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液化石油鋼瓶超裝的危險性

  
評論: 更新日期:2015年03月12日

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  由于液體的膨脹實際上受到鋼瓶容積的限制,只能由V1增到V2,膨脹的體積受到壓縮,則有
  

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式中β——瓶內介質在t1至t2時的平均體積膨脹系數,℃-1,見表2-2-10;
  β0——鋼瓶材料的線膨脹系數,可取β=1.2×10-5,℃-1;
  α——介質在t1和t2時的平均壓縮系數,MPa-1,見表2-2-5;
  Fv——鋼瓶的容積增大系數,MPa-1。在壓力不超過材料的屈服極限時,Fv由氣瓶的外、內徑之比值K來確定,其數據見表2-2-6。
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表2-2-5 液化石油氣各組分的平均壓縮系數/MPal
組分(液態(tài))
丙烷
丙烯
丁烷
丁烯
α×10-4
23.3
25.4
26.5
31.0
表2-2-6 鋼瓶的容積增大系數/MPa-1
K=D/D
1.02
1.03
1.04
1.05
1.06
1.07
1.08
1.09
1.1
1.15
1.2
1.5
Fv×10-4
4.74
3.06
2.37
1.91
1.61
1.38
1.21
1.09
0.99
0.72
0.55
0.28

  計算舉例:
  以充裝了17.8kg丙烷滿液的YSP-15型鋼瓶為例,求:當環(huán)境溫度升到28℃時, 鋼瓶的內壓力值。
  解根據條件,已知:t1=20℃,t2=28℃,氣瓶的K=D/D=1.02,
  故Fv=4.74×10-4MPa-1
  由資料查得:P1=0.817MPa,β=352×10-5-1
?

α=23.3×10-4MPa-1代入式(2-2-4),?

  已知鋼瓶材料為15MnHP,其抗拉強度σb=450MPa,K=1.02,得其理論爆炸壓力為:
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  液化石油氣鋼瓶在水壓爆破試驗時,實際爆破壓力最低為9.8MPa,可見此時鋼瓶內壓力P2已遠高于理論爆炸壓力Pb和水壓爆破時的最低爆破壓力,鋼瓶可能已發(fā)生了爆破。
  以上是對鋼瓶超裝的危害分析,液化石油氣儲罐的過量儲裝同樣也存在這種危險。實際操作中對鋼瓶控制充裝重量,對儲罐則用液位計控制儲存液量。

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