液化石油气管道阻火器
2024/5/23 12:59:04 点击：
液化石油气：一种由丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等组成的无色、无味、无毒且无腐蚀性的可燃气体。
液化石油气是在炼油厂内，由天然气或者石油进行加压降温液化所得到的一种无色挥发性液体。它极易自燃，当其在空气中的含量达到了一定的浓度范围后，它遇到明火就能爆炸。
经由炼油厂所得到的液化石油气主要组成成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯中的一种或者两种，而且其还掺杂着少量戊烷、戊烯和微量的硫化物杂质。如果要对液化石油气进行进一步的纯化，可以使用醇胺吸收塔将其中的氧硫化碳进行吸收脱除，最后再用碱洗去多余的硫化物。
经由天然气所得到的液化气基本不含有烯烃。液化石油气主要是碳氢化合物所组成的，其主要成分为丙烷、丁烷以及其他的烷烃等。当然，液化石油气的成分组成也是有标准的，并不是该成分组成的所有物质都可以称为液化石油气，只有气体组成成分丙烷加丁烷百分之比超过百分之六十才可以被称为液化石油气。当然，并不是所有的标准都是一样的，在国外，他们对于液化石油气的规定就比较讲究，它的定义需要根据季节的变化来对丙烷和丁烷的成分进行调整。但是我国的液化石油气主要是对家庭进行使用，由此便没有那么多的讲究，如果是要将其运用到工业上来，我们就需要对液化石油气的组成标准制定进一步更加细化的配比规则了 [1]。
用液化石油气作燃料，由于其热值高、无烟尘、无炭渣，操作使用方便，已广泛地进入人们的生活领域。此外，液化石油气还用于切割金属，用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。
随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面，液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。催化裂解气的主要成份如下（%）：氢气5～6、甲烷10、乙烷3～5、乙烯3、丙烷16～20、丙烯6～11、丁烷42～46、丁烯5～6，含5个碳原子以上烃类5～12。用来生产合成塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。 [2]
由炼厂气或天然气加压降温液化得到的一种无色挥发性液体，易燃。空气中液化石油气含量达一定浓度范围时，遇明火即爆炸。由炼厂气得到的液化石油气，主要组分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯（可以是一种或几种烃的混合物），并含有少量戊烷、戊烯和微量硫化物杂质。其中氧硫化碳用醇胺吸收塔脱除，并用碱洗法去除硫化物 [1]。由天然气（包括油田伴生气）得到的液化气基本上不含烯烃。炼油厂汽油稳定操作塔顶产品为液化石油气。可用作发动机燃料、家用燃料、基本有机合成原料等。
液化石油气与石油和天然气一样，是化石燃料。液化气是在石油炼制过程中由多种低沸点气体组成的混合物，没有固定的组成。主要成分是丁烯、丙烯、丁烷和丙烷。尽管大多数能源企业都不专门生产液化石油气，但由于它是其他燃料提炼过程中的副产品，所以含有一定产量。
炼油厂在生产其他较为常用的燃料过程中生产液化石油气。
能源企业从地下汲取的天然气中，90%是甲烷。其余是各种液化石油气，从天然气提炼的液化石油气产量多少不等，一般在1%到3%。此外，液化石油气还可从原油中分离。精炼过程会有大约3%的液化石油气产量，如果对炼油厂设备进行优化集中提炼液化石油气，这一产量可以达到30%-40%。液化石油气气体的密度其单位是以kg/m3表示，它随着温度和压力的不同而发生变化。因此，在表示液化石油气气体的密度时，必须规定温度和压力的条件
液化石油气的主要成分是丙烷和丁烷。
丙烷的沸点是-42℃，因此是特别有用的轻便燃料。这就意味着即使温度很低，丙烷从高压容器释放后，也能立刻汽化。因此它是清洁燃料，不需要许多设备使其汽化并与空气混合。一个简单喷嘴就足够了。
丁烷的沸点约为-0.℃，温度很低时不会汽化。因此丁烷的用途有限，需与丙烷混和使用，而非单独使用。
每磅（1磅=0.45公斤）丙烷可以产生21548BTU（英制热量单位，1BTU=1055J）的能量，而每磅丁烷可产生21221BTU。下面是液化石油气与其他燃料产生的能量对比：
丙烷：21500BTU/磅
丁烷：21200BTU/磅
汽油：17500BTU/磅
煤：10000BTU/磅
木材：7000BTU/磅
成分：较多：“丙烷、丁烷”。较少：“乙烯、丙烯、乙烷、丁烯”等。
外观与性状：无色气体或黄棕色油状液体有特殊臭味。
密度：液态液化石油气580kg/m3，气态密度为：2.35kg/m3，气态相对密度：1.686（即设空气的密度为1，天液态液化石油气相对于空气的密度为1.686）
引燃温度：426～537℃
爆炸上限（V/V）：9.5%
爆炸下限（V/V）：1.5%
燃烧值：45.22～50.23MJ/kg
液化石油气气体的密度其单位是以kg/m3表示，它随着温度和压力的不同而发生变化。因此，在表示液化石油气气体的密度时，必须规定温度和压力的条件。
液化石油气液体的密度以单位体积的质量表示，即kg/m3。它的密度受温度影响较大，温度上升密度变小，同时体积膨胀。由于液体压缩性很小，因此压力对密度的影响也很小，可以忽略不计。
相对密度由于在液化石油气的生产/储存和使用中，同时存在气态和液态两种状态，所以应该了解它的液态相对密度和气态的相对密度。
液化石油气的气态相对密度，是指在同一温度和同一压力的条件下，同体积的液化石油气气体与空气的质量比.求液化石油气气体各组分相对密度的简便方法，是用各组分相对密度的简便方法，是用各组分的相对分子质量与空气平均相对分子质量之比求得，因为在标准状态下1mol气体的体积是相同的
危险特性
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（1）液化石油气的易爆特性
液化石油气第一个特点也是最大的特点就是液化石油气的易爆性。一般当发生液化石油气安全事故的时候都会出现爆炸的情况，而且在燃烧之前爆炸。主要的原因是因为液化石油气的热值比较高，单单从热值来进行比较液化石油气要比普通的煤气的热值要高出好几倍，所以当液化石油气出现安全事故时就会出现爆炸的情况。在爆炸之后就会出现燃烧现象，液化石油气的燃烧也与爆炸的威力相似，破坏性大。
（2）液化石油气的易燃特性
液化石油气具有石油的主要成分，这些成分包括丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等，成分都是典型的烃类化合物，也具备烃类化合物最大的特点就是易燃性。而且液化石油气成分中包含的这些烃类化合物的闪点和自燃点都是非常低的，很容易引起燃烧。
（3）液化石油气的毒性
液化石油气是一种有毒性的气体，但是这种毒性的挥发是有一定条件的。只有当液化石油气在空气中的浓度超过了10%时才会挥发出让人体出现反应的毒性。当人体接触到这样的毒性之后就会出现呕吐、恶心甚至昏迷的情况，给人体带来极大的伤害。
（4）液化石油气的易流性
液化石油气是非常容易流淌的，一旦出现泄漏的情况液化石油气就会从储存器里流淌出来。而且一般情况下1升的液化石油气在流淌出来后就会挥发成350升左右的气体，这些气体在遇到电的时候就会产生燃烧的现象，造成严重的火灾
产生危险原因
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1.液化石油气泄漏的原因分析
泄漏爆炸的实质是化学性爆炸，它是液化石油气泄漏后与空气结合，形成爆炸性混合物，达到爆炸极限遇明火发生爆炸。液化石油气爆炸威力极大，1kg液化石油气的爆炸的威力相当于4～10kgTNT炸药的当量。液化石油气火灾爆炸事故中因泄漏而引起的最为常见，发生的概率最大。
形成液化石油气泄漏的主要原因有以下几点：
（1）储存液化石油器的设备质量低劣
储存液化石油气的容器的质量不好，如设备选材不当、设计存在缺陷、生产制造过程中不符合要求，都可能会降低产品的质量，或缺乏必要的安全装置（液面计、安全阀、压力计、放空管等），就会很容易造成液化气泄漏。
（2）储罐安全附件失效
如果液化石油气储罐的安全附件（压力表、液位计、温度计、安全阀、排污管等）失效，很容易造成储罐超装或超压，导致罐体开裂引起泄漏；另外，如果安全附件与罐体的连接部位结合不严，阀门法兰的密封垫片老化，旱缝质量差，耐压强度低而发生破裂，很容易引发液化石油气泄漏。
（3）人为失误
生产、使用和储存液化石油气过程中，由于错误操作、违章操作、盲目指挥和设备检修保养不善很容易导致出现物料的跑、冒、滴、漏事故，以及在输送作业中，泵密封不严，开关、法兰连接不严，擅自提高本的输送压力，使管线破裂，或管子连接不牢。
2.液化石油气蒸汽爆炸的几种原因
蒸汽爆炸是一种因液化石油气泄放而形成的物理爆炸，当液化气突然降压时，储罐中的液体处在相对过热状态，如果过热度比较大，会造成过热液体的猛烈蒸发，引起蒸汽爆炸。其特点是爆炸过程中有相变发生，是液相急剧气化而引起的爆炸，爆炸能量来自沸腾液体和蒸汽的膨胀。
（1）过量充装
液化石油气具有受热膨胀的特性，液化石油气的比重随温度的升高而变小，体积则增大。液态体积膨胀率比水的大10～16倍。液化石油气温度每升高一度，体积膨胀约为0.3%～0.4%，气压增大0.02～0.03MPa。由于液体实际是不可压缩的，倘若容器的全部容积充满石油气，即使温度升高不多易能因液体膨胀而产生很大的压力，造成容器的变形爆炸。如果受到火焰烘烤，温度升高到大约60度罐内会充满液态，罐体的膨胀力将直接作用于罐壁，经实验测定和理论计算，满的液化石油气钢瓶，温度升高1℃，瓶内压力增加10～20个大气压。当超过储罐的安全设计压力，易引起储罐薄弱处形成裂缝导致液化气泄漏，如果裂口过大、泄压过快或超量灌装或满液，遇到阳光照射或其他情况使温度升高时就引起蒸汽爆炸。过量充装引发的蒸汽爆炸事故为数不少，西班牙发生的一起液化丙烯槽车爆炸事故的原因就是充装过量。
（2）高温烘烤
火场中受到火焰烘烤作用的液化石油气储罐存在发生蒸汽爆炸的危险。容器周围火焰的辐射热量传入容器后使器内液体沸腾产生高压，而且由于容器暴露于火中，受高温影响容器材质的抗拉强度急剧下降，使容器不能承受安全阀的设定压力，压力达到安全阀设定压力时安全阀将会破裂开启。而实际上，安全阀的设定压力较高，即使安全阀开启快速排气，容器也可能会因压力增大开裂继而印发蒸汽爆炸。
（3）机械碰撞
机械碰撞引起蒸汽爆炸的原因是机械碰撞使容器遭受损坏，罐内压力瞬间降低而引发蒸汽爆炸。机械碰撞的危险主要来自于运输过程中液化石油气槽车的脱轨倾覆、运输中槽车的碰撞以及周围物件（如吊车等）对容器的撞击等。
（4）设备缺陷
如果设备本身存在缺陷（设备材质的因素、焊接技术差）能够导致容器出现较大裂缝，泄漏产生蒸汽爆炸。在使用过程中由于腐蚀等原因引起器壁变薄也会导致容器强度下降。就可能出现较大裂缝并最终导致发生蒸汽爆炸。
3.液化石油气爆炸的防范措施
防止液化石油气爆炸事故的发生应该从加强行政管理、优化工艺和设备、严格操作、加强平时的安全教育和科学的应急措施演练等方面入手预防发生泄漏。一旦发生泄漏，要积极应对，采取合理的措施，科学有效的制止泄漏，防止发生爆炸。不可盲目处置防止事故扩大。如果发生泄漏起火事故，应采取用水降温的方法冷却受火焰烧烤的储罐避免发生蒸汽爆炸，造成更加严重的后果。
（1）防止泄漏的发生
首先，储存设备要严密不漏，为此要求按规定制造，并做技术检验合格方可投入使用，在使用过程中，要定期检查，注意防漏除漏。储存设备要安装必要的安全装置，要建立安全操作规程，并严格执行。其次，对设备材料的选择要适当，要具有良好的防腐性能；密封结构设计应合理，并尽量减少连接部位；旱缝质量要保证，输送管道尽量采用无缝钢管。储存设备不得靠近热源，严禁用明火检漏，可用肥皂水检漏。储存场所要通风良好，不可把储存设备设在地下室。设在室外应采取遮阳防晒措施。储存场所严禁生产操作中应注意防止出现操作失误、错误操作、违章操作；加强业务培训和职业使用明火和非防爆的电气设备。再次，加强安全教育，提高责任感和消防安全意识，减少人为造成的事故发生。
（2）泄漏事故处理
发生泄漏事故后，要积极应对，事故单位可采取一定的疏散和应急措施。消防部门到达现场后可采取建立警戒区。立即根据地形、气象等，在距离泄漏点至少800米范围内实行全面戒严。划出警戒线，设立明显标志，以各种方式和手段通知警戒区内和周边人员迅速撤离，禁止一切车辆和无关人员进入警戒区。消除警戒区内的火种。立即在警戒区停电、停火，灭绝一切可能引发火灾和爆炸的火种，以防止爆炸事故发生，造成更大的危害。进入危险区前用水枪将地面喷湿，以防止摩擦、撞击产生火花，作业时设备应确保接地。喷雾稀释。用喷雾水枪对泄漏的蒸汽进行稀释，降低警戒区内的液化石油气浓度，并利用侦检仪器不断的检测空气中液化石油气的浓度，采取科学方法制止泄漏。
液化石油气是易燃易爆的危险品，在储存和运输过程中屡屡有发生火灾爆炸事故，造成严重的后果。对其火灾爆炸的类型和原因进行研究，有助于减少同类事故的发生，了解一些常见的防范措施，有助于消防人员在处理同类事故时，能够及时采取积极有效的措施，最大限度的减少事故造成的伤害，降低损失 [7]。
储存安全技术
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（1）存储的防火技术
在液化石油配置地址选择过程中，应该选择在城市边缘位置，同时选择明火以及散发火花的下风向以及侧方向，在它的周围建立一道实体墙，需保证实体墙达到指定高度，在辅助区域之内设立配电室、办公室、值班室等等，在生产之内设置存罐区、烃泵室、压缩机室等等，同时也需要设置相应的设备，严格按照安全技术要求展开工作。布置独立的压缩机室、烃泵室等场所，防火间距也需要达到指定距离。
（2）存储承压储罐技术要求
要保障储罐石油各种承压储罐与相关安全技术规定相符合，因此压力计、阻火器、安全阀、呼吸阀等等设备都需要处于完好无缺的状态中。液化石油气需要保持在指定温度之下，没有任何绝热措施时，需要设冷水喷淋设备，这样能够达到降温的主要目的。
（3）储罐的处理技术
在设置罐区防火护堤过程中，应该设置水封井，并且在出口管道上设置切断阀门。一些存储沸点较低的危险物品，需要液体在蒸汽压完成后，然后在按照液体的操作要求，防止空罐在液体进入后，产生破坏作用。
（4）气瓶仓库的技术
设置专用存储仓库，仓库的建立需要按照具体要求来进行建立，在仓库内不能有暗道、地沟等状况，严禁火种或者热源。在仓库内应该设置通风设备，保持设备的干燥，防止有阳光直接射入到气瓶中，同时也不能运用电磁起机械，设备的瓶颈应该旋紧，同时在气瓶上应该设置防震圈，在进库时或者搬运时，不能发生碰撞或者敲击的现象。
（5）气瓶的处理技术
气瓶和另外一些比较危险的化学物品，应该按照如下存储规定进行存储：气瓶整齐放置，并且将瓶帽戴好。在立放过程中，需要固定住，留有一定的通道。在进行横放过程中，头部需要保持一致的方向，对垛高也有着很严格的要求，通常状况下，一些特殊物质的气瓶需要按照特殊规定来存放。一些已经退库的空瓶之内的气体，需要保持余压 [6]。
液化石油气管道阻火器，也称为防火器，是一种重要的安全设备，其主要作用是防止外部火焰窜入存有易燃易爆气体的设备或管道内，以及阻止火焰在设备或管道间蔓延。
液化石油气管道阻火器的工作原理基于其特殊的结构设计。它通常由能够通过气体的许多细小、均匀或不均匀的通道或孔隙的固体材质所组成。这些通道或孔隙的尺寸设计得尽量小，只要能够通过火焰就可以。当火焰进入阻火器后，会分成许多细小的火焰流。由于通道或孔隙的传热面积很大，火焰在通过通道壁并进行热交换之后，温度会迅速下降，从而达到熄灭火焰的效果。
此外，随着阻火器通道尺寸的减小，自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少，而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加，这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减小到某一数值时，这种器壁效应就造成了火焰不能继续进行的条件，火焰即被阻止。
液化石油气管道阻火器广泛应用于加热燃料气、天然气、石油液化气的管路上及油气回收、煤矿瓦斯排放、气体分析等系统。它能有效地保证气体管道及气体使用点的安全运行。此外，阻火器还可以在高寒地区低温条件下使用，并且可以与通气管配套或单独使用。
在安装和使用液化石油气管道阻火器时，需要注意以下几点：
- 阻火器应安装在接近点火源的位置，以确保其能够及时有效地阻止火焰的蔓延。
- 阻火器应垂直安装在立管上，但也可以水平或其他角度安装使用，只需按照火焰可能的传播方向安装即可。
- 阻火器的安装方向和使用方向要区分清楚，单向阻火器不能反装，否则阻火效果会大大降低。
- 在实际使用中，用户应考虑阻火器的安装方向与其他设备的关系，从而形成一个安全的系统。
总之，液化石油气管道阻火器是保障气体管道安全运行的重要设备，用户在使用时应严格遵守相关规定和操作规程，确保其正常有效地工作。
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