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瓶裝氣體的基礎知識瓶裝氣體的分類

      氣體的分類有多種形式,按用途分、按化學性質分等。而本節所說的分類并不是這個范疇。本節所述的氣體分類確切地說應該是氣體裝瓶的分類。就是說,氣瓶已經被分為氣體氣瓶、高壓液化氣體氣瓶、低壓液化氣體氣瓶和溶解氣體氣瓶等幾類。當然氣瓶的這種分類是由氣體裝瓶后的性質和狀態所決定的。但所有需要瓶裝的氣體應該裝入哪一類氣瓶,類別怎樣劃分。這一問題對于氣瓶的設計、制造、使用、管理有著重要的意義。
  我國關于氣瓶的法規共發布過一個“規定”、三個“規程”。在1961年由勞動部、公安部、化工部聯合發布的《氣瓶安全管理暫行規定》(簡稱《e1規定》)沒有對瓶裝氣體提山分類的要求。在1965年由勞動部發布的《氣瓶安全監察規》(簡稱《65規程》)提出廠壓縮氣體和液體氣體的概念,但沒有明確的定義。在1979年發布的《氣瓶安全監察規程》(簡稱《79規程》)中對壓縮氣體和液化氣體給出了定義,并將液化氣體又分成了高壓液化氣體和低壓液化氣體。在*發布的《氣瓶安全監察規程》(簡稱《89規程》)將壓縮氣體改稱氣體,而將壓縮氣體做為瓶裝氣體的總稱。

      這樣一種分類的目的是為盡量與國際上的分類方式相一致,即將氣體分成三類:氣體、液體氣體和溶解氣體;四大組:氣體、高壓液化氣體、低壓液化氣體和溶解氣體,但這與我們的習慣有些差異。按習慣的理解,壓縮只是一種體積的變化,不應有物理性質的改變。將壓縮氣體做為瓶裝氣體的總稱,使其包括已有物理性質改變的液化氣體和溶解氣體,在概念上有些勉強。而水久氣體是人們在深冷技術和設備不完善時,認為某些氣體是不可液化而產生的一個錯誤概念。但實際上沒有一種氣體是不可液化的,因此講也就沒有一種氣體是氣體了,所以,不可對其定義從字面上加以解釋。我們可按《89規程》的講析中的觀點來理解它:“將79規程中的壓縮氣體改為氣體的原因之一還是因為稱為氣體更為符合氣瓶內氣體實際情況。在氣瓶使用溫度范圍,這類氣體在充裝、儲存、運輸、使用的過程中,不發生氣液相變,總是呈現氣態。相對液化氣體,對這類氣體稱為氣體更突出其主要特征。實際上對瓶裝氣體的分類,就是從氣瓶設計、使用的安全和經濟角度考慮的。將所有瓶裝氣體分為在正常的環境溫度范圍內可發生相變和不能發生相變的兩種(不包括溶解氣體)。因為在等容的情況下發生相變,其壓力將產生突變。這種氣體的氣瓶公稱工作壓力將考慮發生相變時可能產生的壓力,這就是高壓液化氣體。而氣體和低壓液化氣體在正常環境溫度范圍內不發生相變,其公稱工作壓力就可按溫度時氣體的壓縮程度和飽和蒸氣壓來確定了。這就是說,瓶裝氣體是按其裝瓶后的狀態和是否發生相變來分類的。正常的環境溫度范圍確定后,氣體的臨界溫度將是確定其裝瓶后的狀態和是否能發生相變的依據了。所以,氣體分類的依據也就是氣體的臨界溫度。這與國際上的分類方法也是相一致的。由于普通氣瓶是一無絕熱層的移動式壓力容器,其瓶內氣體溫度無疑是受外界溫度影響的。外界溫度應是氣瓶在充裝、儲存、運輸、使用時正常環境可能達到的和溫度。所謂正常環境就是指在沒有人為的加溫或火災等的自然環境,而溫度則應考慮我國的地理位置和氣候條件。《89規程》規定的氣瓶的正常環境溫度為-40-60℃。這一溫度并不是氣溫的和值。因為受陽光直射的物體表面溫度耍比氣溫高很多,而氣瓶的體積通常艾比控小。所以受陽光直射的氣瓶內的溫度可能會高于氣溫。因此,氣瓶的正常環境溫度是根據氣溫和氣瓶的日光曝曬試驗等因素確定的氣瓶使用的溫度范圍。但這個上、下限的值是為不同的目的設定的。上限值是確定氣瓶內氣體可達到的工作壓力的參照點,以選擇氣瓶的公稱工作壓力。而下限值是考慮氣瓶可能工作的環境溫度對氣瓶材料性能的影響,以選擇制造氣瓶的材質。

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