關於氣瓶充裝行業發（fā）展方向的思考

氣體對於國民經濟的發展至關重要，各種氣體應用於各（gè）行各業，其作（zuò）用相當於電對我們生活的（de）重要（yào）性一樣，是最基礎（chǔ）的工業產品（pǐn）。我們常（cháng）見的醫（yī）療用氧（yǎng）氣，生活（huó）用煤氣、51吃瓜网，工（gōng）業用氮氣、氬氣、二（èr）氧化碳，半（bàn）導體用電子氣體，標準行業用標準氣體，以及科技前沿（yán）用氙（xiān）氣（qì）等種類繁雜，不（bú）一而足。氣體如（rú）此重要，但由於大（dà）眾對（duì）其了解不深，接觸使用量少，故而成為一個不為大（dà）眾熟知的偏門行業（yè）。

氣體在使用（yòng）上分為液態氣體大宗供氣和管道大宗供氣及瓶裝氣體供氣三種形式，其中（zhōng）瓶裝氣體供氣適用於使用量少、使用地點零（líng）散、經常進行移動作業等區域。雖（suī）然大宗供氣近（jìn）年來發展突飛猛進，但瓶裝氣體依舊是氣（qì）體行（háng）業的主力（lì）軍，而且（qiě）長久看會長期存（cún）在。

本文主（zhǔ）要探討（tǎo）瓶裝氣體充裝的發展方（fāng）向。

氣瓶（píng）充裝目前現狀
目前充裝站主要工藝是：貯槽液體（或供氣設施）→充裝（zhuāng）泵（壓縮機）加（jiā）壓→匯流排充裝，充裝過（guò）程中有些氣體是（shì）通過壓力來確定是否充滿，有些氣體是用磅秤計量是否充滿。

氣體充裝過程中由於氣體自身性質及包裝容器屬於壓力容器，充裝過程（chéng）充滿（mǎn）危險性，如有些氣體易燃易爆有毒（dú）有害充裝過程泄漏（lòu），氣瓶檢查不到位（wèi）等都會出現無法控製的事故。而目（mù）前充裝站（zhàn）都需要大量人（rén）員（yuán）進行現場操（cāo）作，一旦出現事故，人員安全無法得到保障。即使現在流行的花籃式充裝，也隻是對匯（huì）流排（pái）的形式及遠程控製充裝（zhuāng）進行了（le）改變，仍然需要人工進行卡具（jù）連接（jiē）和（hé）瓶閥（fá）的開關及其他現（xiàn）場操作，而開關（guān）瓶閥恰恰是充裝事故的（de）高發期，這種改進部分（fèn）降低了勞動強度，但（dàn）相對於解決充裝難題和投入成本（běn）來說，收割了不少人的智商稅。

氣（qì）瓶充（chōng）裝（zhuāng）的目標
無人化充裝是氣瓶充裝的目標，它既可以完全降低勞（láo）動強（qiáng）度，提高充裝質量控製，又可以避免在事故出（chū）現時對人的損害。

無人充裝需要解決的技術難題
氣瓶充裝前、充裝中、充裝後的自動識別和檢查；
氣瓶在車間內的（de）自由移動；
氣（qì）瓶瓶閥瓶嘴（zuǐ）的自動識別及自動（dòng）卡具連接；
氣（qì）瓶（píng）瓶閥的開關及檢測；
氣瓶充裝管路自控閥的研發；
氣瓶充裝控製及上傳係統的研發；
氣（qì）瓶全自動外（wài）測法水壓（yā）試驗係統的研發；
氣瓶外觀自動處理係統的研發；
氣瓶自動烘（hōng）幹係統的研發；
氣瓶內壁自動處理係統的研發；
氣體企業內部管理係統整合。
協力氣體對上述難題的研發進度
1．目前國內施行的二維（wéi）碼追溯係（xì）統起到了一定效果，但因無法自動掃描，增加人工，使用和監管效果不（bú）佳。協力氣體研發RFID氣瓶追蹤係統克服了掃描遺漏缺點，並節省（shěng）了人力。在充裝前、中（zhōng）、後的自（zì）動識別及氣（qì）體銷售中的追蹤已得以應用，取得良好效果。唯一不足是氣瓶外觀檢查及（jí）氣瓶餘氣判定仍需人工進（jìn）行。

2．AGV小車和智（zhì）能行車是實現（xiàn）氣瓶在車間內自由移動的主要工（gōng）具，目前協力激（jī）光（guāng）導航AGV小車已調試成功，正在進行（háng）地麵加固施工，預計2023年3月（yuè）份前投入使用。

3．氣瓶瓶閥瓶嘴識別、卡具自動連接、瓶閥的開關及檢測，協力（lì）在秤量法氣體充裝中已投入使用幾年，期間多次改造（zào），目前效果良好（hǎo）。現正在研發散瓶集中充裝，難點是在直徑219mm範圍內實（shí）現尋找瓶嘴、連接卡具（jù）、開關瓶閥，其中電動防（fáng）錯裝卡（kǎ）具已（yǐ）實驗成功，氣動防錯裝卡具正（zhèng）在試（shì）驗調試。試驗成功（gōng）後，協（xié）力（lì）將在壓力法氣體充裝中實現無人充（chōng）裝。

4．對於大口徑高壓管（guǎn）道自控（kòng）閥門（mén）存在國內產品質量不佳，國外產品（pǐn）銷售價格高，不易維護的缺（quē）點，我公司研發自控閥門直徑∮5-∮20，壓力22.5MPa，真空2Pa,泄漏率低於進口閥門，通過效率高，長期免維（wéi）護，維護（hù）費（fèi）用低，現已使用一（yī）年，效果良好，在協力自用高端（duān）閥門中已開始替代國外進口閥門。該閥門（mén）係列包括配（pèi）氣專用自控閥、氧氣專（zhuān）用自控閥、二氧化碳專用自控閥和其他氣體自控閥。

5．充裝控製（zhì）和上傳（chuán）係統包（bāo）括充裝泵（或壓縮機）的自動啟停，管路閥門的自動開關切換，充裝壓力或重量的自動數據采（cǎi）集（jí）和判（pàn）定，自動倒排處理，餘氣回收處理，及充裝數據上傳（chuán）監管部門，這些內容在秤量法氣體充裝（zhuāng）中和單（dān）質氣體壓力法充裝中（zhōng）已足夠，但在壓力法混合（hé）氣體充裝中需要加裝溫度控製（zhì）係統，以補償因充裝溫度變化而引起氣體比例偏差過大，目前協力壓力法混合氣體充裝偏差能（néng）控製在±0.25%以內，完全滿足工業氣體使用要（yào）求。

6. 無縫氣瓶定期檢驗（yàn）國內（nèi）標準要求采用外測法進行，但該法存在檢驗效率低下的嚴重問題，協力針對此情況正在研發全（quán）自動氣瓶外測法水壓試（shì）驗裝置，現已進入安裝階（jiē）段，設計兩（liǎng）人操作每天可檢無縫氣（qì）瓶300隻左右。

7. 氣瓶在使用期（qī）內（nèi）脫漆鏽蝕不可避免（miǎn），人工進行處理存（cún）在汙染大、勞動強度大、效率低下、質量難以保證（zhèng）的缺點，協力已成功實（shí）現全自動氣瓶外觀處理並（bìng）投入使用，每小時處理氣瓶30隻左右。

8. 氣瓶烘幹處理是去除氣瓶（píng）中含水量並置換合格進行高純氣體充裝前的準備工作，對於保證氣體正常使用意義非凡，目前國（guó）內通用烘箱處理，存在處理效率（lǜ）低（約5-6小時一批），處（chù）理後氣瓶（píng）含水（shuǐ）量達標合格率低（每一批瓶合格率約（yuē）70%左右），能耗高，需人工操作等缺點。協力研發全自動氣瓶烘幹係統解決了以上難題，目前國內銷售已（yǐ）從觀望轉為認可，今年銷售已達 30餘台套。

9. 目前國內氣瓶內壁處理方法（fǎ）主要是塗（tú）層法和研（yán）磨拋光（guāng）法，目的是通（tōng）過遮蓋或減小（xiǎo）金屬（shǔ）縫隙來（lái）減少氣瓶對充裝氣（qì）體的質量影響，主要應用於超純（chún）氣體和（hé）易吸附氣體的充裝（zhuāng），目前兩（liǎng）種方法各有千（qiān）秋，但都存在（zài）一（yī）些缺陷，我們後續會開始（shǐ）研究改進措施。

10. 協力研（yán）發氣體企業（yè）管理係統（tǒng）自2004年開始已18年了，從開始的氣瓶管理已發展到企業管理的方方麵麵，已轉（zhuǎn）化為企業辦公係統，是氣體（tǐ）企業進行專（zhuān）業管理的好（hǎo）工具，特別是最近（jìn）剛研發成功單個產品成本核算功能，能讓管理人員及時了解（jiě）每種產品真實成本及銷售（shòu）利潤，這對於產品品種比較繁雜的氣體廠家非常有益（yì）。目前該款軟件（jiàn）協（xié）力（lì）仍在不斷補充和完善。

11. 氣瓶追蹤係統對於充（chōng）裝和（hé）運輸（shū）使用（yòng）安全非常重要，協（xié）力基於RFID研發的追蹤係統主要包括充（chōng）裝控製及（jí）上傳係統、氣瓶收發追蹤係統、氣瓶檢驗（yàn）及（jí）上傳係統、國家氣瓶檔案庫、監管係統。目前正在將追蹤係統與企業管（guǎn）理係統整合，以實現企業管理數據實時獲得（dé）。

五、希（xī）望國家監管部門予以解決的政策及技術協調難題

1.大力推進RFID電子標簽係統（tǒng），隻有（yǒu）RFID才能實現自動掃描，才能做到無遺漏，缺點是成本高，普通手（shǒu）機目前無法（fǎ）直接進行（háng）掃描。

2.建立氣瓶唯一標識，統一氣瓶檔案（àn）管理。

3.在RFID和無（wú）人充裝建立後，減少氣瓶充裝資格定員人數限製，根據充裝量來確定檢查人員人數。

4.在（zài）RFID和無人充裝建（jiàn）立後，因為（wéi）氣瓶充裝（zhuāng）及檢驗數據能（néng）在充裝前實時（shí）獲（huò）得並判定，而氣瓶流動又無法避免，建議取（qǔ）消充裝站隻能充裝自有產權氣瓶的規定。

5.在（zài）RFID和無人充裝（zhuāng）建立後，建（jiàn）議研究（jiū）充裝次數與檢驗周期及氣瓶判廢的關係，改變以時間來進行檢驗周期判定和判廢的標準。

 六、對無人充裝站建立的思考

由於無人充裝裝置專業性強，維護要求比較高，價格不菲，除非是（shì）充裝量大，對充裝安全比較重視（shì），實力比較強的單位可自行購買使用，不適用於（yú）一般充（chōng）裝（zhuāng）站。但對於一般充裝站有一個想法，個人感覺即可以降（jiàng）低充裝站運行成本，又可以減少監管部門進行監管的擔心和憂慮。

這個想法總體來說就（jiù）是：集中（zhōng）建站，集中充裝、統一管理（lǐ），自主經（jīng）營。

集中（zhōng）建（jiàn）站：鄰近充裝站（zhàn）集（jí）中在一處（chù），各充裝站自備（bèi）液體貯槽統一安裝在一處站內。

集中充裝、統一管理（lǐ）：由協力建立集中無（wú）人充（chōng）裝裝置，各充裝站貯槽通（tōng）過管道（dào）與無人充裝係統相連，充裝哪家（jiā）氣瓶（píng）就使用哪家貯槽液（yè）體。協力通過按充裝瓶數（shù）收取一定（dìng）充裝費用（該費用應（yīng）遠小於自己建站運行（háng）費用）的方（fāng）法，對整個充裝站的設備運行管理、維（wéi）護、數據上傳、安全管（guǎn）理負責。

自主經（jīng）營：各充裝站（zhàn）各自負責（zé）自己貯（zhù）槽液（yè）體采購及自己氣瓶的銷（xiāo）售、運輸、維護及安全管理。

該想法要得以施（shī）行需要兩個方麵的努（nǔ）力：1.各充裝站思想上統一，搞清集中建站（zhàn）與獨立建站利害關係，認（rèn）清充裝控製的危險性，努力將精力用於業務拓展和運（yùn）輸使用（yòng）安全上；2.政府監管部門提（tí）高行業準入門檻，督促無人充裝施行。

七、無人充裝發展暢想

目前無人充裝隻是實現充裝車間現場無人操作，但還需要（yào）人員在遠離充裝現場通過計算機（jī）進（jìn）行控製操作，還需要人員對待充氣瓶的外觀和瓶內餘氣進行檢查判定，距離（lí）真正的無人工廠還有（yǒu）很長（zhǎng）的路需要走，協力努力無止境，希望為氣（qì）體充裝（zhuāng）行業的發展和進步盡心盡力。