??? 為了進(jìn)一步說(shuō)明液氯鋼瓶過(guò)量充裝的危險(xiǎn)性，現(xiàn)根據(jù)液氯鋼瓶的有關(guān)特性數(shù)據(jù)，利用液化氣體鋼瓶溫度升高后產(chǎn)生壓力增量的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算液氯鋼瓶充滿液氯后，環(huán)境溫度從20℃升高到3℃0時(shí)鋼瓶?jī)?nèi)的壓力增量△P是：
??? △P=[(β-3β0)/(α+F0)]△t
??? 式中：△P——?dú)馄康膲毫υ隽?，MPa；
??? β——液化氣體在t1至t2溫度下的平均體積膨脹系數(shù)，（℃）-1；
??? β0——瓶體材料的線膨脹系數(shù)，（℃）-1；一般取1.2×105
??? α——飽和液體在t1至t2溫度下的平均體積壓縮系數(shù)，（MPa）-1；
??? △t——介質(zhì)的溫度差，△t＝t2- t1，℃；
??? t1——液化氣體鋼瓶溫度升高前的溫度，℃；
??? t2——液化氣體鋼瓶溫度升高后的溫度，℃；
??? F0——液化氣體鋼瓶在壓力升高時(shí)的容積增大系數(shù)，（MPa）-1；在此取2.4×10-4。
??? 鋼制氣瓶在壓力升高時(shí)的容積增大系數(shù)F0，在氣瓶的壓力不超過(guò)它的屈服壓力時(shí)，由氣瓶的外、內(nèi)徑比值K確定，其值如表3。
表3 氣瓶?jī)?nèi)壓升高時(shí)的容積增大系數(shù)F0
?
K=φ外/φ內(nèi) | 1.02 | 1.03 | 1.04 | 1.05 | 1.06 | 1.07 | 1.08 | 1.09 | 1.10 | 1.15 | 1.20 |
F0×10－4（MPa）－1 | 4.80 | 3.20 | 2.40 | 1.94 | 1.63 | 1.4 | 1.23 | 1.10 | 1.00 | 0.73 | 0.56 |
??? 液化氣體在不同溫度下的體積壓縮系數(shù)α和體積膨脹系數(shù)β如表4：
表4 溫度與α和β的關(guān)系
?
溫度t （℃） | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
壓縮系數(shù)α×10－3（MPa）－1 | 1.30 | 1.49 | 1.72 | 2.00 | 2.37 | 2.76 | 3.43 |
膨脹系數(shù)β×10－3（℃）－1 | 1.87 | 1.99 | 2.12 | 2.26 | 2.42 | 2.59 | 2.78 |
??? 將上述有關(guān)數(shù)據(jù)代入△P：
??? △P＝﹛[（2.12×10-3＋2.26×10-3）/2-3×1.2×10-3]/[(1.72×10-3＋2.00×10-3)/2＋2.4×10-3]﹜（30-20）＝10.26MPa
??? 由于液氯鋼瓶在30℃時(shí)，液氯的飽和蒸氣壓P1＝0.86MPa，所以在此溫度下充滿液氯的鋼瓶?jī)?nèi)壓P是：
??? P＝P1＋△P＝0.86＋10.26＝11.12 MPa（表壓）
??? 通過(guò)以上計(jì)算，可以看出液氯鋼瓶過(guò)量充裝后，環(huán)境溫度升高10℃，瓶?jī)?nèi)的壓力大大超過(guò)液氯鋼瓶設(shè)計(jì)壓力2 MPa（表壓）的5.56倍。所以，此液氯鋼瓶發(fā)生爆炸在所難免。如果此液氯鋼瓶按照規(guī)定的充裝系數(shù)充裝，即使環(huán)境溫度從20℃升高到30℃，瓶?jī)?nèi)液氯的飽和蒸氣壓也只是從0.67 MPa增加到0.86 MPa。0.86 MPa這個(gè)壓力只不過(guò)是液氯鋼瓶設(shè)計(jì)壓力2 MPa（表壓）的43％，此鋼瓶根本不會(huì)爆炸。
??? 三、避免液氯鋼瓶充裝的防范措施
??? 液氯鋼瓶過(guò)量充裝，是鋼瓶爆炸的主要原因之一。這是因?yàn)橐夯瘹怏w充裝溫度一般都比較低，特別是夏季，它的液溫常比周圍環(huán)境溫度低得多。如果計(jì)量不準(zhǔn)確或其他原因?qū)е乱郝蠕撈窟^(guò)量充裝，由于受周圍環(huán)境溫度影響，瓶?jī)?nèi)液溫就會(huì)升高，體積就會(huì)膨脹。很快瓶?jī)?nèi)空間即被飽和液體所充滿，并產(chǎn)生很大壓力，結(jié)果常常造成鋼瓶的破裂或爆炸。為了防止液氯鋼瓶過(guò)量充裝，必須采取嚴(yán)密可靠的防范措施，并認(rèn)真加以貫徹執(zhí)行。這些防范措施包括：
??? 1. 為了防止由于計(jì)量誤差而造成超裝，充裝用的磅秤應(yīng)有嚴(yán)格的管理制度。操作人員接班后，首先應(yīng)全面檢查計(jì)量衡器并校驗(yàn)零位。計(jì)量衡器的最大稱量值應(yīng)為常用稱量的1.5～3.0倍，衡器的校驗(yàn)期限最長(zhǎng)不得超過(guò)3個(gè)月。
??? 2. 充裝前必須有專人對(duì)鋼瓶進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)無(wú)缺陷和異物，方可充裝。
??? 3. 沒(méi)有原始重量標(biāo)記，或標(biāo)記不清難以確認(rèn)的液氯鋼瓶不得充裝使用。
??? 4.充裝時(shí)，操作人員必須堅(jiān)守崗位，增強(qiáng)責(zé)任心，嚴(yán)格按規(guī)定的充裝系數(shù)進(jìn)行充裝，嚴(yán)禁超量充裝。如果發(fā)生超裝時(shí)，應(yīng)立即設(shè)法將超裝量抽出。
??? 5. 液氯的充裝量應(yīng)包括鋼瓶?jī)?nèi)原有的余液（余氣），不得把余液（余氣）的重量忽略不計(jì)。
??? 6. 充裝后的鋼瓶必須復(fù)驗(yàn)充裝量，2次稱重誤差不得超過(guò)充裝量的1％，復(fù)磅時(shí)應(yīng)換人換衡器。
??? 7. 充裝前后的重量應(yīng)登記，作為使用期中的跟蹤檔案。
??? 綜上所述，嚴(yán)格控制液氯鋼瓶的充裝系數(shù)，使周圍環(huán)境溫度不超過(guò)其最高使用溫度，并在各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)程和各項(xiàng)制度，是確保鋼瓶充裝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸及使用安全的關(guān)鍵，同時(shí)也是杜絕液氯鋼瓶破裂或爆炸的重要安全防范措施。
