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1、乙炔氣與液化天然氣在船舶應(yīng)用的比較一、液化天然氣(LNG)的特點(diǎn)LNG是液化天然氣的英文縮寫(xiě),是世界上公認(rèn)的最清潔的不可再生能源。氣田開(kāi)采的天然氣經(jīng)過(guò)脫水、脫烴、脫酸性氣體處理后,采用節(jié)流膨脹及外加冷源冷卻的工藝將其液化,成為L(zhǎng)NG商品。LNG的主要成分是甲烷,含量從85%~98%不等,我們的含量是95%以上.還含有少量乙烷、丙烷及氮?dú)?。LNG氣化溫度常壓下為-162℃,氣相密度約為0.75Kg/m3(20℃),氣態(tài)/液態(tài)膨脹系數(shù)約600m3/m3,燃點(diǎn)650℃,爆炸極限5~15.8%。LNG的特性
2、1)清潔無(wú)污染。LNG液化過(guò)程中已經(jīng)脫除了H2O和絕大部分重?zé)N,不含H2S,其燃燒尾氣不會(huì)對(duì)大氣造成污染;2)方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存。天然氣液化后體積縮小600倍左右,儲(chǔ)存效率高,占地小,投資省,并可以用公路、鐵路、船舶等方式實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸;3)安全性高。其燃點(diǎn)高(650℃),低溫下不可能燃燒;爆炸極限為5~15%,特別是其氣態(tài)比空氣輕,泄漏后立即向上擴(kuò)散,這一特點(diǎn)使其比丙烷在應(yīng)用時(shí)要安全得多。4)應(yīng)用廣泛,技術(shù)成熟。全世界使用LNG已經(jīng)超過(guò)半個(gè)世紀(jì),廣泛用于發(fā)電、工商業(yè)和民用,工藝和設(shè)備制造技術(shù)都已非常成熟
3、。我國(guó)目前在小型LNG工程的設(shè)計(jì)、制造上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。二、試驗(yàn)比較-5-1.修船用氣試驗(yàn)①打孔--30mm鋼板,擊穿速度:天然氣為20”,乙炔為17”;②切割--30mm鋼板,長(zhǎng)170mm:天然氣為2’33”/m,乙炔為3’20”/m;③熔斷--12mm鋼板,天然氣為8’48”/m,乙炔為10’28”/m。2.造船用氣試驗(yàn)①擴(kuò)散速度對(duì)比--天然氣中的有毒氣體大大低于乙炔氣;天然氣擴(kuò)散速度較乙炔快30%;②切割性能比較--使用天然氣切割同樣長(zhǎng)度的鋼板消耗燃?xì)饬枯^乙炔省37.5%,切割速度幾乎一樣;在
4、同樣的切割時(shí)間里,天然氣耗用2.5kg,乙炔4.0kg,前者明顯少于后者,而耗氧相同;切割表面粗糙度、氣割缺口上熔化度、掛渣度、板邊直線度都比乙炔好;切割寬度,天然氣2-3mm,乙炔4-5mm;③使用天然氣也能在15秒內(nèi)擊穿55mm和85mm厚度的鋼板,對(duì)于火工矯正也能達(dá)到工廠要求。切割照片1-5-3.修造船用氣試驗(yàn)表明:與乙炔氣相比,在造船生產(chǎn)中使用天然氣,毒害物質(zhì)少,比重輕揮發(fā)快,安全可靠,切割質(zhì)量勝于乙炔氣,切割速度基本相同,無(wú)論修船造船,使用天然氣都能夠達(dá)到技術(shù)要求和安全、環(huán)保、節(jié)能要求。切
5、割照片2三、乙炔氣與液化天然氣的物理特性氣源類型氣體密度(kg/M3)火焰溫度(℃)體積熱值(kcal/M3)重量熱值(kcal/kg)乙炔氣(C2H2)1.17130881345011500液化天然氣(LNG)0.7172538940013100工業(yè)燃?xì)猓↙NG增效處理)0.7173120940013100相比乙炔氣,LNG工業(yè)燃?xì)饩哂幸韵绿匦裕?.環(huán)保???-5-天燃?xì)獾洼椛?、不冒黑煙,給工人一個(gè)清爽的工作環(huán)境,不會(huì)使工人吸入大量黑煙和煙塵,保護(hù)身體健康。而乙炔是易燃易爆有毒氣體,易積碳,點(diǎn)燃時(shí)
6、冒黑煙和煙塵,污染工作環(huán)境,對(duì)人體健康有害。2.安全????天然氣相對(duì)密度為0.55,比空氣輕,不可能在底部聚集,特別適合上部敞開(kāi)、下部封閉的船艙使用,且天燃?xì)獾谋O限為5-15%,只有乙炔氣的1/6(乙炔氣的爆炸極限為1.8-69.8%),天然氣燃點(diǎn)為650℃,乙炔為335℃,抗震防爆性能比乙炔更安全,使用時(shí)不易回火,非明火不能點(diǎn)燃,不易分解爆炸,運(yùn)輸、儲(chǔ)存上更為安全,天然氣是目前替代乙炔氣艙內(nèi)使用的絕佳能源,也是全面(艙內(nèi)和艙外)替代乙炔的綠色能源。國(guó)家有關(guān)部門(mén)目前正在醞釀出臺(tái)關(guān)于乙炔氣不能用
7、于船艙使用的相關(guān)法律法規(guī)。3.節(jié)能????天然氣價(jià)格低廉,生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染,使用后無(wú)殘液,燃料干凈,有利于環(huán)保,堪稱綠色能源。而溶解乙炔是用電石與水和丙酮制取的,是高耗電能的產(chǎn)品。生產(chǎn)一噸乙炔氣要排出3.3噸電石渣及大量的H2S、PH3等有害氣體物質(zhì)和污水,嚴(yán)重污染環(huán)境。4.經(jīng)濟(jì)、便利????天然氣儲(chǔ)罐每單位容積比乙炔鋼瓶大得多(氣液比1/625),連續(xù)使用時(shí)間長(zhǎng),勞動(dòng)效率提高,勞動(dòng)強(qiáng)度降低,且割縫窄,節(jié)省原材料,切割工件表面光潔,變形小、棱角分明,上緣不燒塌,下緣不易掛渣,表面不發(fā)生積碳和硬化現(xiàn)象,
8、因而清理簡(jiǎn)單,清理和后續(xù)加工時(shí)間減少,也減輕了刀具磨損;保護(hù)原有投資,原有的焊割具直接使用,只需更換割咀,壽命為乙炔咀的3倍。同等工作量下節(jié)約燃?xì)獬杀?0%,綜合經(jīng)濟(jì)效益比用乙炔提高40%。-5-5.高效天然氣(添加增效劑后)火焰溫度高達(dá)3120-3315℃,切割時(shí)預(yù)熱時(shí)間短(2-5秒),切割速度快,比乙炔快1/3。6.穩(wěn)定????天然氣加入增效劑后,物理性能穩(wěn)定,對(duì)沖撞不敏感。而乙炔氣沖撞敏感性不穩(wěn)定。7.對(duì)母材及可焊性的影響硫化氫、磷化氫會(huì)使割縫及焊縫產(chǎn)生缺陷,因