1)高压气体钢瓶使用概述
在化工实验中,高压气体是需要特别注意的东西。其大体可以分为两类:一类是具有刺激性气味的气体,如氨、二氧化硫等,这类气体的泄漏一般容易被发觉;另一类是无色无味,但有毒性且易燃、易爆的气体,如一氧化碳等,此类气体不仅易使人中毒,且在室温空气中易爆炸,其爆炸极限范围为12%~74%。
广义的气体钢瓶应包括不同压力、不同容积、不同结构形式和不同材料用以储运永久气体、液化气体和溶解气体的一次性或可重复充气的移动式的压力容器。其中,高压气体钢瓶是一种储存各种压缩气体或液化气体的高压容器。其容积一般为40~60L,最高工作压力多为15MPa,最低为0.6MPa。通常瓶内压力很高,储存的气体可能有毒或易燃、易爆,故应掌握气瓶的构造特点和安全知识,以确保安全。
高压气体钢瓶主要由筒体和瓶阀构成,其他附件还有保护瓶阀的安全帽、开启瓶阀的手轮以及运输过程中减少震动的橡胶圈。在使用时,瓶阀口还要连接减压阀和压力表。
各类高压气体钢瓶的表面都应涂有一定颜色的油漆,其目的不仅是防锈,主要是能从颜色上迅速辨别高压气体钢瓶中所储存气体的种类,以免混淆。常用高压气体钢瓶的颜色及其标识见表1.1。
表1.1 常用高压气体钢瓶的颜色及其标识
2)高压气体钢瓶使用注意事项
①当高压气体钢瓶受到明火或阳光等热辐射的作用时,瓶内气体因受热而膨胀,使瓶内压力增大。当压力超过工作压力时,就有可能发生爆炸。因此,高压气体钢瓶在运输、保存和使用时,应远离热源(明火、暖气、炉子等),并避免长期暴露在日光下,尤其在夏天更应注意。
②高压气体钢瓶即使在常温下受到猛烈撞击,或不小心将其碰倒跌落,都有可能引起爆炸,所以在运输过程中要轻搬轻放,避免跌落撞击,使用时要固定好,防止碰倒,更不允许使用锥子、扳手等金属器械敲打高压气体钢瓶。
③当高压气体钢瓶安装好减压阀和连接管线后,每次使用前都要在瓶阀附近用肥皂水检查,确认不漏气才能使用。对于有毒或易燃、易爆气体的高压气体钢瓶,除了要保证严密不漏外,最好单独放置在远离实验室的房间内。
④高压气体钢瓶中的气体不要全部用尽。一般高压气体钢瓶使用到压力为0.5MPa时,应停止使用,因为压力过低会给充气带来不安全因素(如钢瓶内压力与外界大气压力相同时,会使空气进入)。对危险气体来说,因上述情况在充气时发生爆炸已有许多事故教训。
⑤瓶阀是高压气体钢瓶的关键部件,必须进行保护,否则可能会发生事故。
⑥使用高压气体钢瓶时,必须用专用的减压阀和压力表。尤其是氧气和可燃气体不能互换,为了防止氧气和可燃气体的减压阀混用造成事故,表盘上都须标注氧气表、氢气表、丙烷表的字样。氢气及其他可燃气体瓶阀及其减压阀的连接管为左旋螺纹,而氧气等不可燃烧气体瓶阀及其减压阀的连接管为右旋螺纹。
⑦氧气瓶阀严禁接触油脂。因为高压氧气与油脂相遇,会引起燃烧,以致爆炸,故切莫用带油污的手和扳手开关氧气钢瓶。(www.xing528.com)
⑧要注意保护瓶阀。开关瓶阀时,一定要在弄清楚方向后再缓慢转动,因为旋转方向错误和用力过猛会使螺纹受损,受损严重时可能使螺纹冲脱而出,造成重大事故。关闭瓶阀时,不漏气即可,不要关得过紧。使用完毕或搬运时,一定要装上保护瓶阀的安全帽。
⑨当瓶阀发生故障时,应立即报告指导教师。严禁擅自拆卸瓶阀上的任何零件。
3)减压阀
气体减压阀的高压腔与钢瓶连接,低压腔为气体出口,并通往使用系统。高压表的示值为钢瓶内储存气体的压力,低压表的出口压力可由调节螺杆控制。
使用时先打开钢瓶总阀门,然后顺时针转动调节螺杆,使其压缩弹簧传动至弹簧垫块、金属膜片和顶杆而将活门打开。这样上游进口的高压气体由高压室经节流减压后进入低压室,并经出口通往下游工作系统。转动调节螺杆,改变活门开启的程度,从而调节高压气体的通过量并达到所需的压力值。若下游压力降低,则金属膜片上顶的力量下降,在弹簧的作用下,活门被顶开,下游的气体得到补充,直到下游气体压力恢复到减压阀设定的压力为止。
减压阀都装有安全阀。安全阀是维护减压器安全使用的卸压装置和减压器出现故障的信号装置。当输出压力由于活门密封垫、阀座损坏或其他原因自行上升到超过最大输出压力的1.5~15倍时,安全阀会自动打开排气;当压力降低到许用值时则会自动关闭。
(1)压力设定
当正确地将减压器安装在高压气体钢瓶阀上,并打开高压气体钢瓶阀后,应该严格按照如下步骤进行压力设定:
①关闭减压阀前的阀门(一般为高压气体钢瓶阀门)。开启减压阀后的阀门。
②将减压阀调节螺杆按逆时针方向旋转至最上位置(此时出口压力调至最低),然后关闭减压阀后的阀门。
③慢慢开启减压阀前的阀门至全开。
④顺时针慢慢旋转调节螺杆,将出口压力调至所需要的压力(以阀后表压为准);调整好后,将锁紧螺母锁紧,打开减压阀后的阀门,则可稳定给下游供气。但是需指出,如在调整时出口压力高于设定压力,则必须从步骤①开始重新调整,即只能从低压向高压调。
(2)关闭
工作完毕时只要全松调节螺杆,活门在高压气体作用力和活门弹簧的作用下就会关闭密封。最后关闭高压气体钢瓶阀门。
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