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    燃氣知識

    燃氣知識

    一、液化石油氣的來源、組成

    1、液化石油氣的來源

    液化石油氣是在石油天然氣開采和煉制過程中,作為副產品而取得到的以丙烷、丁烷為主要成分的碳氫化合物。在常溫常壓下為氣體,只有在加壓或降溫的條件下,才變成液體,故稱為液化石油氣。常溫下,液化石油氣中的乙烷、乙烯、丙烷、丁烯、丁烷等均為無色無嗅的氣體,他們都比水輕,且不溶于水。液化石油氣中的刺鼻味是由在運輸及儲存過程中特意加入的硫醇和醚等成分產生的,便于液化石油氣泄漏時使用者察覺判斷。

    2、液化石油氣的組成

    主要成分:丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)

    少量成分:甲烷、乙烷、丙稀、丁烯。

    殘液:液化石油氣鋼瓶里總有微量液體用不完,該部分液體稱為殘液,其主要成分為戊烷及戊烷以上碳氫化合物。液化石油氣國家標準規定殘液含量不大于3%。

    二、液化石油氣的用途

    1、民用燃氣:烹調、燒水、取暖等。

    2、工業用:干燥、定型、發泡、熔化金屬、烘烤等。

    3、農業生產:烘烤、采暖、催熟等。

    三、液化石油氣的物理化學性質

    1、密度:在標準狀態下(0℃、1個大氣壓)單位體積物質所具有的質量。

    單位:氣態:Kg/Nm液態:KG/升

     

    丙 烷

    丙 烯

    正丁烷

    異丁烷

    丁烯-1

    異丁烯

    氣態密度

    2.01

    1.93

    2.70

    2.69

    2.50

    2.50

    液態密度

    0.5297

    0.5454

    0.6010

    0.5810

    0.6177

    0.6165

    混合氣氣態密度為各組分在同一狀態下的密度與各組分體積百分數之和。

    2、比重:一物質的密度與某一標準物質的密度之比。

    氣態的液化石油氣比重是空氣的1.5~2倍,它擴散后處于空氣的下部,可以由高處流向低洼的地方,積存在通風不好和不易擴散的地方。

    液態液化石油氣比水輕,其比重在0.5~0.6之間。

    3、體積膨脹系數

    液體一般受熱膨脹,溫度越高膨脹得越厲害。液化石油氣的膨脹系數是水的16倍左右。因此,容器灌裝時必須要留出一定的空間。液化石油氣充裝系數為85%(在常溫常壓的條件下是安全的)。

    4、飽和蒸氣壓

    正常的液化石油氣鋼瓶內的壓力,就是液化石油氣的飽和蒸氣壓。所謂的飽和蒸氣壓,是指在一定的溫度下,液化石油氣的氣態、液態互相平衡時的蒸氣壓力,即液體的蒸發速度同氣體的凝聚速度相等時的壓力。液化石油氣的飽和蒸氣壓隨著溫度的變化而變化的,溫度升高,飽和蒸氣壓變大。民用液化石油氣鋼瓶設計溫度為+60℃~–40℃,是以液化氣在+60℃的飽和蒸氣壓力來設計壓力的,即以1.57MPa為設計壓力。

    5、氣化潛熱

    液體氣化時要吸熱,單位重量的液體氣化所需的熱量稱為氣化潛熱。

    氣化潛熱比較直觀的表現是鋼瓶大量供氣時,由于其液體蒸發所需大量蒸發潛熱,會使鋼瓶溫度降低,如果周圍溫度不太高,來不及提供所需大量熱量,鋼瓶的溫度就會繼續降低以至把周圍的水蒸氣凝結為露或霜,一旦發現鋼瓶上有露或有白霜,即應適當提高室內空氣溫度或降低液化石油氣的用氣量,否則液化石油氣壓力會因室溫低而降下來,以至影響正常供氣。1千克液化石油氣由液態變為氣態時,需要吸收約96.117Kcal的熱量(一個物理大氣壓沸點時)。

    6、閃點

    在一定的溫度下,液化石油氣由液態蒸發為氣態,而這種氣體與空氣混合后可以形成可燃的混合氣體,當這種氣體與火焰接觸時,能產生瞬間火花,這種火花即為一瞬間發生的燃燒,稱為閃燃。氣體能發生閃燃的最低溫度就稱為該氣體的閃點。液化石油氣的主要成分閃點都很低,如丙烷為–104℃、丁烷為–82℃、丙烯–67℃、丁烯類約–80℃,即使是殘液戊烷的閃點也是–40℃,閃點低意味著危險程度大,液化石油氣比汽油、煤油等輕質油品引起火災的危險性大。

    7、燃點

    氣態液化石油氣與空氣混合后,與明火接觸能發生連續燃燒的最低溫度,就稱為它的燃點,也就是它的著火溫度。常壓下液化石油氣的燃點為470℃~510℃之間。

    8、沸點

    液體的溫度升高,液體的蒸氣壓也隨之升高直到蒸氣壓與外界壓力相等,如果溫度升高到一定數值,液體內部也發生氣化,這種現象叫沸騰,沸騰時的溫度叫沸點。沸點隨外界壓力的上升而增大,隨壓力下降而降低,比如高山上空氣稀薄,壓力小于1個大氣壓,水的沸點低于100℃,水的沸點在一個大氣壓的情況下是100℃,而液化石油氣中的丙烷在一個大氣壓的情況下的沸點為–42℃,而當所受壓力增加到8個大氣壓時,其沸點提高到+20℃。

    9、露點

    氣態液化石油氣在冷卻或加壓時,會凝結成露液,此刻的溫度叫露點。在1個大氣壓時,丙烷的露點為–42℃,8個大氣壓時,露點值為+20℃,即由此溫度繼續下降,則開始由氣態變為液態。從數字上可以看出,液態液化石油氣的沸點和氣態的露點,在同一壓力的情況下是同一數值,實際上即為液化石油氣的飽和壓力值下的飽和溫度值。

    10、爆炸極限

    當液化石油氣與空氣混合并達到一定濃度,遇到明火就會引起爆炸,這種能爆炸的混合氣體中所含燃氣的濃度極限稱為爆炸極限,一般用體積百分數表示。在混合氣體中當燃氣減少到不能形成爆炸混合物時的那一濃度,稱為可燃氣體的爆炸下限,而當燃氣增加到不能形成爆炸混合物時的那一濃度,稱為爆炸上限。液化石油氣的爆炸極限范圍為1.5~9.5%。

    四、液化石油氣的特性及其危險性

    1、液化石油氣的特性

    易揮發

    液化石油氣在常溫常壓下吸熱立即揮發成為氣體,體積驟然膨脹約250~300倍,急劇擴散蔓延。

    易燃、易爆

    液化石油氣的閃點低,為–140℃~–40℃,危險性大,液化石油氣氣體與空氣接觸后,可被微小火星點燃,其燃燒值較高,為2.10×104~2.90×104Kcal/ m3,高于天然氣的燃燒值。液化石油氣的燃燒速度為0.38~0.5m/s。

    低腐蝕性

    液化石油氣含硫量低,一般沒有腐蝕性,但能使橡膠軟化,使那些油脂的油漆和脂膏溶解。所以液化石油氣使用的是專用高壓膠管。

    微毒性

    液化石油氣在空氣中的濃度低于1%時,對人體健康沒有危險,但是,長時間接觸濃度較高的液化石油氣,對神經系統會產生不良影響;空氣中液化石油氣濃度超過10%時,會使人窒息。

    熱脹冷縮

    液化石油氣和其它物體一樣,也具有熱脹冷縮的性能,液化石油氣的膨脹系數比水大16倍左右。根據計算,鋼瓶在裝滿液化石油氣的情況下,溫度每升高1℃,壓力就會上升2~3Mpa。所以,只要溫度升高3~5℃,內壓就會超過普通鋼瓶的8Mpa的脹裂限度。所以,嚴禁超裝是液化石油氣安全操作必須嚴格遵守的規程。

    2、液化石油氣的危險性

    爆炸火災危險性

    液體閃點越低,火災危險性越大,由于液化石油氣的閃點低,不論在寒冬或炎夏都無需加熱,遇火即能燃燒。液化石油氣屬一級火災危險等級。液化石油氣爆炸下限低,爆炸范圍大,遇火源就有燃燒、爆炸的危險,其爆炸速度為2000~3000 m/s,火焰溫度高達2000℃。液化石油氣熱值很高,液體低發熱值達11000kcal/ kg,氣體低發熱值為22000~26000kcal/ m3,是一種很好的燃料。但是,一旦發生著火爆炸事故,就會造成嚴重的破壞。由于它比空氣重,容易停滯和積聚在地面的空間、坑、溝、下水道和墻角等低洼處,一時不易被風吹散,與空氣混合形成爆炸性物質,遇火源便可引起爆炸。因此,液化石油氣應儲存在通風良好的場所。

    凍傷危險性

    液化石油氣的沸點范圍較低,低溫或經加壓而成液體,通常貯存在貯罐或鋼瓶內,一旦泄漏,液化氣體大量噴出,由液態急劇變為氣態,便從周圍的環境中大量吸熱而造成低溫,若管道閥門處泄漏,會在泄漏處形成低溫、結冰,嚴重的可能影響閥門的關閉。若檢修時,有可能出現大量噴液情況,如噴濺到人體上,會造成凍傷。此外,當身上噴有液態液化石油氣時感到很冷,沒有及時脫換衣服,如遇火、可能"引火燒身"遇到這種情況,應立即用濕布或水滅火,嚴防事故擴大。

    中毒危險性

    液化石油氣具有微毒性的特性,高濃度的液化石油氣被人吸入體內,對人的中樞神經有麻醉作用,會使人昏迷、嘔吐,嚴重時可使人窒息死亡。此外,液化石油氣燃燒需要25-33倍的空氣,缺氧導致燃燒不完全,也會產生一氧化碳等有毒氣體。

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