燃?xì)饣A(chǔ)知識(shí).ppt

燃?xì)饣A(chǔ)知識(shí) 二 五年八月 燃?xì)獾亩x 燃?xì)馐怯啥喾N氣體組成的混合氣體 由于生產(chǎn)所用的原料不同及生產(chǎn)工藝不同 各種燃?xì)獾慕M成也不相同 燃?xì)庵饕傻图?jí)烴 甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 乙烯 丙烯 丁烯 氫氣和一氧化碳等可燃組分 以及氨 硫化物 水蒸氣 焦油 萘和灰塵等雜質(zhì)所組成 燃?xì)獾姆诸?國際煤氣工業(yè)聯(lián)盟于1967年在第十屆國際煤氣工業(yè)會(huì)議上 將煤氣分為三大類 第一類 人工煤氣 華白指數(shù) 5700 7500 第二類 天然氣 華白指數(shù) 9860 13850 第三類 石油氣 華白指數(shù) 18500 22075 石油氣是指數(shù)丙烷或丁烷的混合氣體 一般爐具對(duì)氣體燃料的要求華白指數(shù)波動(dòng) 7 燃?xì)獾姆诸?目前國內(nèi)使用的城市燃?xì)鈿庠从刑烊粴?液化石油氣 人工煤氣 我國 城市燃?xì)夥诸?GB T13611 92 對(duì)城市燃?xì)庾龀鋈缦路诸?人工煤氣5R6R7R天然氣4T6T10T13T液化石油氣19Y20Y22Y 燃?xì)獾姆诸?燃?xì)饪煞譃樘烊粴?液化石油氣 人工煤氣 沼氣等 天然氣一般可分為氣田氣 油田伴生氣 凝析氣田氣 煤層氣 礦井氣 人工煤氣可分為 固體燃料干餾煤氣 固體燃料氣化煤氣 油制氣等 國內(nèi)作為城市燃?xì)獾挠刑烊粴?液化石油氣 人工煤氣 天然氣 NaturalGas 氣田氣 從地下開采出來的氣田氣為純天然氣 石油伴生氣 伴隨石油開采一塊出來的氣體稱為石油伴生氣 凝析氣田氣 含石油輕質(zhì)餾分的氣體 為方便運(yùn)輸 天然氣經(jīng)過加工還可形成 煤層氣 從井下煤層抽出的礦井氣 礦井氣 開采煤炭 鹽等礦產(chǎn)時(shí)采集的體稱為礦井氣 液化石油氣 液化石油氣 LiquefiedPetroleumGas 簡稱LPG 是以凝析氣田氣 石油伴生氣或煉廠氣為原料 經(jīng)加工而得的可燃物 主要組分為丙烷 丙烯 丁烷和丁烯 此外尚有少量戊烷及其它雜質(zhì) 氣態(tài)液化石油氣熱值為93MJ Nm3左右 液態(tài)液化石油氣熱值為46MJ Nm3左右 人工燃?xì)?煤制氣 氣化煤氣 將其原料煤或焦碳放入工業(yè)爐 發(fā)生爐 水煤氣爐等 里燃燒 并通入空氣 水蒸氣 使其生成以一氧化碳和氫為主的可燃?xì)怏w 干餾煤氣 把煤放在工業(yè)爐 焦?fàn)t和武德爐等 里隔絕空氣加熱 使之煤發(fā)生物理化學(xué)變化的過程叫干餾 加熱后提出可燃?xì)饨?jīng)凈化處理還可得到焦油 氨 粗苯等化工產(chǎn)品 爐內(nèi)存有的是焦碳 人工燃?xì)?油制氣 重油制氣 也可稱油制氣 將原料重油放入工業(yè)爐內(nèi)經(jīng)壓力 溫度及催化劑的作用 重油即裂解 生成可燃?xì)怏w 副產(chǎn)品有粗苯和堿渣等 沼氣 生物氣 沼氣各種有機(jī)物質(zhì)在隔絕空氣的條件下發(fā)酵 在微生物作用下經(jīng)生化作用產(chǎn)生的可燃?xì)怏w 亦稱生物氣 其組分為甲烷和二氧化碳 還有少量氮和一氧化碳 熱值約為22MJ Nm3 燃?xì)獾谋O限 當(dāng)空氣中含有燃?xì)鉂舛仍黾拥讲荒芤鸨ǖ臐舛赛c(diǎn)稱為爆炸上限 當(dāng)空氣中含有燃?xì)鉂舛葴p少到不能引起爆炸的濃度點(diǎn)稱為爆炸下限 爆炸極限范圍之外 因?yàn)槿紵a(chǎn)生的熱量不足以彌補(bǔ)散失的熱量 無法維持繼續(xù)燃燒 天然氣的爆炸極限是5 15 液化石油氣的爆炸極限是1 5 9 5 城鎮(zhèn)燃?xì)獾募映?一般情況下 城鎮(zhèn)燃?xì)馐菬o色無味 易燃易爆的氣體 在燃?xì)庑孤稌r(shí) 為了易于被人們發(fā)現(xiàn) 要求對(duì)燃?xì)膺M(jìn)行加臭 常用的加臭劑有乙硫醇 四氫噻酚等 城鎮(zhèn)燃?xì)獾募映魳?biāo)準(zhǔn) 空氣中的可燃?xì)怏w濃度達(dá)到爆炸下限的20 前能被查覺 含有毒性氣體成分的城鎮(zhèn)燃?xì)?空氣中的毒性氣體濃度達(dá)到使人中毒下限的20 前能被查覺 加臭劑的要求 氣味要強(qiáng)烈 獨(dú)特 有刺激性 還應(yīng)該持久且不易被其他氣味所掩蓋 加臭劑及其燃燒產(chǎn)物對(duì)人體無害 不腐蝕管線及設(shè)備 沸點(diǎn)不高且易于揮發(fā) 在運(yùn)行條件下有足夠的蒸氣壓 其蒸汽不溶于水和凝析液 不與燃?xì)饨M分發(fā)生反應(yīng) 不易被土壤吸收 價(jià)廉而不稀缺 經(jīng)常使用的加臭劑是四氫噻吩 THT 乙硫醇 C2H5SH 三丁基硫醇 TBM 等 天然氣的主要成分 天然氣的主要成分以飽和烴為主 主要是甲烷 乙烷 丙烷 丁烷 戊烷含量不多 庚烷以上含量極少 另外還有少量非烴類氣體一氧化碳 二氧化碳 氮?dú)?氫氣 硫化氫 水蒸氣及微量的惰性氣體氦 He 氬 Ar 天然氣的沸點(diǎn) 沸點(diǎn)是指101 325Pa壓力下液體沸騰時(shí)的溫度 天然氣中主要成分甲烷的沸點(diǎn)是 162 6oC 天然氣的沸點(diǎn)是 162 49oC 由于天然氣的沸點(diǎn)很低 天然氣很難被液化 天然氣一般以氣態(tài)儲(chǔ)存和運(yùn)輸 液化天然氣 天然氣在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下 冷卻至約 162 時(shí) 天然氣由氣態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài) 稱為液化天然氣 LiquefiedNaturalGas 縮寫為LNG LNG無色 無味 無毒且無腐蝕性 其體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1 600 LNG的重量僅為同體積水的45 左右 液化天然氣流程圖 壓縮天然氣 壓縮天然氣 CompressedNaturalGas 簡稱CNG 是天然氣加壓到20MPa 超過3 600磅 平方英寸 以上并以氣態(tài)儲(chǔ)存在容器中 CNG與管道天然氣的組分相同 CNG可作為車輛燃料使用 以CNG為燃料的車輛叫做NGV NaturalGasVehicle 液化石油氣 液化石油氣 LiquefiedPetroleumGas 簡稱LPG 是開采和煤油制石油過程中的副產(chǎn)品 其主要成分為丙烷 丁烷 丙烯 丁烯 熱值約為83 68 112 97兆焦 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)方米 20000 27000千卡 標(biāo)準(zhǔn)立方米 LPG在適當(dāng)?shù)膲毫ο乱砸簯B(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐容器中 常被用作炊事燃料 還可用作輕型車輛燃料 液化石油氣的特性 1 易揮發(fā)性鋼瓶內(nèi)的液化石油氣 若以液體狀態(tài)流出 則會(huì)變成約250 300倍的氣體而擴(kuò)散 2 氣體狀態(tài)的比重大液化石油氣的氣體比空氣重1 5 2 0倍 在空氣中象水一樣 流向低洼處而存滯下來 可隨風(fēng)吹散 液化石油氣的特性 3 火焰顏色液化石油氣正常燃燒時(shí)是淺藍(lán)色的無煙火焰 若火焰發(fā)黃有煙 說明一次空氣量不足 此時(shí)液化石油氣沒有完全燃燒 燃燒生成的一氧化碳會(huì)使人中毒 所以 使用液化石油氣時(shí)必須注意調(diào)節(jié)進(jìn)氣量 觀察火焰的顏色 液化石油氣的特性 4 溶解性液化石油氣會(huì)使橡膠軟化 使石油產(chǎn)品溶解 所以軟管要求用特制的耐油膠管 不能使用一般膠管 5 燃燒產(chǎn)物液化石油氣燃燒后產(chǎn)生大量的二氧化碳和水蒸氣 燃燒不充分時(shí)產(chǎn)生有毒的一氧化碳 所以在燃?xì)饩呤褂脮r(shí)要保證適當(dāng)?shù)耐L(fēng)換氣 液化石油氣的特性 6 易燃易爆性液化石油氣的爆炸極限約為1 5 9 5 泄漏時(shí)較容易達(dá)到下限濃度 容易引起爆燃 爆炸 7 汽化潛熱較大液化石油氣的汽化潛熱較大 氣化時(shí)吸收大量熱量 液態(tài)接觸到皮膚容易引起凍傷 所以 工作時(shí)要穿好工作服 做好勞動(dòng)保護(hù) 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 1 易燃液化石油氣液體為甲A類火災(zāi)危險(xiǎn)性液體 液化石油氣氣體為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性氣體 該物質(zhì)閃點(diǎn)低 極易燃 在空氣中只需要很小的點(diǎn)火能量 約0 4J 即鞋釘與地面摩擦所產(chǎn)生的能量 即可被引燃 一經(jīng)點(diǎn)燃 將產(chǎn)生迅猛的混合燃燒 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 2 易爆丙烷 丁烷的氣體與空氣混合物的爆炸下限均較低 在2 左右 發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)性最大 另外 1m3的液化石油氣液體可氣化為約250m3的液化石油氣氣體 這些氣體若擴(kuò)散到大氣中 又可形成2500 12500m3的爆炸性混合氣體 如果遇到火源 將在較大空間內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸 爆炸速度可達(dá)到2000 3000m s 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 3 易蒸發(fā)液化石油氣液體 屬于液化烴 它的沸點(diǎn)很低 在常溫下具有較大的蒸氣壓 容易通過蒸發(fā)產(chǎn)生引起燃燒所需的最低限度的蒸氣量 從而增大了火災(zāi)危險(xiǎn)性 此外 液化石油氣液體的蒸氣壓 隨溫度上升時(shí)增加得很快 例如 當(dāng)溫度從15 上升到50 時(shí) 純液化丙烷的蒸氣壓從740kpa增加到了1760kpa 大大超出一般可燃液體的增長速度 這就要求保證儲(chǔ)罐 鋼瓶具有合理的充裝系數(shù) 嚴(yán)禁超量充裝 否則 當(dāng)氣溫突變 急劇上升時(shí) 有可能發(fā)生設(shè)備脹裂和物料泄漏事故 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 4 易泄漏 擴(kuò)散液化石油氣的裝卸 儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)都是在壓力狀態(tài)下進(jìn)行的 加之上述物質(zhì)具有粘度小 易流淌的特點(diǎn) 在生產(chǎn)過程中 容易發(fā)生泄漏事故 液化石油氣一旦泄漏 在環(huán)境溫度下 將迅速氣化 體積急劇膨脹 與空氣混合 向周圍擴(kuò)散 遇明火爆炸 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 5 易積聚液化石油氣氣體比重比空氣大 容易滯留在地表 水溝 下水道 電纜溝及凹坑低洼處 并貼著地面沿下風(fēng)向擴(kuò)散到遠(yuǎn)處 延綿不斷 往往在預(yù)想不到的地方遇火而引起大面積的爆炸或火災(zāi)事故 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 6 易產(chǎn)生靜電液化石油氣在管道 泵 閥門等設(shè)備內(nèi)流動(dòng)時(shí) 易產(chǎn)生和積聚靜電 液化石油氣氣體發(fā)生小孔徑噴射時(shí) 因流速極快 可以產(chǎn)生高電位靜電 特別是當(dāng)氣體中含有其他微粒物質(zhì)時(shí) 其靜電危險(xiǎn)性更大 靜電放電是導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故的一個(gè)重要原因 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 7 受熱易膨脹液化石油氣的膨脹系數(shù)很大 在15 時(shí) 液化丙烷和液化丁烷的體積膨脹系數(shù)分別是水的16和11倍 因此 如果容器或者管道內(nèi)的該類液體盛裝的過多 在溫度升高到一定程度時(shí) 就有可能因液體膨脹造成設(shè)備破裂和液體泄漏 進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)爆炸事故 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 8 雜質(zhì)的危害液化石油氣中常含有硫化氫及水分等雜質(zhì) 這些雜質(zhì)對(duì)儲(chǔ)罐 管道產(chǎn)生腐蝕作用 降低儲(chǔ)罐 管道的安全性能 埋下事故隱患 液化石油氣的危險(xiǎn)特性 9 毒性液化石油氣雖然屬于微毒類物質(zhì) 但當(dāng)空氣中液化石油氣的濃度較高時(shí) 仍可能使暴露人員出現(xiàn)頭暈 頭痛 嗜睡 惡心 嘔吐等癥狀 尤其在H2S含量超標(biāo)時(shí) 除表現(xiàn)為麻醉 昏迷狀態(tài)外甚至發(fā)生意識(shí)喪失 以致死亡 液化石油氣的運(yùn)輸 液化石油氣的運(yùn)輸1 管道運(yùn)輸 2 鐵路罐車運(yùn)輸和汽車槽車運(yùn)輸 3 槽船運(yùn)輸 液化石油氣的供應(yīng) 液化石油氣的供應(yīng)形式1 瓶裝供應(yīng)方式 2 管道供應(yīng)方式2 1 液化氣通過自然氣化或強(qiáng)制氣化后通過管道供應(yīng)用戶 2 2 液化氣經(jīng)強(qiáng)制氣化并與空氣混全后通過管道供應(yīng)用戶 埋地鋼管的腐蝕 埋地鋼管的腐蝕的原因比較復(fù)雜 一般歸納為如下三類 1 電化學(xué)腐蝕 2 雜散電流腐蝕 3 化學(xué)腐蝕 4 細(xì)菌作用引起的腐蝕 微生物腐蝕 電化學(xué)腐蝕 當(dāng)金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí) 由電化學(xué)作用引起的腐蝕 嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕發(fā)生在埋地鋼管的外壁 其原理是由于土壤各處物理化學(xué)性質(zhì)不同 管道本身各部分的金相組織結(jié)構(gòu)不同 如晶格的缺陷及含有雜質(zhì) 金屬受冷熱加工而變形產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力 特別是鋼管表面粗糙度不同等原因 使一部分金屬容易電離 帶正電的金屬離子離開金屬 而轉(zhuǎn)移到土壤中 電化學(xué)腐蝕 在這部分管段上 電子越來越過剩 電位越來越負(fù) 而另一部分金屬不容易電離 相對(duì)來說電位較正 因此電子沿管道由容易電離的部分向不容易電離的部分流動(dòng) 在這兩部分金屬之間的電子有得有失 發(fā)生氧化還原反應(yīng) 失去電子的金屬管段成為陽極區(qū) 得到電子的這段管段成為陰極區(qū) 腐蝕電流從陰極流向陽極 然后從陽極流離管道 經(jīng)土壤又回到陰極 形成回路 電化學(xué)腐蝕 在作為電解質(zhì)溶液的土壤中發(fā)生離子遷移 帶正電的陽離子 如H 趨向陰極 帶負(fù)電的陰離子 如OH 趨向陽極 在陽極區(qū)帶正電的金屬離子與土壤中的帶負(fù)電的陰離子發(fā)生電化學(xué)作用 使陽極區(qū)的金屬離子不斷電離而受到腐蝕 使鋼表面出現(xiàn)凹穴 以至穿孔 而陰極則保持完好 化學(xué)腐蝕 化學(xué)腐蝕是單純由化學(xué)作用引起 金屬直接和周圍介質(zhì)如氧 硫化氫 二氧化硫等接觸發(fā)生化學(xué)作用 在金屬表面上產(chǎn)生相應(yīng)的化合物 如氧化物 硫化物等 用金屬材料構(gòu)成的燃?xì)夤艿郎纤霈F(xiàn)的化學(xué)腐蝕 常常發(fā)生在管道內(nèi)壁和外壁 因?yàn)楣艿垒斔偷牧黧w中 通常含有少量的氧和硫化物以及二氧化碳和水等 直接對(duì)管道內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕 管道化學(xué)腐蝕 外壁的化學(xué)腐蝕依然存在 對(duì)于埋地管道而言 外壁會(huì)存在于有氧的環(huán)境中 架空敷設(shè)的管道同樣會(huì)在空氣中被氧化 化學(xué)腐蝕是全面的 在化學(xué)腐蝕作用下 管壁厚度是均勻減少的 埋地鋼管的防腐 1 絕緣層防腐法 1 石油煤瀝青防腐 2 煤焦油磁漆防腐 3 環(huán)氧瀝青防腐涂層 4