液化石油氣鋼瓶的充裝管理
鋼瓶
氣瓶是一種盛裝氣體的移動式壓力容器,作為特種設備已納入國務院2003年3月頒布的《特種設備安全監(jiān)察條例》管理的范疇。根據(jù)《條例》的有關要求,國家質檢總局2003年4 月發(fā)布了《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》?！兑?guī)定》的制定旨在加強氣瓶的安全監(jiān)察,保證氣瓶的安全使用,保護人民生命和財產的安全?！兑?guī)定》對氣瓶的設計、制造、氣裝、運輸、儲存、銷售、使用和檢驗八個環(huán)節(jié)的管理要求作出了具體的規(guī)定。根據(jù)國家質檢總局的統(tǒng)計,至2002年底全國在用氣瓶總數(shù)為8974.61萬只, 其中液化石油氣瓶為8001.13萬只,占氣瓶總數(shù)的89.15%。液化石油氣瓶數(shù)量很大,在人民生活和工農業(yè)生產中廣泛使用,必須確保其制造質量和充裝、使用的安全。本文僅以液化石油氣鋼瓶的充裝管理為題,淺談學習《條例》和《規(guī)定》的體會。
1.《條例》、《規(guī)定》對氣瓶充裝單位的有關規(guī)定
《特種設備安全監(jiān)察條例》的第二十二條對氣瓶充裝單位的條件和從事的充裝活動作出了規(guī)定。氣瓶充裝單位應當經省、自治區(qū)、直轄市的特種設備安全監(jiān)督管理部門許可,方可從事充裝活動。氣瓶充裝單位應當具備下列條件:
(一)有與氣瓶充裝和管理相造就的管理人員和技術人員;
(二)有與氣瓶充裝和管理相適應的充裝設備、檢測手段、場地廠房、器具、安全設施和一定的氣體儲存能力,并能夠向使用者提供符合安全技術要求的氣瓶;
(三)有健全的充裝管理制度、責任制度、緊急處理措施。氣瓶充裝單位應當對氣瓶使用者安全使用氣瓶進行指導,提供服務。
根據(jù)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》,氣瓶應按照有關安全技術規(guī)范和國家標準規(guī)定的要求進行充裝規(guī)定的氣體。氣瓶的充裝單位應當符合必備的條件,取得省級質監(jiān)部門頒發(fā)的《氣瓶充裝許可證》,應當履行對氣安全全面負責、對氣瓶的充裝安全負責等義務,氣瓶充裝單位負責人和氣瓶充裝人員應當經當?shù)刭|監(jiān)部門考核,取得特種設備作業(yè)人員證書。氣瓶充裝單位只能充裝自有產權氣瓶,不得充裝技術檔案不在本充裝單位的氣瓶,氣瓶充裝單位應當保證充裝氣體的質量和充裝量符合安全技術規(guī)范及相關標準的要求。任何單位和個人不得改裝氣瓶或將報廢氣瓶翻新后使用。
2.對液化石油氣鋼瓶充裝有關規(guī)定
2.1 液化石油氣 liquefied petroleum gases
石油氣通常是指在石油提練過程中分離出的氣體,主要是由丙烷( c3h8)和丁烷(c4h10)組成的混合氣體。石油氣具有很高的熱值,是一種理想的工業(yè)和民用氣體燃料,它具有易燃易爆的特性。石油氣在常溫常壓下呈氣態(tài),但在一定的溫度和一定的壓力下呈液態(tài),故稱為液化石油氣。
2.2 液化石油氣鋼瓶 liquefied petroleum gas cylinders
按照gb5842-1996《液化石油氣鋼瓶》和gb15380-2001《小容積液化石油氣鋼瓶》標準的規(guī)定,適用于水壓試驗壓力不大于3.2mpa,公稱容積小于150l,在正常環(huán)境溫度(-40℃~+60℃)下盛裝液化石油氣用的可重復充裝的鋼質焊接氣瓶稱液化石油氣鋼瓶(以下簡稱鋼瓶)。目前我國常用液化石油氣鋼瓶主要型號和技術參數(shù)見表1 :
表 1 鋼瓶型號和參數(shù)
型號 鋼瓶內 直徑mm 公稱 容積 l 鋼瓶 材質牌號 設計 壁厚 mm 名義 壁厚 mm 最大 充裝量 kg 鋼瓶 重量 kg 備注
ysp-2 200 4.7 hp295 1.6 2 ≤ 2 3.4 小容積鋼瓶
ysp-5 244 12 hp295 2.0 2.5 ≤ 5 7 小容積鋼瓶
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:其他型號的鋼瓶,按《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定設計。
2.3 充裝 filling
氣體(無論是氣態(tài)還是液態(tài))需要在一定的壓力下才能充入盛裝氣瓶,以便于儲存、運輸和使用,將氣體充入盛裝氣瓶的過程稱為充裝。液化石油氣的充裝通常是通過壓縮機和烴泵來實現(xiàn)的。 液化氣體氣瓶的充裝按gb14193-1993《液化氣體氣瓶充裝規(guī)定》執(zhí)行。
2.4 充裝量 filling weight
氣瓶內充裝的氣體重量。充裝量不得大于氣瓶公稱容積與氣體的充裝系數(shù)的乘積。
2.5 最大充裝量 ma*imum filling weight
依據(jù)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定的充裝系數(shù)計算的鋼瓶充裝氣體的重量。液化石油氣體的充裝量不得大于所裝氣瓶規(guī)定的最大充裝量。例如,ysp-15型鋼瓶,其公稱為35.5l,按照2000年版《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定,液化石油氣的充裝系數(shù)0.42kg/l,則最大充裝量為35.5×0.42=14.9kg。
2.6 鋼瓶充裝量的允許偏差
由于氣體的充裝過程是一個動態(tài)的過程,不可避免地會出現(xiàn)隨機偏差,但隨機偏差必須控制在允許的范圍內。根據(jù)17267-1998《液化石油氣充裝站安全技術條件》標準規(guī)定,液化石油氣鋼瓶的充裝量應符合表2 的規(guī)定。
表2 液化石油氣鋼瓶的充裝量及允許偏差
鋼瓶型號 重量充裝允許偏差,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.液化石油氣鋼瓶的安全容積
液化石油氣屬于一種低壓液化氣體,充裝后鋼瓶內上部介質為氣態(tài)石油氣,下部介質為液態(tài)石油氣,上下部位的氣、液兩相始終處于動態(tài)平衡狀態(tài)。鋼瓶內充裝的液化石油氣的最大充裝量不得超過表1 中規(guī)定。
根據(jù)我國《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》,我國境內的氣瓶在-40℃~60℃的環(huán)境溫度下使用,就是說氣瓶在正常環(huán)境溫度(-40℃~60℃)下使用是安全的。在設計鋼瓶結構時已充分考慮鋼瓶容積的安全性。根據(jù)計算,當環(huán)境溫度在15℃、充裝的液化石油氣剛好達到規(guī)定的充裝量時,鋼瓶內尚有15%的氣相空間;當環(huán)境溫度上升到30℃時,瓶內的液態(tài)石油氣的體積膨脹可達到鋼瓶總容積的89%。為了避免瓶內液化石油氣體因受熱膨脹而導致發(fā)生事故,鋼瓶最大充裝量的確定在60℃環(huán)境溫度下,瓶內所充裝的液化石油氣仍不會被液相所充滿,應仍保留3%以上的氣相空間。
鋼瓶的充裝量與鋼瓶的容積有直接關系。液化石油氣鋼瓶的實際容積不得小于表1 規(guī)定的容積,如果鋼瓶的容積不符合要求,不論鋼瓶的其他性能指標是否合格,鋼瓶都應該判為不合格。
4.液化石油氣鋼瓶不允許“超裝”
如果ysp-15型液化石油氣鋼瓶充裝量超過了15kg,鋼瓶還安全嗎不安全,甚至會出現(xiàn)鋼瓶爆炸危險。液化石油氣是易燃易燃物品,液化石油氣鋼瓶如果“超裝”,有可能發(fā)生爆炸的危險性。據(jù)事故設調查分析,過量充裝是導致鋼瓶爆炸的重要原因,其主要特征是:
(1)爆炸時環(huán)境溫度不高,未超過最高環(huán)境溫度;
(2)爆炸是物理性的,且爆炸前一般都處于靜止態(tài);
(3)爆破的氣瓶都有比較明顯的塑性破壞的特征。這些特征表明爆炸事故是由于氣瓶內產生了很高的壓力所造成的。
氣體具有良好的膨脹性和壓縮特性,而液體(包括液化氣體)的膨脹性和壓縮性能與氣體相比則小得多。如果鋼瓶“超裝”了,就可能出現(xiàn)“滿液”現(xiàn)象,意味著瓶內已無能夠自由膨脹的氣相空間。在正常環(huán)境溫度下,由于溫度升高,瓶內液體膨脹受到瓶體剛性結構的拘束,反過來又給瓶體內壁施加了很大的壓力;如果環(huán)境溫度繼續(xù)上升,就會造成滿液后的溫升壓力繼續(xù)增大,經實驗和理論計算,滿液后溫度每升高1℃,瓶內壓力升高1.96~2.94mpa;如果升溫3℃,則鋼瓶內承受的壓力就會達到7.06~9.80mpa;而液化石油鋼瓶設計壓力為2.1mpa,對于ysp-15鋼瓶而言,水壓爆破試驗的壓力≥7.0mpa為合格。大量試驗數(shù)據(jù)表明,當水壓爆破試驗壓力達到9.0~11.5mpa時,鋼瓶就會發(fā)生爆裂。鋼瓶“滿液”后,如果溫度上升更高,則溫升壓力就會上升更大,當鋼瓶內的壓力超過鋼瓶所能承受壓力后,鋼瓶就會發(fā)生爆裂,液化石油氣外泄,遇明火就會發(fā)生爆炸燃燒事故。所以,液化石油氣鋼瓶的安全充裝的基本準則是不允許“超裝”。其實,防止鋼瓶“超裝”并不難,只按規(guī)程操作,就不會超裝,也就不會發(fā)生因“超裝”而引起的事故。
5.液化石油氣鋼瓶也不可以“少裝”
液化石油氣鋼瓶不允許“超裝”的道理已深入人心,但是,隨之而來的是“少裝” 問題逐漸凸顯,液化石油氣鋼瓶充裝缺斤少兩現(xiàn)象時有發(fā)生,嚴重地損害了消費者的合法權益。液化石油氣是國家規(guī)定的定量包裝商品,在國家強制性標準gb17267-1998中已對液化石油氣鋼瓶的充裝量及允許偏差作出了明確的規(guī)定(見表2),鋼瓶內液化石油氣的充裝量只要在表2 規(guī)定的范圍內是符合規(guī)定的,如果低于允許偏差的下限則視為“少裝”,這就違反了《定量包裝商品計量監(jiān)督規(guī)定》(1995年12月8日國家技術監(jiān)督局第43號令),因而要按照《商品講師違法行為處罰規(guī)定》(1999年3月12日國家質量技術監(jiān)督局第3號令)予以處罰。
據(jù)報導,××市質量技術監(jiān)督局對瓶裝液化石油氣充裝站進行抽查,抽查結果10瓶液化石油氣中就有4瓶短斤缺兩,其中有一瓶標稱為14.5kg的液化石油氣竟然少了1.6kg,無形之中氣站一瓶氣就從中多賺了市民近5元錢。因此,加強對液化石油氣的充裝管理勢在必行 。
6.加強液化石油氣鋼瓶的充裝管理
為了貫徹執(zhí)行《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》和《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》,各地已出臺了加強氣瓶管理的具體措施,在大力整頓瓶裝液化氣市場的基礎上,對瓶裝液化氣鋼瓶實行“封口證”和鋼瓶“計量標識證”的兩證管理。
根據(jù)各地的主管部門的規(guī)定,對已充裝液化氣的鋼瓶閥門實行塑料標簽封口標識管理。塑封標簽在鋼瓶閥門出氣口上加熱封口,塑封標簽應標明:充裝企業(yè)名稱、充裝液化氣的凈含量、監(jiān)督電話等字樣。專用的液化氣鋼瓶塑封標識證由計量檢定部門統(tǒng)一制作;全過程都處于嚴格的受控管理,任何人不得擅自印刷、偽造、涂改、冒用買賣或者轉讓專用的塑封標識; 使用單位對塑封標識應有專人保管,嚴格發(fā)放、使用制度,并必須建立使用登錄臺帳。
瓶裝液化氣充裝、銷售單位,必須嚴格執(zhí)行國家強制性標準gb17267-1998《液化石油氣瓶充裝站安全技術條件》的規(guī)定,不得“超裝”和“少裝”,充裝單位必須持有計量合格證,每只鋼瓶貼上 “計量合格標識證”即“c”型定量合格標志。為了保證定量包裝商品凈含量準確,維護消費者利益,量質技術監(jiān)督部門已啟動定量包裝商品生產企業(yè)計量保證能力評價制度,合格的生產企業(yè)將在自己的商品上貼上定量包裝的“c”合格標志。企業(yè)計量保證能力評價以企業(yè)自愿為原則,按照《定量包裝商品生產企業(yè)計量保證能力評價規(guī)范》的要求,進行自我評價,達到要求的企業(yè),以自我評價聲明的方式,明示企業(yè)已經達到計量保證能力要求,并向所在地省級質監(jiān)部門申請計量保證能力評價。經核查符合要求的企業(yè),予以備案并頒發(fā)全國統(tǒng)一的《定量包裝商品生產企業(yè)計量保證能力證書》,可在商品包裝上使用全國統(tǒng)一的計量保證能力合格標志“c”。 “c”是英文“中國”(china)的第一個字母,是全國統(tǒng)一的定量包裝商品生產企業(yè)計量保證能力的合格標志。計量保證能力合格標志圖形外沿為正八邊形,內沿為正方形。老百姓只要在鋼瓶上看到標志“c”,就不用再擔心瓶裝液化石油氣“短斤少兩”了。
“兩證”管理是液化石油氣充裝單位對用戶誠信服務的承諾;但是也不能不看到,時下仍然有一些充裝單位還存在“短斤少兩”的現(xiàn)象,政府主管部門應對那些不守誠信的充裝單位進行整治。國家質檢總局2003年4月發(fā)布的《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》明確規(guī)定:充裝單位存在充裝前不認真檢查氣瓶鋼印標志和顏色標志,未按規(guī)定進行瓶內余氣檢查或回收氣瓶內殘液而充裝氣瓶,造成氣瓶錯裝或超裝的;對氣瓶進行改裝和對報廢氣瓶進行翻新的;未按規(guī)定粘貼氣瓶警示標簽和氣瓶充裝標簽的;負責人或者充裝人員未取得特種設備作業(yè)證書等6種行為之一的,將被處于1萬元以上3萬元以下罰款,情節(jié)嚴重的,將被責令暫時營業(yè),直至吊銷其充裝許可證。
7.加大科技含量,實現(xiàn)智能化充裝
充裝技術落后是導致瓶裝液化石油氣“短斤少兩”的客觀原因之一。長期以來,一些液化石油氣充裝站的充裝技術多是采取磅秤稱重、人工灌裝的方式,計量方法、充裝方法以及監(jiān)督手段等方面都顯得比較落后。液化石油氣的充裝量的計量基本上是采用鋼瓶毛重(鋼瓶充裝液化石油氣后的實瓶重量)減去皮重(鋼瓶自身重量)等于所充裝的液化石油氣凈重的計算方法,由于受多種因素的影響,這種稱重計算的方法含有較大的不確定度,導致充裝量誤差較大,因此,加大科技含量,采用智能化充裝是液化石油氣鋼瓶充裝技術的發(fā)展方向。
據(jù)報導,國外現(xiàn)代電子稱重技術和可編程控制技術的小秤量定量包裝機械發(fā)展很快,技術水平很高,如日本的計算機組合秤,借助計算機系統(tǒng)進行分組同步計量,可實現(xiàn)快速、準確稱重,精確度高。
近年來我國液化石油氣鋼瓶智能化充裝技術取得了長足進步。綜合起來其技術具有以下特點:
(1)采用稱重傳感器技術和計算機a/d轉換技術,實時采集稱重數(shù)據(jù);
(2)自動去除鋼瓶重量,無需再單獨稱量空瓶,較好地解決了不同重量鋼瓶的充裝問題,即使鋼瓶較輕也不會超裝;
(3)自動累計灌裝的鋼瓶總數(shù)和液化氣的總重量,可隨時察看,便管理;
(4)當液化氣充裝到設定重量時會自動切斷,有聲光報警,防止人為超裝的現(xiàn)象;
(5)充裝誤差小于0.05kg,完全能夠滿足不“超裝”和不“少裝”的要求;
(6)克服了磅秤和機械秤精度低、易磨損、不直觀等缺點,使用方便,維修量少。
從以上特點可以看出,傳感技術計和算機技術相結合,應用于液化石油氣鋼瓶充裝,必定會促進液化石油氣鋼瓶充裝技術向前發(fā)展,讓人民群眾的更加放心使用液化石油氣。
