2.2 温度对爆炸极限的影响
爆炸性混合气体的初始温度越高,爆炸极限范围就越大,即爆炸下限降低,爆炸上限升高。由于温度升高(分子热力学能增加),使原来不燃的混合气体变成可燃、可爆混合气体,因此温度升高时爆炸性混合气体的爆炸危险性增大。对CH4的爆炸极限可按下式进行温度修正[5]:
式中 Lu,c——温度修正后CH4的爆炸上限,%
t——温度,℃
LL,c——温度修正后CH4的爆炸下限,%
LL——温度修正前CH4的爆炸下限,%
3 煤层气中CH4爆炸极限的计算
由于山西沁水煤田煤层气利用工程采用压力管道输送的煤层气中CH4体积分数较高,因此不必考虑其爆炸下限,达里只对煤层气中CH4的爆炸上限进行计算分析。煤层气压缩后压力升至1.0MPa时,温度升高至100℃;当压力升至2.5MPa时,温度升高至200℃。
当煤层气压力为2. 5MPa,温度升高至200℃时,将已知参数代入式(2)可得,CH4的爆炸上限Lu=42. 5%。利用式(3)对其进行温度修正,得到修正后的CH4的爆炸上限Lu,c=47. 9%。若安全系数取1.2,则CH4的安全极限体积分数为57.5%。由上述计算分析可知,输送煤层气的压力管道的运行压力若为2.5MPa,在安全系数为1.2的情况下,煤层气中CH4的体积分数应大于57.5%。在实际煤层气利用工程中,井下煤层气CH4的体积分数为52.4%,经计算可知,在设计压力为0. 8MPa时,输气管道运行应是安全的。
4 结论
在实际工程中,考虑工程的经济性,输送井下煤层气的管道不宜过长,运行压力也无需很高。因此只要技术与经济性可行,采用压力管道输送煤层气在爆炸安全上一般没有问题。但为了保证运行的绝对安全,在工程设计中必须对煤层气爆炸极限进行压力、温度修正。
参考文献:
[1] 项友谦,严铭卿,周传利,等.混合燃气爆炸极限的确定[J].煤气与热力,1992.12(6):40—45.
[2] 王志壮.煤气爆炸极限与安全动火浓度的确定[J]煤气与热力,1989,9(5):48—50
[3] 田兰,曲和鼎,将永明,等.化工安全技术[M].北京:化学工业出版社,1984
[4] 崔克清.燃烧爆炸理论与技术[M].北京:化学工业出版社,2005.
[5](日)前泽正礼(著),魏殿柱,董裕(译).安全工程学[M].北京:化学工业出版社,1989
浅析CMF的影响因素与消除对策
水温对反渗透装置运行的影响及对策措施
水煤浆气化装置排渣故障的原因分析及…
湿式氨法脱硫装置中的防腐蚀形式
浅析煤化工工业废水超低排放
石油化工企业消防设计中存在的问题分析
浅析GE水煤浆气化装置检修要点
湿式氧化法脱硫的几个问题探讨
长输燃气管道的安全保护距离
危险化学品安全措施和应急处置
加油站重大危险源分级管理与风险控制…
天然气管道安全置换方法的探讨
浅谈加油站安全管理
浅议化工企业安全生产管理
危化品生产企业安全管理方法
化工火灾危险性分析