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浅谈室内燃气安全事故剖析与安全对策

论文关键词:户内燃气事故 CO中毒 爆炸

论文摘要: 居民燃气用户多集中人员密集区,一旦发生燃气事故,不仅伤及自己,还会殃及邻里, 后果严重。本文对室内燃气安全事故的特点及其类型进行了层层剖析,并对其中存在问题与对策建议作了详细的阐述,供大家参考。 1 前言 随着城市燃气的快速发展、供气范围的不断扩大、用户数量的增长,与燃气有关的各类风险因素不断增加,用气安全问题也日益突出,户内燃气事故屡有发生,且造成的人员伤亡、财产损失事件也呈逐年上升趋势,这一状况已经引起了各方面的高度重视。 为了有效的防止户内燃气事故的发生,改变燃气安全管理多注重“事后过程”,缺少预见性的现状,有必要对户内天然气事故的原因、规律、危害进行分析,并找出安全隐患与户内事故的关系。在此基础上,实施户内天然气风险评估,并逐步建立燃气风险管理体系,使安全管理从事故一调查一整治一再事故的事后处理的被动循环,改变为事先分析、预测、主动防范及控制分析的管理,从而最终保证燃气企业的安全管理朝着科学化和规范化的方向发展,使燃气事故及造成的危害控制在最低程度。 2 室内燃气安全事故的特点及其类型 2.1 室内燃气事故的特点 2.1.1 突发性。燃气事故发生往往都很突然,根本意识不到,这使得居民用户不能及时采取措施进行有效地的防范。 2.1.2 危害性。燃气事故发生后,不管是中毒还是发生爆炸,都会带来生命财产的损失,尤其是发生爆炸时损失巨大。 2.1.3 社会性。燃气泄漏会污染空气、水源;发生爆炸事故不仅造成用户自己的财产损失生命安全,还会影响邻居的财产损失生命安全。 2.1.4 复杂性。燃气事故中的`火灾、爆炸及中毒,往往还伴随着机械伤害、腐蚀伤害、高温灼伤等,给救治伤员工作带来了很大的困难。 2.2 室内燃气事故的类型 2.2.1 CO中毒。引起CO中毒的起因主要有两个方面:一是人工煤气泄漏引起的。由于人工煤气中含有CO,泄漏后极易引起CO中毒;二是燃气不完全燃烧产生的烟气中含有的CO未排出室内,在室内大量积聚,引起CO中毒。 2.2.2 燃气爆炸。燃气与空气或氧气混合,当燃气达到一定浓度时,就会形成有爆炸危险的混合气体,这种气体一旦遇到明火就会发生爆炸。爆炸的破坏力与混合气体的体积、浓度和房屋结构有关。爆炸造成的损失与破坏的主要原因在于产生的高温、高压和冲击波。 3 事故原因分析 3.1 燃气用户灶具连接胶管过长、老化和脱落。一般,灶具连接胶管不能超过2m,中间不能有接头,不能直接穿墙,穿墙必须加钢套管,胶管套入燃气管道和燃具接口后应用喉箍紧固,凡使用超过两年以上的胶管必须更换新的胶管。用户在使用燃气过程中,胶管过长,可能会造成气体压力不足,点不着火;胶管管径过大,容易脱落,造成燃气泄漏,引起爆炸或中毒。胶管长期处于温度较高状态下工作,极易老化、龟裂,发生倔气,不经常对胶管进行检查并及时更换老化胶管,也容易发生安全事故。 3.2 燃气燃烧不完全产生CO。对于嵌入式灶具,进风口被封闭在橱柜内,容易造成燃烧不完全;对于燃气热水器来讲,同样会由于室内空气量不足造成燃烧不完全,使室内积聚大量的CO,造成中毒事故。直排式热水器将烟气直接排入室内,烟气中的CO极易造成用户中毒。 3.3燃具没有安装熄火保护装置。部分燃气灶和燃气热水器没有安装熄火保护装置,当燃气火焰由于自然因素熄灭时或者由于用户没有关好燃具阀门时,会造成燃气泄漏,遇到明火,引起爆炸事故。 3.4私自拆、改燃气设施。《城市燃气安全管理规定》(建设部10号令)第26条规定,使用燃气管道设施的单位和个人,不得擅自拆、改燃气设施和用具,并不得擅自抽取或采用其他不正当手段使用燃气。有些用户出于家庭装修的需要,把燃气管道、燃气表等设施私自改变位置,容易使管道连接不好,造成漏气;把燃气设施进行隐蔽包装,在燃气发生泄漏时不易察觉,也会引起安全事故。部分用户为了盗气,拆下燃气表,直接将胶管连接到供气立管,遇到燃气部门检查,再临时接上燃气表,很容易造成燃气大量泄漏,危及燃气用户及相邻住户的生命财产安全。 3.5违反规范安装燃气设施。《城镇燃气设计规范》(GB50028-1993)(2001版)“燃气应用” 中规定,室内燃气管道不得穿越易燃易爆的配电间、烟道、进风道等地方;燃气管道严禁引入卧室,立管不得敷设在卧室、浴室或厕所中;用户计量装置宜安装在非燃结构的室内通风良好处,严禁安装在卧室、浴室、危险品和易燃物品堆放处。违反以上规定安装燃气管道和计量仪表,会留下安全隐患。一旦燃气泄漏,将不能及时排到室外,造成爆炸或中毒事故。 4 存在问题与对策建议 4.1存在问题 燃气的户内安全问题是一个社会性问题,燃气企业采取了许多积极有效的措施,取得了明显的效果。但我们还应注意到燃气安全的水平取决于社会生产力的发展水平和人们的素质水平。就目前户内燃气安全形势而言,还存在着一些亟待解决的问题。例如,燃气法规、标准建设亟待加强和完善;企业、用户双方的责任和义务有待进一步明确;燃气器具安装市场的规范以及安全装置的推广应用和后期维护保养都缺乏相应的规范化管理;一些用户的安全和责任观念淡薄;受员工素质和用户配合程度的影响,燃气企业在户内安全检查的质量和效果上还存在差距;燃气企业对燃气户内安全问题缺乏深入系统的分析和研究,缺少完整的事故统计资料等。 4.2对策建议 4.2.1加强宣传教育 室内燃气事故不断发生,很重要的原因是用户缺少安全意识,对于能引起燃气安全事故的隐患不知道或者没有在意。如果用户能清楚知道引起燃气安全事故原因,经常检查室内的燃气设施,可以大幅度减少燃气事故。因此要充分利用报纸、广播、电视等新闻媒体和网络技术,还应积极开展燃气安全进社区、进学校的等活动,以进行燃气安全、防护、救护等知识的宣传教育,要将燃气安全知识印发到千家万户,做到家喻户晓,及时发现解决室内各种影响安全用气的因素。除此之外针对户内燃气事故的季节性特点,实行安全提示和警示,加强用户安全防范意识。 4.2.2加强对居民用户燃气设施的检查 燃气供应企业必须建立安全检查制度,定期对用户的燃气管道设备进行检查,并进行维修维护,发现问题应协调用户及时解决,防止由于解决不及时出现安全事故。唯有如此才能及时把燃气管道的先天性隐患消灭在萌芽之中,确保人民生命财产的安全。

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天然气作为一种优质、高效的清洁能源，在多个领域已获得广泛的应用，并且发展前景广阔。下面是我精心推荐的天然气学术论文，希望你能有所感触!

天然气净化综述

[摘 要]介绍脱碳、脱汞、脱水工艺方法。

[关键词]天然气;净化;工艺。

中图分类号：TE645 文献标识码：A 文章编号：1009-914X(2014)18-0107-01

1 引言

天然气进入液化前，需要脱除其中的酸性气体CO2。酸性气体CO2将导致设备腐蚀，还将在液化的低温部分形成固态的干冰，堵塞设备和管道，使生产无法进行，故设置酸性气体脱除单元脱除原料气中的CO2，使其达到液化的天然气质量要求。原料气还需要进行脱水脱汞处理，使水含量小于1ppm，汞含量小于0.01μg/m3。目的是可防止天然气中的水分析出，在液化时结冰，使管道和仪表阀门出现冰堵，发生事故;因液态水的存在，未脱除的酸性组份会对压力管道和容器造成腐蚀。若汞含量超标将会严重腐蚀铝制设备，降低设备使用寿命，且将造成环境污染以及检修过程中对人员的危害。

2 脱碳工艺方法介绍

a)脱碳工艺方法

脱碳工艺方法分为干法脱碳和湿法脱碳两大类。

1)干法脱碳

主要有固体吸附和膜分离法。固体吸附CO2与分子筛脱水类似，天然气中的CO2被吸附在多孔状固体上(如分子筛)，然后通过加热使CO2脱除出来。该方法工艺流程较简单，而且可以与脱水分子筛布置在同一个塔中，从而达到减少单元数量、简化流程的目的。但受固体吸附剂吸附容量较小的限制，比较适合含硫，特别是有机硫的原料。

膜分离是将天然气通过某种高分子聚合物薄膜，在高压条件下，薄膜对天然气中不同组份的溶解扩散性的差异，形成了不同组份渗透通过膜的速率不同，从而选择性将CO2与其它组份进行分离。该方法投资较高，更适合CO2浓度较高的天然气脱碳工艺。

2)湿法脱碳

分为物理吸收法和化学吸收法。物理吸收法是基于有机溶剂如碳酸丙烯脂、聚乙二醇二甲醚和甲醇等作为吸收剂，利用CO2在这些溶剂中的溶解度随着压力变化的原理来吸收CO2。其特点是在高压及低温的条件下吸收，吸收容量大，吸收剂用量少，且吸收效率随着压力的增加或温度的降低而增加。而在吸收饱和后，采用降压或常温汽提的方式将CO2分离使吸收剂再生。

化学吸收法是以可逆的化学反应为基础，以碱性溶剂为吸收剂的脱碳方法。溶剂与原料气中的CO2反应生成某种化合物，然后在升高温度、降低压力的条件下，该化合物又能分解并释放CO2，解析再生后的溶液循环使用。化学吸收主要有碳酸钾吸收法、醇胺吸收法和氢氧化钠吸收法等。

b)工艺路线比选

目前在天然气脱碳工业上主要运用以下工艺。

1)膜分离工艺

膜分离的基本原理就是利用各气体组份在高分子聚合物中的溶解扩散速率不同，因而在膜两侧分压差的作用下导致其渗透通过纤维膜壁的速率不同将不同气体分离。推动力(膜两侧相应组份的分压差)、膜面积及膜的分离选择性，构成了膜分离的三要素。依照气体渗透通过膜的速率快慢，可把气体分成渗透系数较大的“快气”和渗透系数相对较小的“慢气”。常见气体中，H2O、H2、He、H2S、CO2等称为“快气”;而称为“慢气”的则有CH4及其它烃类、N2、CO、Ar等。膜分离器内配置数万根细小的中空纤维丝，中空纤维丝的优点就是能够在最小的体积中提供最大的分离面积，使得分离系统紧凑高效，同时可以在很薄的纤维壁支撑下，承受较大的压力差。天然气进入膜分离器壳程后，沿纤维外侧流动，维持纤维内外两侧一适当的压力差，则气体在分压差的驱动下“快气”(H2O、CO2)选择性地优先透过纤维膜壁在管内低压侧富集导出膜分离系统，渗透速率较慢的气体(烃类)则被滞留在非渗透气侧，以几乎跟原料气相同的压力送出界区。

2)活化MDEA(甲基二乙醇胺)工艺

活化MDEA工艺于20世纪60年代开发，第一套活化MDEA工业装置于1971年在德国巴斯夫的一座工厂中被投入生产应用。活化MDEA法采用45～50%的MDEA水溶液，并添加适量的活化剂以提高CO2的吸收速率。MDEA不易降解，具有较强的抗化学和热降解能力、腐蚀性小、蒸汽压低、溶液循环率低，并且烃溶解能力小，是目前应用最广泛的气体净化处理溶剂。该工艺应用范围广泛，可以用来从合成氨厂的合成气中去除CO2，也可净化合成气、天然气，及高炉气等专用气体。目前活化MDEA工艺已成功运用于全世界超过250个气体净化工厂中，其中包括80个天然气处理厂。且该工艺可应用到现有工厂的技术改造上，近年来，国外的大型化肥装置已有采用活化MDEA水溶液改造热钾碱脱CO2的趋势。

3)Selexol工艺

Selexol工艺是美国Allied化学公司(现归属Norton公司)在20世纪60年代研发成功。该工艺所使用的吸收剂(聚乙二醇二甲醚混合物)具有极低的蒸汽压、无腐蚀性耐热降解和化学降解等特点，适用于合成气和天然气的净化处理。目前全球采用Selexol工艺装置的数量超过55套，但Selexol工艺存在很多问题，如聚乙二醇二甲醚混合物的溶液粘度较大，增加了传质阻力，不利于吸收过程，同时聚乙二醇二甲醚混合物溶解和夹带天然气中的少量烃类物质等。

4)冷甲醇工艺

冷甲醇工艺是由德国Linde AG公司和Lurgi公司于20世纪50年代联合开发的气体净化工艺。该工艺采用甲醇作为溶剂，依据甲醇溶剂对不同气体溶解度的显著差别来脱除H2S、CO2和有机硫等杂质。由于所使用的甲醇因蒸气压较高，需在低温下(-55℃～-35℃)操作。该工艺目前多用于渣油或煤部分氧化制合成气的脱硫和脱碳，而在其它项目单独用于脱除CO2的工业应用实例很少。

5)低温分离工艺

低温分离工艺是利用原料气中各组份相对挥发度的差异，通过冷冻制冷，在低温下将气体中组份按工艺要求冷凝下来，然后用蒸馏法将其中各类物质依照沸点的不同逐一加以分离。该方法应用较多的工艺主要是美国的Rayn-Holmes工艺，目前全世界工业装置超过8套。该方法适用于天然气中CO2含量较高，以及在CO2含量和流量出现较大波动的情形。但工艺设备投资费用较大，能耗较高。

3 脱水脱汞工艺介绍

a)概述

天然气的脱水方法主要有三种：冷却法、甘醇吸收法及固体(如硅胶、活性氧化铝、分子筛等)吸附法。

1)冷却脱水时利用当压力不变时，天然气的含水量随温度降低而减少的原理实现天然气脱水。此法只适用于大量水分的粗分离。若冷却脱水过程达不到作为液化厂原料气中对水露点的要求，则还应采用其它方法对天然气进行进一步的脱水。

2)吸收脱水是用吸湿性液体(或活性固体)吸收的方法脱除天然气中的水蒸气。用作脱水吸收剂的物质应具有以下特点：对天然气有很强的脱水能力，热稳定性好，脱水时不发生化学反应，容易再生，粘度小，对天然气和液烃的溶解度较低，起泡和乳化倾向小，对设备无腐蚀性，同时价格低廉，容易得到。实践证明二甘醇及其相邻的同系物三甘醇是常用的醇类脱水吸收剂。(1)甘醇胺溶液：优点：可同时脱除水、CO2和H2S，甘醇能降低醇胺溶液起泡倾向。缺点：携带损失量较三甘醇大，需要较高的再生温度，易产生严重腐蚀，露点小于甘醇脱水装置，仅限于酸性天然气脱水。(2)二甘醇水溶液：优点：浓溶液不会凝固，天然气中有硫、氧和CO2存在时，在一般操作温度下溶液性能稳定，高的吸湿性。缺点：携带损失比三甘醇大，露点降小于三甘醇溶液，投资高。(3)三甘醇水溶液：优点：浓溶液不会凝固，容易再生，携带损失量小，露点降大。缺点：投资高，当有轻质烃液体存在时会有一定程度的起泡倾向，运行可靠。

甘醇法适用于大型天然气液化装置中脱除原料气所含的大部分水分。

4 结语

通过以上对天然气净化工艺的综合介绍及对比，旨在为今后液化天然气装置技术选用提供借鉴和设计参考。

参考文献

[1] 徐文渊、蒋长安等，天然气利用手册，中国石化出版社，2001.

[2] 顾安忠，液化天然气技术，机械工业出版社，2003.

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