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 |