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1、 我国液化石油气安全技术应用分析与研究 随着我国经济的不断进展，居民的生活水平不断提高，液化石油气在全国城乡已经普及，成为一种不行缺少的民用能源，但是，液化石油气又是一种易燃、易爆、有毒等特性，往往在使用、储存、运输等过程中发生爆炸、火灾和中毒事故，给国民经济的进展和人民生命财产带来损失，对社会安全带来巨大影响，结合我公司安全运行三十年安全无事故和治理实践，重点从防止人的担心全行为、消退机械的物质的担心全状态、杜绝治理上的缺陷三个方面的角度。对我国液化石油气(LPG)安全技术的应用与讨论作如下分析： 一、 液化石油气(LPG)的特性分析 液化石油气(LPG)是以丙烷和丁烷(丁烯)为主要成分的混
2、合物。液化石油气与空气的混和气作主气源时，液化石油气的体积分数应高于其爆炸上限的2倍，且混和气的露点应低于管道外壁温度5，硫化氢含量不应大于20mg/m3，液化石油气质量指标见(表1)。 表1 液化石油气质量指标(GBlll7489) 项 目 质量指标 密度/(kg/m3) 报告 蒸气压/kPa不大于 1380 C5及C5以上组分含量(体积百分数) 不大于 3.0 残留物 蒸发残留物/(10-2mL/mL) 报告 油渍观看值/(mL) 报告 铜片腐蚀等级 不大于 1 总硫含量/(mg/m3) 不大于 343 游离水 无 注密度系指15;蒸气压系指37.8。 1、液化石油气(LPG)的性质。 一
3、般民用和工业用的液化石油气有四种规格，即： (1)以丙烷为主组合的，主要由丙烷和丙烯组成。 (2)以丁烷为主组合的，主要由正丁烷，异丁烷和丁烯组成。 (3)混合液化石油气，由不同比例C3和C4烃类组成。 (4)高纯度丙烷，约含95%的丙烷。 不同的炼油厂的液化石油气的组成差异很大，且液化石油是一种混合物，混合物的性质主要与其化学成分有关，所以要想知道液化石油气的性质，首先应做化学分析，然后按其化学成分和各种组分的已知数进展计算。在常温压下，甲烷、乙烷、丙烷和丁烷是气态，成烷为液态，随着碳原子数的增加，烷烃和烯烃的相对分子质量增大，沸点上升的在一样碳原子数时，烷烃比烯烃二沸点高，液化石油气的另一
4、特征是，气液两相共存，从输配和供给方面来看，需要熟识其液相性质，但从燃烧器和加热炉使用的角度看，经常关怀它的气相性质，而对于瓶装用户来说，可能盼望了解气液两相的性质。 (1)液相性质。液化石油气在常温常压下都以气体状态存在，液态流出会谱成约200倍的气体急速集中，液化石油气的沸点、熔点以及临界参数(见表2) 表2液化石油气的局部参数 性质 丙烷 正丁烷 异丁烷 沸点 -42.05 -0.50 -11.72 熔点 -187.68 -183.30 -159.42 临界温度 92.67 152.03 134.99 临界压力 4.25 3.79 3.65 临界体积 0.20 0.255 0.263 注
5、：相对密度是指15.6液相密度值与4水的密度值(1000Kg/m3)之比。 表3 液化石油气的密度与相对密度 性 质 丙烷 正丁烷 异丁烷 液相 气相 液相 气相 液相 气相 常温条件下 密度（0） （kg/ m3） 2.03 2.67 2.62 密度（15.6） （kg/ m3） 1.96 2.60 2.60 蒸气压力下 相对密度 （空气为1） 0.5077 0.5844 0.5631 密度（15.6） （kg/ m3） 507 1509 584 408 563 7.0 在饱和蒸气压下，随着温度的变化，密度数值有一些微小的变化，温度上升时相对密度相对减小，而气相密度相对增大。同其他液一样，液
6、化石油气的体积随温度上升而增大，其增大值可用体积膨胀系数算出，15.6时，丙烷的体积膨胀系数近似为0.0015，丁烷近似为0.0012，是钢体积膨胀系数的100倍，当装满丙烷的钢瓶温度上升时，每上升1其钢瓶的压力约上升3.4MPa(表压)。可见，气瓶超量产装液态LPG是特别危急的。 (2)气相性质。液化石油气的压缩因子(Z)在15.7，101.3251cpa压力下的Z值，见表4 表4 液化石油气主要组合的Z值 介质 Z 介质 Z 丙烷 0.9840 丁烯1 0.969 丙烯 0.9840 顺丁烯2 0.9650 正丁烷 0.9690 反丁烯2 0.9550 异丁烷 0.9710 异丁烯 0.9
7、690 由表4可知，在标准状态下，丙烷的摩尔体积为22.40.9640=22.04(L/mol)。非抱负性质对液化石油气的影响，表现为在同样的压力和温度下，与抱负气体相比，比容稍有减小，因而其饱和蒸气的容度有所增加。 由表3列出的数值说明，液化石油气为空气重的1.5-2倍，所以液化石油气泄漏不像自然气那样会上升，而是沉积于地面，在经营与使用液化石油气时，必需对此赐予足够的留意，并应实行有效的安全防护措施。由于液化石油气易燃性大，无论气温多么低，一遇火种就燃烧，简单引起火灾。液化石油气燃烧时必需有约30倍的空气，火焰呈浅蓝色，无烟。常压下液化石油气的露点与其沸点很接近，压力提高，露点显著提高，参
8、加空气时适将其反。由于沸点较高，因而比丙烷先冷凝，这样在加压输送丁烷或丙烷，丁烷混合气时，应对所用管道保温处伴热，防止流体冷凝。 (3)结冰现象。液化石油气中可能溶有微量的水，无论是液化石油气的液相还是在气相中，水的溶解度都会随温度上升而增大。在低温时，溶于液化石油气中的水就会析出，这种现象被宠位地称为“结冰现象”。水析出的方式有两种，一种是由于液相温度下降，水的溶解度降低，水就从中离析出来，积于贮罐，液相管和蒸发器内，随着温度下降离的出来的水质会结冰，另一种是液相通过减压阀膨胀时，气体中的水离析出来并结冰。总之，无论在低温中压或高温高压下，都有可能结冰，即生成烷类水化物(白色结晶)。假如温度
9、和压力条件适当，而且有充分的水量，固态水化物就会不断地生成，直到将阀门、管道的高压器全部堵塞，为了防止在生产装置中形成烃类水化物，应对液化石油气进展枯燥或在液化石油气中参加0.1%(容积)的甲醇，降低其水化物生成的温度。 上一页1 23下一页 2、液化石油的燃烧爆炸危急性 在可燃性气体中规定，爆炸下限大于10%且爆炸下限之差小于20%的气体为可燃气体，易燃气体规定爆炸下限小于10%或爆炸上限之差大于20%的气体。液化石油气爆炸下限为2%，所以属于易燃气体，且燃烧热值都比拟大，以丙烷(C3H8)为例，气相丙烷燃烧热值为2220kJ/moL。液化气体的特点是沸点低，如丙烷的沸点为-42.10C，极
10、易气化，因而突然泄漏时，造成的闪蒸(即瞬间的快速气化)是一般气体，所设有的特别现象。一般状况下，闪蒸量约为泄漏量的20%-30%。已蒸发气体自然地向大气集中。这种闪蒸现象对于可燃物液化气体来说特殊危急，由于快速蒸发使气体来不及集中而滞留在肯定的空间范围内与空气混合形成了爆炸性气体，这就意味着已具备发生爆炸的先决条件。 通常比空气轻的气体在接近地面的大气中垂直集中大于水平集中;而比空气重的气体在大气中则简单沉降，因而主要是水平集中，水平集中的结果会使气体在下风向沿地面大范围的空间里分散，假如是毒性或可燃性气体，那么后果是不堪设想的。可燃性液化气体的燃烧危急性远比易燃液体大得多。汽油是大家比拟熟识
11、的一种易燃液体，沸点在500C以上，闪点在-450C左右，易挥发，爆炸性很强，挥发后有蒸汽与空气混合，遇火即可引爆。而瓶装可燃液化气体的沸点低于常温，已不能测定其闪点，并以此表来衡量其危急级别，可见其火灾危急性比汽油大得多。几种液化气体的燃烧性能见表5 表5 几种液化气体的燃烧性能 名称 风速2m/s时火煽传播速度 （m/s） 燃烧进度 （mm/min） 火煸外表 辐射温度 MJ/（m2h） 无风时距 火源 处的辐射热 MJ/（cm2h） 甲烷 2.2 10.4 14.78 0.31 乙烯 2.9 12.9 23.89 0.55 正丁烷 3.9 9.3 18.23 0.41 汽油 2.0 408 11.94 0.24 注：此燃烧速度是挤在2.65m3的敞口容器中，燃烧物体在单位时间内燃烧的，其液面的下降量。 通过表5中试验数据的比拟，可以设想液化石油气一旦酿成火灾是何等的严峻，人受到剧烈的热辐射后，会被烧伤或死亡;有机物受到热辐射是，会形成火灾，而且灭火以后极有可能发生二次爆炸，丙烷与空气混合后最小点燃烧量为0.26(ml)，空气本身就是一种助燃的氧化剂，这一条件随时随地都存在。可燃物就是可燃气体本身，如何防止可燃气体燃烧和爆炸，关键问题是要掌握好点火源和防止气体泄漏。 3、液化石油气(LPG)的充装质量。 按规定丙烧在600C时的液体饱和溶度为0
