第三节 城市燃气质量标准及加臭,一、城市燃气质量指标应遵循的标准二、气体的标准状态三、天然气质量标准四、人工燃气质量标准五、液化石油气质量指标六、城市燃气的加臭,一、城市燃气质量指标应遵循的标准,城镇燃气质量应符合：1.GB50028-2006,城镇燃气设计规范；2.天然气质量指标应符合国家现行标准天然气GB17820-2006的规定；3.液化石油气质量指标应符合现行的国家标准油田液化石油气GB9052.1-1998；炼厂液化石油气 GB11174-97,4.车用燃气应符合现行国家标准车用压缩天然气GB18047-2000；5.人工燃气质量指标应符合现行的国家标准人工煤气GB13612-2006。,二、气体的标准状态,目前常用的气体标准状态有三种，分别是：1. 国际标准2.ISO和美国的标准3.中国标准,1. 国际标准,1954年第十届国际计量大会（CGPM）协议的标准状态：温度273.15K（0），压力101.325kPa。世界各国科技领域广泛采用这一标准状态。,2.ISO和美国的标准,国际标准化组织（ISO）和美国国家标准（ANSI）：温度288.15K（15）101.325kPa，是计量气体体积流量的标准。国际天然气贸易中的标准状态。,3.中国标准,我国天然气流量的标准孔板计量方法（SY/T 6143-2004 ）城镇人工煤气主管道流量测量GB/T18215.1-2000温度293.15K（20）;压力101.325kPa，是计量气体体积流量的标准。,三、天然气质量标准,天然气质量标准，有三个特点：1.处于不同的阶段（生产过程、管输、商品）有不同的标准；2.不同的用途（民用、工业用）有不同的标准；3.不同的国家地区有不同的标准。,天然气质量标准,1.中国天然气的质量标准2.国外天然气气质标准,1.中国天然气的质量标准,我国管输天然气气质标准；我国输气管道工程设计规范GB50251-2003中规定管输天然气气质要求：进入输气管道的气体必须清除其中的（机械）杂质；,水露点应低于输气条件下最低管输气体温度5；轻烃露点应低于或等于最低管输气体温度；气体中硫化氢含量不大于20mg/m3;如输送不符合上述质量的气体，必须采取相应的保护措施。,中国商品天然气质量要求,我国标准天然气GB17820-1999中规定商品天然气质量要求。见表：表中所列、类气体主要用作民用燃料。、类气体用作工业燃料。,天然气质量标准GB17820-1999,2.国外天然气气质标准,1.国际标准化组织ISO/TC-193.AD.HOC小组于1991年5月提出了“天然气质量标准”报告中有代表性的气质标准列于表中。,国际标准化组织天然气质量标准,说明,线下为短期容许值。线上为湿分配管，线下为干分配管的容许值美国气体协会（AGA）对其它气体的要求是：对输送及利用无有害影响。,前全苏国家标准OCT5542-78,前苏管输天然气气质要求和标准,四、人工燃气质量标准,1.执行标准人工燃气质量指标应符合国家标准人工煤气（GB13612-2006）的规定2.执行指标：低位热值：14.71MJ/m3；杂质允许含量指标：,杂质允许含量指标,mg/Nm3,焦油及灰尘硫化物萘氨一氧化碳氧化氮,焦油及灰尘,焦油及灰尘 10mg/m3；A.人工燃气中通常含有焦油和灰尘；B.危害：堵塞管道。C.堵塞部位：灰尘多堵塞管道的远端用户；焦油多堵塞煤气厂内部或离煤气厂不远的管路。,硫化物,A.硫化物的表现形式无机硫：H2S、有机硫：二硫化碳CS2、硫氧化碳COS、硫醇（CH3SH、C2H5SH）、噻酚、硫醚CH3SCH3等。燃气中90%95%的硫化物为无机硫。,B.硫化物的危害,毒性、对人呼吸道的刺激性；腐蚀性：化学腐蚀 电化学腐蚀燃烧产物：二氧化硫的毒性。,萘,A.性质 萘是双环芳香烃类化合物，存在于干馏煤气中。B.危害 低压或高温时以气体状态存在，压力升高或温度降低时直接由气体状态凝结成固体，堵塞管路。C.指标 低压输气管路冬季50mg/Nm3夏季100mg/Nm3,萘,燃气干管 当埋设处平均地温大于10的地区，指标可适当放宽。中压以上管路 冬季（500/P）mg/Nm3；夏季（1000/P）mg/Nm3;其中：P为输送管网起点的绝对压力MPa。,氨,A.存在于高温干馏煤气中。B.危害：腐蚀性：对燃气管道、设备、阀件起腐蚀作用，特别是铜部件。刺激性：刺激人的呼吸道；产物：NOx刺激呼吸道，污染环境。少量氨可中和硫化物产物中的酸，有利。,一氧化碳,A.性质：无色、无味、无臭、剧毒。B.发生炉煤气中含量高。C.空气中含量大0.1%（V/V）时，呼吸1h，引起头痛、呕吐，含量大于0.5%（V/V）经2030min,将危及生命。指标：含量小于10%。,氧化氮,A.燃烧产物中的氧化氮对人体有害，空气中含有0.01%时，短时间呼吸，刺激支气管，长时间呼吸危及生命。B.燃气中的氮氧化物与燃气中的二烯烃、特别是丁二烯及环戊二烯等具有共轭双键的烃类反应，再经聚合形成气态胶，沉积于流速、方向变化的部位，弯头、阀门、压缩机叶片等部位。,五、液化石油气质量指标,液化石油气的质量指标包括1.硫分2.水分3.二烯烃4.乙烷和乙烯5.残液,1.硫分：,燃气中的硫化物主要是硫化氢，此外还有少量的硫醇（CH3SH、C2H5SH）、二硫化碳（CS2）。天然气中主要是硫化氢。硫化氢是无色、有臭鸡蛋气味的气体，燃烧后生成二氧化硫。硫化氢和二氧化硫都是有害气体。,存在形式及危害 液化石油气中的硫化氢和有机硫，会造成运输、储存和蒸发设备的腐蚀。硫化氢的燃烧产物SO2也是强腐蚀性气体。指标：气态液化石油气中硫化氢含量：100m3气体中的含量应小于5g。液态液化石油气总硫含量：0.015%0.02%（m/m）。,2.水分,危害：形成水化物 液化石油气中的水分或水蒸气能与气态的C2、C3、C4生成结晶水化物。减小或堵塞流通断面，影响安全阀、液面计和调压器的正常工作。结成普通的冰 容器底部沉积的水分温度降低时，容易结成普通的冰，使吹扫管、放空管、液位计失效。,2. 水分,腐蚀性：水与硫化氢、氧气、SO2一起与管道、阀门组成电化学腐蚀电池，加速腐蚀。,3. 二烯烃,存在形式 炼厂的液化气中可能含有二烯烃，相互之间能聚合成分子量高达4105的橡胶状固体聚合物；气态物质中，6075时开始强烈的聚合；液态物质中：4060时开始聚合。,3. 二烯烃,危害在气化装置的加热面上可能生成固体的聚合物，使供气装置在短期内失去工作能力。指标 要求丁二烯在液化石油气中的分子成分含量不大于2%。,4.液化气杂质乙烷和乙烯,危害 乙烷和乙烯的饱和蒸汽压，高于丙烷和丙烯的饱和蒸汽压，若液化气中含乙烷和乙烯过高时，会影响到容器的安全。指标 规定液化石油气中乙烷和乙烯的含量不大于6%（m/m）。,5.液化气杂质残液,液化气中的C5及C5以上组分沸点高，常温下下不能气化，而残留在容器的内，故称为残液。残液会降低容器的利用率，使用户的使用成本增加。指标：在20时不大于2%（V/V）,六、城市燃气的加臭,1.燃气加臭的必要性2.燃气中含加臭剂量的标准3.加臭剂应具有的特性4.常用加臭剂5.加臭装置,1.加臭的必要性,由于燃气的可爆炸性及部分成分对人体的有害性，因此在有泄漏的情况下应使人们能够尽可能早的察觉并采取相应的措施。对于没有异味的燃气采取加臭措施。,2.燃气中含加臭剂量的标准,加臭剂也称赋臭剂。燃气中加臭剂的最小量应符合下列规定：有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体允许的有害浓度之前应能察觉；无毒燃气泄漏的空气中，达到爆炸下限的20%浓度时应能察觉；,当临时利用加臭剂寻找地下管道漏气点时，加臭剂的加入量可以增加至正常使用量的10倍；新管线投入使用的最初阶段，加臭剂的加入剂量应比正常使用量高23倍，直到管壁铁锈和沉积物被加臭剂饱和。,3.加臭剂应具有的特性,在正常使用浓度范围内，加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害；应具有持久、难闻且与一般气体气味有明显区别的特殊臭味；有适当的挥发性；,能完全燃烧，燃烧产物不应对人体呼吸系统有害，并不应腐蚀或损伤与燃烧产物经常接触的材料；不与燃气组分发生化学反应；加臭剂溶解于水的程度不应大于2.5%；价格低廉。,4.常用加臭剂,世界范围内目前常用的加臭剂有1.四氢噻吩2.硫醇3.硫醚,1.四氢噻吩,四氢噻吩C4H8S又叫噻吩烷或简称THT是国际上主要应用的天然气加臭剂，主要在欧洲及欧洲附属的区域中广泛应用并逐渐延伸到世界主要发达国家，它的味道被认为最接近于被逐渐取代的煤气味道。,就化学性质，四氢噻吩是用于气体加臭最稳定的化合物。四氢噻吩与其它加臭剂相比，具有抗氧化性能强、化学性质稳定、气味存留时间久、烧后无残留物、不污染环境、添加量少、腐蚀性小等优点。它通常以纯的未稀释形式使用。,按国际标准要求，城市煤气、天然气等气体的加臭剂必须使用四氢噻吩，取缔了原来使用的乙硫醇等加臭剂。,2.硫醇,包括乙硫醇C2H6S 、丁硫醇、异丁硫醇C4H10S同属硫醇类，基本能够满足气味剂警示要求；但存在有腐蚀性和毒性，易冷凝、化学性质不稳定的缺点；相对优势为价格较低，气味较四氢噻吩强。,3.硫醚,硫醚包括二甲硫醚、二乙硫醚同属链状硫化物与前面相比气味较弱，单独使用效果不佳，可与硫醇类混合使用，臭质效果较强，一般稍有毒性。,滴入式加臭装置,注入式加臭装置,思考题3（燃气质量指标及加臭）,1、我国计量气体体积流量的标准是温度 ；压力 。2、天然气质量标准，有三个特点 、 、 。3、天然气质量标准中规定水露点 、烃露点 、H2S含量 、杂质含量 。4、我国标准天然气GB17820-1999中规定、类天然气作为 ， 类天然气用于工业燃料。,5、人工燃气的低位热值应大于 。6、人工燃气中 多堵塞管道的远端用户； 多堵塞煤气厂内部或离煤气厂不远的管路。7、燃气中硫化物包括 和 两类。8、人工燃气杂质指标有夏季和冬季之分且与管道压力等级有关的是 。9、人工燃气中CO含量指标是 。,10、液化气中的C5及C5以上组分称为 ，其质量指标是 。11、燃气加臭是因为燃气具有 及部分成分对人体的 。12、加臭剂应具有对人、管道、设备 、 、 。13、目前常用的加臭剂包括 、 、 。14、燃气加臭方式包括 和 。,15、燃气中加臭剂的最小量应符合下列规定有毒燃气泄漏到空气中，达到对人体允许的 之前应能察觉；无毒燃气泄漏的空气中，达到爆炸下限浓度 时应能察觉。寻找漏气点时 。 新投产管线时 。,第一单元小结,