气瓶

气瓶是一种压力容器，用于储存和容纳高于大气压的气体。高压气瓶也称为瓶子。在圆筒内部，根据内容物的物理特性，储存的内容物可能处于压缩气体、液体上的蒸汽、超临界流体或溶解在基底材料中的状态。典型的气瓶设计是细长的，直立在平坦的底端，阀门和配件位于顶部，用于连接到接收装置。在这种情况下，不要将术语气瓶与储罐混淆，后者是在重力作用下储存液体的开顶或通风容器，尽管术语水肺气瓶通常用于指用于呼吸气体供应的气瓶。水下呼吸器。

设计规范和应用标准以及材料成本决定了大多数气瓶选择无焊缝的钢材；钢经过处理以防腐蚀。一些新开发的轻型气瓶由不锈钢和复合材料制成。由于碳纤维增强聚合物具有非常高的拉伸强度，这些容器可以很轻，但更难制造。用纤维材料加固或组装的气瓶通常必须比金属气瓶更频繁地检查，例如每5年而不是10年，并且必须比金属气瓶更彻底地检查。它们的使用寿命可能有限。钢瓶的检验间隔从5年或6年增加到10年。必须更频繁地检查用于水中的潜水气瓶。当发现它们存在固有的结构问题时，某些钢和铝合金已停止使用。纤维复合气瓶最初规定的有限使用寿命为15、20或30年，而如今钢瓶通常在70年后被淘汰，或者只要它们通过定期检查和测试，就可以无限期地继续使用。由于某些年份存在被提名为无限制寿命(NLL)的复合气缸，只要没有损坏即可。

由于玻璃纤维复合材料用于加强气瓶，因此高压容器的结构有多种：<pclass="mw-empty-elt">

• 仅限金属。主要是无缝锻造金属。但是对于较低的工作压力，例如液化丁烷，也有焊接钢容器。
• 金属容器，仅在圆柱体的圆柱形部分周围用纤维复合材料包裹。（在几何上，与圆柱体的球冠相比，圆柱体区域的抗拉强度需要两倍。）
• 薄金属衬里（保持容器密封，但不影响工作压力）在基体材料中完全包裹着纤维。
• 塑料制成的无金属衬里，完全包裹着纤维材料。凸台，气缸盖的中心仍然由金属制成，并包括阀门的螺纹。

用于储气的压力容器也可以按体积分类。在南非，储气瓶意味着一个可再填充的可运输容器，其水容量高达150升。从150升到3000升水容量的可再填充的可运输圆柱形容器被称为管。

高压气瓶的运输受到世界许多政府的监管。运输国家的管理当局通常要求进行各种级别的测试。在美国，该机构是美国交通部(DOT)。同样在英国，欧洲运输法规(ADR)由运输部(DfT)实施。对于加拿大，该机构是加拿大交通部(TC)。独立测试机构（如美国保险商实验室(UL)）可能对钢瓶的设计和/或性能提出额外要求。每个高压气瓶制造商都必须有一个独立的质量代理来检查产品的质量和安全性。在英国，主管当局-交通部(DfT)-实施法规，授权气缸测试员的任命由英国认证服务局(UKAS)进行，他们向车辆认证机构(VCA)提出建议以供个人批准身体。可以对各种气缸进行各种测试。一些最常见的测试类型是静水压测试、爆破测试、极限拉伸强度、夏比冲击测试和压力循环。在制造过程中，重要信息通常被压印或xxx标记在气缸上。这些信息通常包括气瓶的类型、工作或服务压力、序列号、制造日期、制造商的注册代码，有时还包括测试压力。根据法规要求，其他信息也可能加盖印章。多次使用的高压气瓶（大多数情况下）可以每隔几年进行一次静水压或超声波测试和目视检查。在美国，流体静力/超声波测试需要每五年或每十年进行一次，具体取决于气缸及其服务。

气瓶通常在一端有一个截止角阀，气瓶的方向通常使阀门在顶部。在不使用气体的储存、运输和处理过程中，可以在突出的阀门上拧上一个盖子，以防止其损坏或防止气瓶倾倒而折断。气瓶有时没有盖帽，而是在阀门组件周围有一个保护套环或颈环。

工业、医疗和潜水气瓶上的阀门通常具有不同旋向、尺寸和类型的螺纹，具体取决于气体类别，这使得误用气体变得更加困难。例如，氢气瓶不适合氧气调节器和供应管线，这可能会导致灾难。一些配件使用右旋螺纹，而另一些使用左旋螺纹；左旋螺纹接头通常可以通过切入它们的槽口或凹槽来识别。在美国，阀门连接有时被称为CGA连接，因为压缩气体协会(CGA)发布了关于哪些连接用于什么气体的指南。例如，氩气瓶的阀门上有一个CGA580接头。高纯度气体有时使用CGA-DISS（直径指数安全系统）连接。医用气体可以使用引脚索引安全系统来防止气体与服务的错误连接。在欧盟，DIN连接比在美国更为普遍。在英国，英国标准协会制定标准。标准中包括用于易燃气体钢瓶的左旋螺纹阀门（最常见的是黄铜，BS4，用于非腐蚀性钢瓶内容物的阀门或不锈钢，BS15，用于腐蚀性内容物的阀门）。非易燃气体钢瓶配有右旋螺纹阀门（最常见的是黄铜，BS3，用于非腐蚀性组件的阀门或不锈钢，BS14，用于腐蚀性组件的阀门）。

当气瓶中的气体要在低压下使用时，取下盖子并将压力调节组件连接到截止阀上。该附件通常有一个带有上游（入口）和下游（出口）压力表的压力调节器以及一个下游针阀和出口连接。对于在环境储存条件下仍为气态的气体，上游压力表可用于根据压力估计气缸中剩余的气体量。对于储存为液态的气体，例如丙烷，出口压力取决于气体的蒸汽压力，并且在气瓶几乎耗尽之前不会下降，尽管它会根据气瓶内容物的温度而变化。调节器被调节以控制下游压力，这将限制在下游压力表显示的压力下从气缸中流出的xxx气体流量。出于某些目的，例如用于弧焊的保护气体，调节器还将在下游侧安装一个流量计。调节器出口连接连接到任何需要供气的地方。

由于内容物处于压力之下并且有时是有害物质，因此对瓶装气体的处理进行了规定。规定可能包括链瓶以防止跌落和损坏阀门，适当的通风以防止在泄漏时受伤或死亡，以及指示潜在危险的标志如果压缩气瓶翻倒，导致阀块被剪断，快速高压气体的释放可能导致气缸剧烈加速，可能导致财产损失、伤害或死亡。为了防止这种情况，气瓶通常用皮带或链条固定在固定物体或运输车上。它们也可以存放在安全柜中。在火灾中，气瓶中的压力与其温度成正比上升。如果内部压力超过钢瓶的机械限制并且没有办法将加压气体安全地排放到大气中，则容器将发生机械故障。如果容器内容物易燃，此事件可能会导致火球。氧气和氟等氧化剂将通过加速受影响区域的燃烧产生类似的效果。如果钢瓶的内容物是液体，但在环境条件下变成气体，这通常称为沸腾液体膨胀蒸汽爆炸(BLEVE)。英国和其他一些国家的医用气瓶在阀座和气瓶之间的阀块中装有伍德金属易熔塞。该塞子在相对较低的温度(70°C)下熔化，并允许气缸中的内容物在气缸被热量显着削弱之前逸出到周围环境中，从而降低了爆炸的风险。在热气球中发现的气瓶必须每年检查一次，作为CAA批准的检查员的年度检查的一部分，以确保没有凹痕或划痕对气瓶造成风险。气球钢瓶上的泄压阀在10年或更短时间内更换，如果它们有损坏迹象，同时对钢瓶进行内部检查，检查钢瓶内是否有腐蚀和异物。更常见的泄压装置是安装在气缸和阀座之间的阀门底部的简单爆破片。爆破片是一种小型金属垫圈，设计用于在预定压力下破裂。一些爆破片带有低熔点金属，因此在爆破片破裂之前，阀门必须暴露在过热的环境中。压缩气体协会出版了许多关于安全处理和使用瓶装气体的小册子和小册子。

关于加压气瓶和相关部件的制造、使用和测试，有广泛的标准。此处列出了一些示例。

• ISO11439：气瓶——车载储存天然气作为汽车燃料的高压气瓶
• ISO15500-5：道路车辆—压缩天然气(CNG)燃料系统部件—第5部分：手动气缸阀
• USDOT3/4/8???：e-CFR（联邦法规电子代码）标题49，第178部分，子部分C—气缸规范
• 美国DOT铝罐合金6351-T6修订版，适用于SCUBA、SCBA、氧气服务—视觉涡流检查
• AS2896-2011：医用气体系统——不可燃医用气体管道系统管道系统的安装和测试（澳大利亚标准）。

气瓶通常采用颜色编码，但不同司法管辖区的编码并不标准，有时也不受监管。圆柱颜色不能安全地用于正面产品标识；钢瓶有标签来识别它们所含的气体。

在水肺潜水中，美国通过可以压缩到气瓶中的自由空气量（标准压力约为1bar）来测量气瓶容积；欧洲和世界其他大部分地区将钢瓶容积测量为内部容积（=水容量）并指定钢瓶的工作压力：例如，美国19立方英尺=国际3升，180巴。以下是气缸尺寸示例，不构成行业标准。

对于较大容量的高压气体存储单元，称为管，可用。它们通常具有比高压气缸更大的直径和长度，并且通常在两端都有螺纹颈部。它们可以单独或成组安装在拖车、xxx底座或多式联运框架上。由于它们的长度，它们水平安装在移动结构上。在一般使用中，它们通常组合在一起并作为一个单元进行管理。

类似尺寸的气缸组可以安装在一起并连接到一个通用的歧管系统，以提供比单个标准气缸更大的存储容量。这通常称为气缸组或储气罐。歧管可以布置成允许来自所有气瓶的同时流动，或者对于级联填充系统，其中气体根据存储气瓶和目标气瓶之间的最低正压差从气瓶中分流，这是对加压气体的更有效使用。

气瓶是一组安装在运输和储存框架上的高压气瓶。通常有16个气缸，每个容量约50升，四排四排直立安装在方形底座上，方形平面框架顶部带有提升点，底座上可能有叉车槽。气缸通常作为歧管相互连接以作为一个单元使用，但布局和结构的许多变化是可能的。