R50 制冷剂技术规格书
Technical Data Sheet（TDS）· 甲烷 CH₄ · 本文件适用于 R50 产品的选型、验收与安全作业参考。
1 产品标识
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 产品名称 | R50 制冷剂 |
| 化学名称 | 甲烷 |
| 英文名称 | Methane（Refrigerant R 50） |
| 分子式 | CH₄ |
| 分子量 | 16.04 |
| CAS 登录号 | 74-82-8 |
| 联合国编号（UN） | 1971 |
| 危险货物类别 | 第 2.1 类 易燃气体 |
| ASHRAE 安全分类 | A3（低毒性、可燃） |
| 资料依据 | 原厂技术资料，随货批次检测报告为准 |
资料依据：原厂技术资料整理（安全分类参照 GB/T 7778、ASHRAE 34 / ISO 817）
2 理化性质
下列为 R50 的典型物性数据，用于系统设计与工况核算，非交货保证值。
| 项目 | 典型值 |
|---|---|
| 外观与性状 | 无色透明液化气体 |
| 气味 | 微臭（工业级加臭剂） |
| 常压沸点（101.3 kPa） | -161.5 ℃ |
| 三相点温度 | -182.5 ℃ |
| 临界温度 | -82.6 ℃ |
| 临界压力 | 约 4.60 MPa |
| 临界密度 | 约 163 kg/m³ |
| 饱和蒸汽压（25 ℃，绝压） | 约 34.6 MPa |
| 液体密度（-160 ℃，饱和） | 约 380 kg/m³ |
| 气化潜热（沸点下） | 约 510 kJ/kg |
| 液体比热（25 ℃） | 约 2.25 kJ/(kg·K) |
| 水中溶解度（25 ℃） | 微溶 |
| 自燃温度 | 约 537 ℃ |
| 空气中燃烧极限（体积分数） | 5.0 % ~ 15.0 % |
| 最小点火能量 | 约 0.22 mJ |
| 职业接触限值 OEL（8 h TWA） | 无设定（按窒息性气体管理） |
| 臭氧消耗潜能值 ODP | 0 |
| 全球变暖潜能值 GWP（100 年） | 约 25 |
| 大气寿命 | 约 12 年 |
3 质量指标与检测方法
我公司 R50 产品出厂执行下列控制指标，实际交付以当批次 COA 检验报告为准。
| 项目 | 指标 | 检测方法 |
|---|---|---|
| 外观 | 无色透明，无悬浮物与机械杂质 | 目视法 |
| 纯度（体积分数） | ≥ 99.50 % | 气相色谱法 GC-FID |
| 水分 | ≤ 20 ppm | 卡尔·费休库仑法 |
| 硫含量 | ≤ 1 ppm | 微库仑法 |
| 蒸发残留物 | ≤ 0.01 %（质量分数） | 重量法 |
| 不凝性气体（气相） | ≤ 1.5 %（体积分数） | 气相色谱法 |
| 氧 + 氮 | ≤ 0.5 %（体积分数） | 气相色谱法 |
4 与常用制冷剂对比
| 对比项 | R50（本产品） | R170 | R23 |
|---|---|---|---|
| 工质组成 | 单工质 CH₄ | 单工质 C₂H₆ | 单工质 CHF₃ |
| 常压沸点 | -161.5 ℃ | -88.6 ℃ | -82.1 ℃ |
| 临界温度 | -82.6 ℃ | 32.2 ℃ | 25.8 ℃ |
| ODP | 0 | 0 | 0 |
| GWP（100 年） | 约 25 | 约 6 | 约 14,800 |
| ASHRAE 安全分类 | A3（可燃） | A3（可燃） | A1（不燃） |
| 相对充注量 | 极低（充注量小是核心优势） | 低 | 中等 |
| 典型用途 | -120℃ 以下极低温深冷 | -80℃ 以下复叠低温级 | 医药深冷与低温试验箱 |
| 当前定位 | 深冷与天然气液化 | 工业深冷与石化装置 | 受配额严格削减 |
5 包装规格
| 包装形式 | 规格 | 充装系数 | 瓶阀接口 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| 钢瓶 | 40 kg | ≤ 0.35 kg/L | W21.8-14 / QF-30（按订单定制） | 试验与少量供应 |
| 可重复充装钢瓶 | 400 kg | ≤ 0.35 kg/L | W21.8-14 | 项目供应 |
| 杜瓦罐 | 按订单配置 | 按罐体规程执行 | 罐体标准接口 | 低温试验与科研 |
| ISO 罐箱 | 按订单配置 | 按罐箱规程执行 | 罐箱标准接口 | 大宗运输 |
充装系数按《气瓶安全技术规程》执行，钢瓶定期检验周期按国家相关规定办理。
6 应用领域
- -120℃ 以下极低温复叠制冷系统
- 天然气液化与低温分离工艺
- 低温化工工艺冷却
- 低温科学研究与氦液化预冷
设备适配与充注建议
- R50 属 A3 可燃工质，系统须按防爆要求设计：防爆电气、静电接地、强制通风与可燃气体浓度检测报警。
- 临界温度 -82.6 ℃ 远低于常温，常压下钢瓶内压力极高，必须配膨胀容器使用，严禁超温储存。
- 充注量极小是其在深冷场景的核心优势，但同样意味着泄漏后极难发现，须配置高灵敏度检漏与压力监测。
- 与矿物油、烷基苯油、POE 油相容；系统干燥、清洁与真空度要求与常规工质一致。
- 生产与维修须使用防爆充注、回收与检漏设备，焊接前须彻底回收并用氮气置换，严禁带压动火。
7 储存与运输
- 储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房，库温不宜超过 30 ℃，远离火种、热源与阳光直射。
- 钢瓶应直立存放并有效固定，戴好瓶帽与防震圈，严禁卧倒、滚动、抛掷与撞击。
- 属第 2.1 类易燃气体，库房须按防爆要求配置电气设备，设置可燃气体浓度检测报警与防爆型机械通风。
- 不得与氧化剂、卤素、强酸及易燃易爆物品混储，严禁在库房内使用非防爆工具与手机。
- 空瓶与实瓶分区存放并明确标识，空瓶应保留不低于 0.05 MPa 的余压。
- 运输按危险货物第 2.1 类办理，车辆配备灭火器与防静电接地装置，避免雨淋与曝晒。
8 安全与操作要点
- 燃爆风险：R50 属 A3 可燃工质，爆炸极限 5.0 % ~ 15.0 %，且燃烧火焰在日光下几乎不可察觉，作业全程须防爆、防静电并强制通风。
- 蒸气特性：R50 蒸气比空气轻（相对密度约 0.55），泄漏后向高处聚集，低处检测不到，须在顶部与通风口布设检测点。
- 泄漏处置：立即切断全部火源并加强通风，人员向上风向撤离；严禁开关非防爆电器与拨打手机；使用防爆型检漏仪定位漏点。
- 灭火方法：优先切断气源；无法切断时可用干粉或二氧化碳灭火，并用水雾冷却钢瓶外壁。切勿扑灭未切断气源的泄漏火焰，以免形成爆炸性混合气体。
- 超压风险：临界温度极低，常温下瓶内压力极高，受热后压力急剧上升，须远离热源并配膨胀容器使用。
- 冻伤与窒息：液体接触皮肤会造成严重冻伤；高浓度蒸气置换氧气可致窒息，作业前须确认氧含量 ≥ 19.5% 并设专人监护。
9 质量保证与随货文件
- 每批次出厂随货提供 COA 检验报告，含纯度（或组分）、水分、酸度与蒸发残留物实测值。
- 检测中心配备气相色谱仪、卡尔·费休水分仪、电位滴定仪与低温物性测试装置。
- 出厂留样保存 12 个月，可追溯至生产批次、精馏塔号与灌装线记录。
- 可按需提供第三方检测报告（SGS / 中检）、SDS 安全技术说明书及 REACH、RoHS 符合性文件。
10 常见问题
R50 为什么在工业上应用不广？
主要因为它的两个特性互相牵制：一是临界温度 -82.6 ℃，常温下钢瓶内压力极高，储存与运输的设备要求非常苛刻；二是属 A3 可燃工质，燃烧下限 5 %，且蒸气比空气轻，泄漏后向上聚集、顶部不易察觉，作业安全要求高。因此它主要用在 -120℃ 以下的极少量深冷场景。
R50 和 R170 应该怎么选？
按目标温度选。R50 沸点 -161.5 ℃、临界温度 -82.6 ℃，适合 -120℃ 以下的极低温系统与天然气液化；R170 沸点 -88.6 ℃、临界温度 32.2 ℃，在 -80℃ 以下的复叠低温级与石化装置制冷上更易实现，压力条件也友好得多。
R50 的 GWP 约 25 属于什么水平？
在碳氢工质里属于中等偏上——丙烷约 3、异丁烷约 3、乙烷约 6，而甲烷因本身是温室气体基准物质，AR 口径下的 GWP 约 25（AR4）/ 27（AR5）。尽管如此，与 R134a 的 1,430、R22 的 1,810 相比仍有数量级优势，且不属于任何受控清单。
免责声明
本规格书所列物性数据为典型参考值，非交货保证值；质量指标以当批次 COA 检验报告为准。本文件仅供产品选型与技术交流参考，不构成任何明示或默示的适销性或适用性担保，用户应结合自身设备条件与所在地适用法规独立判断。
本规格书所列物性数据为典型参考值，非交货保证值；质量指标以当批次 COA 检验报告为准。本文件仅供产品选型与技术交流参考，不构成任何明示或默示的适销性或适用性担保，用户应结合自身设备条件与所在地适用法规独立判断。
资料整理：技术部 | 审核：质检部 | 批准：总工程师 | 湖北中金氟化工有限公司
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