙炔气余量   温度℃	压力/MPa(绝对压力)
	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
-20	0.8	1.0	1.1	1.4	1.7	1.9	2.1	2.4
-15	0.6	0.8	1.0	1.2	1.5	1.7	1.8	2.1
-10	0.6	0.7	0.9	1.0	1.3	1.4	1.6	1.8
-5	0.5	0.6	0.8	1.0	1.1	1.2	1.4	1.6
0	0.4	0.6	0.7	0.8	1.0	1.1	1.2	1.3
5	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	1.0	1.1	1.2
10	0.3	0.4	0.5	0.5	0.7	0.8	0.9	1.0
15	0.3	0.4	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9
20	0.2	0.3	0.4	0.5	0.5	0.6	0.7	0.8
25	0.2	0.3	0.4	0.4	0.5	0.5	0.6	0.7
30	0.2	0.2	0.3	0.4	0.4	0.5	0.5	0.6
35	0.2	0.2	0.3	0.3	0.4	0.4	0.5	0.5
40	0.1	0.2	0.2	0.3	0.3	0.4	0.4	0.5

 

 

 

 

 

 

 

表4 25L乙炔瓶不同温度、压力下剩余乙炔量 单位为千克

乙炔气余量   温度℃	压力/MPa(绝对压力)
	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
-20	1.2	1.6	1.8	2.2	2.7	3.0	3.3	3.8
-15	1.0	1.3	1.6	1.9	2.3	2.6	2.8	3.3
-10	0.9	1.1	1.4	1.7	2.0	2.3	2.6	2.8
-5	0.8	1.0	1.3	1.6	1.7	1.9	2.2	2.4
0	0.6	0.9	1.1	1.3	1.6	1.7	1.9	2.1
5	0.6	0.8	0.9	1.1	1.3	1.6	1.7	1.9
10	0.5	0.6	0.8	1.0	1.1	1.3	1.5	1.6
15	0.4	0.6	0.7	0.9	1.0	1.1	1.3	1.5
20	0.4	0.5	0.6	0.8	0.9	1.0	1.1	1.3
25	0.3	0.4	0.6	0.6	0.8	0.9	0.9	1.1
30	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	0.9
35	0.3	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.8
40	0.2	0.3	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8

 

 

 

 

 

 

 

表5 40L乙炔瓶不同温度、压力下剩余乙炔量 单位为千克

乙炔气余量   温度℃	压力/MPa(绝对压力)
	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
-20	1.9	2.5	2.8	3.5	4.3	5.0	5.2	6.0
-15	1.6	2.1	2.5	3.1	3.7	4.2	4.5	5.2
-10	1.4	1.8	2.2	2.7	3.2	3.6	4.1	4.5
-5	1.2	1.6	2.0	2.4	2.7	3.1	3.5	3.9
0	1.0	1.4	1.7	2.1	2.4	2.7	3.1	3.4
5	0.9	1.2	1.5	1.8	2.1	2.4	2.7	3.0
10	0.8	1.0	1.3	1.6	1.8	2.0	2.3	2.6
15	0.7	0.9	1.1	1.4	1.6	1.8	2.0	2.3
20	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	1.7	2.0
25	0.5	0.7	0.9	1.0	1.2	1.4	1.5	1.7
30	0.5	0.6	0.8	0.9	1.1	1.2	1.4	1.5
35	0.4	0.5	0.7	0.8	0.9	1.1	1.2	1.3
40	0.3	0.4	0.5	0.7	0.8	1.0	1.1	1.2

 

 

 

 

 

 

 

表6 60L乙炔瓶不同温度、压力下剩余乙炔量 单位为千克

乙炔气余量   温度℃	压力/MPa(绝对压力)
	0.05	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40
-20	2.8	3.5	4.2	5.2	6.5	7.2	8.0	9.0
-15	2.4	3.1	3.7	4.6	5.6	6.3	6.7	7.8
-10	2.1	2.7	3.3	4.1	4.8	5.4	6.2	6.8
-5	1.8	2.4	3.0	3.6	4.1	4.7	5.3	5.9
0	1.5	2.1	2.6	3.1	3.6	4.1	4.7	5.1
5	1.4	1.8	2.3	2.7	3.2	3.6	4.1	4.5
10	1.2	1.5	2.0	2.4	2.7	3.0	3.5	3.9
15	1.1	1.4	1.7	2.1	2.4	2.7	3.0	3.5
20	0.9	1.2	1.5	1.8	2.1	2.4	2.6	3.0
25	0.8	1.1	1.3	1.5	1.8	2.1	2.3	2.6
30	0.7	0.9	1.2	1.4	1.6	1.8	2.1	2.3
35	0.6	0.8	1.0	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0
40	0.5	0.6	0.8	1.1	1.2	1.5	1.6	1.8

 

 

 

 

 

 

 

表7 丙酮充装量允许偏差值

乙炔瓶公称容积 Vg/L	≤10	16	25	40	60
丙酮充装量允许偏差 ΔmS/kg	+0.1 0		+0.2 0	+0.4 0	+0.5 0

 

表8 乙炔瓶的静置后压力

 

环境温度/℃	-20	-15	-10	-5	0	5	10	15	20	25	30	35	40
静置后压/MPA	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.05	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00	2.25	2.50

 

 

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