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1、编号:_液化石油气的物理特性（上墙规程制度）编 制:_审 核:_批 准:_实施日期:_年_月_日液化石油气的物理特性（上墙规程制度） 一、液化石油气的状态参数 液化石油气所处的状态，是通过压力、温度和体积等物理量来反映的，这些物理量之间彼此有一定的内在联系，称为状态参数。 1压力 压力是一物体垂直均匀地作用于另一物体壁面单位面积上力的量度。物理上用物体单位面积上受到的垂直压力来表示，称为压强，用符号p表示。 p=FA (1-2-1)式中p压强，Pa； F均匀垂直作用在容器壁面的力，N； A容器壁面的总面积，m2。 由于在工程实际中习惯地将压强称作压力，因此，本书中后面提到的压力，即指压强。 测
2、量压力有两种标准方法：一种是以压力等于零作为测量起点，称为绝对压力，用符号“P绝”表示；另一种是以当时当地的大气压力作为测量起点，也就是压力表测量出来的数值，称为表压力，或称相对压力，用符号“P表”表示。液化石油气储灌工艺所讲的压力都是指表压力。 绝对压力与表压力之间的关系为 绝对压力=表压力+当时当地大气压力 (1)压力的单位我国现行的法定压力计量单位是国际单位制导出的压力单位，即：帕斯卡(Pa)，1Pa=1Nm2。由于帕斯卡的单位太小(如：一粒西瓜子平放时对桌面的压力约为20Pa，在实际中常使用兆帕斯卡(MPa)、千帕斯卡(kPa)。其关系为 1MPa=103kPa=106Pa(2)压力单
3、位的换算在采取国际单位制以前，我国惯用的压力单位有：标准大气压、工程大气压、毫米汞柱、毫米水柱及英制压力单位等，其与法定单位的换算关系，见表1-2-4。 表1-2-4 压力单位换算 千克力每平方厘米/(kgf/m2)帕斯卡/Pa巴/bar毫米汞柱/mmHg磅力每平方英寸/(1bf/in2)毫米水柱/mmH2O1981104098173561422104110-5110-57510-314510-60102102105175014510210413610-31333133310-31193410-313670310-368910368910-25171170310-698198110-57356
4、10-2142210 -312温度 温度是物质分子进行热运动的宏观表现，它是对物体冷热程度的量度。测量温度的标尺称为温标。温标的规定是选取某物质两个恒定的温度为基准点，在此两点之间加以等分，来确定温度单位尺度，称为度。 由于对两个基准点之间所作的等分不同，因此出现了不同的温度单位。常用的有以下几种。 摄氏温标()，摄氏度温标又称百度温标，是瑞典人摄尔休斯最先提出的； 华氏温标(F)，华氏温标是德国人华伦海特最早提出的； 开氏温标(K)，开氏温度又称绝对温度，是英国人开尔文最先提出的。 上述3种温标的相互关系，如图1-2-1所示。 图1-2-1 3种温标的关系3种温标的相互关系用公式表示为： 3
5、体积 体积是指一定数量的物质占据空间位置的大小。由于气体总是要充满所盛装的容器，所以气体的体积由盛装容器的容积来决定。 常用的体积单位是m3(立方米)和L(升)。 1m3=1000L 二、液化石油气的物理特性 1比体积、密度和相对密度 (1)比体积是指单位质量的某种物质所占有的体积，用符号表示，其表达式为： 式中某种物质的比体积，m3kg； V该物质的体积，m3； m该物质的质量，kg。 (2)密度是指单位体积的某种物质所具有的质量。由于液化石油气的生产、储存和使用中经常呈现气态和液态两种状态，因此，液化石油气的密度就有气体的密度和液体的密度两种之分。 液化石油气气体的密度。其单位是以kgm3
6、表示。它随着温度和压力的不同而发生变化。因此，在表示液化石油气气体的密度时，必须规定温度和压力的条件。一些碳氢化合物在不同温度及相应饱和蒸气压下的密度见表1-2-5。 表1-2-5 一些碳氢化合物在不同温度及相应饱和蒸气压下的密度(kgm3) 温度/丙烷正丁烷异丁烷-1564106250-10757185304-59052103590103428243151190335507101360394592151551465695201774539794252015618921302280719115035253081713004028609331470453450105716805036801210
7、18945540221238205660446015402420从表1-2-5 中可以看出，气态液化石油气的密度随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。 在压力不变的情况下，气态物质的密度随温度的升高而减少，在1013kPa下一些气态碳氢化合物的密度见表1-2-6。 表1-2-6 一些气态碳氢化合物在1013kPa下的密度(kgm3) 温度/甲烷乙烷乙烯丙烷丙烯正丁烷异丁烷1-丁烯007168135621260420219149259852672625031506771269118418611766245224422369液化石油气液体的密度。以单位体积的质量表示，即kgm3。它的密度受温度影响
8、较大，温度上升密度变小，同时体积膨胀。由于液体压缩性很小，因此压力对密度的影响也很小，可以忽略不计。由表1-2-7可以看出，液化石油气液态的密度随温度升高而减少。 (3)相对密度由于在液化石油气的生产、储存和使用中，同时存在气态和液态两种状态，所以应该了解它的液态相对密度和气态的相对密度。 液化石油气的气态相对密度。是指在同一温度和同一压力的条件下，同体积的液化石油气气体与空气的质量比。求液化石油气气体各组分相对密度的简便方法，是用各组分的相对分子质量与空气平均相对分子质量之比求得，因为在标准状态下1mol气体的体积是相同的。液化石油气气态的相对密度见表1-2-7。 表1-2-7 液化石油气液
9、态的密度(kgm3) 温度/丙烷正丁烷异丁烷丙烯丁烯-15548615600567634-10542611594561629-553560558855262405236005825456195521596576538612105145915705316061550758356552460020499578560254905735533048356854635474562540404645565344545154952750446542520表1-2-8 液化石油气气态的相对密度(0，1013kPa) 名称分子式相对分子质量空气平均相对分子质量相对密度丙烷C3H844291517丁烷C4H105
10、8292000丙烯C3H642291448丁烯C4H856291931戊烯C5H1272292483从表1-2-8中可以看出液化石油气气态比空气重1525倍。由于液化石油气比空气重，因此，一旦液化石油气从容器或管道中泄漏出来，它不像相对密度小的可燃气体那样容易挥发与扩散，而是像水一样往低处流动和滞存，很容易达到爆炸浓度。因此，用户在安全使用中必须充分注意，厨房不应过于狭窄，通风换气要良好。液化石油气储存场所不应留有井、坑、穴等。对设计的水沟、水井、管沟必须密封，以防聚积，引起火灾。 液化石油气的液态相对密度。指在规定温度下液体的密度与规定温度下水的密度的比值。它一般以20或15时的密度与4或1
11、5时纯水密度的比值来表示。液化石油气的液态相对密度，随着温度的上升而变小，见表1-2-9。 表1-2-9 液化石油气液态各组分相对密度 温度/丙烯丙烷正丁烷异丁烷1-丁烯-2005730544062106030641-100559054106110592063000545052806010581061910053005140590056906072005130500057805570595从表1-2-9中可看出，在常温下(20左右)，液化石油气液态各组分的相对密度约为05059之间，接近为水的一半。当液化石油气中含有水分时，水分就沉积在容器的底部，并随着液化石油气一起输送到用户，这样，既增加了
12、用户的经济负担，又会引起容器底部腐蚀，缩短容器的使用期限。因此，液化石油气中的水分要经常从储罐底部的排污阀放出。 2体积膨胀系数 绝大多数物质都具有热胀冷缩的性质，液化石油气也不例外，受热会膨胀，温度越高，膨胀越厉害。膨胀的程度是用体积膨胀系数来表示的。所谓体积膨胀系数，就是指温度每升高1，液体增加的体积与原来的体积的比值。液体的体积随温度升高的膨胀量可用式(1-2-3)计算。 V2=V1（1+(t2-t1)）式中V1、V2液体在温度t1、t2时的体积，m3； 液体温度由t1至t2时的平均体积膨胀系数，1，见表1-2-10。 表1-2-10 液化石油气组分及水的体积膨胀系数-1 温度/丙烷丙烯
13、正丁烷异丁烷1-丁烯水010000265000283000181000233000198000002991020000258000313000237000171000206000014203000035200032900017300029700021400002630400003400003540002270002170002270000354050000422000389000222000266000244000042由表1-2-10 可知，液化石油气液体的体积膨胀系数比水大十几倍，且随温度的升高而增大，因此，液化石油气在充装作业中必须限制充装量。 3体积压缩系数 对于满液的容器，当温度升高
14、时，液体的体积会膨胀，但由于受到容器容积的限制，液体将会受到压缩。体积压缩系数是指压力每升高1MPa时液体体积的减缩量。液化石油气(65丙烷牛35异丁烷)的体积膨胀系数、体积压缩系数及其比值见表1-2-11。 表1-2-11 液化石油气体积膨胀系数、体积压缩系数及其比值 温度/体积膨胀系数/-1体积压缩系数/MPa-1比值/(MPa/)0000215000107201100002280001161972000024600012619530000266000138193400002920001511935000032600016818460000313000187199由表1-2-11 可以看出，体积膨胀系数和体积压缩系数的比值一般为18以上， 这说明如果不考虑容器本身由于温度和压力的升高而产生的容积增量，则容器在满液情况下，温度一旦升高，就使得容器内压力急剧升高。 4饱和蒸
