新人培訓(xùn)燃?xì)饣A(chǔ)知識

燃?xì)饣局R和安全管理知識主講人：葉永茂

第一節(jié)

燃?xì)饣A(chǔ)知識一、燃?xì)饣A(chǔ)知識（一）燃?xì)獾幕拘再|(zhì)燃?xì)馐菤怏w，同時又具有燃燒的性質(zhì)。燃?xì)獠坏梢粤鲃?，而且可以壓縮和膨脹。燃?xì)獾捏w積大小與它所承受的壓力和自身的溫度有關(guān)。壓力越高，燃?xì)獾捏w積就越??；溫度越高，燃?xì)獾捏w積就越大。這是人們在生活中切身感受到的。實驗證明，一定量的氣體，在恒定的溫度下，氣體的體積與壓力成反比。

第一節(jié)

燃?xì)饣A(chǔ)知識氣體的臨界溫度越高，越易液化。天然氣主要成分甲烷的臨界溫度低，故較難液化；而液化石油氣的碳?xì)浠衔锏呐R界溫度較高，故較易液化。氣體溫度距臨界溫度越小，則液化所需壓力越小。例如20℃時使丙烷液化的絕對壓力為0.846MPa，而當(dāng)溫度為-20℃時，液化石油氣在0.248MPa絕對壓力下即可液化。（二）燃?xì)獾囊夯⑴R界壓力、臨界溫度任何物質(zhì)都有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三態(tài)變化。燃?xì)庖膊焕狻５镔|(zhì)的三態(tài)變化是有條件的。物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)，必須具備兩方面條件：一是壓力、二是溫度。溫度不超某一數(shù)值，對氣體進(jìn)行加壓，可以使氣體液化，而在該溫度以上，無論加多大壓力都不能使氣體液化，這個溫度就叫該氣體的臨界溫度。在臨界溫度下，使氣體液化所必須的壓力叫作臨界壓力。12345燃?xì)獾姆N類

液化天然氣（LNG--liquefiednaturalgas的縮寫形式)焦?fàn)t煤氣液化石油氣-空氣混合氣（LPG-airmixture）（三）燃?xì)獾姆N類及其主要特性液化石油氣（LPG--liquefiedpetroleumgas的縮寫形式天然氣（NG------naturalgas的縮寫形式）

1.液化石油氣

液化石油氣是開采和煉制石油過程中，作為副產(chǎn)品而獲得的一部分碳?xì)浠衔铩Ｄ壳拔覈?yīng)的液化石油氣主要來自煉油廠的催化裂化裝置。液化石油氣產(chǎn)量通常約占催化裂化裝置處理量的7-8%。液化石油氣的主要成分是丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6）、丁烷（C4H10）和丁烯（C4H8），習(xí)慣上又稱碳三、碳四，即只用烴的碳原子（C）數(shù)表示。這些碳?xì)浠衔镌诔亍⒊合鲁蕷鈶B(tài)，當(dāng)壓力升高或溫度降低時，很容易轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，其體積約縮小250倍，即液、氣態(tài)體積之比為1：250。丙烷（C3H8）丙烯（C3H6）液化石油氣的液態(tài)比水輕，密度只有0.56-0.65t/m3,（水是1），氣態(tài)密度為1.9-2.5kg/Nm3，比空氣重（空氣1.29kg/Nm3），因此，氣態(tài)易沉積于低洼處。液化石油氣的低熱值為108.4MJ/Nm3，液化石油氣無色、無味、無毒。丁烯（C4H8），

2.天然氣天然氣一般可分為四種：從天然氣氣井開采出來的氣田氣稱純天然氣；伴隨石油一起開采出來的石油氣，稱石油伴生氣；含石油輕質(zhì)餾分的天然氣稱凝析氣田氣；從煤礦井下煤層抽出的天然氣稱煤礦礦井氣?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)可以將天然氣物壓縮和液化（CNG、LNG），便于儲存和運輸。從而擴大了天然氣的應(yīng)用領(lǐng)域。將天然氣壓縮到20Mpa，可使儲存容器的儲氣能力為常壓的200倍；將天然氣冷凍到上圖為冷凍情況下的板栗園天然氣儲備罐。使儲存容器的儲氣能力為常溫常壓的－161.6℃制成LNG,壓力為常壓，體積約為氣體的1／600，可600倍。天然氣既是制取合成氨、炭黑、乙炔等化工產(chǎn)品的原料氣，又是優(yōu)質(zhì)燃料氣，是理想的城市氣源。由于開采、儲運和使用天然氣既經(jīng)濟又方便，所以近些年來，許多國家大力發(fā)展天然氣工業(yè)。純天然氣（簡稱天然氣）的主要成份為甲烷（80-98%），(新疆廣匯的為86.23%)，還含有少量的二氧化碳、硫化氫、氮和微量的氦、氖、氬等墮性氣體。液態(tài)密度0.47t/Nm3左右，氣態(tài)密度為0.75-0.8kg/Nm3，比空氣輕，低熱值為36.74MJ/Nm3（8777cal/Nm3,200C、1atm），液氣態(tài)體積比為1：620-650。天然氣是無色、無味、無毒的氣體，對生理無害，但有窒息作用。當(dāng)其在空氣中濃度達(dá)到10%時，可使人窒息死亡。甲烷

3.液化天然氣天然氣的主要成分是甲烷，在常溫下，無法僅靠加壓將其液化。需要采用天然氣液化工藝，將天然氣最終在溫度為112K（-161℃）、壓力為0.1MPa左右的條件下液化成為LNG。液態(tài)天然氣的體積為氣態(tài)時的1/600，十分有利于輸送和儲存。有些天然氣資源缺乏的國家也進(jìn)口液化天然氣以發(fā)展城市燃?xì)馐聵I(yè)。有利于運輸和儲存。由于液化后的天然氣能量密度高，解決遠(yuǎn)洋和邊遠(yuǎn)地區(qū)所開發(fā)天然氣的遠(yuǎn)距離運輸問題，液化天然氣的生產(chǎn)工藝流程主要是：天然氣經(jīng)過預(yù)處理(凈化)、制冷液化、LNG儲存三個主要環(huán)節(jié)。

4.焦?fàn)t煤氣焦?fàn)t煤氣屬于人工煤氣的一種。人工煤氣還有水煤氣和發(fā)生爐煤氣、利用重油（煉油廠提取汽油、煤油和柴油之后所剩的油品）制取的油制氣、高爐煤氣（冶金工廠煉鐵時的副產(chǎn)品）等。焦?fàn)t煤氣是利用焦?fàn)t對煤進(jìn)行干餾所獲得的煤氣稱為干餾煤氣。是我國目前城市燃?xì)獾闹匾獨庠粗?，本公司柳北片供?yīng)的就是柳鋼煉焦的副產(chǎn)品。焦?fàn)t煤氣的主要成份為氫（56%）、甲烷（22-27%）、CO（6%），密度為0.4-0.5kg/Nm3，比空氣輕，低熱值為17-18.3MJ/Nm3。焦?fàn)t煤氣中的一些組分對人體是有害的，如一氧化碳，硫化物和氮氧化合物，侵入人體都會造成人體中毒。人體中毒的程度因人吸入量和作用時間長短不同而不同。是一種無色無味的有毒氣體，它與人體血紅蛋白的結(jié)合能力是氧的200倍。焦?fàn)t煤氣中存在有一氧化碳（CO），一氧化碳有劇毒。吸入一氧化碳后，與人體內(nèi)的血紅蛋白結(jié)合成碳氧血紅蛋白，使血液中的氧合血紅蛋白減少，造成人體組織缺氧，神志不清，嚴(yán)重時內(nèi)臟出血、水腫及壞死，甚至危及生命。空氣中一氧化碳含量超過0.3%體積時，人不到10分鐘就感到頭痛，隨著嘔吐，繼續(xù)吸入半小時會導(dǎo)致死亡，因此在人工煤氣的生產(chǎn)輸配和使用過程中，防毒是一項非常重要的工作。一氧化碳焦?fàn)t煤氣中又因為硫化氫（H2S）存在而有氣味，易覺察。硫化氫對人的呼吸道和眼鼻粘膜有異常刺激作用，并嚴(yán)重危害神經(jīng)系統(tǒng)。空氣中硫化氫濃度大于0.01%體積時，如果長時間接觸，就會出現(xiàn)中毒現(xiàn)象?？諝庵卸趸颍⊿O2）的濃度如果達(dá)到0.05%體積時，對生命會造成危害。焦?fàn)t煤氣中含有降低，燃?xì)庵械妮習(xí)淠越Y(jié)晶狀態(tài)析出，積于管道內(nèi)而使管道堵塞，影響使用。萘，當(dāng)燃?xì)庠诠艿垒斔瓦^程中溫度逐漸

它是由空氣與液化石油氣（液化氣）按一定的比例（一般為56：44）混合而成的，混合后的氣體其密度為1.798kg/Nm3，熱值接近于天然氣（49.14MJ/Nm3），所以也稱代天然氣。本公司的兩座混氣站分別位于蟠龍山和河西板栗園氣站。以上燃?xì)鈿夥N中，只有焦?fàn)t煤氣因一氧化碳的存在而有毒，還由于二氧化硫、硫化氫、萘等的存在而容易覺察和識別，但液化石油氣（液化氣）和天然氣則因無毒、無氣味（沒有硫化氫存在）而需要加臭劑才能識別。5.液化石油氣-空氣混合氣燃?xì)獾姆N類管道天然氣（含代天然氣）管道焦?fàn)t氣液化石油氣

（三）我們公司目前主要經(jīng)營的燃?xì)夥N類燃燒必須具備的三要素助燃物可燃物著火源，是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光、發(fā)煙的現(xiàn)象。物質(zhì)燃燒需要同時具備可燃物、助燃物和著火源這三要素。燃燒（四）燃燒三要素1.可燃物是指能與空氣中的氧或其他氧化劑起燃燒反應(yīng)的物質(zhì)，如燃?xì)?、木材、紙張、布料等?？扇嘉镏杏幸恍┪锲?，遇到明火特別容易燃燒，稱為易燃物品，常見的有燃?xì)?、汽油、酒精等?.助燃物是能幫助和支持可燃物質(zhì)燃燒的物質(zhì)，即能與可燃物發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)，如空氣、氧氣。3.著火源是指供給可燃物與助燃劑發(fā)生燃燒反應(yīng)能量的來源。除明火外，電火花、摩擦、撞擊產(chǎn)生的火花及發(fā)熱，造成自燃起火的氧化熱等物理化學(xué)因素都能成為著火源。要發(fā)生燃燒，三要素缺一不可。因此，如采取措施使三要素不同時存在，比如控制可燃物、隔絕空氣、消除著火源，即可阻止燃燒發(fā)生，從而實現(xiàn)防火救災(zāi)的目的?！锸裁唇泄艿烂簹?？管道煤氣，就是采用管道將煤氣送給客戶的一種形式。管道煤氣優(yōu)點是：安全穩(wěn)定、環(huán)保情結(jié)、使用方便，是現(xiàn)代化生活的標(biāo)志之一。（五）燃?xì)廨斉湓?、天然氣（1）液化天然氣輸配工藝流程BOG儲罐LNG槽車LNG貯罐LNG空溫式氣化器NG加熱器熱水鍋爐BOG復(fù)熱器調(diào)壓、計量、加臭中壓輸氣管網(wǎng)

調(diào)壓器低壓輸氣管網(wǎng)

用戶天然氣管網(wǎng)基本情況

柳州市柳南片民用燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)采用中、低壓二級系統(tǒng)，采用箱式調(diào)壓器進(jìn)行調(diào)壓的供應(yīng)方式。中壓設(shè)計壓力為0.4MPa，低壓設(shè)計壓力為5KPa，調(diào)壓器出口壓力天然氣為2500±300Pa、用戶燃具額定壓力為2KPa。中壓管道從板栗園儲配站分出兩條管線，一條管線經(jīng)石爛路、革新路、紅巖路、鵝山路、南站路、飛鵝路、駕鶴路、水南路、天山路連接蟠龍山儲配站（備用），經(jīng)東環(huán)路向高新開發(fā)區(qū)和陽和開發(fā)區(qū)沿途輸送天然氣，其中還在駕鶴路分出支管經(jīng)紅峰路、屏山大道、柳石路、航銀路向柳機、舊飛機場等地方沿途輸送天然氣，此管線為柳江南片的魚峰區(qū)、城中區(qū)的高新片、柳南區(qū)的舊飛機場方向及靜蘭橋東的陽和開發(fā)區(qū)一帶輸送天然氣。另一條管線經(jīng)柳工大道、河西路、潭中西路、西環(huán)路和鵝山路與前一條管線匯合（中壓管道現(xiàn)狀布置見管網(wǎng)圖），為上汽通用五菱及柳南區(qū)河西片輸送天然氣。天然氣中壓干管現(xiàn)有150公里，管徑從DN100～DN400，主要管材有球墨鑄鐵管、PE管和鋼管。庭院管網(wǎng)由中壓干管經(jīng)箱式調(diào)壓器調(diào)壓后結(jié)合庭院布置。（2）長輸天然氣輸配工藝流程長輸

門站接收門站過濾、調(diào)壓、計量

次高壓管線輸配

氣站調(diào)壓、計量、加臭

中壓輸氣管網(wǎng)

調(diào)壓器低壓輸氣管網(wǎng)

用戶CNG母站CNG加氣站汽車公交車計量過濾壓縮加氣機

汽車公交車2、焦?fàn)t氣焦?fàn)t氣輸配工藝流程柳鋼氣源廠用戶低壓輸氣管網(wǎng)焦?fàn)t氣柜氣體壓縮機中壓輸氣管網(wǎng)

調(diào)

壓器焦?fàn)t氣管網(wǎng)基本情況

柳州市柳北片民用燃?xì)獾妮斉湎到y(tǒng)采用中、低壓二級系統(tǒng)。區(qū)域調(diào)壓站為主，箱式調(diào)壓器為輔的供應(yīng)方式。中壓設(shè)計壓力為0.4MPa（舊管網(wǎng)設(shè)計壓力為0.1MPa），低壓設(shè)計壓力為5KPa，調(diào)壓器出口壓力為2000±500Pa。用戶燃具額定壓力為1KPa。焦?fàn)t煤氣從柳鋼焦化廠出來經(jīng)柳北儲配站加壓后沿馬廠路、前鋒路、北雀路北段到勝利路口后分兩條管線向城中區(qū)方向供氣。一條管線沿勝利路向東穿越鐵路，穿過一棉宿舍，沿白沙路經(jīng)三中路至廣場路轉(zhuǎn)向西后沿廣雅、雅儒路至清水塘儲配站（備用）；另一條管線從勝利路口向南沿北雀路經(jīng)雅儒路回到清水塘儲配站到形成環(huán)狀（中壓管道現(xiàn)狀布置見管網(wǎng)圖）。低壓干管管網(wǎng)一般為環(huán)枝結(jié)合布置，結(jié)合庭院布置。我公司現(xiàn)有焦?fàn)t燃?xì)庵袎焊晒?0公里，管徑從DN100～DN600；低壓干管93公里，管徑從DN100～DN400，主要管材有灰口鑄鐵管、球墨鑄鐵管、鍍鋅鋼管、無縫鋼管、3PE螺旋鋼管。1、完全燃燒燃?xì)馊紵龝r，環(huán)境提供助燃空氣量足以令可燃?xì)怏w燃燒，只產(chǎn)生二氧化碳和水份，是最理想的燃燒工況。火焰呈透明的藍(lán)色。外焰內(nèi)焰

2、不完全燃燒的危害性燃?xì)馊紵龝r，環(huán)境未能提供足夠助燃空氣令可燃?xì)怏w燃燒，除產(chǎn)生二氧化碳和水份外，還產(chǎn)生一氧化碳。一氧化碳是無色無味，有毒性及不易察覺

燃?xì)獠坏梢匀紵?，而且可以爆炸。但是燃?xì)獗ㄊ怯袟l件的。燃?xì)馀c空氣必須摻混到一定濃度，在密閉的空間，遇到明火才會發(fā)生爆炸?？扇?xì)怏w和空氣的混合物遇明火而引起爆炸時的可燃?xì)怏w濃度范圍稱為爆炸極限。在這種混合氣體中，當(dāng)可燃?xì)怏w的含量減少到不能形成爆炸混合物時的那一含量，

天然氣的爆炸極限為5%--15%；焦?fàn)t煤氣的爆炸極限為4.5%--30%；液化石油氣的爆炸極限為2%--9%稱為爆炸上限。而當(dāng)可燃?xì)怏w含量一一直增加到不能形成爆炸混合物時的含量，稱為可燃?xì)怏w的爆炸下限，（六）燃?xì)獾谋?、爆炸極限

燃料能連續(xù)燃燒的最低溫度，稱為著火溫度。在常壓（大氣壓）下，（七）著火溫度液化石油氣的著火溫度為365—460℃，其著火溫度比其它燃料要低的多，天然氣的著火溫度為270—540℃，城市煤氣著火溫度為270—605℃。所以又叫易燃?xì)怏w。幾種燃?xì)獾男阅軈?shù)燃?xì)饷Q主要成分及含量熱值

（MJ/Nm3）氣態(tài)密度（kg/Nm3)液態(tài)密度

（t/Nm3)爆炸極限

（%）著火溫度（℃）焦?fàn)t煤氣氫（5