燃气基础知识培训讲义

1、城镇燃气基础知识城镇燃气基础知识城镇燃气基础知识城镇燃气基础知识n1 1、燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质、燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n2 2、燃气场站的常用工机具及个人防护用品、燃气场站的常用工机具及个人防护用品 n3 3、用气安全知识用气安全知识n4 4、燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n燃气的定义：燃气是气体燃料的总称。燃气的定义：燃气是气体燃料的总称。P1P1n由于生产所用的原料不同及生产工艺不同，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。各种燃气的组成也不相同。n燃气主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁燃

2、气主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯等），氢气和一氧化烷、乙烯、丙烯、丁烯等），氢气和一氧化碳等可燃组分，以及氨、硫化物、水蒸气、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。焦油、萘和灰尘等杂质所组成。 城 镇 燃 气 的 定 义 根 据城 镇 燃 气 的 定 义 根 据 城 镇 燃 气 设 计 规 范城 镇 燃 气 设 计 规 范 （GB50028-2006GB50028-2006）中的定义：）中的定义： 城镇燃气是指在城市、乡镇或居民点中，从地区城镇燃气是指在城市、乡镇或居民点中，从地区性的气源点，通过输配系统供给居民生活、商业、性的气源点，通过输

3、配系统供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户公用性工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户公用性质的，且符合此规范燃气质量要求的燃气。质的，且符合此规范燃气质量要求的燃气。 燃燃 气气 的的 分分 类目前国内使用的城市燃气气源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。有天然气、液化石油气、人工煤气。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的基本概念、燃气燃气的分类、燃气的性质的分类、燃气的性质 燃气按起源和生产方式可分为天然气、液化燃气按起源和生产方式可分为天然气、液化石油气、人工煤气、生物气（沼气）。

4、石油气、人工煤气、生物气（沼气）。 有国家标准的有国家标准的天然气、液化石油气、人工煤天然气、液化石油气、人工煤气气。沼气目前没有国家标准，只有农业部的标准。沼气目前没有国家标准，只有农业部的标准。 天然气一般可分为气田气、油田伴生气、凝天然气一般可分为气田气、油田伴生气、凝析气田气、矿井气。析气田气、矿井气。 人工煤气可分为：固体燃料干馏煤气、固体人工煤气可分为：固体燃料干馏煤气、固体燃料气化煤气、油制气、高炉煤气等。燃料气化煤气、油制气、高炉煤气等。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n天然气（天然气（Natural GasNatural Gas）n

5、气田气：从地下开采出来的气田气为纯天然气田气：从地下开采出来的气田气为纯天然气。气。n石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气。称为石油伴生气。 n凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。为方凝析气田气：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。便运输，天然气经过加工还可形成。 n矿井气：开采煤炭、盐等矿产时采集的气体矿井气：开采煤炭、盐等矿产时采集的气体称为矿井气。称为矿井气。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n人工燃气（煤制气）人工燃气（煤制气）n干馏煤气：把煤放在工业炉（焦炉和武德炉等

6、）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。n干馏煤气的组分中甲烷和氢含量较高，低热值一般在4000千卡/米3左右。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n气化煤气：将其原料煤或焦碳放入工业炉（发生炉、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。成以一氧化碳和氢为主的可燃气体。n水煤气和发生炉煤气的主要成分为一氧化碳和氢，低水煤气和发生炉煤气的

7、主要成分为一氧化碳和氢，低热值为热值为1300250013002500千卡千卡/ /米米3 3 ，这类煤气热值低，一氧，这类煤气热值低，一氧化碳含量高，多用作工业用燃料气。在城市煤气中可化碳含量高，多用作工业用燃料气。在城市煤气中可用于加热焦炉和连续式直立炭化炉以顶替出热值较高用于加热焦炉和连续式直立炭化炉以顶替出热值较高的干馏煤气。也可与干馏煤气、重油裂解煤气掺混，的干馏煤气。也可与干馏煤气、重油裂解煤气掺混，调节供气量和调整煤气热值，作为城市煤气的补充和调节供气量和调整煤气热值，作为城市煤气的补充和调峰气源。调峰气源。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的

8、性质n煤制气有毒，当人吸入煤制气有毒，当人吸入7 7的一氧化碳后就会的一氧化碳后就会出现中毒症状甚至死亡。出现中毒症状甚至死亡。n煤制气爆炸极限为煤制气爆炸极限为4.5%40%4.5%40%。n煤制气着火温度为煤制气着火温度为270605270605燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n油制气：也可称重油制气，将原料重油放入工油制气：也可称重油制气，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。裂解，生成可燃气体，副产品有粗苯和碱渣等。按制取方法不同分为重油蓄热催

9、化裂解煤气和按制取方法不同分为重油蓄热催化裂解煤气和重油蓄热热裂解煤气。重油蓄热热裂解煤气。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n重油蓄热热裂解煤气的主要成分为甲烷、乙烯和丙烯，热值约为10000千卡/米3,须与干馏煤气及水煤气掺混后做为城市燃气供气。n重油蓄热催化裂解气的主要成分为氢、甲烷和一氧化碳，热值在45005500千卡/米3左右，可直接送入管网供应城市。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质液化石油气（液化石油气（LPG)LPG) 液化石油气是开采和煤油制石油过程中的副产品。目前我国供应的液化石油气主要来自

10、石油炼厂的催化裂化装置。 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。 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。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n沼气（生物气）沼气（生物气）n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。n其组分为甲烷和二氧化碳，还有少量氮和一氧化碳。n热值约为22MJ/Nm3。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃燃 气气 的的 分分 类类 决定燃气互换性的指标

11、主要是华白指数和燃烧势。决定燃气互换性的指标主要是华白指数和燃烧势。 华白指数：华白指数： 华白指数是一项控制燃具热负荷衡定状况的指标。华白指数是一项控制燃具热负荷衡定状况的指标。又叫发热指数。又叫发热指数。 燃烧势：燃烧势： 燃烧势是一项反映燃气燃烧稳定状况的指标。又燃烧势是一项反映燃气燃烧稳定状况的指标。又叫燃烧速度指数。叫燃烧速度指数。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质 国际煤气工业联盟于国际煤气工业联盟于19671967年在第十届国际煤气年在第十届国际煤气工业会议上，将煤气分为三大类：工业会议上，将煤气分为三大类： 第一类：人工煤气第一类：人

12、工煤气 华白指数：华白指数：17.8-35.817.8-35.8；第二类：天然气第二类：天然气 华白指数：华白指数：35.8-53.735.8-53.7；第三类：液化石油气第三类：液化石油气 华白指数：华白指数：71.5-87.271.5-87.2。一般燃具对气体燃料的要求：华白指数波动一般燃具对气体燃料的要求：华白指数波动7%7%。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质 燃气性质中影响燃烧特性的参数主要有：燃气燃气性质中影响燃烧特性的参数主要有：燃气的热值、相对密度、火焰传播速度的热值、相对密度、火焰传播速度 n 燃气热值是指单位数量（燃气热值是指单位

13、数量（1koml1koml、1Nm 1Nm 或或 1kg1kg）燃气完全燃烧时所放出的全部热量。燃气完全燃烧时所放出的全部热量。n 燃气热值可分为高热值和低热值，区别是相差燃气热值可分为高热值和低热值，区别是相差一个燃烧产物中的水蒸气被凝结成同温度水后放一个燃烧产物中的水蒸气被凝结成同温度水后放出的热量。实际工程中常用燃气的低热值进行计出的热量。实际工程中常用燃气的低热值进行计算。算。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n燃气的基本特性燃气的基本特性n密度和比重密度和比重n气体密度气体密度:在标准状态下（在标准状态下（273.15K，101.325KPa

14、）单位体积的气体重量。）单位体积的气体重量。n气态比重：该气体的质量与标准状态的同体积气态比重：该气体的质量与标准状态的同体积的空气质量的比值。的空气质量的比值。n液态密度：单位液体的质量。液态密度：单位液体的质量。n液态比重：液态比重：15度时单位体积液体重量与同体积度时单位体积液体重量与同体积水的重量之比。水的重量之比。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的密度比较燃气的密度比较燃气种类平均密度kg/m3 (N)相对密度 天然气0.750.80.580.62焦炉煤气0.40.50.30.4液化石油气1.92.51.52.0燃气的基本概念、燃气的分

15、类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n由上表可知，人工燃气的气态比重最小。由上表可知，人工燃气的气态比重最小。n天然气的气态比重也较小。天然气的气态比重也较小。n液化石油气的气态比重较大。液化石油气的气态比重较大。n液化石油气比空气重，易积聚在低洼的地方。液化石油气比空气重，易积聚在低洼的地方。天然气比空气轻，易发散。天然气比空气轻，易发散。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n案例：案例：n20032003年年1212月月2323日，重庆市开县高桥镇罗家寨发日，重庆市开县高桥镇罗家寨发生了国内乃至世界气井井喷史上罕见的特大井生了国内乃至

16、世界气井井喷史上罕见的特大井喷事故，是建国以来重庆历史上死亡人数最多、喷事故，是建国以来重庆历史上死亡人数最多、损失最重的一次特大安全事故。损失最重的一次特大安全事故。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n20032003年年1212月月2323日日2121时时5555分，四川石油管理局川分，四川石油管理局川东钻探公司川钻东钻探公司川钻1212队对队对“罗家罗家16H”16H”井起钻时，井起钻时，突然发生井喷，来势特别猛烈，富含硫化氢的突然发生井喷，来势特别猛烈，富含硫化氢的气体从钻具水眼喷涌达气体从钻具水眼喷涌达3030米高程，硫化氢浓度米高程，硫化氢

17、浓度达到达到100ppm100ppm以上，预计无阻流量为以上，预计无阻流量为400400万万-1000-1000万立方米万立方米/ /天。失控的有毒气体（硫化氢）随天。失控的有毒气体（硫化氢）随空气迅速扩散，导致在短时间内发生大面积灾空气迅速扩散，导致在短时间内发生大面积灾害，人民群众的生命财产遭受了巨大损失。害，人民群众的生命财产遭受了巨大损失。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n据统计，井喷事故发生后，离气井较近的开县高桥镇、麻柳乡、正坝镇和天和乡4个乡镇，30个村，9.3万余人受灾，6.5万余人被迫疏散转移，累计门诊治疗27011人（次），住院治

18、疗2142人（次），243位无辜人员遇难，直接经济损失达8200余万元。其中受灾最重的高桥镇晓阳、高旺两个村，受灾群众达2419人，遇难者达212人。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n燃气的基本特性燃气的基本特性n临界参数：临界参数：n当温度不超过某一数值时，对气体进行加压可当温度不超过某一数值时，对气体进行加压可以使气体液化；而在该温度以上，无论加多大以使气体液化；而在该温度以上，无论加多大的压力也不能使气体液化，这一温度就称为该的压力也不能使气体液化，这一温度就称为该气体的气体的临界临界温度。温度。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的

19、基本概念、燃气的分类、燃气的性质n饱和蒸气压饱和蒸气压n在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体在密闭条件中，在一定温度下，与液体或固体处于相平衡的蒸气所具有的压力称为处于相平衡的蒸气所具有的压力称为饱和蒸气饱和蒸气压压。n蒸气压与密闭容器大小及液量无关蒸气压与密闭容器大小及液量无关n仅仅取决于温度。仅仅取决于温度。 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n沸点和露点：沸点和露点：n沸点：是指一个绝对大气压下液体沸腾时的温沸点：是指一个绝对大气压下液体沸腾时的温度。度。n露点：是指经冷却或加压开始将气体凝结为露露点：是指经冷却或加压开始将气体凝结为露时的温

20、度。时的温度。n如天然气在如天然气在1个大气压时的露点和沸点都是个大气压时的露点和沸点都是-165度。度。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n膨胀系数：液体一般是受热膨胀。温度越高膨膨胀系数：液体一般是受热膨胀。温度越高膨胀得越厉害。胀得越厉害。n液态碳氢化合物的体积膨胀系数很大，约比水液态碳氢化合物的体积膨胀系数很大，约比水大大16倍。因此，液化石油气不允许超量充装。倍。因此，液化石油气不允许超量充装。瓶装液化石油气充装量为瓶装液化石油气充装量为14.50.5公斤公斤n充装液态燃气的允许充装率约为充装液态燃气的允许充装率约为90%。n（新瓶规规定是（

21、新瓶规规定是84%）燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n气化潜热：单位数量物质由液态变成与之平衡气化潜热：单位数量物质由液态变成与之平衡的蒸气所吸收的热量。的蒸气所吸收的热量。n热值：单位数量燃气完全燃烧所放出的全部热热值：单位数量燃气完全燃烧所放出的全部热量。量。n高热值、低热值之区别是燃烧产物的水是以何高热值、低热值之区别是燃烧产物的水是以何种状态存在。种状态存在。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n着火温度：物质开始燃烧的温度。着火温度：物质开始燃烧的温度。n天然气（天然气（800左右）的着火温度比液化石

22、油气左右）的着火温度比液化石油气（600左右）高。左右）高。n一般所说着火温度是指在一个标准大气压下。一般所说着火温度是指在一个标准大气压下。着火温度越低，其安全性也就越低。着火温度越低，其安全性也就越低。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的爆炸极限燃气的爆炸极限 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515%；液化石油气的爆炸极限是1.59.5%。爆炸极限越宽或者爆炸下限

23、越低，危险性就越大。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n一般说来，爆炸极限的宽窄与物质的安全性有一般说来，爆炸极限的宽窄与物质的安全性有关。下限到上限的范围越宽，危险性就越大。关。下限到上限的范围越宽，危险性就越大。n根据这个理论评价液化石油气和天然气。根据这个理论评价液化石油气和天然气。n不一致的原因是，不一致的原因是，液化石油气的下限比天然气液化石油气的下限比天然气低很多。低很多。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质爆炸、燃烧的概念：n 燃烧是可燃物跟助燃物（氧化剂）发生的剧烈的一种发光、发热的氧化反应。n

24、燃烧的三要素：可燃物、助燃物（氧化剂）、着火点（燃点，即着火最低的温度）。灭火的基本原理就是有效控制消除其中任一要素。n n 燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n爆炸的破坏作用爆炸的破坏作用n1、冲击波。n2、碎片冲击。n3、震荡作用。n4、二次事故。n爆炸分为物理爆炸（罐内压力大引发的爆炸）、化学爆炸（泄漏后遇火燃烧爆炸）、核爆炸；爆炸极限涉及的是化学爆炸。是燃烧的剧烈表现形式。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质城镇燃气的加臭城镇燃气的加臭 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

25、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。燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质燃气的基本概念、燃气的分类、燃气的性质n加臭剂的要求加臭剂的要求n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；n加臭剂及其燃烧产物对人体无害；n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；n其蒸汽不溶于水和凝析液，加臭剂溶解于水的程度不应大于2.5(质量分数),不与燃气组分发生反应，不易被土壤吸

26、收；n价廉而不稀缺。n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。 场站常用工机具及个人防护用品场站常用工机具及个人防护用品n配备个人防护用品不少于2套，应包括防护服、防护鞋、防护帽、防护手套和空气呼吸器。n应按储罐第一道法兰结构尺寸，配备适合该法兰的堵漏夹具和工具，有条件的站应在液化气储罐上加装注水装置。场站常用工机具及个人防护用品场站常用工机具及个人防护用品n防护服 空气呼吸器场站常用工机具及个人防护用品场站常用工机具及个人防护用品n法兰的堵漏装具38（2 2）不要远离；）不要远离；在使用天然气在使用天然气时，请您不要远时，请您不要远离并注意观察，

27、离并注意观察，以免汤液溢出浇以免汤液溢出浇灭火焰导致天然灭火焰导致天然气泄漏或容器烧气泄漏或容器烧干造成事故。干造成事故。用气安全知识用气安全知识39（3 3）定期检测；）定期检测；定期用肥皂水涂定期用肥皂水涂抹燃气管道接口抹燃气管道接口是简单实用的小是简单实用的小方法，如果发现方法，如果发现有新的气泡形成有新的气泡形成则表明有燃气泄则表明有燃气泄漏。漏。用气安全知识用气安全知识40（4 4）胶管使用期）胶管使用期限；天然气胶管限；天然气胶管一般使用为一般使用为1818月，月，注意观察，发现注意观察，发现胶管老化，及时胶管老化，及时更换，避免因胶更换，避免因胶管老化造成漏气。管老化造成漏气。用

28、气安全知识用气安全知识41（5 5）不要在管道）不要在管道上悬挂物品；不得上悬挂物品；不得在燃气管道上悬挂在燃气管道上悬挂物品，以免造成管物品，以免造成管道接松动发生漏气。道接松动发生漏气。用气安全知识用气安全知识42（6 6）不要将电）不要将电线缠绕在燃气管线缠绕在燃气管道上，避免产生道上，避免产生火花引起火灾事火花引起火灾事故。故。用气安全知识用气安全知识43（7 7）不要与）不要与 其他气源其他气源 一同使用。一同使用。用气安全知识用气安全知识44（8 8）严禁包裹）严禁包裹 和暗埋燃气管和暗埋燃气管 道的设施和设道的设施和设 备。备。用气安全知识用气安全知识45 （9 9）装有燃气）装

29、有燃气管道设备、设管道设备、设施的房间内严施的房间内严禁睡人。禁睡人。用气安全知识用气安全知识46（1010）燃气用）燃气用户不得私自进户不得私自进行燃气管道设行燃气管道设备和设施的备和设施的拆、装、改、拆、装、改、移操作。移操作。用气安全知识用气安全知识47 （1111）当发现燃气泄漏时，立即开窗通风，关闭阀门，严禁明火，严禁开关电）当发现燃气泄漏时，立即开窗通风，关闭阀门，严禁明火，严禁开关电器和拨打电话。器和拨打电话。用气安全知识用气安全知识48燃气事故情况燃气事故情况 统计统计20122012年年2 2月月1 1日至日至2 2月月2929日共发生日共发生7979起燃气事故：燃气爆炸事故

30、起燃气事故：燃气爆炸事故3333起，燃气泄漏事起，燃气泄漏事故故2020起，燃烧事故起，燃烧事故1111起，燃气中毒事故起，燃气中毒事故7 7起，其它事故起，其它事故8 8起。起。 4849燃气安全警钟长鸣 2010 2010年年5 5月月2929日天然气爆炸事件：日天然气爆炸事件： 5 5月月2929日日1919时时4545分，泸州市纳溪区炳灵分，泸州市纳溪区炳灵路路1515号几名楼人行道下，突然发生剧号几名楼人行道下，突然发生剧烈的天然气爆炸事件，造成烈的天然气爆炸事件，造成5 5人死亡，人死亡，3535人不同程度受伤。事故发生前曾有人不同程度受伤。事故发生前曾有市民向天然气公司报警闻到臭味，但市民向天然气公司报警闻到臭味，但天然气公司派一非专业人员到现场调天然气公司派一非专业人员到现场调查，未