(二)天然氣

　　天然氣是從油氣藏中開采出的可燃氣體，其主要成分為氣體烷烴(CnH2n+2);非烷烴氣體有氮氣、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、水、氧、氫和微量的惰性氣體，這些氣體與烷烴組成互相不起化學反應的混合物。

　　天然氣中含量最多的成份是甲烷，它是比空氣稍輕的無色可燃氣體，在20℃標準大氣壓下甲烷的凈熱值是32926kJ/m3。

　　天然氣屬易燃、易爆物質(zhì)，極易引起燃燒和爆炸。逸散的天然氣和空氣混合，當濃度達到爆炸下限時，如遇明火就會發(fā)生爆炸;如果未達到爆炸下限，遇明火則會發(fā)生燃燒。天然氣主要組分性質(zhì)見表7-3。

　　l易燃性

　　根據(jù)《石油天然氣工程設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50183—2004)中可燃物質(zhì)火災危險性分類，天然氣火災危險等級為甲B類。

　　2易爆性

　　天然氣的爆炸極限較寬，爆炸下限較低，泄漏到空氣中能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸，燃燒分解產(chǎn)物為CO、CO2。在儲運過程中，若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。

　　天然氣在大口徑輸氣管線里和空氣混合發(fā)生爆炸時，出現(xiàn)迅速著火爆燃現(xiàn)象，火焰?zhèn)鞑ニ俣葘⒊^音速而達到1 000m/s——4000m/s，局部壓力可達到8MPa，甚至更高。該爆炸現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于著火介質(zhì)中有沖擊波產(chǎn)生，并迅速運動，致使介質(zhì)溫度、壓力和密度急劇增大，加速了化學反應，使破壞力增強o

　　3.易擴散性

　　天然氣的密度比空氣小，泄漏后不易留在低凹處，有較好的擴散性。

　　4.焦爾一湯姆遜效應

　　當天然氣在管道中流動時，遇到狹窄的通道，如閥門、孔板等。由于存在摩擦損耗-使壓力顯著下降。體積膨脹，溫度降低，這種現(xiàn)象稱為節(jié)流效應，也稱為焦爾一湯姆遜效應。天然氣溫度降低可能產(chǎn)生的危害有天然氣產(chǎn)生水合物、低溫對管材的破壞作用等。

　　5.水合物

　　天然氣水合物是在高壓低溫狀態(tài)下由水和氣體組成的冰態(tài)物，其結(jié)構(gòu)特點是結(jié)晶水晶格的籠形結(jié)構(gòu)氣體分子，外形如冰雪狀，通常呈白色，結(jié)晶體斟緊湊的格子構(gòu)架排列，與冰的結(jié)構(gòu)非常相似。

　　天然氣水合物能堵塞管道，影響生產(chǎn)，引發(fā)事故。

　　天然氣水合物的生成主要需要以下3個條件：

　　(1)天然氣與液態(tài)水接觸。

　　(2)天然氣一液態(tài)水體系的溫度低于其所在壓力下的水合物形成溫度o

　　(3)氣體流速、壓力的波動以及水合物晶種的存在將加速水合物形成。

　　6.高壓縮性

　　天然氣屬于壓縮性很強的可壓縮流體，在管道發(fā)生破裂漏氣后泄壓速度慢，在管材韌性低的情況下可能導致大范圍裂紋擴展。

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