燃气基础知识

燃气基础知识二○○五年八月燃气的定义燃气是由多种气体组成的混合气体。由于生产所用的原料不同及生产工艺不同，各种燃气的组成也不相同。燃气主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯），氢气和一氧化碳等可燃组分，以及氨、硫化物、水蒸气、焦油、萘和灰尘等杂质所组成。燃气的分类

国际煤气工业联盟于1967年在第十届国际煤气工业会议上，将煤气分为三大类：第一类：人工煤气：华白指数：5700~7500；第二类：天然气：华白指数：9860~13850；

第三类：石油气：华白指数：18500~22075（石油气是指数丙烷或丁烷的混合气体）。

一般炉具对气体燃料的要求华白指数波动≤7%。

燃气的分类目前国内使用的城市燃气气源有天然气、液化石油气、人工煤气。我国《城市燃气分类》（GB/T13611-92）对城市燃气做出如下分类：人工煤气5R6R7R天然气4T6T10T13T液化石油气19Y20Y22Y燃气的分类燃气可分为天然气、液化石油气、人工煤气、沼气等。天然气一般可分为气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气、矿井气。人工煤气可分为：固体燃料干馏煤气、固体燃料气化煤气、油制气等。国内作为城市燃气的有天然气、液化石油气、人工煤气。天然气（NaturalGas）气田气：从地下开采出来的气田气为纯天然气。石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气。凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。为方便运输，天然气经过加工还可形成。煤层气：从井下煤层抽出的矿井气。矿井气：开采煤炭、盐等矿产时采集的体称为矿井气。液化石油气液化石油气(LiquefiedPetroleumGas,简称LPG)是以凝析气田气、石油伴生气或炼厂气为原料，经加工而得的可燃物。主要组分为丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。此外尚有少量戊烷及其它杂质。气态液化石油气热值为93MJ/Nm3左右；液态液化石油气热值为46MJ/Nm3左右。

人工燃气（煤制气）气化煤气：将其原料煤或焦碳放入工业炉（发生炉、水煤气炉等）里燃烧，并通入空气、水蒸气，使其生成以一氧化碳和氢为主的可燃气体。干馏煤气：把煤放在工业炉（焦炉和武德炉等）里隔绝空气加热，使之煤发生物理化学变化的过程叫干馏。加热后提出可燃气经净化处理还可得到焦油、氨、粗苯等化工产品，炉内存有的是焦碳。

人工燃气（油制气）重油制气：也可称油制气，将原料重油放入工业炉内经压力、温度及催化剂的作用，重油即裂解，生成可燃气体，副产品有粗苯和碱渣等。沼气（生物气）沼气各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，在微生物作用下经生化作用产生的可燃气体，亦称生物气。其组分为甲烷和二氧化碳，还有少量氮和一氧化碳。热值约为22MJ/Nm3。燃气的爆炸极限

当空气中含有燃气浓度增加到不能引起爆炸的浓度点称为爆炸上限；当空气中含有燃气浓度减少到不能引起爆炸的浓度点称为爆炸下限。爆炸极限范围之外，因为燃烧产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持继续燃烧。天然气的爆炸极限是5~15%；液化石油气的爆炸极限是1.5~9.5%。城镇燃气的加臭

一般情况下，城镇燃气是无色无味、易燃易爆的气体。在燃气泄露时，为了易于被人们发现，要求对燃气进行加臭。常用的加臭剂有乙硫醇、四氢噻酚等。城镇燃气的加臭标准：空气中的可燃气体浓度达到爆炸下限的20%前能被查觉；含有毒性气体成分的城镇燃气，空气中的毒性气体浓度达到使人中毒下限的20%前能被查觉。加臭剂的要求气味要强烈、独特、有刺激性，还应该持久且不易被其他气味所掩盖；加臭剂及其燃烧产物对人体无害；不腐蚀管线及设备；沸点不高且易于挥发，在运行条件下有足够的蒸气压；其蒸汽不溶于水和凝析液，不与燃气组分发生反应，不易被土壤吸收；价廉而不稀缺。经常使用的加臭剂是四氢噻吩(THT)、乙硫醇(C2H5SH)、三丁基硫醇(TBM)等。天然气的主要成分

天然气的主要成分以饱和烃为主，主要是甲烷，乙烷、丙烷、丁烷、戊烷含量不多，庚烷以上含量极少。另外还有少量非烃类气体一氧化碳、二氧化碳、氮气、氢气、硫化氢、水蒸气及微量的惰性气体氦（He）、氩（Ar）。天然气的沸点沸点是指101,325Pa压力下液体沸腾时的温度。天然气中主要成分甲烷的沸点是-162.6oC。天然气的沸点是-162.49oC。由于天然气的沸点很低，天然气很难被液化。天然气一般以气态储存和运输。液化天然气

天然气在1标准大气压下，冷却至约-162℃时，天然气由气态转变成液态，称为液化天然气（LiquefiedNaturalGas，缩写为LNG）。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/600，LNG的重量仅为同体积水的45%左右。液化天然气流程图压缩天然气压缩天然气(CompressedNaturalGas,简称CNG)是天然气加压到20MPa(超过3,600磅/平方英寸)以上并以气态储存在容器中。CNG与管道天然气的组分相同。CNG可作为车辆燃料使用，以CNG为燃料的车辆叫做NGV（NaturalGasVehicle）。液化石油气液化石油气(LiquefiedPetroleumGas,简称LPG)是开采和煤油制石油过程中的副产品，其主要成分为丙烷、丁烷、丙烯、丁烯；热值约为兆焦/标准产方米（20000—27000千卡/标准立方米）。LPG在适当的压力下以液态储存在储罐容器中，常被用作炊事燃料。还可用作轻型车辆燃料。液化石油气的特性(1)易挥发性钢瓶内的液化石油气，若以液体状态流出，则会变成约250～300倍的气体而扩散。(2)气体状态的比重大液化石油气的气体比空气重1.5～2.0倍。在空气中象水一样，流向低洼处而存滞下来，可随风吹散。液化三石油三气的三特性(3三)火焰三颜色液化三石油三气正三常燃三烧时三是浅三蓝色三的无三烟火三焰。三若火三焰发三黄有三烟，三说明三一次三空气三量不三足。三此时三液化三石油三气没三有完三全燃三烧，三燃烧三生成三的一三氧化三碳会三使人三中毒三。所以三，使三用液三化石三油气三时必三须注三意调三节进三气量三，观三察火三焰的三颜色。液化三石油三气的三特性(4三)溶解三性液化三石油三气会三使橡三胶软三化，三使石三油产三品溶三解。三所以三软管三要求三用特三制的三耐油三胶管三，不三能使三用一三般胶三管。(5三)燃烧三产物液化三石油三气燃三烧后三产生三大量三的二三氧化三碳和三水蒸三气。三燃烧三不充三分时三产生三有毒三的一三氧化三碳。三所以三在燃三气具三使用三时要三保证三适当三的通三风换三气。液化三石油三气的三特性6、三易燃三易爆三性液化三石油三气的三爆炸三极限三约为三1.三5～三9.三5%三，泄三漏时三较容三易达三到下三限浓三度，三容易三引起三爆燃三、爆三炸。7、三汽化三潜热三较大液化三石油三气的三汽化三潜热三较大三，气三化时三吸收三大量三热量三，液三态接三触到三皮肤三容易三引起三冻伤三。所三以，三工作三时要三穿好三工作三服、三做好三劳动三保护三。液化三石油三气的三危险三特性（1三）易三燃液化三石油三气液三体为三甲A三类火三灾危三险性三液体三，液三化石三油气三气体三为甲三类火三灾危三险性三气体三。该三物质三闪点三低，三极易三燃，三在空三气中三只需三要很三小的三点火三能量三（约三0.三4J三，即三鞋钉三与地三面摩三擦所三产生三的能三量）三即可三被引三燃。三一经三点燃三，将三产生三迅猛三的混三合燃三烧。液化三石油三气的三危险三特性（2三）易三爆丙烷三、丁三烷的三气体三与空三气混三合物三的爆三炸下三限均三较低三，在三2%三左右三，发三生爆三炸的三危险三性最三大。三另外三，1三m3三的液三化石三油气三液体三可气三化为三约2三50三m三3的三液化三石油三气气三体，三这些三气体三若扩三散到三大气三中，三又可三形成三25三00三～1三25三00三m三3的三爆炸三性混三合气三体，三如果三遇到三火源三，将三在较三大空三间内三发生三强烈三的爆三炸，三爆炸三速度三可达三到2三00三0～三30三00三m/三s。液化三石油三气的三危险三特性（3三）易三蒸发液化三石油三气液三体，三属于三液化三烃，三它的三沸点三很低三，在三常温三下具三有较三大的三蒸气三压，三容易三通过三蒸发三产生三引起三燃烧三所需三的最三低限三度的三蒸气三量，三从而三增大三了火三灾危三险性三。此外三，液三化石三油气三液体三的蒸三气压三，随三温度三上升三时增三加得三很快三，例三如，三当温三度从三15三℃上三升到三50三℃时三，纯三液化三丙烷三的蒸三气压三从7三40三kp三a增三加到三了1三76三0k三pa三，大三大超三出一三般可三燃液三体的三增长三速度三。这三就要三求保三证储三罐、三钢瓶三具有三合理三的充三装系三数，三严禁三超量三充装三。否三则，三当气三温突三变、三急剧三上升三时，三有可三能发三生设三备胀三裂和三物料三泄漏三事故三。液化三石油三气的三危险三特性（4三）易三泄漏三、扩三散液化三石油三气的三装卸三、储三运作三业都三是在三压力三状态三下进三行的三，加三之上三述物三质具三有粘三度小三、易三流淌三的特三点，三在生三产过三程中三，容三易发三生泄三漏事三故。液化三石油三气一三旦泄三漏，三在环三境温三度下三，将三迅速三气化三、体三积急三剧膨三胀、三与空三气混三合、三向周三围扩三散，三遇明三火爆三炸。液化三石油三气的三危险三特性（5三）易三积聚液化三石油三气气三体比三重比三空气三大，三容易三滞留三在地三表、三水沟三、下三水道三、电三缆沟三及凹三坑低三洼处三，并三贴着三地面三沿下三风向三扩散三到远三处，三延绵三不断三，往三往在三预想三不到三的地三方遇三火而三引起三大面三积的三爆炸三或火三灾事三故。液化三石油三气的三危险三特性（6三）易三产生三静电液化三石油三气在三管道三、泵三、阀三门等三设备三内流三动时三，易三产生三和积三聚静三电。三液化三石油三气气三体发三生小三孔径三喷射三时，三因流三速极三快，三可以三产生三高电三位静三电。三特别三是当三气体三中含三有其三他微三粒物三质时三，其三静电三危险三性更三大。三静电三放电三是导三致火三灾爆三炸事三故的三一个三重要三原因三。液化三石油三气的三危险三特性（7三）受三热易三膨胀液化三石油三气的三膨胀三系数三很大三。在三15三℃时三，液三化丙三烷和三液化三丁烷三的体三积膨三胀系三数分三别是三水的三16三和1三1倍三。因三此，三如果三容器三或者三管道三内的三该类三液体三盛装三的过三多，三在温三度升三高到三一定三程度三时，三就有三可能三因液三体膨三胀造三成设三备破三裂和三液体三泄漏三，进三而引三发火三灾爆三炸事三故。液化三石油三气的三危险三特性（8三）杂三质的三危害液化三石油三气中三常含三有硫三化氢三及水三分等三杂质三，这三些杂三质对三储罐三、管三道产三生腐三蚀作三用，三降低三储罐三、管三道的三安全三性能三，埋三下事三故隐三患。液化三石油三气的三危险三特性（9三）毒三性液化三石油三气虽三然属三于微三毒类三物质三，但三当空三气中三液化三石油三气的三浓度三较高三时，三仍可三能使三暴露三人员三出现三头晕三、头三痛、三嗜睡三、恶三心、三呕吐三等症三状，三尤其三在H三2S三含量三超标三时，三除表三现为三麻醉三、昏三迷状三态外三甚至三发生三意识三丧失三，以三致死三亡。液化三石油三气的三运输液化三石油三气的三运输1、三管道三运输三；2、三铁路三罐车三运输三和汽三车槽三车运三输；3、三槽船三运输三。液化三石油三气的三供应液化三石油三气的三供应三形式1、三瓶装三供应三方式三；2、三管道三供应三方式2.三1、三液化三气通三过自三然气三化或三强制三气化三后通三过管三道供三应用三户；2.三2、三液化三气经三强制三气化三并与三空气三混全三后通三过管三道供三应用三户。埋地三钢管三的腐三蚀埋地三钢管三的腐三蚀的三原因三比较三复杂三，一三般归三纳为三如下三三类三：1、电三化学三腐蚀三；2、杂三散电三流腐三蚀；3、化三学腐三蚀；4、细三菌作三用引三起的三腐蚀三（微三生物三腐蚀三）。电化三学腐三蚀当金三属与三电解三质溶三液接三触时三，由三电化三学作三用引三起的三腐蚀三。严三重的三电化三学腐三蚀发三生在三埋地三钢管三的外三壁。三其原三理是三由于三土壤三各处三物理三化学三性质三不同三、管三道本三身各三部分三的金三相组三织结三构不三同，三如晶三格的三缺陷三及含三有杂三质、三金属三受冷三热加三工而三变形三产生三内部三应力三，特三别是三钢管三表面三粗糙三度不三同等三原因三，使三一部三分金三属容三易电三离，三带正三电的三金属三离子三离开三金属三，而三转移三到土三壤中三，电化三学腐三蚀在这三部分三管段三上，三电子三越来三越过三剩，三电位三越来三越负三；而三另一三部分三金属三不容三易电三离，三相对三来说三电位三较正三。因三此电三子沿三管道三由容三易电三离的三部分三向不三容易三电离三的部三分流三动，三在这三两部三分金三属之三间的三电子三有得三有失三，发三生氧三化还三原反三应。三失去三电子三的金三属管三段成三为阳三极区三，得三到电三子的三这段三管段三成为三阴极三区，三腐蚀三电流三从阴三极流三向阳三极，三然后三从阳三极流三离管三道，三经土三壤又三回到三阴极三，形三成回三路，电化三学腐三蚀在作三为电三解质三溶液三的土三壤中三发生三离子三迁移三，带三正电三的阳三离子三（如三H+三）趋三向阴三极，带负三电的三阴离三子（三如O三H－三）趋三向阳三极，三在阳三极区三带正三电的三金属三离子三与土三壤中三的带三负电三的阴三离子三发生三电化三学作三用，三使阳三极区三的金三属离三子不三断电三离而三受到三腐蚀三，使三钢表三面出三现凹三穴，三以至三穿孔三，而三阴极三则保三持完三好。化学三腐蚀化学三腐蚀三是单三纯由三化学三作用三引起三。金三属直三接和三周围三介质三如氧三、硫三化氢三、二三氧化三硫等三接触三发生三化学三作用三，在三金属三表面三上产三生相三应的三化合三物（三如氧三化物三、硫三化物三等）三。用三金属三材料三构成三的燃三气管三道上三所出三现的三化学三腐蚀三，常三常发三生在三管道三内壁三和外三壁，三因为三管道三输送三的流三体中三，通三常含三有少三量的三氧和三硫化三物以三及二三氧化三碳和三水等三，直三接对三管道三内壁三产生三腐蚀三。管道三化学三腐蚀外壁三的化三学腐三蚀依三然存三在，三对于三埋地三管道三而言三，外三壁会三存在三于有三氧的三环境三中，三架空三敷设三的管三道同