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(dòng)式壓力容器,作為特種設(shè)備已納入國(guó)務(wù)院2003年3月頒布的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》管理的范疇。根據(jù)《條例》的有關(guān)要求,國(guó)家質(zhì)檢總局2003年4 月發(fā)布了《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》。《規(guī)定》的制定旨在加強(qiáng)氣瓶的安全監(jiān)察,保證氣瓶的安全使用,保護(hù)人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。《規(guī)定》對(duì)氣瓶的設(shè)計(jì)、制造、氣裝、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、銷(xiāo)售、使用和檢驗(yàn)八個(gè)環(huán)節(jié)的管理要求作出了具體的規(guī)定。根據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局的統(tǒng)計(jì),至2002年底全國(guó)在用氣瓶總數(shù)為8974.61萬(wàn)只, 其中液化石油氣瓶為8001.13萬(wàn)只,占?xì)馄靠倲?shù)的89.15%。液化石油氣瓶數(shù)量很大,在人民生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用,必須確保其制造質(zhì)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(xué)習(xí)《條例》和《規(guī)定》的體會(huì)。
1.《條例》、《規(guī)定》對(duì)氣瓶充裝單位的有關(guān)規(guī)定
《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的第二十二條對(duì)氣瓶充裝單位的條件和從事的充裝活動(dòng)作出了規(guī)定。氣瓶充裝單位應(yīng)當(dāng)經(jīng)省、自治區(qū)、直轄市的特種設(shè)備安全監(jiān)督管理部門(mén)許可,方可從事充裝活動(dòng)。氣瓶充裝單位應(yīng)當(dāng)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(shù)人員;
(二)有與氣瓶充裝和管理相適應(yīng)的充裝設(shè)備、檢測(cè)手段、場(chǎng)地廠房、器具、安全設(shè)施和一定的氣體儲(chǔ)存能力,并能夠向使用者提供符合安全技術(shù)要求的氣瓶;
(三)有健全的充裝管理制度、責(zé)任制度、緊急處理措施。氣瓶充裝單位應(yīng)當(dāng)對(duì)氣瓶使用者安全使用氣瓶進(jìn)行指導(dǎo),提供服務(wù)。
根據(jù)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)定》,氣瓶應(yīng)按照有關(guān)安全技術(shù)規(guī)范和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求進(jìn)行充裝規(guī)定的氣體。氣瓶的充裝單位應(yīng)當(dāng)符合必備的條件,取得省級(jí)質(zhì)監(jiān)部門(mén)頒發(fā)的《氣瓶充裝許可證》,應(yīng)當(dāng)履行對(duì)氣安全全面負(fù)責(zé)、對(duì)氣瓶的充裝安全負(fù)責(zé)等義務(wù),氣瓶充裝單位負(fù)責(zé)人和氣瓶充裝人員應(yīng)當(dāng)經(jīng)當(dāng)?shù)刭|(zhì)監(jiān)部門(mén)考核,取得特種設(shè)備作業(yè)人員證書(shū)。氣瓶充裝單位只能充裝自有產(chǎn)權(quán)氣瓶,不得充裝技術(shù)檔案不在本充裝單位的氣瓶,氣瓶充裝單位應(yīng)當(dāng)保證充裝氣體的質(zhì)量和充裝量符合安全技術(shù)規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。任何單位和個(gè)人不得改裝氣瓶或?qū)?bào)廢氣瓶翻新后使用。
2.對(duì)液化石油氣鋼瓶充裝有關(guān)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(guò)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(chēng)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(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,適用于水壓試驗(yàn)壓力不大于3.2mpa,公稱(chēng)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(fù)充裝的鋼質(zhì)焊接氣瓶稱(chēng)液化石油氣鋼瓶(以下簡(jiǎn)稱(chēng)鋼瓶)。目前我國(guó)常用液化石油氣鋼瓶主要型號(hào)和技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1 :
表 1 鋼瓶型號(hào)和參數(shù)
型號(hào) 鋼瓶?jī)?nèi) 直徑mm 公稱(chēng) 容積 l 鋼瓶 材質(zhì)牌號(hào) 設(shè)計(jì) 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(hào)的鋼瓶,按《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定設(shè)計(jì)。
2.3 充裝 filling
氣體(無(wú)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(chǔ)存、運(yùn)輸和使用,將氣體充入盛裝氣瓶的過(guò)程稱(chēng)為充裝。液化石油氣的充裝通常是通過(guò)壓縮機(jī)和烴泵來(lái)實(shí)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?jī)?nèi)充裝的氣體重量。充裝量不得大于氣瓶公稱(chēng)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(jì)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(chēng)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(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,不可避免地會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)偏差,但隨機(jī)偏差必須控制在允許的范圍內(nèi)。根據(jù)17267-1998《液化石油氣充裝站安全技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,液化石油氣鋼瓶的充裝量應(yīng)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(hào) 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?jī)?nèi)上部介質(zhì)為氣態(tài)石油氣,下部介質(zhì)為液態(tài)石油氣,上下部位的氣、液兩相始終處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。鋼瓶?jī)?nèi)充裝的液化石油氣的最大充裝量不得超過(guò)表1 中規(guī)定。
根據(jù)我國(guó)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》,我國(guó)境內(nèi)的氣瓶在-40℃~60℃的環(huán)境溫度下使用,就是說(shuō)氣瓶在正常環(huán)境溫度(-40℃~60℃)下使用是安全的。在設(shè)計(jì)鋼瓶結(jié)構(gòu)時(shí)已充分考慮鋼瓶容積的安全性。根據(jù)計(jì)算,當(dāng)環(huán)境溫度在15℃、充裝的液化石油氣剛好達(dá)到規(guī)定的充裝量時(shí),鋼瓶?jī)?nèi)尚有15%的氣相空間;當(dāng)環(huán)境溫度上升到30℃時(shí),瓶?jī)?nèi)的液態(tài)石油氣的體積膨脹可達(dá)到鋼瓶總?cè)莘e的89%。為了避免瓶?jī)?nèi)液化石油氣體因受熱膨脹而導(dǎo)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?jī)?nèi)所充裝的液化石油氣仍不會(huì)被液相所充滿(mǎn),應(yīng)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(guān)系。液化石油氣鋼瓶的實(shí)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(biāo)是否合格,鋼瓶都應(yīng)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(guò)了15kg,鋼瓶還安全嗎不安全,甚至?xí)霈F(xiàn)鋼瓶爆炸危險(xiǎn)。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(xiǎn)性。據(jù)事故設(shè)調(diào)查分析,過(guò)量充裝是導(dǎo)致鋼瓶爆炸的重要原因,其主要特征是:
(1)爆炸時(shí)環(huán)境溫度不高,未超過(guò)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?jī)?nèi)產(chǎn)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(mǎn)液”現(xiàn)象,意味著瓶?jī)?nèi)已無(wú)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?jī)?nèi)液體膨脹受到瓶體剛性結(jié)構(gòu)的拘束,反過(guò)來(lái)又給瓶體內(nèi)壁施加了很大的壓力;如果環(huán)境溫度繼續(xù)上升,就會(huì)造成滿(mǎn)液后的溫升壓力繼續(xù)增大,經(jīng)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算,滿(mǎn)液后溫度每升高1℃,瓶?jī)?nèi)壓力升高1.96~2.94mpa;如果升溫3℃,則鋼瓶?jī)?nèi)承受的壓力就會(huì)達(dá)到7.06~9.80mpa;而液化石油鋼瓶設(shè)計(jì)壓力為2.1mpa,對(duì)于ysp-15鋼瓶而言,水壓爆破試驗(yàn)的壓力≥7.0mpa為合格。大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,當(dāng)水壓爆破試驗(yàn)壓力達(dá)到9.0~11.5mpa時(shí),鋼瓶就會(huì)發(fā)生爆裂。鋼瓶“滿(mǎn)液”后,如果溫度上升更高,則溫升壓力就會(huì)上升更大,當(dāng)鋼瓶?jī)?nèi)的壓力超過(guò)鋼瓶所能承受壓力后,鋼瓶就會(huì)發(fā)生爆裂,液化石油氣外泄,遇明火就會(huì)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(zhǔn)則是不允許“超裝”。其實(shí),防止鋼瓶“超裝”并不難,只按規(guī)程操作,就不會(huì)超裝,也就不會(huì)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(lái)的是“少裝” 問(wèn)題逐漸凸顯,液化石油氣鋼瓶充裝缺斤少兩現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重地?fù)p害了消費(fèi)者的合法權(quán)益。液化石油氣是國(guó)家規(guī)定的定量包裝商品,在國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)gb17267-1998中已對(duì)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(jiàn)表2),鋼瓶?jī)?nèi)液化石油氣的充裝量只要在表2 規(guī)定的范圍內(nèi)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(jì)量監(jiān)督規(guī)定》(1995年12月8日國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局第43號(hào)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(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局第3號(hào)令)予以處罰。
據(jù)報(bào)導(dǎo),××市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局對(duì)瓶裝液化石油氣充裝站進(jìn)行抽查,抽查結(jié)果10瓶液化石油氣中就有4瓶短斤缺兩,其中有一瓶標(biāo)稱(chēng)為14.5kg的液化石油氣竟然少了1.6kg,無(wú)形之中氣站一瓶氣就從中多賺了市民近5元錢(qián)。因此,加強(qiáng)對(duì)液化石油氣的充裝管理勢(shì)在必行 。
6.加強(qiáng)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(tái)了加強(qiáng)氣瓶管理的具體措施,在大力整頓瓶裝液化氣市場(chǎng)的基礎(chǔ)上,對(duì)瓶裝液化氣鋼瓶實(shí)行“封口證”和鋼瓶“計(jì)量標(biāo)識(shí)證”的兩證管理。
根據(jù)各地的主管部門(mén)的規(guī)定,對(duì)已充裝液化氣的鋼瓶閥門(mén)實(shí)行塑料標(biāo)簽封口標(biāo)識(shí)管理。塑封標(biāo)簽在鋼瓶閥門(mén)出氣口上加熱封口,塑封標(biāo)簽應(yīng)標(biāo)明:充裝企業(yè)名稱(chēng)、充裝液化氣的凈含量、監(jiān)督電話等字樣。專(zhuān)用的液化氣鋼瓶塑封標(biāo)識(shí)證由計(jì)量檢定部門(mén)統(tǒng)一制作;全過(guò)程都處于嚴(yán)格的受控管理,任何人不得擅自印刷、偽造、涂改、冒用買(mǎi)賣(mài)或者轉(zhuǎn)讓專(zhuān)用的塑封標(biāo)識(shí); 使用單位對(duì)塑封標(biāo)識(shí)應(yīng)有專(zhuān)人保管,嚴(yán)格發(fā)放、使用制度,并必須建立使用登錄臺(tái)帳。
瓶裝液化氣充裝、銷(xiāo)售單位,必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)gb17267-1998《液化石油氣瓶充裝站安全技術(shù)條件》的規(guī)定,不得“超裝”和“少裝”,充裝單位必須持有計(jì)量合格證,每只鋼瓶貼上 “計(jì)量合格標(biāo)識(shí)證”即“c”型定量合格標(biāo)志。為了保證定量包裝商品凈含量準(zhǔn)確,維護(hù)消費(fèi)者利益,量質(zhì)技術(shù)監(jiān)督部門(mén)已啟動(dòng)定量包裝商品生產(chǎn)企業(yè)計(jì)量保證能力評(píng)價(jià)制度,合格的生產(chǎn)企業(yè)將在自己的商品上貼上定量包裝的“c”合格標(biāo)志。企業(yè)計(jì)量保證能力評(píng)價(jià)以企業(yè)自愿為原則,按照《定量包裝商品生產(chǎn)企業(yè)計(jì)量保證能力評(píng)價(jià)規(guī)范》的要求,進(jìn)行自我評(píng)價(jià),達(dá)到要求的企業(yè),以自我評(píng)價(jià)聲明的方式,明示企業(yè)已經(jīng)達(dá)到計(jì)量保證能力要求,并向所在地省級(jí)質(zhì)監(jiān)部門(mén)申請(qǐng)計(jì)量保證能力評(píng)價(jià)。經(jīng)核查符合要求的企業(yè),予以備案并頒發(fā)全國(guó)統(tǒng)一的《定量包裝商品生產(chǎn)企業(yè)計(jì)量保證能力證書(shū)》,可在商品包裝上使用全國(guó)統(tǒng)一的計(jì)量保證能力合格標(biāo)志“c”。 “c”是英文“中國(guó)”(china)的第一個(gè)字母,是全國(guó)統(tǒng)一的定量包裝商品生產(chǎn)企業(yè)計(jì)量保證能力的合格標(biāo)志。計(jì)量保證能力合格標(biāo)志圖形外沿為正八邊形,內(nèi)沿為正方形。老百姓只要在鋼瓶上看到標(biāo)志“c”,就不用再擔(dān)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(duì)用戶(hù)誠(chéng)信服務(wù)的承諾;但是也不能不看到,時(shí)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(mén)應(yīng)對(duì)那些不守誠(chéng)信的充裝單位進(jìn)行整治。國(guó)家質(zhì)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(rèn)真檢查氣瓶鋼印標(biāo)志和顏色標(biāo)志,未按規(guī)定進(jìn)行瓶?jī)?nèi)余氣檢查或回收氣瓶?jī)?nèi)殘液而充裝氣瓶,造成氣瓶錯(cuò)裝或超裝的;對(duì)氣瓶進(jìn)行改裝和對(duì)報(bào)廢氣瓶進(jìn)行翻新的;未按規(guī)定粘貼氣瓶警示標(biāo)簽和氣瓶充裝標(biāo)簽的;負(fù)責(zé)人或者充裝人員未取得特種設(shè)備作業(yè)證書(shū)等6種行為之一的,將被處于1萬(wàn)元以上3萬(wàn)元以下罰款,情節(jié)嚴(yán)重的,將被責(zé)令暫時(shí)營(yíng)業(yè),直至吊銷(xiāo)其充裝許可證。
7.加大科技含量,實(shí)現(xiàn)智能化充裝
充裝技術(shù)落后是導(dǎo)致瓶裝液化石油氣“短斤少兩”的客觀原因之一。長(zhǎng)期以來(lái),一些液化石油氣充裝站的充裝技術(shù)多是采取磅秤稱(chēng)重、人工灌裝的方式,計(jì)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(jì)量基本上是采用鋼瓶毛重(鋼瓶充裝液化石油氣后的實(shí)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(jì)算方法,由于受多種因素的影響,這種稱(chēng)重計(jì)算的方法含有較大的不確定度,導(dǎo)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(shù)的發(fā)展方向。
據(jù)報(bào)導(dǎo),國(guó)外現(xiàn)代電子稱(chēng)重技術(shù)和可編程控制技術(shù)的小秤量定量包裝機(jī)械發(fā)展很快,技術(shù)水平很高,如日本的計(jì)算機(jī)組合秤,借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分組同步計(jì)量,可實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確稱(chēng)重,精確度高。
近年來(lái)我國(guó)液化石油氣鋼瓶智能化充裝技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。綜合起來(lái)其技術(shù)具有以下特點(diǎn):
(1)采用稱(chēng)重傳感器技術(shù)和計(jì)算機(jī)a/d轉(zhuǎn)換技術(shù),實(shí)時(shí)采集稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù);
(2)自動(dòng)去除鋼瓶重量,無(wú)需再單獨(dú)稱(chēng)量空瓶,較好地解決了不同重量鋼瓶的充裝問(wèn)題,即使鋼瓶較輕也不會(huì)超裝;
(3)自動(dòng)累計(jì)灌裝的鋼瓶總數(shù)和液化氣的總重量,可隨時(shí)察看,便管理;
(4)當(dāng)液化氣充裝到設(shè)定重量時(shí)會(huì)自動(dòng)切斷,有聲光報(bào)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(mǎn)足不“超裝”和不“少裝”的要求;
(6)克服了磅秤和機(jī)械秤精度低、易磨損、不直觀等缺點(diǎn),使用方便,維修量少。
從以上特點(diǎn)可以看出,傳感技術(shù)計(jì)和算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,應(yīng)用于液化石油氣鋼瓶充裝,必定會(huì)促進(jìn)液化石油氣鋼瓶充裝技術(shù)向前發(fā)展,讓人民群眾的更加放心使用液化石油氣。
