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標準氣體的氣瓶的處理

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標準氣體的氣瓶的處理

發布日期:2019-12-04 作者: 點擊:

標準氣體的氣瓶的處理

氣體鋼瓶的處理,是合格標準氣體制備的重要環節之一,該環節的重要意義,現在表現的尤其明顯,同時也容易被許多的新學者忽視,目前,在標氣生產過程,常用的鋼瓶按材質分可分為:碳鋼瓶、鋁合金氣瓶。

氣瓶處理的目標就是要確保處理后的氣瓶,不含有其他不希望的雜質,如H2O、O2、N2及其他金屬離子或固體顆粒物,傳統的氣瓶處理方法,多為加熱和抽空結合的方法,根據我們的經驗,這種方法對一般的標準氣體氣瓶還勉強可用,但對含O2、N2“10-6”級的標準氣體就很難達到,這主要是兩方面的原因:真空泵甚至擴散泵的極限真空度有限;氣瓶的加熱溫度受其材質。如鋁合金過高的溫度,將產生金屬晶格的變化,使其耐壓強度明顯下降,國內某企業用鋁合金鋼瓶裝分子篩加熱,用來純化氣體,實際只加熱了380度,最后在充裝氣體時導致氣瓶鼓脹變形,險些釀成事故!碳鋼瓶可以耐一定的高溫,但氣體閥門,由于其中有高分子或橡膠密封材料,加熱也受到限制,我們在去日本某氣體公司參觀時發現,他處理碳鋼瓶時,在每只氣瓶的閥門處,都按特殊的小風扇,其目的就是為了提高加熱溫度。

標準氣體

面對真空度有限,加熱溫度也受限的矛盾,為了確保氣瓶處理質量,建議對特殊要求的標氣或混合氣體,應采用加熱---抽空-----置換的方法,置換用氣采用要配置標準氣體的底氣,常規平衡氣體有N2、H2、Ar等。

對于收回的氣瓶,在處理時應高度重視,近幾年,我國生產標準氣體廠家劇增,氣瓶流通十分的混亂,標識張冠李戴情況十分嚴重,存在嚴重的安全隱患,如充裝砷烷標準氣體的氣瓶,沒有任何的標志,和其它標準氣瓶混在一起,如果管理不到位,處理方法不科學,操作者不認真,稍有不慎將導致嚴重后果!同時收回的氣瓶也經常出現滿瓶返回的現象,這類氣瓶大部分是由于瓶閥打不開的原因,在處理時若不能正確的判斷和識別,也有可能發生事故,因為問題閥在某瞬間可能因外部震動,而突然開啟。所以,如何識別、處理舊氣瓶是當今十分重要的問題,每位特種氣體操作者應高度的重視。

以上介紹的是標準氣體氣瓶處理的最基本要求,對于配置活性氣體如硫化物、氮氧化物、氯化物,醇類甚至微量的CO2標準氣體,采用一般的氣瓶處理方法,無法保證標準氣體的穩定性,通俗講組份含量隨著時間不斷的下降,活性標準氣體濃度不穩的原因有:組分被鋼瓶內表面吸附;鋼瓶內表面含H2O、O2同組分發生物理或化學變化,如NO+O2------NO2;組分之間發生反應或溶解,如在配制N2----H2S標準氣體時,若系統、氣瓶、平衡氣N2甚至H2S中,若含H2O過高(5PPM以上),那么H2S標準氣體就出現濃度不穩的現象,為了保證“活性”氣體的穩定,各國的氣體專家都進行大量的研究,不同氣體、不同濃度、甚至不同材質的氣瓶其解決方法也不盡相同,這是一門涉及專業較多技術研究,其難度可想而知,目前,其解決方法大體為:鍍膜處理,如在碳鋼瓶內鍍金、鍍Ni –P;涂膜處理,如在氣瓶內噴涂四氟、涂蠟等;硅烷化處理,采用硅烷化試劑,在瓶壁形成惰性的硅烷氧化物。關于這方面的介紹,請參閱《特種氣體論文匯編》光明化工研究設計院,2002.6.P424—32( 用處理過的鋁質氣瓶制備穩定的環保用標準氣體)及Anal.Chem..2004.76.7396—7399( The Stabilityof 100ppb Hydrogen Standards),由于我國標準氣體市場管理混亂,價格惡性競爭,活性標準氣體質量存在許多問題, 如2007年某氣體公司配制N2---C2H3CL10PPM標準氣體,由于沒有進行特殊的內部處理,僅采用所謂的預飽和方法 ,導致其實際含C2H3CL的量,大大超過其標稱值,國內不少標準氣體廠還使用預飽和的方法,處理活性標準氣體的制備, 實在令人擔憂!在配置活性標準氣體時,閥門的問題也很多,它不但涉及標氣的質量,還存在安全方面的問題,目前,我們常用的瓶閥多為QF系列(出口螺紋W21.8—14—RH—EXT),其材質為銅或銅合金。顯然對硫化物、氨它們會發生化學反應的,國內許多氣體公司,在生產硫化物、氨標準氣體時,仍然使用此類閥門,有的NH3含量高達10%,還不更換不銹鋼閥,在選擇閥門時,一定要高度的重視,除根據氣體的特點、壓力外,考慮閥的結構外,更應重視其材質,對充裝腐蝕性電子氣體如NH3、BF3、CL2、BCL3、HCL、HBr、NO材質尤其重要,因為材質選擇出現問題,不但影響產品的質量,導致金屬離子含量劇增,還可能出現有毒氣體泄露,國內市場繁榮,產品質量參差不齊,假冒偽劣產品四處可見,務必引起高度重視,人證的單位嚴格按ISO9001采購控制程序進行采購,除考慮其價格外,更要關心其質量!從整體講國外閥的質量,比國內要好,其針對性強,一定不能超范圍的使用,經過了多年的不斷完善,我認為選對國內閥門,實際也完全滿足要求,價格是進口的幾分之幾,并且更換維修,十分的便利。我們采用國產閥門,用腐蝕性極強的HCL考察,目前已經3年,效果良好。

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