CO2气瓶为什么严禁过量充装

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高压气瓶 发表于 2014-1-5 16:53:17 |只看该作者 |正序浏览

二氧化碳气瓶公称工作压力为15MPa，而充装结束时的压力不过是7-8MPa，为什么会这样呢？

因为《气瓶安全监察规程》中规定，CO2气体充装系数为0.6KG/L。

气体分为永久气体、高压液化气体、低压液化气体，

永久气体
临界温度小于—10℃的气体，如氧气、氮气、氩气等；
高压液化气体
临界温度大于或等于—10℃且小于或等于70℃的气体，如CO2气体；
低压液化气体
临界温度大于70℃的气体，如丙烷、丙烯、液化石油气等气体。

CO2在瓶装气休中属于高压液化气体，其临界温度为31℃，当温度低于31℃时加压即可液化，当温度等于或高于31℃，瓶内液态CO2就转化为气态CO2。

按0.6KG/L标准充装CO2时，在温度接近31℃时，瓶内呈现的压力是气-液共存状态下，液体界面上的饱和蒸汽压力为7.39MPa。当温度达到或超过31℃时，则发生液体向气体的相变，瓶内压力不再是CO2饱和蒸汽压的延伸，而是液态CO2大量汽化而骤然上升的压力。此时压力表显示的压力实质上和永久气体一样。当温度继续升至54℃时，瓶内压力约增至15MPa，与气瓶公称工作压力相当。由于瓶内CO2具有这些特点，为保证气瓶在充装、储存、运输和使用时的安全，应严格按规定充装系数进行充装。

气瓶是一个独立的无绝热层的薄壁密闭容器，瓶内CO2的压力不仅与温度有关，而且与充装量有关。气瓶的公称工作压力，对于永久气体气瓶是指20℃时所充装气体的限定充装压力，充装量是以压力计量，对于盛装CO2等高压液化气体的气瓶是指温度为60℃时瓶内气体压力的限定值，充装量是以重量计量。若不按0.6kg/L标准充装，而采取超量充装，瓶内的气相空间相应减小，最终造成瓶内“满液”和气相空间消失。瓶内出现满液现象，其压力不再是饱和蒸汽压，而是液态CO2体积膨胀的胀力。此胀力远大于饱和蒸汽压。液态CO2的体积膨胀系数较大，在5-35℃范围内，温度每升高1℃，瓶内压力相应升高0.314-0.834MPa，所以超装很容易使气瓶超压发生爆炸。

综上所述，我们在使用CO2气瓶时应注意以下两点：

1、严格按充装系数进行充装，严禁过量充装，例如：4L气瓶的充装量为：4L×0.6KG/L=2.4KG，依此类推：8L气瓶：4.8KG。

2、气瓶在使用过程严禁过热或靠近热源。