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标准气体的气瓶的处理

2019-12-04

标准气体的气瓶的处理

气体钢瓶的处理,是合格标准气体制备的重要环节之一,该环节的重要意义,现在表现的尤其明显,同时也容易被许多的新学者忽视,目前,在标气生产过程,常用的钢瓶按材质分可分为:碳钢瓶、铝合金气瓶。

气瓶处理的目标就是要确保处理后的气瓶,不含有其他不希望的杂质,如H2O、O2、N2及其他金属离子或固体颗粒物,传统的气瓶处理方法,多为加热和抽空结合的方法,根据我们的经验,这种方法对一般的标准气体气瓶还勉强可用,但对含O2、N2“10-6”级的标准气体就很难达到,这主要是两方面的原因:真空泵甚至扩散泵的极限真空度有限;气瓶的加热温度受其材质。如铝合金过高的温度,将产生金属晶格的变化,使其耐压强度明显下降,国内某企业用铝合金钢瓶装分子筛加热,用来纯化气体,实际只加热了380度,最后在充装气体时导致气瓶鼓胀变形,险些酿成事故!碳钢瓶可以耐一定的高温,但气体阀门,由于其中有高分子或橡胶密封材料,加热也受到限制,我们在去日本某气体公司参观时发现,他处理碳钢瓶时,在每只气瓶的阀门处,都按特殊的小风扇,其目的就是为了提高加热温度。

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面对真空度有限,加热温度也受限的矛盾,为了确保气瓶处理质量,建议对特殊要求的标气或混合气体,应采用加热---抽空-----置换的方法,置换用气采用要配置标准气体的底气,常规平衡气体有N2、H2、Ar等。

对于收回的气瓶,在处理时应高度重视,近几年,我国生产标准气体厂家剧增,气瓶流通十分的混乱,标识张冠李戴情况十分严重,存在严重的安全隐患,如充装砷烷标准气体的气瓶,没有任何的标志,和其它标准气瓶混在一起,如果管理不到位,处理方法不科学,操作者不认真,稍有不慎将导致严重后果!同时收回的气瓶也经常出现满瓶返回的现象,这类气瓶大部分是由于瓶阀打不开的原因,在处理时若不能正确的判断和识别,也有可能发生事故,因为问题阀在某瞬间可能因外部震动,而突然开启。所以,如何识别、处理旧气瓶是当今十分重要的问题,每位特种气体操作者应高度的重视。

以上介绍的是标准气体气瓶处理的最基本要求,对于配置活性气体如硫化物、氮氧化物、氯化物,醇类甚至微量的CO2标准气体,采用一般的气瓶处理方法,无法保证标准气体的稳定性,通俗讲组份含量随着时间不断的下降,活性标准气体浓度不稳的原因有:组分被钢瓶内表面吸附;钢瓶内表面含H2O、O2同组分发生物理或化学变化,如NO+O2------NO2;组分之间发生反应或溶解,如在配制N2----H2S标准气体时,若系统、气瓶、平衡气N2甚至H2S中,若含H2O过高(5PPM以上),那么H2S标准气体就出现浓度不稳的现象,为了保证“活性”气体的稳定,各国的气体专家都进行大量的研究,不同气体、不同浓度、甚至不同材质的气瓶其解决方法也不尽相同,这是一门涉及专业较多技术研究,其难度可想而知,目前,其解决方法大体为:镀膜处理,如在碳钢瓶内镀金、镀Ni –P;涂膜处理,如在气瓶内喷涂四氟、涂蜡等;硅烷化处理,采用硅烷化试剂,在瓶壁形成惰性的硅烷氧化物。关于这方面的介绍,请参阅《特种气体论文汇编》光明化工研究设计院,2002.6.P424—32( 用处理过的铝质气瓶制备稳定的环保用标准气体)及Anal.Chem..2004.76.7396—7399( The Stabilityof 100ppb Hydrogen Standards),由于我国标准气体市场管理混乱,价格恶性竞争,活性标准气体质量存在许多问题, 如2007年某气体公司配制N2---C2H3CL10PPM标准气体,由于没有进行特殊的内部处理,仅采用所谓的预饱和方法 ,导致其实际含C2H3CL的量,大大超过其标称值,国内不少标准气体厂还使用预饱和的方法,处理活性标准气体的制备, 实在令人担忧!在配置活性标准气体时,阀门的问题也很多,它不但涉及标气的质量,还存在安全方面的问题,目前,我们常用的瓶阀多为QF系列(出口螺纹W21.8—14—RH—EXT),其材质为铜或铜合金。显然对硫化物、氨它们会发生化学反应的,国内许多气体公司,在生产硫化物、氨标准气体时,仍然使用此类阀门,有的NH3含量高达10%,还不更换不锈钢阀,在选择阀门时,一定要高度的重视,除根据气体的特点、压力外,考虑阀的结构外,更应重视其材质,对充装腐蚀性电子气体如NH3、BF3、CL2、BCL3、HCL、HBr、NO材质尤其重要,因为材质选择出现问题,不但影响产品的质量,导致金属离子含量剧增,还可能出现有毒气体泄露,国内市场繁荣,产品质量参差不齐,假冒伪劣产品四处可见,务必引起高度重视,人证的单位严格按ISO9001采购控制程序进行采购,除考虑其价格外,更要关心其质量!从整体讲国外阀的质量,比国内要好,其针对性强,一定不能超范围的使用,经过了多年的不断完善,我认为选对国内阀门,实际也完全满足要求,价格是进口的几分之几,并且更换维修,十分的便利。我们采用国产阀门,用腐蚀性极强的HCL考察,目前已经3年,效果良好。

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