燃气基础与安全知识教材.docx
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基 础 知 识
第一章 燃气基础知识与输配方式
第一节 基础知识
一、常见词汇
1.GAS——气体的英文
2.NG——天然气的英文缩写
3.CNG——压缩天然气的英文缩写
4.LPG——液化石油气的英文缩写
5.LNG——液化天然气的英文缩写二、相关术语
1.密度（ρ）：
质量与体积的比值。
2.比重（S）：
气体比重为气体密度与空气密度的比值。
S=ρ/1.293
液体比重为液体密度与水的密度的比值。
S=ρ/1=ρ
3.比热：
单位数量的某物质在温度变化1℃时所吸收（或放出）的热量。
4.燃烧势：
燃烧速度指数。
5.热值：
１标米３燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气热值。
分为高热值和低热值，工程应用上一般采用热值。
6.着火温度：
是指可燃气体和空气（或氧气）的混合物开始进
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行燃烧反应的最低温度。
7.爆炸极限：
可燃气体和空气（或氧气）的混合物发生着火以致引起爆炸的浓度范围称为爆炸极限。
其最低浓度称为下限，最高浓度称为上限。
8.爆炸性气体环境：
大气条件下，易燃的气体、蒸汽或薄雾与空气的混合物，点燃后燃烧将有全范围传播的环境。
9.燃点、闪点、自燃点：
燃点：
按照标准试验方法，引燃爆炸性气体混合物的最低温度叫燃点。
闪点：
标准条件下，能够使液体释放出足够的蒸汽而形成能发生闪燃的爆炸性气体混合物的液体温度叫闪点。
自燃点：
可燃物质达到某一温度时，与空气接触、无需引火即可剧烈氧化而自行燃烧的最低温度。
10.调峰气：
为了平衡用气量高峰，供作调峰手段使用的辅助性气源和储气。
11.月高峰系数：
计算月的平均日用气量和年的日平均用气量之比。
1２.日高峰系数：
计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比。
13.小时高峰系数：
计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日平均小时用气量之比。
14.调压箱（调压柜）：
将调压装置放置于专用箱体。
设于用气
建筑物附近，承担用气压力的调节。
包括调压装置和箱体。
悬挂式或地下式箱称为调压箱，落地式箱称为调压柜。
15.压缩天然气储配站：
具有将槽车、槽船运输的压缩天然气进行卸气、加热、调压、储存、计量、加臭后，送入城镇燃气输配管道功能的站场。
16.压缩天然气瓶组供应站：
采用压缩天然气气瓶组作为储气设施，具有将压缩天然气卸气、调压、计量和加臭后，送入城镇燃气输配管道功能的设施。
17.城镇燃气：
从城市、乡镇或居民点中的地区性气源点，通过输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质的，且符合本规范燃气质量要求的可燃气体。
城镇燃气一般包括天然气、液体石油气和人工煤气。
18.加臭剂：
一种具有强烈气味的有机化合物或混合物。
当以很低的浓度加入燃气中，使燃气有一种特殊的、令人不愉快的警示性臭味，以便泄漏的燃气在达到其爆炸下限２０％或达到对人体允许的有害浓度时，即被察觉。
19.压缩天然气瓶组：
具有压缩天然气加（卸）气系统和安全防护及安全放散等设施，固定在瓶筐上的多个压缩天然气瓶组合。
20.压力管道：
利用一定的压力输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于０.１PMa的气体，液化气体蒸气介质或可燃、易燃、有腐蚀性，最高工作温度或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于２５mm的管道。
三、压力换算
1kPa=103Pa 1kgf/cm2=105 1MPa=106Pa 1mbar=102Pa1bar=11kgf/cm2=105 1mmH2O=10Pa 1mmHg=133Pa
四、燃气分类
1、天然气
天然气组分以甲烷为主，是埋藏在地下的可燃气体，是优质的燃料气。
热值是8700—9000KCal/m3，密度是0.7174Kg/Nm3。
按气源分：
气田气（纯天然气）——从天然气气井开采出来的可燃气体石油伴生气——是石油开采过程中析出的气体，在分离器中由
于压力降低而进一步析出。
凝析气田气——含石油轻质馏分的气体。
矿井气——从煤矿矿井中抽出的可燃气体
煤层气-是成煤过程中所产生并聚集在合适地质构造中的可燃气体，主要成分是甲烷。
按存在状态分：
气态天然气
液化天然气——体积为气态时1/600
压缩天然气——体积为气态时1/250
2、人工煤气
固体干馏燃气：
主要成分为CH4、H2
固体燃料气化煤气：
压力气化煤气、水煤气、发生炉煤气。
压力气化煤气主要成分为CH4、H2
水煤气、发生炉煤气主要成分为CO、H2
油制气：
按制取方法不同，分两种：
重油蓄热热裂解制气，主要成分为CH4、C2H4、C3H6；重油蓄热催化裂解制气，主要成分为
CH4、H2、CO。
高炉煤气
3、液化石油气
（1）来源：
液化石油气是在开采和炼制石油过程中，作为副产品获得的以C3、C4为主要成分的碳氢化合物；
（2）组分：
液化石油气主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，还有少量的戊烷；
（3）状态：
在常温常压下呈气态（常压下沸点为-42.7～0.5℃）
，当压力升高或温度降低时，很容易变为液态；
（4）状态参数及特点
a、气态液化石油气比空气重，在常温常压下，气态液化石油气的密度为空气密度的1.5～2倍，所以一旦泄露到大气中液化石油气易积聚在地势低洼处不易扩散，与空气混合后则会形成爆炸气体，遇明火则引发火灾和爆炸事故。
液态液化石油气比水轻，其密度为水的0.5～0.6倍，并随温度的升高而减小，随温度的降低而增加。
b、液化石油气的热值较高，其低热值为45.2～46.1MJ/Kg或
92.1～121.4KJ/m3。
燃烧时所需空气量大，其单位体积燃烧所需空气量是人工煤气的7～8倍，天然气的2.5～3倍。
4、沼气（生物气）：
各种有机物在一定温度、湿度、酸碱度和
隔绝空气的条件下，经过微生物发酵分解作用而产生的一种以甲烷为主要成分的可燃气体。
五、燃气爆炸极限
液化石油气 2～8%
天然气 5～15%
人工煤气 4.5～35.8%
形成爆炸的条件：
与空气（或氧气）混合；密闭空间；明火或静电
第二节 燃气输配一、城镇燃气的气质要求
1、焦油和灰尘 ＜10mg/Nm3
2、萘 冬季＜50mg 夏季＜100mg
3、硫化物 ＜20mg/Nm3
4、氨 50mg/Nm3
5、CO ＜10%
二、燃气生产与使用平衡方法
1、改变气源的生产能力和设置机动气源；
2、利用缓冲用户和发挥调度作用；
3、利用储气设备。
三、长输管线
1、长输管线设计要求
均采用钢管敷设
2、线路选择要求
遵守长输管线安全防火距离；
管道敷设尽量取直，尽可能通过开阔地区和地势平坦的地区；避免穿越矿藏区、风景名胜区、种植园；
避免穿越大型河流、沼泽、盐碱地等地质复杂的区域；尽量靠近公路敷设，少占耕地，方便运行管理和维修；
与重要铁路平行时，距离≥30m，穿越铁路时设复线，并设套管，套管设放散。
四、城镇燃气管网系统
1、管线敷设方式：
埋地、架空
2、管道输送压力划分
名称
压力（MPa）
高压燃气管道
A
2.5＜P≤4.0
B
1.6＜P≤2.5
次高压燃气管道
A
0.8＜P≤1.6
B
0.4＜P≤0.8
中压燃气管道
A
0.2＜P≤0.4
B
0.01≤P≤0.2
低压燃气管道
P＜0.01
3、城镇燃气输配系统
门站→加臭装置→计量装置→中压管网→调压装置→庭院管道
→居民楼→燃气灶
1）门站、储配站一般由储气罐、加压机房、调压计量间、加臭间、变电室、配电间、控制室、水泵房、消防水池、锅炉房、工具库、油料库、储藏室以及生产和生活辅助设施等组成。
2）门站的作用：
接收长输管道来气，并根据需要进行净化、调压、计量、加臭及向城镇燃气输配管网或储配站输送燃气。
3）储配站的主要作用：
接收由气源或门站供应的燃气，并根据需要进行净化、储存、加压、调压、计量、加臭后向城镇燃气输配系统输送燃气。
通常门站与储配站建设在一起，可以节约投资、节省占地、便于运行管理。
储配站内装机总台数不宜过多。
每1～5台压缩机宜另设1台备用。
4）调压站在城市燃气管网系统中是调节和稳定管网压力的设施。
通常由调压器、阀门、过滤器、安全装置、补偿器、旁通管及测量
仪表等组成。
5）门站和储配站的工艺设计应符合下列要求：
（1）功能应满足输配系统调峰的要求；
（2）站内应根据输配系统调度要求分组设置计量和调压装置，装置前应设过滤器；门站进站总管上宜设置分离器；
（3）调压装置应根据燃气流量、压力降等工艺条件确定设置加热装置；
（4）站内计量调压装置和加压装置应根据工作环境要求或在厂房内布置，在寒冷或风沙地区宜采用全封闭式厂房；
（5）进出站管线应设置切断阀门和绝缘法兰；
（6）储配站内进罐管线上宜设置控制进罐压力和流量的调节装置；
（7）当长输管道采用清管工艺时，其清管器的接收装置宜设在
门站内；
（8）站内管道上应根据系统要求设置安全保护及放散装置；
（9）站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修；
（10）其爆炸危险区域等级和范围的划分宜符合规定；
（11）相关厂房和装置区内应装设可燃气体浓度检测报警装置；
（12）储气罐和压缩机间、调压计量间等具有爆炸危险地生产用房应有防雷接地设施；
（13）压缩机间、调压计量间等具有爆炸危险地生产用房应符合现行的国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的“甲类生产厂房”设计的规定。
6）燃气加压设备的选型应符合下列要求：
（1）储配站燃气加压设备应结合输配系统总体设计采用的工艺流程、设计负荷、排气压力及调度要求确定；
（2）加压设备应根据吸排气压力、排气量选择机型。
所选用的设备应便于操作维修、安全可靠，并符合节能、高效、低震和低噪音的要求；
（3）加压设备的排气能力应按厂方提供的实测值为依据。
站内加压设备的型式应一致，加压设备的规格应满足运行调度要求，并不宜多于两种。
7）压缩机间的工艺设计应符合下列要求：
（1）压缩机宜按独立机组配置进、出气管、阀门、旁通、冷却器、安全放散、供油和供水等各种辅助设施；
（2）压缩机的进、出气管宜采用地下直埋或管沟敷设，并宜采取减震降噪措施；
（3）管道设计应设有能满足投产置换，正常生产维修和安全保护所必须的附属设备；
（4）压缩机宜采取单排布置；
（5）压缩机之间及压缩机与墙壁之间的净距不宜小于1.5m；
（6）重要通道的宽度不宜小于2m；
（7）机组的联轴器及皮带传动装置应采取安全防护措施；
（8）高出地面2m以上的检修部位应设置移动或可拆卸式的维修平台或扶梯；
（9）维修平台及地坑周围应设防护栏杆。
8）调压站与调压装置
（1）调压箱（悬挂式）
a、箱底距地坪的高度宜为1.0～1.2m，可安装在建筑物的外墙或悬挂于支墩上，当安装在用气建筑物的外墙时，调压器的进出口管径不宜大于DN50；
b、到建筑物的的门、窗或其他通向室内孔槽的水平净距应符合：
调压器进口压力不大于0.4MPa时，不应小于1.5m；
调压器进口压力大于0.4MPa时，不应小于3.0m；
调压箱不应安装在建筑物的窗下和阳台下的墙上；不应安装在室
内通风机进风口墙上；
c、墙体应为永久性的实体墙，耐火等级不应低于二级。
（2）调压柜（落地式
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