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出品:科普中國
制作:雪麗糍(中國科學院大連化學物理研究所)
監(jiān)制:中國科學院計算機網絡信息中心
燃氣為我們的日常生活帶來了極大的便利,但是一旦使用不當或疏忽大意,極易引發(fā)燃氣安全事故。
近期,多地燃氣燃爆事故頻發(fā),造成巨大的人身傷害和經濟損失,痛心的同時也為我們敲響警鐘——燃氣安全問題不可輕視。
安全用“氣”,我們首先需要了解燃氣。
躍動的火焰(圖片來源:Veer圖庫)
天然氣、人工燃氣、液化石油氣有何不同
燃氣是氣體燃料的總稱,它能通過燃燒放出熱量,供居民日常生活和工業(yè)企業(yè)使用。燃氣的種類有很多,日常生活中我們常見的主要有天然氣、人工燃氣、液化石油氣。
那么,它們都有哪些不同呢?
1.成分不同
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(shù)億年演化而來,其主要成分為甲烷,占80%以上,其余還有少量乙烷、丙烷、丁烷、氮氣、硫化氫、水蒸氣等氣體成分。如今我們家中使用的管道氣源大多是天然氣,它經過預設管道被輸送到各家各戶。
天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質能源,幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質,燃燒時產生的二氧化碳少于其他化石燃料,因此造成溫室效應較低。
人們賦予天然氣“藍金”稱號,與石油“黑金”對應,并駕齊驅,足以見得天然氣地位的重要性。
天然氣運輸管道(圖片來源:Veer圖庫)
煤氣,并不是天然形成的,它是用煤炭作原料制成的可燃氣體。根據(jù)加工方法可以分為水煤氣、半水煤氣或發(fā)生爐煤氣,其主要成分是一氧化碳,也含有少量的甲烷和氫氣。煤氣很難被壓縮,所以也是通過固定管道輸送到各家各戶。
煤氣比天然氣、液化石油氣的使用歷史都要早,早在解放前,哈爾濱、沈陽等城市就開始使用煤氣了。隨著天然氣工程的發(fā)展,現(xiàn)如今,煤氣逐漸被天然氣取代。
圖片來源:Veer圖庫
液化石油氣是烷烴類及烯烴類混合物氣體,成分比較復雜,主要成分是丙烷和丁烷,通常含有少量的丙烯和丁烯。它是對天然氣或者石油進行加壓降溫液化后,得到的一種無色揮發(fā)性液體。
日常生活中,液化石油氣在適當?shù)膲毫ο乱砸簯B(tài)儲存在罐容器中,常被用作炊事燃料。比如我們吃火鍋時用的瓶裝氣體,一般就是液化石油氣。
圖片來源:Veer圖庫
2.熱值有差異
燃氣的熱值是一定體積或質量的燃氣所能放出的熱量,故而熱值越高,同體積燃氣的放熱量越大。
天然氣每立方燃燒熱值約為8000大卡至8500大卡;城市煤氣每立方熱值在3500大卡左右;液化氣每立方燃燒熱值約為25200大卡。液化石油氣的熱量值是三者最高的,這也是飯店后廚常選擇液化氣罐作為熱源炒菜的原因之一。
3.安全性有差異
煤氣的主要成分是一氧化碳,一旦發(fā)生煤氣泄漏,很容易造成一氧化碳中毒現(xiàn)象;天然氣的主要成分甲烷無色無味無毒,為了在泄漏時能盡早發(fā)現(xiàn),管道天然氣中常添加臭味劑;液化石油氣主要成分烷烴、烯烴氣體無色無味無毒,但其中含有的少量硫化氫等組成的混合氣體會刺激呼吸道,濃度過高時甚至會導致窒息、神經麻痹。
燃氣是一種易燃物質,燃氣與空氣在一定的濃度范圍內混合,遇火源會發(fā)生爆炸,這個濃度范圍稱為爆炸極限。
天然氣的爆炸極限在5%-15%;煤氣的爆炸極限隨混合氣組成成分含量的差異而不同,一般在4.5%-35.8%;液化石油氣爆炸極限在1.5%-9.5%,1千克液化石油氣全部氣化后的爆炸威力相當于4~10千克TNT炸藥的當量。
需要注意的是,燃氣不完全燃燒時產生的碳氧化物也會引發(fā)中毒,因此使用燃氣必須注意安全。
(圖片來源:Veer圖庫)
如何安全用“氣”?以下內容請牢記
使用燃氣設備,要做到“按時更換、常檢查”:經常檢查燃氣管線上的各個連接點是否漏氣;膠管每18個月更換一次,期間多觀察是否老化、開裂;此外,膠管應遠離熱源,兩端要用管箍卡緊。
使用燃氣灶期間,要注意人不能遠離;打不著火時應停頓一會兒,確定燃氣消散后再重新打火;養(yǎng)成用氣后及時關閉燃氣閥門的習慣;根據(jù)氣源類型選用并正確安裝燃氣報警器,報警器宜選擇靠近燃氣表或燃氣管道接點的位置安放。
長時間使用燃氣,一定要通風換氣。如果廚房通風不好,使用煤氣灶的過程中可能會使廚房內氧氣不足,從而造成一氧化碳中毒。
另外,不同氣源的爐灶千萬不能混用。如果更換氣源類型,要更換相應的灶具來匹配。
這是因為,不同燃氣空氣混合比例不同,相同體積下的燃氣完全燃燒所需空氣量不同,進氣壓力也有差異:液化石油氣壓力大,氣噴嘴孔徑??;天然氣氣壓小,噴嘴孔徑大?;旌媳壤贿m配,會出現(xiàn)非正常燃燒情況,形成安全隱患。
正規(guī)廠家生產的天然氣爐具標牌上會用“T”標注,液化氣爐具上用“Y”標注,人工煤氣爐具用“R”標注。
(圖片來源:Veer圖庫)
一旦發(fā)現(xiàn)燃氣泄漏,應立即關閉管道燃氣閥門。把家里門窗打開通風,稀釋空氣中的燃氣,使之不能達到爆炸極限。
切記此時不要在室內開啟任何電器設備,包括電燈、排氣扇等,避免金屬摩擦,以防電火花引發(fā)爆炸。
如果發(fā)現(xiàn)燃氣泄露或著火情況嚴重,應馬上離開現(xiàn)場,并通知鄰里撤離,到室外撥打119求助。
燃氣安全無小事。杜絕事故的發(fā)生,一定要提高防范意識,防患于未然,多一份小心,增一份平安。
參考文獻:
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[4] 中國消防. 預防燃氣爆炸,這些要牢記. 2021.
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