我国液化石油气安全技术应用分析与研究通风机

我国液化石油气安全技术应用分析与研究

我国液化石油气安全技术应用分析与研究 2012年03月10日 来源： 　　随着我国经济的不断发展，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，成为一种不可缺少的民用能源，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，给国民经济的发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管理实践，重点从防止人的不安全行为、消除机械的物质的不安全状态、杜绝管理上的缺陷三个方面的角度。对我国液化石油气(LPG)安全技术的应用与研究作如下分析：

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(GBlll74—89)项??? 目质量指标密度/(kg/m3)报告蒸气压/kPa??????????????????????????不大于1380C5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)报告油渍观察值/(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①密度系指15℃;②蒸气压系指37.8℃。

1、液化石油气(LPG)的性质。

一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别很大，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行计算。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，沸点升高的在相同碳原子数时，烷烃比烯烃二沸点高，液化石油气的另一特征是，气液两相共存，从输配和供应方面来看，需要熟悉其液相性质，但从燃烧器和加热炉使用的角度看，常常关心它的气相性质，而对于瓶装用户来说，可能希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倍的气体急速扩散，液化石油气的沸点、熔点以及临界参数(见表2)

表2液化石油气的部分参数

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：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，密度数值有一些细微的变化，温度升高时相对密度相对减小，而气相密度相对增大。同其他液一样，液化石油气的体积随温度升高而增大，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，每升高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是非常危险的。

(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

0.9690

由表4可知，在标准状态下，丙烷的摩尔体积为22.4×0.9640=22.04(L/mol)。非理想性质对液化石油气的影响，表现为在同样的压力和温度下，与理想气体相比，比容稍有减小，因而其饱和蒸气的容度有所增加。

由表3列出的数值表明，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天然气那样会上升，而是沉积于地面，在经营与使用液化石油气时，必须对此给予足够的注意，并应采取有效的安全防护措施。因为液化石油气易燃性大，无论气温多么低，一遇火种就燃烧，容易引起火灾。液化石油气燃烧时必须有约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，加入空气时适将其反。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升高而增大。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)。如果温度和压力条件适当，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，应对液化石油气进行干燥或在液化石油气中加入0.1%(容积)的甲醇，降低其水化物生成的温度。

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