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燃气的特性与危害性

  
评论: 更新日期:2011年04月16日



  三、液化石油气气态比重对安全使用的影响

  如前所述,液化石油气气态的比重是空气的152倍,比空气重。又由于挥发扩散较慢,因此,液化石油气跑人大气后,积存在低洼处或地面上的空气中,越积越多,积到爆炸极限的浓度,遇到明火、火花,就会发生爆炸或着火事故。

  北京某灌瓶厂,在检修3号残液罐时,自行主张,利用夜间停产的时间,打开气相闸门直接在院内放散,放出的液化石油气就象下大雾一样,在灌瓶厂院内积存着。由于距3号残液罐5m远的地方,暖气沟的一块盖板未盖好,液化石油气窜入了暖气沟,沿暖气沟又窜入了锅炉房。当检修工人到锅炉房休息吸烟时,火柴刚划着,立即产生一道火光引起锅炉房空间爆炸,两台锅炉的炉墙被炸得粉碎,水平烟道全部炸毁。走到锅炉房门口的一位工人,被冲击波冲出12m多远。

  液化石油气不但易积存在低洼处,遇明火爆炸,而且爆炸后造成的伤亡比煤气还要严重得多。如石景山古城的一个煤气用户,临睡觉前烧了一壶开水忘记关火,水开后溢出将火扑灭,煤气继续跑入房间,当住户的人夜间上厕所开灯时,立即引起了空间爆炸,爆炸的冲击波对门窗破坏得很严重,但侥幸的是整个一层楼无1人伤亡。又如:1979年某厂也发生了一起焦炉煤气用户的室内空间爆炸事故,这是用户偷气造成的。炸得比古城那次事故更严重,整个第五层三个单元门窗全部被炸毁,但三个住户也无1人伤亡。这主要是因为煤气的比重比空气小,漏出的气浮在室内的屋顶部分,或是上部的浓度大,下部的浓度小。

  液化石油气的事故对人的伤亡要比煤气大得多。
  北京某饭店,由于50kg大瓶的瓶库内的“U”型压力计玻璃管下部的弯管部分被碰断,库内跑了大量的液化石油气,并从瓶库的门缝窜人到生产操作车间。由于液化石油气气体比重比空气大,所以跑出的液化石油气在地面上聚集起来,当瓶库的管理人员因换气瓶而打开瓶库门时,又使扩散到瓶库内的大量液化石油气窜入到生产操作间,遇着明火,立即造成了室内空间爆炸。致使在场的4名工作人员全烧成重伤,其中1人经抢救无效死亡。
  这些血的教训,都说明液化石油气的气体比空气重,附在地面上,甚至能钻到人的衣服内或被人吸入肺部,燃烧时一起燃烧。因此,虽是火光一闪,却烧伤惨重。

  四、液化石油气气化特性的危害
  液化石油气由于沸点很低,如丙烷为-4207℃,故液化石油气的液体,由带压的密闭容器内泄漏到大气里,或容器爆破后跑出来的液体变为常压后,气化速度相当快,且体积很快就扩大到250300倍。如115kg(355)满装的液化石油气全跑出变为气体后,能变成887510650升液化石油气的气体。又因液化石油气的爆炸极限很低,一般为2%~9%。当与周围空气混合时,就会形成(443750532500)(98611118333)升爆炸气体,即(4437505325)(98611118333)m3爆炸气体。这么大体积的爆炸气体按1m深计算,附在地面上,能占有(2l×2123×23)(99×99108×108)m2,就等于16m2的房间的6个到33个房间全部有1m厚的爆炸气体。这么大面积的任何一个角落,只要有一星火花,就会立即引起爆炸。难怪即使跑出少量的液化石油气,爆炸后也会造成较大的损失。何况1瓶气全跑出后,一旦爆炸了,怎能不使一个家庭家破人亡呢!

  五、液化石油气膨胀系数大对安全使用的影响
  液化石油气液体的膨胀系数比水大得多,约是水的1016倍。所以液化石油气贮、运容器最怕超量灌装或超温使用。因此对容器的充装系数和使用温度均作出了严格的、详细的具体规定,严禁超装和超温使用(以后详述)。这主要是因为超装,以及达到满装时,如果温度再升高,容器壁承受的压力的升压速度比饱和蒸气压的升压速度约高100倍,因此容器内的压力很快就会达到和超过容器的承受能力,容器很快就会自行爆炸。但有些用户对这一规定不够重视,结果造成了重大事故。某电焊条厂,用液化石油气燃料烘干电焊条。在使用中觉得烘干炉的火焰小,自以为是液化石油气的压力不足,实际是由于减压器出口压力低造成的。但该厂不懂这方面的技术知识,以为把钢瓶的蒸气压加高就能解决。因此,专门加工了一个大水槽,水槽里加半槽水,把液化石油气钢瓶放在水里,水槽里面通上蒸气管,提高水温煮钢瓶。由于无人看管,水槽里的水达到近100℃,放在水槽内的钢瓶有一个未打开使用,因此造成了钢瓶爆炸。爆炸后跑出的液化石油气,遇到了烘干炉的明火,又引起了整个烘干车间的空间爆炸。有20多人伤亡,停产近一个月,造成严重的恶性事故。

  这种爆炸事故的主要原因就是由于液化石油气的液体膨胀系数大。对于钢瓶,当温度超过规定的使用温度60%时,液体很快就会充满整个钢瓶的气相空间。钢瓶内承受的压力就变为由于温度升高而引起的液体膨胀的压力,这种可达几十MPa的压力,钢瓶必然会爆炸。其次要原因是由于钢瓶制造质量低,钢瓶使用时间长,由于腐蚀、疲劳等原因降低了钢瓶的爆破压力。再加上液化石油气中,含丙烯等饱和蒸气压较高的组分多,在高温时,由于饱和蒸气压高,虽在液体未充满整个容器空间的情况下,也能使钢瓶爆炸,如丙烯在100℃时饱和蒸气压可达528MPa。因此,严禁在超装、超温下,贮存和使用液化石油气容器。

  六、液化石油气蒸发潜热对安全使用的影响

  液化石油气为液态贮存,气态使用。在蒸发过程中,如果钢瓶壁液面部分吸收热量的速度大于或等于蒸发速度时,其液体温度不产生变化。当蒸发速度快,使用时气量特别大时,瓶壁液面部分的吸热速度小于蒸发速度时,液体就会急剧降温,瓶体液面部分就会出现冷凝水。在这种情况下继续大量蒸发,瓶壁液相部分就会结冰。

  由于液体温度下降,气化速度就会减慢,对用户使用就很不利,贮存大罐产生罐壁气相部分和液相部分的温差,即气相部分温度高而膨胀,液相部分因结冰而收缩。当过于严重时,就会引起罐壁裂缝。此即为球罐上温带易产生裂缝的原因之一。

  有些用户不明白这个蒸发潜热的道理,为了出气快,对钢瓶采取了不正确的方法,进行加热,结果出现了钢瓶破裂事故,造成了损失。

  另外,由于气化潜热的存在,在液相跑出变成气体的过程中要吸收热量,1kg液化石油气的液体变为气体后要吸收41868kJ(199kcal)的热量。当接触到人的皮肤时,此处皮肤的热量便会被液化石油气吸收,皮肤温度就会迅速下降,因而造成局部冻伤,这也需要加以预防和注意。

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