天然氣、煤氣和液化氣是城市中最常見的三種氣體燃料,我們統稱為燃氣,它們的成分和性質有區別,所以對應的燃具也是不同的。
城市中的燃氣通常由兩種方式輸送到居民家中:一種方式是通過固定的管道,把燃氣輸送到家中,並按照使用量進行收費,不同城市管道中的燃氣有區別,要麼是天然氣,要麼是煤氣;另外一種是罐裝方式,叫做液化石油氣,主要用在沒有固定燃氣管道的場合,比如部分火鍋店就在使用這種罐裝液化石油氣。
液化石油氣
簡稱液化氣,裝在鋼罐中,由運輸工人搬運到居民家中,一瓶標準裝滿的液化氣總重量大約30公斤,其中液化氣14.5公斤,空瓶14~16公斤,容積35.5升,充裝量85%也就是30升,20℃時內部壓力7~8個大氣壓。
液化氣是煉製石油和天然氣的過程中,加壓降溫得到的一種可燃性液體,具有很強的揮發性,主要成分是丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)、丁烯(C4H8),以及少量其他碳氫化合物,其中沸點最低的是丙烷(沸點-42.1℃),液化氣很容易被壓縮成液體。
液化氣本身無毒,但是洩露後空氣中濃度過高會導致缺氧,達到一定濃度範圍時遇到明火極易引發爆炸;液化氣本身的碳氫化合物是無色無味的,由於洩露時具有很強的危險性,通常會加入奇臭無比的乙硫醇(C2H6S)。
天然氣
天然氣是從自然界的油氣田、煤層氣、泥火山氣中抽取出來的可燃性氣體,是古生物殘骸在高溫高壓下經過數億年演化而來,其主要成分為甲烷(CH4),佔了80%以上,其餘還有少量乙烷、丙烷、丁烷、氮氣、硫化氫、水蒸氣等等氣體成分。
其中主要成分甲烷的沸點低至-161.5℃,所以天然氣很難壓縮到液體狀態,一般是經過預設管道,把天然氣輸送到各家各戶;而液化後的天然氣體積只有氣體時的1/625,這對運輸和儲存來說非常方便,目前天然氣液化還有很多技術難點有待攻克。
煤氣
煤氣是人造燃氣,主要原料是煤,根據不同的生成方法又分為空氣煤氣、水煤氣、混合煤氣等等,比如水煤氣就是把煤和水蒸氣在隔絕氧氣的條件下,經高溫乾餾形成,化學方程式C+H2OCO+H2。
煤氣的主要成分是一氧化碳(CO)和氫氣(H2),以及少量甲烷(CH4)等等氣體,煤氣很難被壓縮,所以也是通過固定管道輸送到各家各戶。
一氧化碳極易和人體血紅蛋白結合,引發人體缺氧,而且一氧化碳無色無味,嚴重中毒後根本來不及搶救,一旦洩露危險性極大,每年冬天我們都能聽到有人因為使用炭火造成死亡的事件,因為碳的不完全燃燒就會生成一氧化碳。
三者熱值高低
在標準情況下,三種燃氣的熱值從高到低依次為:液化氣、天然氣和煤氣,分別為(參考值)24000kcal/m^3,8500kcal/m^3,4000kcal/m^3。
由於三者的熱值不同,而且壓力也存在區別,所以對應的灶具不能混淆使用,比如液化氣的熱值是天然氣的三倍,氣體壓力也更高,所以液化氣灶具的氣門更小;萬一你不小心買錯了,有的灶具只需更換出氣口,就能適用不同的燃氣要求,具體情況還請諮詢廠家。
危險性高低
三種燃氣當中,煤氣是有毒的,毒性源於一氧化碳,天然氣和液化氣是無毒的,但是濃度高后會引發窒息危險,實際情況都會在其中加入有刺激性味道的氣體,比如乙硫醇,這樣洩露的話就會被及時發現。
另外,煤氣和天然氣的密度都遠比空氣低,一旦洩露會處於上方空間,人要貼近地面進行撤離;而罐裝液化氣的氣態密度比空氣高,洩露後會處於下方空間,此時千萬不要貼近地面撤離,否則可能造成缺氧窒息;所以針對不同的燃氣洩露,大家一定要分清楚是哪種燃氣,從而採用正確的方式快速撤離。
天然氣、煤氣和液化氣在空氣中達到一定濃度時,遇到明火都會發生爆炸,其中天然氣爆炸極限5%~16%,煤氣爆炸極限6%~30%,液化氣爆炸極限1.5%~9.5%。
從數值上看,液化氣的爆炸極限最低也最危險,從爆炸極限範圍來看,煤氣的爆炸極限範圍更廣;根據2017年的燃氣爆炸數據,全國共發生已知的燃氣爆炸633起,其中液化氣429起,天然氣182起,煤氣11起,其他11起,可見液化氣的事故是最多的,但是該數據沒有考慮各種燃氣的市場佔比,所以僅供參考。
在實際當中,大家按照正確方式使用燃氣,定時檢查和更換管道線路,是避免燃氣洩露和爆炸的最有效方式。
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