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气体的分类

国标GB/T16163《瓶装压缩气体分类》根据瓶装气体临界温度,将瓶装气体分为永久气体和液化气体。

而液化气体中又分为高压液化气体和低压液化气体。

永久气体、液化气体的划分标准是:

临界温度T小于-10℃的气体列为永久气体;

临界温度T大于等于-10℃至小于等于70℃的为高压液化气体,

临界温度大于70℃的为低压液化气体。 

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永久气体共15种:空气、氧气、氮气、氩气、氖气、氦气、氪气、四氟化碳、氟、一氧化氮、三氟化硼、氚、氢气、甲烷、一氧化碳。

目前国内用于瓶装的液化气体共54种,其中高压液化气体16种,低压液化气体38种。

国标GB 16163《瓶装压缩气体分类》并规定:在压力下溶解于气瓶内溶剂中的气体为溶解气体。溶解乙炔是最具有代表性的溶解气体。

为方便分类管理,瓶装气体从管理角度上分类为:永久气体、液化气体、溶解乙炔气和液化石油气四类。

气瓶内充装的介质是气体,气体的分类是构成气瓶分类的基础。

1、工业纯气

工业纯气是按其物理特性和瓶内状态,仍以临界温度为基准所进行的分类。这是因为从工业气体在特定条件下的共性规律来分析,气、液相变是关键。工业纯气分为四组。

2、永久气体

临界温度小于-10℃的气体。

该组气体在充装和在允许的工作温度下贮存和使用时,其全过程均为气态。

3、高压液化气体

临界温度大于或等于-10℃,而小于70℃的气体。该组气体在充装时为液态。在允许的工作温度下贮存和使用时,气体在瓶内的状态会随着环境温度的变化而变化,即低于或等于临界温度时,瓶内介质为气液两态共存,高于临界温度时为气态。

4、低压液化气体

临界温度大于70℃的气体。

该组气体在气体充装、贮运和使用过程中,瓶内气体为气液两相共存状态(主要是液态),液体密度随环境温度而变化。蒸气压力服从于饱和蒸气压曲线。

为什么以70℃来划分高压液化气体和低压液化气体?是否应和气瓶许用温度60℃相一致呢?这是因为对于低压液化气体气瓶来说,所装液化气体的临界温度,不能等于、更不能低于气瓶的许用温度,而必须高于气瓶的许用温度,只有保证了这一点,才能确保瓶内的液化气体不会相变为单一的气相,而始终处于气、液两相相对稳定的共存状态,瓶内压力受液面上的饱和蒸气压所支配且不会剧烈变化。要考虑以上两个因素,可保证避免相变的发生。

低于液化气体气瓶的最大充装量是按其许用温度60℃确定的。为了安全起见,不允许60℃“满液”(即气相空间为零),所以,以70℃划分高压液化气体和低压液化气体可以保证60℃时气瓶应具备的安全空间。

4、溶解乙炔

气液相变的共性规律同样适用于溶解乙炔。乙炔的临界温度较高(tc=36.5℃),三相点压力较低(Ps=0.13MPa),常温下加压极易液化。但是,由于加压乙炔的热力学性质很不稳定,极易发生聚合和分解反应。如果象永久气体或液化气体那样装瓶的话,稍给能量(例如碰撞或震动)就会爆炸。因此,必须采用气态乙炔加压熔解于熔剂,并使其均匀分散在多孔物质之中,类似液化气的贮运方法,从而达到安全充装、贮运和使用的目的。基于溶解乙炔具有如上所述的特殊性,所以在气体的分类中单独划分一类。

5、电子气体

目前主要有:硅烷、氨气、四氟化碳、六氟化硫、氯化氢、八氟环丁烷、甲烷、一氧化二氮、三氯化硼、溴化氢、一氧化碳、氖气、氪气等。

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