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燃 气 资 料精品文档燃 气 资 料一、天然气的基础知识二、天然气的用途三、天然气的优点 四、天然气的安全知识五、天然气使用安全规程六、天然气城市输配系统天然气被誉为二十一世纪绿色环保能源和化工原料，其主要成分是甲烷，无毒、安全经济，无任何残留，不会产生污染。二十一世纪，天然气将超过石油，成为世界第一大矿物能源。一、天然气的基础知识1.燃气 是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和工业企业使用。燃气的种类很多，主要有天然气、液化石油气和人工煤气。2.天然气 在石油地质学中，通常指油田气和气田气。其组成以烃类为主，并含有非烃气体。广义的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤撑器和生物生成气等。按天然气在地下存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。只有游离态的天然气经聚集形成天然气藏，才可开发利用。天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。3.天然气的成分 天然气是一种多组分的混合气体，主要成分为甲烷，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。比重0.65，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特性。天然气的热值8600kcal 4.天然气的加臭及爆炸极限范围燃气易燃易爆。燃气泄漏后与空气混合，当其浓度处于一定范围是，遇火即发生着火或爆炸。爆炸浓度极限范围越宽，爆炸下限浓度越低，则着火或爆炸危险性就越大。天然气的爆炸极限范围约为5%-15%，煤制气的爆炸极限范围约为6.5%-36.5%. 可燃气体与空气混合后遇明火能发生爆炸的浓度范围，称为燃气的爆炸极限。燃气在空气中的含量低到不能发生爆炸的限度，称为爆炸下限，燃气在空气中的含量高到不能发生爆炸的限度则称为爆炸上限。火源种类有哪些？火源的种类有明火、电气火花、静电火花、撞击火花、雷电、自然火等。 各种燃气的爆炸极限如下：燃气类别爆炸下限（%）爆炸上限（%）天然气515人工煤气520.73173液化石油气1.59.5 天然气为 类混合物，属低毒性物质，但长期接触可导致神经衰弱综合症状。天然气中的甲烷属“单纯窒息性”气体，高浓度时人会因缺氧而引起中毒，当空气中的甲烷浓度达到25%30%时人会出现头昏、呼吸加速、运动失调。因此，必须提高燃气输配与应用过程中的安全性，防止燃气泄露。燃气一旦发生泄漏，应该能够及时被察觉，如通过燃气泄漏报警仪提示等。但更多的情况下，是通过人的嗅觉感知的。这就要求燃气必须具有一定的“异味”或“臭味”。 天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂（四氢噻吩），以资用户嗅辨。5.天然气的输配系统和压力级别天然气的输配系统是指门站储气设施调压装置计量装置输配管道等。通往家庭的低压管道天然气，因为一般的居民天然气灶具是额定压力为2000Pa，还有管道压降等因素，一般管道调压到3000Pa。（一个大气压是十万帕）。市政管网的天然气管道还分高压和中压等，有具体的压力等级划分范围。高压燃气管道 A 2.5P4.0 B 1.6P2.5 次高压燃气管道 A O8P1.6 B O4PO8 中压燃气管道 A 0.2P0.4 B OO1PO2 低压燃气管道 PO01二、 天燃气的用途1.天然气主要有以下几个用途： 天然气发电，具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径，且从经济效益看，天然气发电的单位装机容量所需投资少，建设工期短，上网电价较低，具有较强的竞争力。 天然气化工工业，天然气是制造氮肥的最佳原料，具有投资少、成本低、污染少等特点。天然气占氮肥生产原料的比重，世界平均为80%左右。 城市燃气事业，特别是居民生活用燃料。随着人民生活水平的提高及环保意识的增强，大部分城市对天然气的需求明显增加。天然气作为民用燃料的经济效益也大于工业燃料。 压缩天然气汽车，以天然气代替汽车用油，具有价格低、污染少、安全等优点。三、天然气的优点一是，清洁环保：管道输送的天然气都要经过过滤和干燥处理的，除去了杂质和水分，其主要成分是甲烷，因此，可以充分的燃烧，燃烧后的生成物对环境影响小，可减少大气污染，能够保持你厨房和厂区的清洁卫生。除此之外，天然气燃烧释放出来的有害物质只是煤的20，二氧化碳释放量比煤低50，选择了天然气就等于选择了一份洁净，使用天然气可大大改善城市环境，提高居民生活品质。/ h1 o4 fE% 1 u. z9 R7 ?3 p二是，安全可靠：目前使用的天然气都是通过管道输送的，用户所在地没有储存装置，安全隐患比其他存放在室内的其他燃料要小得多，同时，天然气比空气轻，如果泄漏，很快就扩散到大气中去，只要使用房间是敞开的，不会形成积存，不易产生爆燃、爆炸。加上天然气在输配过程中的加臭工艺，即使微量泄漏也可及时被用户发觉而采取措施处理。因此比液化气及其他煤气更安全可靠。$ N1 P( ?& W3 v7 A三是，经济实惠：物价局批准的民用天然气价格为2.40元/立方，天然气与1瓶同等热值的液化气比较（13公斤液化气同热值16.2方天然气，(2.40元16.2=38.88元),液化气按均价60元/ 瓶计算），要节约21.12元，与同等热值的电比较（10度电1方天然气，按0.57元/ 度计算），要节约3.30元，气价格完全由国家控制，不由企业确定，加上目前气源是国产的，国际行情影响也不大，充分体现了天然气的价格优势。$ P8 : o/ F5 G6 e, Y四是，快捷方便：与液化气相比，天然气使用燃气管道直接输送到你家中（单位），打开即用，不需要事先用钱把液化气坛子买来放在家中（单位）储存，节省了资金周转，少了灌装、搬运的麻烦，非常的便利。四、天然气的安全知识1m天然气完全燃烧大约需要9.52m空气，如果燃烧不完全，会产生有毒气体co，因而在燃气器具使用场所，必须保持空气流通。1、用天然气会中毒吗？天然气的主要成分是甲烷（CH4），它本身是一种无毒可燃的气体。同其它所有燃料一样，天然气的燃烧需要大量氧气（O2）。如果居民用户在使用灶具或热水器时不注意通风，室内的氧气会大量减少，造成天然气的不完全燃烧。不完全燃烧的后果就是产生有毒的一氧化碳（CO），最终可能导致使用者中毒（反应式见下）。2CH4+3O22CO+4H2O2、天然气的主要成份和性质是什么？天然气泄漏时有气味吗？答：天然气主要成份是甲烷(CH4)，是一种无色、无味、无毒、热值高、燃烧稳定、洁净环保的优质能源。目前所供天然气是经过加臭剂加臭的，泄漏时会有臭味。需注意的是天然气属甲类易燃易爆气体，其爆燃极限为5-15(空气中的体积比)，在使用时注意安全。3、天然气燃烧会产生哪些气体？如何避免天然气中毒？答：天然气完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，不会对人体产生任何危害。但在空气不流通的密封房间里，因氧气不足甲烷燃烧不完全会产生一氧化碳致人中毒。为避免中毒，燃气器具使用时，所在房间必须保持空气流通。嵌入式燃气器具的厨柜正面宜设置通风百叶。4、天然气与液化石油气的安全性能对比？答：罐装液化石油气的压力在6公斤以上，属高压储存。常压下，液化石油气比空气重，泄漏后积存于地面，遇明火易引起爆燃或爆炸。而天然气在管道内的压力仅为0.02公斤，比空气轻，万一泄漏不会积存，易扩散到大气中去，产生爆燃或爆炸的机率比液化石油气小。五、天然气使用安全规程1凡需使用天然气的单位或个人，必须对天然气的特性有所了解。 2凡需使用天然气的单位，必须事先向设备动力部门提出书面申请，经同意后方准使用。 3严禁在天然气配气站内或使用天然气的场所堆放易燃物品或吸烟。不准在天然气窑炉内休息或凉衣物。 4严禁利用天然气管道作电焊接地线。严禁用铁器敲击管道与阀体，以免引起火花。 5使用天然气的场所应备有足够数量的消防器材。 6天然气配气站值班人员必须严格执行岗位责任制和交接班制度，认真作好值班记录，工作期间不得擅离职守。 7天然气加热炉、退火炉、锅炉等必须特别注意下列要求： (1)引入使用点的天然气母管上的总头闭阀应装设在安全和便于操作的地点，且应无泄漏，经常保持完好，有油水分离器或排水管时，应每班进行排污； (2)点火前应先检查各种闸(阀)门，管道等是否有漏气、漏风等现象，鼓气设备等是否运转正常，烟道抽力是否符合开炉标准，操作区内是否有明火等； (3)打开室内门窗及窑门，再开通风机对窑炉进行吹除，510分钟，待余气排除干净后，方准点火； (4)在燃烧过程中经常观察炉内燃烧情况及天然气压力变化。随时注意调整空气与天然气的比例，以保证燃烧正常。 8点火时必须严格遵守“先点火，后开气，再调压”的操作顺序，严禁违章操作： (1)点火用天然气干管应预先检验两个关闭阀是否灵敏、可靠； (2)点火操作顺序： 1)微微开启空气阀； 2)用点火棒靠近气源出口； 3)缓慢打开天然气阀，待烧嘴点燃后移去火源； 4)调整天然气与空气的比例，待燃烧正常(视烧嘴燃烧不见火苗为原则)，然后关闭炉门，并打开炉门冷却水阀。 (3)停火操作顺序： 1)关闭窑炉上天然气总阀及分阀； 2)停止鼓风机运转； 3)打开天然气放散阀12分钟； 4)关闭烟道门。天然气城市输配系统一、城市输配系统的构成城市输配系统是指从接收长输管道供气的门站开始至用户用具止的整个系统，它包含门站、储气装置、调压装置、输配管道、计量装置等部分，门站是天然气进入城市的门户，具有过滤、调压、计量与加臭等功能，有时还兼有储气功能。储气装置有储气罐、输气管道或管束储气等，输配管道可按设计压力分类，见表1。 表1 输配管道按设计压力分类名称压力（表压）/MPa高压燃气管道A2.5P4.0B1.6P2.5次高压燃气管道A0.8P1.6B0.4P0.8中压燃气管道A0.2P0.4B0.01P0.2低压燃气管道P0.01也可按功能分类，即分为分配干管、庭院管与室内管。分配干管与庭院管为室外管。输配系统的压力级制是由系统中管道设计压力等级命名的，一般有高中低压系统、高中压系统、中低压系统与单级中压系统等。为了便于比较，把几种不同压力级制的输配系统绘成综合流程示意图。收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 室内管低压庭院管 储气装置 用户用具计量表低压分配干管楼栋调压箱中压室内管小区调压箱中压庭院管区域调压站中压分配干管高（次高）调压室高（次高）压管网长输管线来气 门 站 二、门 站1、门站工艺流程门站接收长输管道上分输站或末站的供气，对天然气进行过滤、计量、调压、检测与加臭等，并宜设置自动化控制系统，也可设置储气装置。门站出口可直接连接城市中压管网，当城市另设储配站或高中压调压器时，天然气在门站经过滤、计量与检测后供入高压或次高压管道。下图为我公司泾河门站流程示意图，如图32、 门站设备2.1过滤设备过滤装置的功能是除去天然气中机械杂质、凝固物等固态杂物，以减少对设备、仪表与管道的磨损、腐蚀与堵塞，并保证计量与调压精度，由于门站接收的天然气经上游多个场站的净化、过滤处理，因此在门站一般采用单级过滤器，过滤精度为10微米或20微米，过滤器一般为圆筒形，内置滤芯材质为不锈钢或聚酯纤维，也有此两种材料的复合型，过滤器进、出口应设置差压计，当差压超过规定值时应清洗或更换滤芯。2.2计量装置流量：单位时间流过管道横截面积的流体数量叫流量。流量分为质量流量和体积流量。天然气通常用体积流量来表示，其法定单位为m3/s、m3/h、m3/d等。众所周知，一定质量天然气的体积与所处的温度、压力有关，当天然气的温度、压力发生变化时，天然气的体积随之发生变化，那么体积流量也发生变化。为了便于比较，国家计量工作的有关法规规定，天然气流量为标准状态下了体积流量。标准状态是指压力为101.325Kpa，温度为293.15K的气体状态，用“标准立方米”表示标准状态下的体积。门站计量装置一般采用涡轮流量计计量，也有采用超声波流量计与腰轮流量计（罗茨），当流量波动范围不大且压力较高时，也可采用孔板流量计。涡轮流量计又称透平式流量计，是速度型流量计，即以测得的流速转换成流量的流量计，流体动能作用于叶轮的叶片上使之旋转，叶片由铁磁材料制成，引起信号检测器磁钢磁路的磁阻周期性变化，在感应线圈中产生脉冲信号，其频率与流体体积流量成正比而测得流量，流量与转速有如下关系 Q=n/cQ流量，m3/hn叶轮每秒转速，r/sC流量计常数，由试验确定。涡轮流量计由壳体、导向件、叶轮、此点感应式信号检测器等构成，并配以流量显示仪。腰轮流量计又称罗茨流量计与转子流量计，是容积式流量计。在流体动能作用下，计量室不断排出单位计量室体积的流体而予以计量。腰轮流量计的腰轮与壳体或腰轮与壳体内嵌层构成计量室，由于流体在进、出口间的压差，使作用在腰轮上的力矩不平衡而推动腰轮旋转。腰轮旋转使两个计量室交替进入与排出流体，由腰轮转速获知流量。腰轮有双腰轮和单腰轮之分，后者适用于小口径管道内流体计量。孔板流量计的计量原理是流体流经孔板时流速增大、静压下降，在孔板前、后形成的压差随流量增加而增大，从而以压差衡量流量的大小。超声波流量计是近年来迅速发展的新型流量计，可置于管内壁或外壁进行检测，实现不接触流体与不破坏流束的流量检测，更宜用于大口径管道。其工作原理是发出超声波穿透流体，一般利用传播时间法测得流体流速，并计算原理。超声波换能器是构成超声波流量计的主要部件，它能将电能转换成超声波，也能将接收到的超声波转换成电能，一般由压电陶瓷制成。2.3调压装置门站调压装置按门站出口压力需要可分为高中压调压器或高高压调压器，一般多采用自力式调压器，也有采用曲流式调压器。调压器宜在最大流量的20%80%之间运行，稳压精度不超过而定出口压力的+15%，关闭压力不超过额定出口压力的+25%。2.4安全阀 门站安全法的功能是在超压状况下开启发散泄压，一般选用弹簧封闭全启式安全阀，其由指挥器控制室灵敏度较高。安全阀的泄放压力应等于或低于设计压力、高于运行压力，其按不同的运行压力由下列关系式确定。P1.8Mpa：P0=P+0.18Mpa1.8Mpa7.5Mpa：P0=1.05P式中P运行压力（绝压），Mpa；P0安全泄放压力（绝压），Mpa。为保证放散泄压可靠，所需最大泄放量应不小于超压流量。门站内手动放散阀一般采用截止阀，当压力过高时实行紧急手动放散。2.5监测和控制系统门站主要监测参数为进站天然气的压力、温度、流量、成分、出站天然气的压力、温度、流量、过滤器前、后压差，调压器前、后压力，加臭剂加入量，站区天然气浓度，控制系统的控制对象主要为进、出门站官道上设置的电动阀。2.6天然气的加臭天然气属于易燃、易爆的危险品，由于天然气无色、无味，泄露后无法使人察觉，为了使天然气泄露后人能及时发觉，故要向天然气内加臭。天然气加臭量一般控制在每方气15mg20mg，新管道投入使用的最初阶段，加臭剂的加入量应为正常使用量的23倍。目前常用的加臭剂主要有四氢噻吩（THT)和乙硫醇（EM）。四氢噻吩与乙硫醇相比，具有较多的优点：四氢噻吩的衰减量为乙硫醇的1/2；对管道的腐蚀性为乙硫醇的1/6；但价格比乙硫醇高。加臭方法一般有滴入式和吸收式两种方法。滴入式是将加臭剂的液滴或细流直接加入燃气管道，加臭剂蒸发后与燃气气流混合。（手动加臭装置和自动加臭装置）