液化石油氣主要知識簡介一、主要成分液化石油氣是從石油的開采、裂解、煉制等生產(chǎn)過程中得到的副產(chǎn)品。液化石油氣是碳?xì)浠衔锏幕旌衔?，其主要成分包括：丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6）、丁烷（C4H10）、丁烯（C4H8）和丁二稀（C4H6），同時還含有少量的甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、戊烷（C5H12）及硫化氫（H2S）等成分。從不同生產(chǎn)過程中得到液化石油氣，其組成有所差異。在常壓條件下，液化石油氣C3、C4成分的沸點都低于常溫，容易汽化為氣體，由于C5以上成分的沸點較高，在C3、C4等汽化之后仍以液態(tài)殘留在容器之中，因此稱為殘液。我國民用液化石油氣殘液含量較高。二、主要物理性質(zhì)1．相對密度液化石油氣是混合物，其相對密度隨組成的變化而變化。一般認(rèn)為，液化石油氣氣體的相對密度為空氣相對密度的1.2~2.0倍；液態(tài)相對密度大約0.51。2．液態(tài)體積膨脹系數(shù)液態(tài)液化石油氣的體積膨脹系數(shù)大約是同溫度下水的體積膨脹系數(shù)的10-16倍。因此，在給容器充裝液化石油氣時，液相不得充滿，而要留一定的空隙，以供受熱體積膨脹時占用。3．溶解度溶解度指液化石油氣的含水率。其特點是溫度升高溶解度增大。由于液化石油氣在水中具有一定的溶解度，因而在儲罐、鋼瓶等液化石油氣容器的底部經(jīng)常沉積著一定的水，需要定期排放。4．濃度爆炸極限、最小點火能量、燃燒熱值液化石油氣是碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮錆舛缺O限、最小點火能量及燃燒熱值隨組分的變化而發(fā)生一定的變化。但是，一般認(rèn)為液化石油氣在空氣中體積濃度爆炸極限約為1.5%~9.5%，最小點火能量低于0.3毫焦耳，燃燒熱值為92092~12139千焦/立方米。5．電阻率液化石油氣的電阻率約為1011~1014歐*厘米。據(jù)測定，液化石油氣從容器、設(shè)備、管道中噴出時產(chǎn)生的靜電位可達(dá)9000伏。三、液化石油氣的火災(zāi)危險性1．易爆炸液體石油氣體與空氣混合達(dá)到一定比例（或濃度）時，遇火源即能引起著火爆炸。這個遇火源能夠發(fā)生爆炸（著火）的濃度范圍，叫做爆炸（著火）濃度極限（簡稱爆炸極限），通常用體積百分比（%）來表示。液化石油氣的爆炸極限約1.5%~9.5%。這就是說，當(dāng)液化石油氣在空氣中的濃度達(dá)到1.5%~9.5%這個范圍時，混合氣體遇火源就能著火爆炸；當(dāng)液化石油在空氣中的濃度低于1.5%時，因可燃?xì)怏w不足，混合氣體不燃燒、不爆炸，1.5%叫做液化石油氣的爆炸下限；當(dāng)液化石油氣在空氣中的濃度高于9.5%時，因氧氣不足，混合氣體也不燃燒、不爆炸，9.5%叫做液化石油氣的爆炸上限。液化石油氣在空氣中的濃度處于爆炸下限或爆炸上限時，混合氣體遇火源一般只是發(fā)生爆燃。爆燃所產(chǎn)生的壓力一般不會超過405千帕（4個大氣壓）。但當(dāng)液化石油氣在空氣中的濃度超過爆炸下限，特別是達(dá)到反應(yīng)當(dāng)量濃度（約為4.0%），則發(fā)生威力最大的爆炸。爆炸時所產(chǎn)生的壓力可達(dá)709千帕（7個大氣壓），爆炸后壓力還會不斷激增，并伴有震耳的聲響。因為液化石油氣的爆炸下限低，只要泄漏出少量的氣體，就會很快在一定的范圍內(nèi)與空氣形成爆炸性混合氣體，所以說液化石油氣極易燃。2．易燃燒液化石油氣屬于一級可燃?xì)怏w，比煤氣（一氧化碳）、汽油等物質(zhì)更易燃。液化石油氣不但易燃，而且燃燒時發(fā)出的熱量（熱值）和火焰溫度也很高。其熱值大于15605.5千焦/公斤（91272千焦/立方米)，火焰溫度高達(dá)2120℃。著火時熱輻射很強(qiáng)，極易引燃、引爆周圍的易燃、易爆物質(zhì)，使火勢擴(kuò)大。3．易膨脹儲存在容器內(nèi)的液化石油氣，在一定的溫度和飽和蒸氣壓下是處于氣液共存的平衡狀態(tài)。隨著溫度的升高，液態(tài)體積會不斷膨脹，氣態(tài)壓力也會不斷增大。大約溫度每升高1℃，體積膨脹0.3~0.4%，氣壓增大約19.6~29.4千帕。溫度越高則體積膨脹得越厲害，氣壓也增得越大。根據(jù)液化石油氣的這一物理特性，國家規(guī)定按照純丙烷在48℃時的飽和蒸氣壓確定鋼瓶的設(shè)計壓力為1568千帕，按照液態(tài)純丙烷在60℃時剛好充滿整個鋼瓶來設(shè)計鋼瓶的內(nèi)容積。并規(guī)定鋼瓶的灌裝量每升不大于0.42公斤。若按規(guī)定的灌裝量灌裝，在常溫下，液態(tài)體積大約只占據(jù)鋼瓶內(nèi)容積的85%，還留有15%的氣態(tài)空間供液態(tài)受熱膨脹。在正常情況下環(huán)境溫度不會超過48℃，鋼瓶是不可能爆炸的，但是，如果讓鋼瓶接觸熱源，那就很危險了。4．易氣化液化石油氣在常溫常壓下為氣態(tài)，它是在低溫或高壓的條件下被壓縮液化成液態(tài)，儲存在耐壓容器中。液態(tài)液化石油氣在常壓（1個大氣壓）下的沸點為－42.1~0.5℃即液體開始沸騰氣化時的溫度。因此，液態(tài)液化石油氣在常溫常壓下極易氣化。1升液體可氣化為250~300升氣體。氣態(tài)液化石油氣的相對密度為空氣的1.5倍~2.0倍。由于它比空氣重，因而不易擴(kuò)散掉，能長時間飄浮在地面或流向低洼處積聚。因此，在儲存，灌裝、運輸、使用液化石油氣的過程中，一旦發(fā)生液體泄漏，就極易釀成大面積的火災(zāi)或爆炸事故。5．易產(chǎn)生靜電液化石油氣從管口，噴嘴或破損處高速噴出時能產(chǎn)生靜電。據(jù)試驗，液化石油氣噴出時產(chǎn)生的靜電電壓可高達(dá)數(shù)千乃至數(shù)萬伏。其主要原因是因為液化石油氣是一種多成分的混合氣體，氣體中含有液體或固體雜質(zhì)，在高速噴出時與管口、噴嘴或破損處產(chǎn)生了強(qiáng)烈摩擦。液化石油氣中所含的液體或固體雜質(zhì)越多，產(chǎn)生的靜電荷就越多；氣體的流速越快，產(chǎn)生的靜電荷也越多。據(jù)測定，當(dāng)靜電電壓在350~450伏時，所產(chǎn)生的放電火花就能引起可燃?xì)怏w燃燒或爆炸。由于液化石油氣氣體從管口、噴嘴或破損處高速噴出時，極易產(chǎn)生高電位靜電，所以其放電火花足以引起火災(zāi)或爆炸事故。6．有腐蝕性液化石油氣中大都含有不同數(shù)量的硫化氫。硫化氫對容器內(nèi)壁有腐蝕作用；硫化氫的含量越高，對容器的內(nèi)壁腐蝕越快。據(jù)有的地方測定，硫化氫對鋼瓶的內(nèi)壁腐蝕速度高達(dá)0.1毫米/年。由于液化石油氣容器是一種受壓容器，內(nèi)腐蝕可以不斷地使容器壁變薄，降低容器的耐壓強(qiáng)度，縮短容器的使用年限，導(dǎo)致容器穿孔漏氣或爆裂，引起火災(zāi)爆炸事故。同時，容器內(nèi)壁因受到硫化氫的腐蝕作用，還會生成黑褐色的硫化亞鐵（FeS）粉末，附著在器壁上或沉積于容器底部。這種硫化亞鐵粉末如隨殘液倒出，或使空氣大量進(jìn)入排空液體的容器內(nèi)，硫化亞鐵粉末會與空氣中的氧發(fā)生氧化反應(yīng)，放熱而自燃，生成氧化鐵（Fe3O4）和二氧化硫（SO2）。這種自燃現(xiàn)象也易造成火災(zāi)爆炸事故。此外，液化石油氣對人體中樞神經(jīng)有麻醉性，當(dāng)空氣中液化石油氣的濃度高于10%時，就會使人頭昏，以至窒息死亡。而且，液化石油氣中的硫化氫是有毒害性的，當(dāng)空氣中硫化氫的含量高于10~15毫克/米3時，會使人中毒，另外，液化石油氣在不完全燃燒時會產(chǎn)生一氧化碳毒氣。因此，在儲存、灌裝、使用液化石油氣時要有良好的通風(fēng)，在滅火時也要加以注意。四、液化石油氣的燃燒條件液化石油氣具有易燃、易爆的特性，但燃燒和爆炸是有一定條件的。液化石油氣發(fā)生燃燒或爆炸，必須同時具備以下三個條件：第一、要有一定數(shù)量的可燃?xì)怏w。只有當(dāng)液化石油氣在空氣中的濃度達(dá)到爆炸極限范圍時，才能燃燒或爆炸。若液化石油氣在空氣中的濃度高于9.5%，如重新遇到空氣，就仍有燃燒或爆炸的危第二節(jié)第三節(jié)險。第二、要有充足的空氣，要使液化石油氣發(fā)生燃燒或爆炸，需要有足夠的空氣與之混合。如果空氣量不足，燃燒就會逐漸減弱，直至熄滅。在空氣中氧氣約占21%，氮氣約占79%。當(dāng)空氣中的含氧量低于11.5%時，液化石油氣就不會燃燒或爆炸。一般來說，1立方米的液化石油氣完全燃燒大約需要30立方米的空氣。第三、要有著火源。凡能引起液化石油氣燃燒或爆炸的熱能源都叫著火源。如明火焰、赤熱的金屬、火星第四節(jié)和電火花等。要使液化石油氣發(fā)生燃燒或爆炸，著火源必須具有一定的溫度和熱量。一般認(rèn)為，由各組分混合組成的液化石油氣，其著火溫度約為430~460℃，最小點火能量約為0.31~0.38毫焦耳，引爆的最小電流強(qiáng)度為0.36~0.48安。極微小的火種，都足以引起液化石油氣的燃燒或爆炸。綜上所述，只有以上三個條件同時具備，并且相互作用，才能使液化石油氣發(fā)生燃燒或爆炸。這里，需要說明的是，燃燒與爆炸雖然都是液化石油氣與空氣中的氧氣在熱源的作用下進(jìn)行劇烈的化學(xué)反應(yīng)所表現(xiàn)出來的現(xiàn)象，但二者之間是有區(qū)別的。從消防的觀點來說，如果液化石油氣與空氣的混合是在燃燒過程中進(jìn)行的，如燃?xì)庾鲲垺⒑父畹?，則發(fā)生穩(wěn)定式的擴(kuò)散燃燒；如果液化石油氣從容器管口、噴嘴或破損處高壓噴出，受磨擦或其他著火源作用，則發(fā)生噴流式的擴(kuò)散燃燒；如果液化石油氣與空氣的混合是在燃燒之前進(jìn)行的，如氣體泄漏到空間與空氣混合達(dá)到著火（爆炸）濃度極限后，遇火源則發(fā)生瞬間燃燒，同時生成大量的熱和氣體，并以很大的壓力向四周擴(kuò)散，這種瞬間燃燒現(xiàn)象就是爆炸。五、液化石油氣防火、防爆的基本措施根據(jù)液化石油氣燃燒或爆炸的三個條件，就可以有針對性的采取相應(yīng)的預(yù)防措施，防止這三個條件同時存在并相互作用。防火防爆的基本措施是：1．管好氣源，杜絕泄漏在儲存、灌裝、運輸、使用液化石油氣的過程中，要禁止使用不合格的容器設(shè)備，禁止超量灌裝，防止設(shè)備泄漏或爆裂；要注意通風(fēng)，防止氣體泄露后沉積；要禁止亂倒殘液，禁止在地下建筑內(nèi)儲存、使用液化石油氣等等。2．隔絕空氣對液化石油氣來說，主要防止空氣進(jìn)入容器內(nèi)。因為空氣進(jìn)入容器內(nèi)，會在容器內(nèi)形成爆炸性混合氣體，這是十分危險的。所以，新制造的液化石油氣貯罐、槽車、鋼瓶在灌裝時要先抽成真空；貯罐、槽車、鋼瓶里的液化石油氣不能完全排放或使用完，應(yīng)留有余壓，并應(yīng)將閥門關(guān)緊，不讓余氣跑掉，等等。3．消除著火源液化石油氣鋼瓶不準(zhǔn)靠近高熱源，不準(zhǔn)與煤火爐同室使用；設(shè)備發(fā)生泄露，要立即禁絕周圍的一切火種，液化石油氣儲配、供應(yīng)站要劃定禁火區(qū)域，禁絕一切火源；嚴(yán)禁拖拉機(jī)、電瓶車和馬車進(jìn)入禁火區(qū)域，汽車、槽車進(jìn)入必須在排氣管上裝有防火罩；進(jìn)入站內(nèi)的工作人員必須穿防靜電鞋和防靜電服，嚴(yán)禁攜帶打火機(jī)、火柴，不準(zhǔn)使用能發(fā)火的工具；站內(nèi)的電氣設(shè)備必須防爆，貯罐、管道要有良好的排除靜電設(shè)施，貯罐區(qū)要安裝可靠的避雷設(shè)施；