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超高純氦氣|工業氦氣

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氦氣為無色、無味、無臭常溫下為氣態的惰性氣體,臨界溫度低,是自然界目前發現的難液化的氣體,氦氣化學性質極不活潑,不能燃燒也不助燃??諝庵械暮夂考s為百萬分之5.2,理論上可以從空氣中分離抽取,但因其含量過于稀薄,分離成本很高。工業上的氦氣主要從美國、俄羅斯、阿爾及利亞、卡塔爾氦氣含量約為0.5%~4%的天然氣中分離、精制得到高純氦氣,液化后通過海運,運輸到全國各地。利用液氦-268.9℃的低沸點,液氦可以用于超低溫冷卻。在懸浮列車等領域中廣受關注的超導體應用中,氦氣是不可或缺的。此外,由于氦氣化學性質不活潑和輕于空氣等特征,氦氣常用于飛船或廣告氣球中的充入氣體,這一用途也是眾所周知的。在海洋開發領域的呼吸用混合氣體中,以及醫療領域的核磁共振成像設備的超導電磁體冷卻的用途中,氦氣都得到廣泛的應用:軍工、科研、石化、制冷、醫療、半導體、管道檢漏、超導實驗、金屬制造、深海潛水、高精度焊接、光電子產品生產等。用作氦氣球(工業氦氣)、氦氣飛艇的填充氣體,以取代其有高度可燃性的氫氣與高純二氧化碳和高純氮氣一起用作二氧化碳激光切割機的激光氣體液氦用于核磁共振成像儀的超導磁體。


一、氦氣基本性質


         氦氣是一種無色、無味、無毒的不燃燒的儲存于氣瓶中的高壓氣體。壓力通常有15MPa,使用時應用YQY-12或152IN-125等減壓器減壓后使用,使用前應用肥皂水檢漏氣體管道,確保氣體管道不漏氣。


確保氦氣不泄露、工作場所保持通風,當氦氣含量增加導致氧氣含量低于19.5%時,患者先出現呼吸加快、注意力不集中、共濟失調;繼之出現疲倦無力、煩躁不安、惡心、嘔吐、昏迷、抽搐,以致死亡。

包裝的氣瓶上均有使用的年限,凡到期的氣瓶必須送往有部門進行安全檢驗,方能繼續使用。

每瓶氦氣在使用到尾氣時,應保留瓶內余壓在0.5MPa,不得低于0.25MPa余壓,應將瓶閥關閉,以保證氣體質量和使用安全。

瓶裝氦氣在運輸儲存、使用時都應分類堆放,不準靠近明火和熱源,應做到勿近火、勿沾油臘、勿爆曬、勿重拋、勿撞擊,嚴禁在氣瓶身上進行引弧或電弧,嚴禁野蠻裝卸,短距離移動氦氣鋼瓶應使用鋼瓶專用手推車,長距離移動鋼瓶應用危險品運輸車輛運輸。

液氦的溫度為-268.9℃,與皮膚接觸能引起嚴重凍傷。


二、氦氣的物理化學性質


         氦氣分子量: 4.0026

熔點(2555kPa):    -272.1℃

沸點(101.325kPa):    -268.94℃

液體密度(4.20K,100.312kPa):  125.2kg/m3

氦氣密度(0℃,101.325kPa):    -0.1785 kg/m3

相對密度(氣體,0℃,101.325kPa):0.138

比容(21.1℃,101.325kPa):6.0304 m3/kg

氣液容積比(15℃,100kPa):    748 L/L

臨界溫度:    -268.0℃

臨界壓力:    229 kPa

臨界密度:    69.3 kg/m3

熔化熱(1.2K,2555kPa):0.0836kJ/kg

氣化熱(-268.926℃,101.325kPa):20.42 kJ/kg

比熱容(氣體,25℃,101.325kPa):Cp=5238.3 J/(kg·K)Cv=3213.7J/(kg·K)

比熱比(氣體,25℃,101.325kPa):Cp/Cv=1.63  

蒸氣壓(0.5K):   0.0000022kPa    (2.0K):3.17kPa  (5.0K): 197.1 kPa

粘度(0℃,101.325kPa):0.01864 mPa·S

(液體,3.0K):0.0033 mPa·S

表面張力(4.2K):0.096 mN/m

導熱系數(0℃,101.325kPa):0.1426 W/(m·K)

 (液體,2.4K):0.01883 W/(m·K)

折射率(氣體,0℃,101.325kPa):  1.000035

氦氣在常溫常壓下為無色無臭無味無毒的惰性氣體。不燃燒。微溶于水和有機溶劑。在壓力為101.325kPa時水中的溶解度為0.00901 ml/g(0℃)、0.00834 ml/g(30℃)、0.00887 ml/g(60℃)。20℃,101.325kPa時,在一些有機溶劑中的溶解度為,甲醇中31.3ml/1,乙醇中28.1ml/1,丙酮中30.9ml/1,苯中18.0ml/l。氦是僅次于氫的輕氣體,易擴散和滲透,化學性質穩定,因此,常用它作探漏氣體。


三、氦氣的包裝規格



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四、氦氣氣瓶安全使用


(一)包裝—超純氦氣鋼瓶


名稱:鋼質無縫氣瓶 (執行標準GB5099\ISO9809)

(二)存放—超純氦氣鋼瓶

1. 氣瓶使用和檢驗遵照國家質量技術監督局《氣瓶安全監察規程》的規定。

2. 氣瓶不得靠近火源,不得受日光曝曬,與明火距離一般應該不小于10米,氣瓶不得撞擊。

3. 氣瓶的瓶子嚴禁沾染油脂。

4. 氣瓶內的氣體不能全部用盡,應該留不小于0.04MPa剩余壓力。

5. 氣瓶充氣壓力不得超過規定壓力。

6. 安全帽要隨時裝上,一保護氣閥。

7. 氣瓶每三年檢驗一次(特殊情況例外)做外表檢查及進行水壓試驗,試驗合格后方可繼續使用,檢驗在充氣單位進行。

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