液化石油气钢瓶的充装管理
钢瓶
气瓶是一种盛装气体的移动式压力容器,作为特种设备已纳入国务院2003年3月颁布的《特种设备安全监察条例》管理的范畴。根据《条例》的有关要求,国家质检总局2003年4 月发布了《气瓶安全监察规定》。《规定》的制定旨在加强气瓶的安全监察,保证气瓶的安全使用,保护人民生命和财产的安全。《规定》对气瓶的设计、制造、气装、运输、储存、销售、使用和检验八个环节的管理要求作出了具体的规定。根据国家质检总局的统计,至2002年底全国在用气瓶总数为8974.61万只, 其中液化石油气瓶为8001.13万只,占气瓶总数的89.15%。液化石油气瓶数量很大,在人民生活和工农业生产中广泛使用,必须确保其制造质量和充装、使用的安全。本文仅以液化石油气钢瓶的充装管理为题,浅谈学习《条例》和《规定》的体会。
1.《条例》、《规定》对气瓶充装单位的有关规定
《特种设备安全监察条例》的第二十二条对气瓶充装单位的条件和从事的充装活动作出了规定。气瓶充装单位应当经省、自治区、直辖市的特种设备安全监督管理部门许可,方可从事充装活动。气瓶充装单位应当具备下列条件:
(一)有与气瓶充装和管理相造就的管理人员和技术人员;
(二)有与气瓶充装和管理相适应的充装设备、检测手段、场地厂房、器具、安全设施和一定的气体储存能力,并能够向使用者提供符合安全技术要求的气瓶;
(三)有健全的充装管理制度、责任制度、紧急处理措施。气瓶充装单位应当对气瓶使用者安全使用气瓶进行指导,提供服务。
根据《气瓶安全监察规定》,气瓶应按照有关安全技术规范和国家标准规定的要求进行充装规定的气体。气瓶的充装单位应当符合必备的条件,取得省级质监部门颁发的《气瓶充装许可证》,应当履行对气安全全面负责、对气瓶的充装安全负责等义务,气瓶充装单位负责人和气瓶充装人员应当经当地质监部门考核,取得特种设备作业人员证书。气瓶充装单位只能充装自有产权气瓶,不得充装技术档案不在本充装单位的气瓶,气瓶充装单位应当保证充装气体的质量和充装量符合安全技术规范及相关标准的要求。任何单位和个人不得改装气瓶或将报废气瓶翻新后使用。
2.对液化石油气钢瓶充装有关规定
2.1 液化石油气 liquefied petroleum gases
石油气通常是指在石油提练过程中分离出的气体,主要是由丙烷( c3h8)和丁烷(c4h10)组成的混合气体。石油气具有很高的热值,是一种理想的工业和民用气体燃料,它具有易燃易爆的特性。石油气在常温常压下呈气态,但在一定的温度和一定的压力下呈液态,故称为液化石油气。
2.2 液化石油气钢瓶 liquefied petroleum gas cylinders
按照gb5842-1996《液化石油气钢瓶》和gb15380-2001《小容积液化石油气钢瓶》标准的规定,适用于水压试验压力不大于3.2mpa,公称容积小于150l,在正常环境温度(-40℃~+60℃)下盛装液化石油气用的可重复充装的钢质焊接气瓶称液化石油气钢瓶(以下简称钢瓶)。目前我国常用液化石油气钢瓶主要型号和技术参数见表1 :
表 1 钢瓶型号和参数
型号 钢瓶内 直径mm 公称 容积 l 钢瓶 材质牌号 设计 壁厚 mm 名义 壁厚 mm 最大 充装量 kg 钢瓶 重量 kg 备注
ysp-2 200 4.7 hp295 1.6 2 ≤ 2 3.4 小容积钢瓶
ysp-5 244 12 hp295 2.0 2.5 ≤ 5 7 小容积钢瓶
ysp-10 314 23.5 hp295 2.5 3 ≤ 10 13
ysp-15 314 35.5 hp295 2.5 3 ≤ 15 16.5
ysp-50 400 118 hp325 2.9 3.5 ≤ 50 47
注:其他型号的钢瓶,按《气瓶安全监察规程》规定设计。
2.3 充装 filling
气体(无论是气态还是液态)需要在一定的压力下才能充入盛装气瓶,以便于储存、运输和使用,将气体充入盛装气瓶的过程称为充装。液化石油气的充装通常是通过压缩机和烃泵来实现的。 液化气体气瓶的充装按gb14193-1993《液化气体气瓶充装规定》执行。
2.4 充装量 filling weight
气瓶内充装的气体重量。充装量不得大于气瓶公称容积与气体的充装系数的乘积。
2.5 最大充装量 ma*imum filling weight
依据《气瓶安全监察规程》规定的充装系数计算的钢瓶充装气体的重量。液化石油气体的充装量不得大于所装气瓶规定的最大充装量。例如,ysp-15型钢瓶,其公称为35.5l,按照2000年版《气瓶安全监察规程》的规定,液化石油气的充装系数0.42kg/l,则最大充装量为35.5×0.42=14.9kg。
2.6 钢瓶充装量的允许偏差
由于气体的充装过程是一个动态的过程,不可避免地会出现随机偏差,但随机偏差必须控制在允许的范围内。根据17267-1998《液化石油气充装站安全技术条件》标准规定,液化石油气钢瓶的充装量应符合表2 的规定。
表2 液化石油气钢瓶的充装量及允许偏差
钢瓶型号 重量充装允许偏差,kg
ysp-2 1.9±0.1
ysp-5 4.8±0.2
ysp-10 9.5±0.3
ysp-15 14.5±0.5
ysp-50 49.0±1.0
3.液化石油气钢瓶的安全容积
液化石油气属于一种低压液化气体,充装后钢瓶内上部介质为气态石油气,下部介质为液态石油气,上下部位的气、液两相始终处于动态平衡状态。钢瓶内充装的液化石油气的最大充装量不得超过表1 中规定。
根据我国《气瓶安全监察规程》,我国境内的气瓶在-40℃~60℃的环境温度下使用,就是说气瓶在正常环境温度(-40℃~60℃)下使用是安全的。在设计钢瓶结构时已充分考虑钢瓶容积的安全性。根据计算,当环境温度在15℃、充装的液化石油气刚好达到规定的充装量时,钢瓶内尚有15%的气相空间;当环境温度上升到30℃时,瓶内的液态石油气的体积膨胀可达到钢瓶总容积的89%。为了避免瓶内液化石油气体因受热膨胀而导致发生事故,钢瓶最大充装量的确定在60℃环境温度下,瓶内所充装的液化石油气仍不会被液相所充满,应仍保留3%以上的气相空间。
钢瓶的充装量与钢瓶的容积有直接关系。液化石油气钢瓶的实际容积不得小于表1 规定的容积,如果钢瓶的容积不符合要求,不论钢瓶的其他性能指标是否合格,钢瓶都应该判为不合格。
4.液化石油气钢瓶不允许“超装”
如果ysp-15型液化石油气钢瓶充装量超过了15kg,钢瓶还安全吗不安全,甚至会出现钢瓶爆炸危险。液化石油气是易燃易燃物品,液化石油气钢瓶如果“超装”,有可能发生爆炸的危险性。据事故设调查分析,过量充装是导致钢瓶爆炸的重要原因,其主要特征是:
(1)爆炸时环境温度不高,未超过最高环境温度;
(2)爆炸是物理性的,且爆炸前一般都处于静止态;
(3)爆破的气瓶都有比较明显的塑性破坏的特征。这些特征表明爆炸事故是由于气瓶内产生了很高的压力所造成的。
气体具有良好的膨胀性和压缩特性,而液体(包括液化气体)的膨胀性和压缩性能与气体相比则小得多。如果钢瓶“超装”了,就可能出现“满液”现象,意味着瓶内已无能够自由膨胀的气相空间。在正常环境温度下,由于温度升高,瓶内液体膨胀受到瓶体刚性结构的拘束,反过来又给瓶体内壁施加了很大的压力;如果环境温度继续上升,就会造成满液后的温升压力继续增大,经实验和理论计算,满液后温度每升高1℃,瓶内压力升高1.96~2.94mpa;如果升温3℃,则钢瓶内承受的压力就会达到7.06~9.80mpa;而液化石油钢瓶设计压力为2.1mpa,对于ysp-15钢瓶而言,水压爆破试验的压力≥7.0mpa为合格。大量试验数据表明,当水压爆破试验压力达到9.0~11.5mpa时,钢瓶就会发生爆裂。钢瓶“满液”后,如果温度上升更高,则温升压力就会上升更大,当钢瓶内的压力超过钢瓶所能承受压力后,钢瓶就会发生爆裂,液化石油气外泄,遇明火就会发生爆炸燃烧事故。所以,液化石油气钢瓶的安全充装的基本准则是不允许“超装”。其实,防止钢瓶“超装”并不难,只按规程操作,就不会超装,也就不会发生因“超装”而引起的事故。
5.液化石油气钢瓶也不可以“少装”
液化石油气钢瓶不允许“超装”的道理已深入人心,但是,随之而来的是“少装” 问题逐渐凸显,液化石油气钢瓶充装缺斤少两现象时有发生,严重地损害了消费者的合法权益。液化石油气是国家规定的定量包装商品,在国家强制性标准gb17267-1998中已对液化石油气钢瓶的充装量及允许偏差作出了明确的规定(见表2),钢瓶内液化石油气的充装量只要在表2 规定的范围内是符合规定的,如果低于允许偏差的下限则视为“少装”,这就违反了《定量包装商品计量监督规定》(1995年12月8日国家技术监督局第43号令),因而要按照《商品讲师违法行为处罚规定》(1999年3月12日国家质量技术监督局第3号令)予以处罚。
据报导,××市质量技术监督局对瓶装液化石油气充装站进行抽查,抽查结果10瓶液化石油气中就有4瓶短斤缺两,其中有一瓶标称为14.5kg的液化石油气竟然少了1.6kg,无形之中气站一瓶气就从中多赚了市民近5元钱。因此,加强对液化石油气的充装管理势在必行 。
6.加强液化石油气钢瓶的充装管理
为了贯彻执行《气瓶安全监察规程》和《气瓶安全监察规定》,各地已出台了加强气瓶管理的具体措施,在大力整顿瓶装液化气市场的基础上,对瓶装液化气钢瓶实行“封口证”和钢瓶“计量标识证”的两证管理。
根据各地的主管部门的规定,对已充装液化气的钢瓶阀门实行塑料标签封口标识管理。塑封标签在钢瓶阀门出气口上加热封口,塑封标签应标明:充装企业名称、充装液化气的净含量、监督电话等字样。专用的液化气钢瓶塑封标识证由计量检定部门统一制作;全过程都处于严格的受控管理,任何人不得擅自印刷、伪造、涂改、冒用买卖或者转让专用的塑封标识; 使用单位对塑封标识应有专人保管,严格发放、使用制度,并必须建立使用登录台帐。
瓶装液化气充装、销售单位,必须严格执行国家强制性标准gb17267-1998《液化石油气瓶充装站安全技术条件》的规定,不得“超装”和“少装”,充装单位必须持有计量合格证,每只钢瓶贴上 “计量合格标识证”即“c”型定量合格标志。为了保证定量包装商品净含量准确,维护消费者利益,量质技术监督部门已启动定量包装商品生产企业计量保证能力评价制度,合格的生产企业将在自己的商品上贴上定量包装的“c”合格标志。企业计量保证能力评价以企业自愿为原则,按照《定量包装商品生产企业计量保证能力评价规范》的要求,进行自我评价,达到要求的企业,以自我评价声明的方式,明示企业已经达到计量保证能力要求,并向所在地省级质监部门申请计量保证能力评价。经核查符合要求的企业,予以备案并颁发全国统一的《定量包装商品生产企业计量保证能力证书》,可在商品包装上使用全国统一的计量保证能力合格标志“c”。 “c”是英文“中国”(china)的第一个字母,是全国统一的定量包装商品生产企业计量保证能力的合格标志。计量保证能力合格标志图形外沿为正八边形,内沿为正方形。老百姓只要在钢瓶上看到标志“c”,就不用再担心瓶装液化石油气“短斤少两”了。
“两证”管理是液化石油气充装单位对用户诚信服务的承诺;但是也不能不看到,时下仍然有一些充装单位还存在“短斤少两”的现象,政府主管部门应对那些不守诚信的充装单位进行整治。国家质检总局2003年4月发布的《气瓶安全监察规定》明确规定:充装单位存在充装前不认真检查气瓶钢印标志和颜色标志,未按规定进行瓶内余气检查或回收气瓶内残液而充装气瓶,造成气瓶错装或超装的;对气瓶进行改装和对报废气瓶进行翻新的;未按规定粘贴气瓶警示标签和气瓶充装标签的;负责人或者充装人员未取得特种设备作业证书等6种行为之一的,将被处于1万元以上3万元以下罚款,情节严重的,将被责令暂时营业,直至吊销其充装许可证。
7.加大科技含量,实现智能化充装
充装技术落后是导致瓶装液化石油气“短斤少两”的客观原因之一。长期以来,一些液化石油气充装站的充装技术多是采取磅秤称重、人工灌装的方式,计量方法、充装方法以及监督手段等方面都显得比较落后。液化石油气的充装量的计量基本上是采用钢瓶毛重(钢瓶充装液化石油气后的实瓶重量)减去皮重(钢瓶自身重量)等于所充装的液化石油气净重的计算方法,由于受多种因素的影响,这种称重计算的方法含有较大的不确定度,导致充装量误差较大,因此,加大科技含量,采用智能化充装是液化石油气钢瓶充装技术的发展方向。
据报导,国外现代电子称重技术和可编程控制技术的小秤量定量包装机械发展很快,技术水平很高,如日本的计算机组合秤,借助计算机系统进行分组同步计量,可实现快速、准确称重,精确度高。
近年来我国液化石油气钢瓶智能化充装技术取得了长足进步。综合起来其技术具有以下特点:
(1)采用称重传感器技术和计算机a/d转换技术,实时采集称重数据;
(2)自动去除钢瓶重量,无需再单独称量空瓶,较好地解决了不同重量钢瓶的充装问题,即使钢瓶较轻也不会超装;
(3)自动累计灌装的钢瓶总数和液化气的总重量,可随时察看,便管理;
(4)当液化气充装到设定重量时会自动切断,有声光报警,防止人为超装的现象;
(5)充装误差小于0.05kg,完全能够满足不“超装”和不“少装”的要求;
(6)克服了磅秤和机械秤精度低、易磨损、不直观等缺点,使用方便,维修量少。
从以上特点可以看出,传感技术计和算机技术相结合,应用于液化石油气钢瓶充装,必定会促进液化石油气钢瓶充装技术向前发展,让人民群众的更加放心使用液化石油气。
