天然气知识培训

第一章 天然气基本知识

1、概念

天然气是指动、植物通过生物、化学作用及地质变化作用，在不同地质条件下生成、转移，在一定压力下储集，埋藏在深度不同的地层中的优质可燃气体。

天然气是由多种可燃和不可燃的气体组成的混合气体。主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水蒸汽，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以下为液体。

西气东输的天然气按《城镇燃气分类和基本特性》（GB/T13611-2006）属于12T基准气的可互换燃气。

2、成因分类

    天然气按形成条件可分为气田气、油田伴生气、凝析气田气、煤层气、矿井气。

3、天然气的物理性质

天然气的物理性质取决于构成它的主要组分---烃类物性。物质的物理性质依赖于物质的分子性质，分子行为。天然气的物理性质一般是指天然气的密度和相对密度、、饱和蒸汽压、沸点和露点、临界温度和临界压力等。

3.1密度和相对密度

气体的密度是指单位体积气体的质量，单位是Kg/m3，天然气作为气体混合物，其密度分别为各组分的密度ρi与混合气体中该组分的摩尔百分数xi乘积的总和，即

ρ=∑xiρi

天然气混合物的密度一般为0.7~0.8 Kg/m3,比空气轻，比LPG、LPG空混气轻。

天然气的相对密度是指在相同温度、压力条件下，天然气密度与空气密度的比值，即

d=ρ/1.293

天然气烃类主要成分甲烷的密度为0.7174，其相对密度为0.5548。几种常见燃气的平均密度和相对密度如下表：

《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)中规定相对密度大于0.75的燃气设备不得设置在地下室、半地下室，因此LPG、LPG空混气不得接入地下室、半地下室。

3.2饱和蒸汽压

一定温度下的液体置于密闭容器中，当单位时间由液态变为气态分子数目与由气态变为液态的分子数相等时，气液两相处于动态平衡状态，此时饱和蒸汽所呈现的压力称之为饱和蒸汽压。饱和蒸汽压的大小与液体的种类、温度有关，随温度升高而增大，而与容器的大小、液体量的多少无关。如LNG、LPG储罐的压力。

3.3临界温度和临界压力

任何气体在温度低于某一数值时都可以以等温压缩成液态，但当高于该温度时，无论压力增加到多大，都不能使气体液化，可以使气体压缩成液态的这个极限温度称为气体临界温度。当温度等于临界温度时，使气体压缩成液体所需的压力称为临界压力，此时的状态称为临界状态。

气体的临界温度越高，越易液化。天然气主要成分甲烷临界温度为-82.570C，故较难液化。如LPG的主要成分丙烷、丁烷临界温度分别为96.670C、152.030C，相对比较容易液化。

3.4沸点和露点

当液体稳定升高时，液体的蒸汽压也随之升高，直至其蒸汽压与外界压力相等，这时继续加热将使液体内部发生气化，这种现象叫沸腾，沸腾时的稳定称为沸点。通常所说的沸点是指蒸汽压为101325Pa时的饱和温度。某些烃类的沸点如下表：

某些烃类的沸点                        

沸点温度与液体种类及外界压力有关。压力升高，沸点上升。常压下丙烷的沸点低于丁烷，故冬天丙烷仍可气化。

在压力条件不变的条件下，未饱和气体冷却到饱和状态时的温度称为露点温度。露点温度与碳氢化合物的性质及其压力有关。对同种碳氢化合物，其压力增大，露点温度也升高。某些烃类的蒸汽压与温度的关系如下表：

某些烃类的蒸气压与温度的关系               

4、天然气的化学性质

4.1热值

1 Nm3燃气完全燃烧所放出的热量称为燃气的热值，单位KJ/Nm3。热值可分为高热值和低热值，高热值是指1 Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而其中的水蒸气以凝结水状态排出时所放出的热量。低热值是指1 Nm3燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度，而烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量。高、低热值之差为水蒸气的汽化潜热。

甲烷在标准状态下，高热值为39.82 MJ/m3，低热值为35.88 MJ/m3。

4.2华白数和燃烧势

华白数:是衡量热负荷大小的特性指数。在燃气工程中，对不同类型燃气间互换时，要考虑衡量热流量大小的特性指数。

W=H/√S

W---华白数,       H---燃气高热值（KJ/Nm3），     S---燃气相对密度

当燃烧器喷嘴前压力不变时，燃具热负荷Q与燃气热值H成正比，与燃气相对密度的平方根s1/2成反比，而H/ s1/2称为华白数。华白数是代表燃气特性的一个参数。设两种燃气的热值和密度均不相同，但只要它们的华白数相等，就能在同一燃气压力下和同一燃具上获得同一热负荷。如果其中一种燃气的华白数较另一种大，则热负荷也较另一种大。因此华白数又称热负荷指数。如果两种燃具有相同的华白数，则在互换时能使燃具保持相同的热负荷和一次空气系数。如果置换气的华白数比基准气大，则在置换时燃具热负荷将增大，而一次空气系数将减少。因此华白数是一个互换性指数。各国规定在两种燃气互换时华白数的变化不大于±5％～10％。

燃烧势:燃烧势（Cp），燃气燃烧速度指数，是反映燃烧稳定状态的参数，即反映燃烧火焰产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性参数。两种燃气若能互换，其燃烧势应在一定范围之内波动。日本通过实验，认为各类城市燃气的燃烧势只要在一定的波动范围之内就可以互换，并且置换气的燃烧势应尽量接近基准气的燃烧势。

4.3着火温度及燃烧温度

     着火温度是指可燃气体在空气中能引起自燃的最低温度。甲烷的着火温度为5400C。

燃烧温度指燃气按燃烧反应方程式完全燃烧时产生的理论温度。实际燃烧温度低于理论燃烧温度，因为燃烧总有一部分热量要散失掉。甲烷理论燃烧温度为19700C。

4.3爆炸浓度极限

     空气中含有天然气浓度范围达到爆炸危险的混合物，该气体与火源接触时，即形成爆炸。该天然气浓度范围称为天然气爆炸浓度极限。
    当空气中含有天然气浓度减少到不能引起爆炸浓度点称为爆炸下限，因为氧化反应产生的热量不足以弥补散失的热量，无法维持燃烧爆炸。当空气中含有天然气浓度增加到不能引起爆炸浓度点称为爆炸上限，因为由于缺氧也无法维持燃烧爆炸。天然气爆炸浓度极限为5%-15%。

5、供气方式：

（1）管道输送：如西气东输、城市管道天然气

（2）液化天然气（LNG）供应：LNG气化站供气、LNG加气站供气

（3）压缩天然气（CNG）供应：CNG减压站供气、CNG加气站供气

6、天然气标准

开采的天然气必须经过净化除去天然气中的凝析油、水、硫及其杂质，以满足管输和用户对天然气质量的要求。

6.1天然气作为城镇燃气

天然气作为城镇燃气应符合国家标准《天然气》（GB17820-1999）的一类或二类气的规定，具体如下：

                     天然气的技术指标

注：1 标准中气体体积的标准参比条件是101.325KPa，200 C；

    2 取样方法按GB/T13609.

6.2压缩天然气标准

由于压缩天气热采用气瓶车（气瓶组）运输，必须考虑硫化氢在高压下对钢瓶的应力腐蚀，则应严格控制天然气中硫化氢和水分含量。其标准为《车用压缩天然气》（GB18047-2000）,具体如下：

压缩天然气的技术指标

7、液化天然气（LNG）的概念及特点

7.1概念

液化天然气的英文名词是Liquefied Natural Gas,一般简称LNG。液化状态下是无色流体，主要成分为甲烷。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。

天然气的液化技术有三种：天然气自身压力膨胀制冷、压缩机压缩膨胀制冷和液氮低温制冷。

7.2特点

LNG的密度主要取决于LNG的组分，通常为430～470kg／m3，甲烷含量越高,则密度越小；另外密度还是温度的函数，若温度越高，则密度越小。

由于液化天然气密度是标准状态下甲烷（0.7174 kg／m3）的600多倍，也就是说，1m3液化天然气可以气化成600 多m3天然气。经过低温液化后，其体积缩小600多倍，因此可以大大节约储存和运输的空间和成本，它与天然气比较有以下优点：

（1）便于贮存和运输：体积小

（2）安全性好：压力小（一般不超过8Mpa）

（3）可以作为天然气的调峰气源。

7.3用途

LNG是由国内LNG工厂（新疆广汇、中高绿能等）采用LNG槽车运输或采用船运进口LNG经过LNG气化站气化后供应城市向居民、商业和工业用户供应天然气，或者作为液化天然气汽车的能源。

 (1)LNG气化站：LNG 经槽车运输至LNG气化站后，LNG通过槽车的自增压系统增压后，进入LNG储罐。储罐中的LNG再经自增压系统进入空温式气化器，再经水浴式气化器加热，经调压计量后送至城市输配管网。由于涉及相变过程，为防止出现超压现象，还设置了BOG系统、放散系统、氮气吹扫系统等。

我公司开发区LNG气化站的情况：位于开发区通盛南路，现有150m3LNG储罐6只，小时供气能力4000m3/h。最终规模150m3LNG储罐12只，小时供气能力8000m3/h，该站在管输天然气到来后可作为调峰、补充气源或事故气源。

另外西气东输如东洋口LNG站20##年4月投产，作为西气东输的补充和事故气源。

（2）LNG加气站：为LNG汽车加气。

8、压缩天然气（CNG）的概念及特点

8.1概念

压缩天然气的英文名词是Compressed  Natural Gas,一般简称CNG，是指压力大于或等于10MPa且不大于25MPa的气态天然气。

8.2用途

CNG是天然气经过加气站由压缩机加压后，再经过深度脱水后充装进入高压钢瓶组槽车储存，运送到各个城市向居民、商业和工业用户供应天然气，或者作为压缩天然气汽车的能源。

（1）CNG减压站：目前我市如通州华润、启东华润、海安新奥均有CNG减压站，一般经二级调压后供应城市居民、商业和工业用户使用。由于CNG储存及运输的原因，当供气规模不太大时可以采取CNG减压站的方式供气。

CNG减压站工艺流程：CNG经槽车运输进站后，卸车进入调压间，经三级或二级调压0.3~0.4 Mpa。由于CNG减压的过程可近似地看作绝热过程，随着压力的降低，温度也降低。由于压力降较大，减压后的天然气温度会降到零下几十摄氏度。为避免低温对调压器等装置造成的损伤，增加减压稳定性，并充分利用CNG的压力进行储气，通常采用三级减压。对于较小流量的减压装置，若不考虑储气，也可采用二级减压方式。常见的工艺流程如下图所示。

（2）CNG的另一用途就是作为CNG汽车的燃料。目前我市有？座CNG汽车加气站，气源均由外地的CNG母站运输而来。我公司天然气一期工程中有一座CNG站，与南通北高中调压站相邻，主要有两项功能，一是CNG母站，对CNG槽车加气；一是CNG加气站，对CNG汽车加气。

9、天然气的用途

（1）作为城镇燃气供应居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户使用。

（2）化工原料。如以天然气中甲烷为原料生产氰化钠、黄血盐钾、赤血盐钾等。也是制造氮肥的最佳原料。

（3）CNG或LNG汽车燃料。

（4）作为燃料发电或热电联供。具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径。

第二章 燃气工程识图知识

1、燃气工程制图标准（CJJ/T130-2009）

   该标准为统一燃气工程制图规则，保证制图质量，提高制图效率，符合设计、施工、存档等要求，适应工程建设的需要。主要包括总则、制图基本规定、常用代号和图形符号、图样内容及画法四章。其中制图基本规定中对图幅、图纸编排顺序、图线、才、比例、字体、尺寸标注、管径和管道坡度、标高、设备和管道编号标注、剖面图的剖切符号、指北针作了具体规定；常用代号和图形符号对一般规定、管道代号、图形符号作了规定；图样内容及画法对一般规定、图样内容及画法作了交通规定。

图纸图幅尺寸

链接该标准

2、天然气工程场站及管道实例

附图1：补充天然气门站的总图及工艺流程图

附图2：复兴路中压管平面及纵断图

附图3：开发区紫琅上郡小区内、外管布置图

第三章 公司天然气一期工程概况

1、概况

南通市城市天然气利用一期工程20##年经省发改委批准立项，20##年初步设计经省发改委核准，因中石油调整上游方案，20##年2月省发改委重新批复我市天然气工程调整方案。目前上游从泰州至南通的高压长输管线正在建设，分输站基本已建成。如东洋口港LNG站正在建设，计划于20##年4月投产。

1.1南通市天然气一期工程主要包括：

(1) 场站工程：a.天然气门站一座。主要有接受上游来气、加臭、过滤、贸易计量、调压、气质分析和发射清管器功能。位于通州区刘桥镇，一期规模71万m3/d,远期420万m3/d。

b.高中调压站4座。分别位于南通北、先锋、竹行、苏通科技产业园；

c.CNG母站、固定站各一座。位于南通北，母站一期规模2万m3/d，远期12万 m3/d,固定站一期0.41万m3/d,远期规模1万m3/d。

（2）线路工程（含阀室8座）：高压管线主干管设计压力4.0Mpa，管径DN500, 管线从刘桥门站起至苏通科技产业园高-中压调压站全长49.5Km。高压支管管径DN300,管线长0.96Km，主要从高压主干管至4座高-中压调压站的支管。

1.2工程进展：

为保证我市及时接受天然气，实现天然气到来后的快速接轨，我公司加大加快天然气工程的建设进度，根据市政府关于天然气工程推进会的要求，今年年底必须建成通气。目前门站及高压管线已开工建设，市区配套接入的中压管线也在同步实施。

1.3工程投资：

一期工程投资约4亿多元。

2、场站及高压管线布置及走向

附图4：高压管线及场站布置走向图

第二篇：燃气行业安全消防知识培训试题

燃气行业安全消防知识培训试题

一、填空题

1、煤气管线若（3个月）未投入使用，再使用时应重新验收。

2、开挖管道后回填土应高出地面高度（0.4米），密实度达到原土的（90%）以上。

3、居民户内燃气管道强度实验压力为（1公斤），气密性试验压力为（7000帕）。

4、生产事故中大多出于“三违”，具体指的是：（违章指挥）、（违章作业）、（违反劳动纪律）。

2、安全生产中的“三不伤害”指的是：（不伤害自己）、（不伤害他人）、（不被别人伤害）。

3、各部门的设备应做到正确使用，并实行双包制，即：（包维护保养、包检修），做到每台设备有专人维护保养，有专人检修。

4、城镇燃气设施运行、维护和抢修单位及部门应逐级建立相应的（安全目标）责任制。

5、城镇燃气包括（天然气）、（液化石油气）和（人工煤气）。

06、输送煤气的燃气管道应埋设在（土壤冰冻线）以下，并应有不小于（3 /00）

的坡度，严禁反坡。

7、灭火的原理是（冷却、窒息、隔离及化学抑制）。

8、燃气地上管道的检漏方法有（肥皂液法）、（嗅觉法）和（仪器检测法）。

9、煤气的热值大约是（4300千卡/m3），天然气的热值大约是（8500千卡/ m3），液化石油气的热值大约是（11000千卡/公斤）。

10、以空气中体积%计算，焦炉煤气爆炸极限大约为（5%～36%）、液化石油气爆炸极限为（1.7%～9.7%）、天然气爆炸极限为（5%～15%）。

11、居民户内燃气供气压力为（750帕—1500帕）。

12、连接燃气用具的胶管应定期更换，严禁使用（过期）胶管。

13、安全生产管理的方针是：（安全第一），（预防为主），（综合治理）。

14、三级安全教育是指：“（公司级、部门级、班组级）”安全教育。

15、安全隐患是指：生产运营中可能导致事故发生的“（不安全的人的行为）、

（不安全的设备缺陷）、（不安全的环境因素）。”

16、燃气的特性：（燃烧性、爆炸性、毒性）。

17、燃气安全管理的“三防”是：（防火、防爆、防毒）。

18、建设工程项目安全“三同时”是指：安全保障设施和主体工程（同时设

计、同时施工、同时验收）投入生产。

19、处理安全事故的“四不放过”原则是：（事故原因未查清不放过）、（类

似事故防范措施未制定不放过）、（事故的责任人没处理不放过）、（与事故相关人员和群众没受到教育不放过）。

20、对重要的燃气设施或重要部位必须设置安全（警示标志）和防护装置。

二、单项选择题

1、消防工作贯彻( B )的方针。

A、防患于未然 B、预防为主、防消结合

C、预防火灾、减少火灾危害 D、保护公民人身、财产安全

2、消防工作的原则是( A )。

A、专门机关与群众相结合 B、制定消防安全制度

C、实行防火安全责任制 D、组织防火检查

3、消防安全重点单位对每名员工应当至少( C )进行一次消防安全培训。

A、每2个月 B、每半年 C、每年 D、每季

4、对于失火罪，根据《中华人民共和国刑法》的规定处( B )。

A、4年有期徒刑或拘役 B、3年以上、7年以下有期徒刑

C、7年以上有期徒刑 D、无期徒刑

5、火灾分类中的“A”是指( B )。

A、液体火灾 B、固体火灾 C、金属火灾 D、气体火灾

6、任何单位、（ A ）都有参加有组织的灭火工作的义务。

A、成年公民 B、个人 C、公民 D、职工

7、( C )都有维护消防安全，保护消防设施，预防火灾，报告火警的义务。

A、企事业单位 B、广大公民 C、任何单位、个人 D、公民

8、下列( A )物质是点火源。

A、电火花 B、纸 C、木材

9、以下对报警电话描述不正确的是( C )。

A、119报警电话是免费的 B、发生火灾时任何人都可以无偿拨打119

C、为了演练,平时可以拨打119

10、下列( A )灭火剂是扑救精密仪器火灾的最佳选择。

A、二氧化碳灭火剂 B、干粉灭火剂 C、泡沫灭火剂

三、问答题

1、手提式干粉灭火器的使用方法？

（1）将安全梢拉开；（2）将皮管朝向火点；（3）用力压下把手，选择上风位置接近火点，将干粉对准火焰根部左右扫射；（4）熄灭后并以水冷却除烟。

2、管道气的优点有哪些？

（1）无残液； （2）使用方便； （3）安全性能高； （4）不留余气，计费合理。

3、CO中毒后有哪些抢救措施？

（1）立即打开门窗通风换气并迅速关闭燃气阀门、切断气源；

（2）立即将中毒者转移到空气新鲜的地方，解开中毒者的衣扣、腰带，消除中毒者口内异物及假牙，并且要平放仰卧、头部垫高，避免舌头向后阻塞喉部；

（3）吸氧或做人工呼吸；

（4）在抢救过程中，一定要避免中毒者剧烈活动。

4、巡线的任务是什么？

（1）检测是否漏气； （2）观察管线沿途状况； （3）定期抽水； （4）测定管线的压力；

（5）发现问题及时处理，恢复原状，不能处理的及时上报。

5、带气接线安全操作规程有哪些规定？

（1）必须有明确的现场负责人和熟悉带气作业技术的操作人员；

（2）以操作坑为中心，在周围20米以内设立安全区，设专人监护，安全区内不得有任何火源。

（3）操作人员严禁穿化纤衣服，而且必须佩带防毒面具；

（4）降压作业时，燃气压力控制在40—60mmH2O柱，以免造成负压；

（5）在夜间或暗处带气作业时，要使用防爆灯照明，严禁使用普通灯或明火照明；

（6）接线管口质量须严格检验，用肥皂水查漏，严禁用明火检查。

6、燃气用户安全操作规程有哪些？

（1）正确使用燃气设备和用具，严禁使用不合格的或已达到报废年限的设备和用具。

（2）不得私自改动燃气管线和擅自拆除、改装、迁移燃气设备和用具。

（3）在安装燃气设施的用房内不得堆放杂物、住人及使用明火。

（4）用户发现有燃气泄漏及其他异常时应关闭阀门、开窗通风，在安全的地方切断电源，严禁动用明火并及时向燃气公司报修。

（5）胶管应定期更换，严禁使用过期胶管。

（6）、应协助燃气公司对燃气设施进行检查。

7、燃气表的安装要求是什么？

（1）安装时必须横平竖直； （2）通风、干燥、采光良好，室温在0℃--45℃之间； （3）表后距墙≥30㎜； （4） 高位表底距地面≥1.8m； （5）低位表距地面≥0.1m便于检修和维护。

8、户内管道位置有那些要求？

（1）通风、干燥、采光良好，易于检修； （2）附近无明火及过热物、易燃易爆物品及腐蚀性气液体； （3）管壁距墙面≥50㎜； （4）与插座、电源开关、电线的水平净距应≥15cm； （5）非寝室、若必须穿越寝室时，可设于无接头的套管中。