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天然气安全技术知识
匡屁吉
天然气是一种可燃性气体, 它是由可燃物质一烷烃和一些非烃类组份混合组成的。
一般的天然气烷烃约占左右, 而烷烃中绝大部分是甲烷, 其次是少量的乙烷以上气
态烃类。非烃类组份如硫化氢、二氧化碳、氮气等, 通常把它列为天然气中的杂质, 特
别是硫化氢和二氧化碳属于有害的杂质, 夭然气中有了这些杂质, 需要加以处理才能进
入管道输送和供给使用。
天然气是一种高热值的燃料, 也是用途极为广泛的化工原料。在我国当前四化建设
的新长征中, 它在工农业生产和人民生活上所占地位日益显得重要。由于天然气与空气
混合极易着火燃烧, 而且在适当条件下还会引起爆炸, 着火与爆炸往往造成建筑物、设
备等的破坏和人身伤亡事故发生。同时, 天然气中如含有硫化氢, 当其漏失到空气中就
会污染环境, 影响人的身体健康和农作物的生长, 严重的甚至造成人的中毒, 引起窒
息、死亡事故。此外, 硫化氢对管道和设备的腐蚀, 也将造成经济上的损失和事故发生
的根源。含硫夭然气加工处理后排放的尾气中所含二氧化硫, 也有和硫化氢相似的危害
性。以上这些不安全因素, 引起了人们的特别重视。
安全技术是为了防止事故发生, 减轻劳动强度和创造良好的劳动条件而采取的措
施。天然气的安全技术主要是防火、防爆与预防中毒这几个方面的问题。首先在采输、
加工过程以及工业生产和生活设施的设计中应对安全技术问题作周密的考虑在生产操
·
作中必须订出详细的安全技术操作规程同时加强安全工作的宣传教育, 提高操作人员
的安全技术知识。以下就天然气的安全技术基础知识作些介绍。
燃烧与爆炸
燃烧是一种发光、发热的、剧烈的化学反应, 凡是物质与氧化合时发生大量热和光
的现象, 就叫做燃烧。而构成燃烧的条件必须是有可燃物质与助燃物质共同存在, 并有
导致着火的火源。火源指具有一定温度与热量的能源, 例如火焰、电火花、灼热的物
体等。
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可燃物质与助燃物质混合达到一定温度时同火源接触而着火燃烧, 它的着火最低温
度称为着点火或燃点如混合气体受热到更高的温度, 一直到自行着火燃烧, 此时的温
度称为自行着火点或自燃点, 表一是天然气中几种组份的着火温度范围
天然气与空气混合物的自燃点随着它的组成而变化, 大体上是混合物的组成符合于
化学计算量时自燃点最低, 空气中氧的浓度提高, 自燃点亦降低。
物质从一种状态迅速地转变成另一种状态, 并在瞬息间以机诫功的形式放出大量能
量的现象称为爆炸。爆炸也可以看成是气体或蒸汽在瞬息间剧烈膨胀的现象。一般将爆
炸分为物理性爆炸和化学反应爆炸两种。容器内部物质的压力超过了设备所能承受的强
度, 内部物质急剧冲出而引起的爆炸, 属于物理性爆炸化学反应爆炸则是由化学变化
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表一
组份名称着火温度
丙丁乙甲烷一
一
一
一
一氧化碳一
硫化氢一
所引起的。
夭然气的着火爆炸是在一瞬间千分之一或万分之一秒产生高压、高温达
一℃的燃烧过程, 爆炸波可达一米秒, 能造成很大的破坏力。破坏力的
大小, 取决于气体混合物的压力。如在密闭容器中, 当混合气表压为公斤厘米“时,
着火爆炸产生压力达一公斤厘米“若混合气表压为公斤厘米“时, 爆炸压力可达
一公斤厘米“。
爆炸极限
可燃性气体和空气的混合物由于着火而引起爆炸时, 其所含气体的最大混合比叫做
爆炸上限, 最小混合比叫做爆炸下限。天然气中各主要组份在大气压力下与空气的混合
物的爆炸极限见表二
表二
天然气中的爆炸极限空气中
主要组份
上限下限
甲烷
乙烷
丙烷
丁烷
正戊烷
异戊烷
硫化氢
二硫化碳
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表三几种可燃气体的爆炸极限
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