安全培训资料：燃气的性质.docx
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燃气知识——燃气的性质
一、天然气的主要性质
（一）天然气的密度和相对密度
单位体积天然气的质量称为天然气的密度，单位为kg/m³。
天然气的相对密度是指在同温同压条件下，天然气的密度与空气的密度之比。
通常所说的天然气的相对密度，是指压力为101.325kPa（1个大气压）、温度为273.5K（即0℃）条件下天然气密度与空气密度之比，即天然气在标准状态下的相对密度。
常温、常压下甲烷的密度为0.7174kg/m³,相对密度为0.5548。
天然气的密度一般为0.75～0.80kg/m³,相对密度一般为0.58～0.62。
Pg=m/v
式中 Pg——天然气的密度，kg/m³;
m——天然气的质量，kg;
v——天然气的体积，m³。
（二）含水量
天然气中水汽的含量与输送温度、压力有关，常以绝对湿度、相对湿度和露点来表示其含量的多少。
1.绝对湿度
单位体积天然气所含水汽的质量，称为天然气的绝对湿度，单位为g/m³。
2.相对湿度
在给定条件下，天然气含水汽量与其饱和时含水汽量之比，称为天然气的相对湿度。
3.露点
在一定压力下，天然气含水量达到饱和时的温度，称为天然气的露点。
水汽在天然气中的存在具有潜在的危险，当输送温度降低到天然气的露点时，水汽会凝析出来，从而降低输气能力和降低热值，加速H₂S和CO₂对管道的腐蚀。
为此，输气之前，必须将天然气中的水汽尽量脱除，使得其露点低于输送温度。
（三）爆炸极限计算
爆炸极限不是一个固定值，它会随着混合气体原始温度、原始压力以及其中的惰性介质含量等因素而变化。
只含有可燃气体的混合气体的爆炸极限可按式（1-2）计算：
式中 L——混合气体的爆炸下（上）限，%;
L1,L₂,…,Ln——混合气体中各可燃气体的爆炸上（下）限，%
y₁,Y₂,…,yn——各组分体积分数，%。
二、燃气燃烧
（一）燃气着火温度
着火温度是指将物质在空气中加热时，开始并继续燃烧的最低温度，也叫燃点，亦称着火点。
可燃混合物只有达到着火温度后才能自燃。
着火温度并非可燃混合物的固定参数，当环境散热能力强时，着火温度将升高。
燃气开始燃烧时的温度称为燃气着火温度。
不同可燃气体的着火温度不同，在纯氧气中的着火温度比在空气中的数值低50～100℃。
（二）燃气的火焰传播速度
燃气、空气的混合气体中，火焰面向未燃气体方向传播或燃烧的速度叫燃烧速度或火焰传播速度。
人们将达到着火温度的燃气与空气混合气的瞬间燃烧称为点火。
燃烧首先从极薄的表面上开始，燃气分子同氧进行反应，产生的热同时使附近的混合气层点燃形成新的火焰面，并逐层传播。
燃烧速度是气体燃烧的最重要特性之一，其大小是与燃气的成分、温度、混合速度、混合气体压力、燃气与空气的混合比例有关。
如氢气的热传导系数大，燃烧速度快，而甲烷、丙烷、丁烷气体的热传导系数小，燃烧速度就慢。
燃气中如含惰性气体，火焰传播速度降低。
可燃气体温度上升，火焰传播速度和火焰温度也上升。
当空气量略低于理论空气量，即一次空气系数小于1时，燃烧速度为最大。
燃烧速度因火焰的方向而异，一般是向上最快，横向次之，向下最慢。
（三）热值单位的换算
热值定义：
1标准立方米某种气体完全燃烧放出的热量。
符号为q,单位为焦耳每立方米（J/m³）。
常用热值单位的换算：
1卡（cal）=4.186焦（J）;
1大卡=1kcal=1000卡；
1兆焦=1MJ=1000000J=239kcal;
大庆石油伴生气的低位热值为48.4MJ/m³（11562kcal/m³）;用气的低位热值为36.44MJ/m³（8709kcal/m³）;通常天然气的低位热值为36MJ/m³（8600kcal/m³）。
热值换算：
天然气=1;
焦炉煤气=0.471;
90*汽油（kg）=1.212;
电力（kW·h）=0.101;
标煤（kg）=0.834。
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