燃气常识.docx
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燃气常识
第一部分:
燃气常识题库
一、填空题
1、燃气的种类主要有:
(天然气)、(人工煤气)、(液化石油气)和沼气。
2、天然气一般可以分为:
(气田气)、(油田伴生气)、(凝析气)、(矿井气)。
3、华白指数的定义为:
(
),华白指数的波动范围应不超过(5%)。
4、天然气在常温常压下是无色无味的气体,主要成分是(甲烷),密度比空气(小)。
天然气具有(热值高)、燃烧迅速、无污染、使用方便等优点,但同时也具有压力高、易泄露、与空气混合容易发生(爆炸)等缺点。
5、由于城市燃气用气的月、日、时不均匀性,需要对其进行调峰。
常用的调峰方法有:
(地下储气库调峰),(液化天然气调峰)、(管道储气调峰)、(储气罐调峰)。
6、只有碳和(氢)两种元素组成的有机化合物,简称为烃类化合物。
7、天然气的热值是指(单位数量)的天然气完全燃烧所放出的热量。
8、在一定压力下,天然气的(含水量)刚达到饱和湿度时的温度,称之为天然气的水露点,简称露点。
9、计量工作的有关法规规定,天然气流量为标准状态下的体积流量。
标准状态是指压力为101.325kPa,温度为(293.15K)的气体状态。
10、输气站通常用“Q”表示天然气的流量,单位是(m3/h)。
11、单位换算题
1)25km=(25000)m=(25000000)mm
2)1Mpa=(1000)kpa=(106)N/m2
3)25℃=(298.15)K
4)1Pa=
(1)N/m2
5)1kgf/cm2=(10000)mmH2o
12、我国天然气的气质标准要求硫化氢含量小于(20mg/m3),水分应无(游离水)。
13、燃烧三要素,即燃烧发生必须同时具备的三个条件是(可燃物质)、助燃物质(氧)、着火温度(燃点)。
14、液化气的爆炸极限是(1.5%~9.5%),天然气的爆炸极限是(5%~15%),现比之下(液化气)更容易爆炸,(天然气)更危险。
15、在严寒地区,高压输送天然气容易造成(水合物)堵塞。
16、天然气输送过程中生成水合物的主要条件是水分、(温度)和压力。
17、向输气管道中加入甲醇,可降低气体的(露点)。
18、天然气的热值分为(高热值)和(低热值)。
19、天然气的爆炸范围一般为(5%~15%)。
二、名词解释
1、热值:
单位数量的天然气完全燃烧所释放的热量。
2、爆炸极限:
可燃气体和空气的混合物遇到明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围。
3、华白指数:
燃气的高热值与燃气相对密度的1/2次方的比值。
4、水露点:
在一定压力下,天然气的含水量刚达到饱和湿度时的温度,简称露点。
5、月不均匀系数:
该月平均日用气量与全年平均日用气量的比值。
6、日不均匀系数:
该月中某日用气量与该月平均日用气量的比值。
7、小时不均匀系数:
该日某小时用气量与该日平均小时用气量的比值。
8、天然气的概念?
指通过生物化学作用及地质变质作用,在不同地质条件下生成、运移,在一定压力下储集的可燃气体。
9、重度概念:
单位体积天然气的重量称为天然气的重度。
计算公式为:
Y=G/V
式中:
Y表示天然气的重度,Kgf/m3;
G表示天然气的重量,Kgf;
V表示天然气的体积,m3。
10、密度概念单位体积天然气的质量。
计算公式为:
ρ=m/V
式中:
ρ表示天然气的密度,kg/m3;
m表示天然气的质量,kg;
v表示天然气的体积m3。
11、天然气的比重概念
单位体积天然气的重量与相同条件(压力、温度)下单位体积空气重量的比值。
计算公式为:
S=Yg/YA
式中:
Yg表示天然气的重度:
YA表示空气的重度.
12、粘度概念
表示气体流动的难易程度,粘度大,不易流动,粘度小易流动。
13、天然气的临界状态概念
天然气的临界状态:
天然气由气态变成液态或由液态变成气态时的压力和温度。
天然气的临界温度:
使天然气变成液体的最高温度称为天然气的临界温度;当高于临界温度时,无论用多大压力也不能使天然气变成液体。
天然气的临界压力:
在临界温度下,天然气由气态变成液态的最小压力称为天然气的临界压力。
14、天然气的热值概念
单位数量的天然气完全燃烧时所放出的热量
,表示方法有两种:
高热值、低热值。
◆高热值
指燃气完全燃烧,其燃烧产物中的水蒸气仍以液态存在时的发热量。
◆低热值
指燃气完全燃烧,其燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时的发热量。
15、天然气的爆炸性概念
燃烧:
物质发生激烈氧化,是连续稳定的氧化过程并发出光和热。
爆炸:
物质在极短的时间内激烈氧化,瞬间向外传播发光、发热并产生冲击波,是不连续、不稳定的氧化过程。
爆炸极限:
可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。
爆炸下限:
当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量,称为爆炸下线。
爆炸上限:
当可燃气体的含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量,称为爆炸上线。
天然气的爆炸范围:
一般在5%—15%(体积)范围内。
爆炸力:
天然气与空气的混合物爆炸时所产生的冲击力。
16、压力的概念、度量
概念:
垂直作用在器壁单位面积上的力。
单位:
、MPa、kPa、物理大气压等度量
压力的度量有三种单位:
◆应力单位。
用单位面积承受的力表示,其单位符号为Pa、Kgf/cm2。
◆大气压单位。
用工程大气压表示。
由工程物理学知,标准大气压值为h=760mmHg。
在工程计算上,取1Kgf/cm2作为一个工程大气压,相当于9.8х104Pa。
◆液柱高单位。
一个工程大气压相应的液柱高度为0.735mmHg(水柱),10mH2O(水柱)
单位换算:
1MPa=103kPa=106Pa1MPa=l0.197Kgf/cm2≈10Kgf/cm2。
三、选择题
1、酸性天然气是指天然气中硫化氢的含量(A)。
(A)高于20mg/m3(B)低于20mg/m3
(C)高于20g/m3(D)低于20g/m3
2、对天然气中“干气”的划分标准,下面正确的是(B)
(A)戊烷以上烃类组分含量高于100g/m3
(B)天然气中甲烷含量达90%以上
(C)气田气
(D)天然气中戊烷以上烃类组分含量低于100g/m3
3、按天然气中含硫量的差别,天然气可分为(B)两种类别。
(A)干气、湿气(B)洁气、酸气
(C)洁气、干气(D)湿气、酸气
4、天然气最主要的用途是作(C)
(A)能源和燃料(B)化工原料
(C)能源和化工原料(D)燃料
5、天然气热值的法定计量单位是(B)
(A)焦耳/克(B)焦耳/标米3(C)千卡/千克(D)卡/标米3
6、在常温下,天然气的爆炸极限为(B)
(A)5%~10%(B)5%~15%(C)4%~74.2%(D)58%
7、天然气水合物形成的主要条件是(D)。
(A)高压、低温
(B)天然气中存在液态水
(C)天然气中存在液态水,较低的温度和压力
(D)天然气中有足够的水蒸气及适宜的温度和压力
8、天然气水合物对输气管线产生的影响有(B)。
(A)形成大面积堵塞,影响正常输供气
(B)影响计量的准确性
(C)引起管线设备压力下降
(D)加剧管线设备的腐蚀、破坏
9、用液体吸收法脱除天然气中的水汽,常用的脱水剂是(D)。
(A)活性炭(B)硅胶(C)分子筛(D)甘醇
10、对已被水合物完全堵塞的输气管道,其解堵措施应采取(B)。
(A)增大进气量
(B)用热水、蒸汽对堵塞段进行管外壁加热
(C)对天然气在输气站进行加热
(D)注入防冻剂
11、天然气采输生产中常用的防冻剂有(A)。
(A)甲醇(B)乙醇(C)甲二醇(D)苯
12、如果天然气中含有一定量的水蒸气,当(A)到一定数值时,天然气中的水蒸气开始凝析出来。
(A)温度下降或压力升高(B)温度上升或压力升高
(C)温度上升或压力降低(D)温度下降或压力降低
13、天然气粘度随温度升高而(A),液体的粘度随温度的升高而(B)。
(A)增大(B)减小(C)不变
14、天然气的全热值(A)同种天然气的净热值。
(A)大于(B)小于(C)等于
15、天然气与空气的混合物达到爆炸极限浓度,但还未达到爆炸所需温度时,(B)发生爆炸。
(A)能(B)不能
16、天然气在空气中浓度在低限以下时,既(B)燃烧,也(B)爆炸;高限以上时,只(A)燃烧,(B)爆炸。
A能B不能
17、温度升高,天然气爆炸范围(A),压力增大低限变化不大,而高限明显(A)。
A增大B减小C不变
18、天然气与空气混合物的爆炸力与混合气爆炸前的压力成(A)。
(A)正比(B)反比
19、我国天然气行业标准中规定,管输天然气中的H2S含量必须小于(C)
(A)15mg/Nm3(B)250mg/Nm3(C)20mg/Nm3。
三、判断题
1、管输天然气中不能出现液态水(√)
2、天然气与空气混合物中,天然气浓度在爆炸下限以下时,发生爆炸。
(×)
3、同时满足水化物形成的三个条件时,才能形成水化物。
(√)
4、天然气的粘度随温度的升高而减少。
(×)
5、天然气的粘度变化规律在低压和高压条件下各不相同。
(√)
6、天然气与空气混合物中,天然气浓度在爆炸下限以下时,遇火发生爆炸。
(×)
7、天然气的浓度低于可燃性下限时,既不可能点燃,也不会发生爆炸。
(√)
8、绝对误差与某约定值之比为相对误差。
(√)
四、简答与计算
1、我国城市燃气管道的压力等级是如何划分的?
答:
低压燃气管道:
中压B燃气管道:
中压A燃气管道:
高压B燃气管道:
高压A燃气管道:
2、天然气的管道输送方式有何特点?
答:
输送量大、供气稳定、距离长、地域广、用户多;供应连续不断。
3、预防和消除输气管道中水合物的方法有哪几种?
答:
(1)预防和消除水合物的最根本的方法是天然气脱水,把气体的露点降低到低于输气管线任何一点的温度。
(2)放喷降压,当压力降低时,形成水合物的温度亦降低,当低于输气管线当时的温度时,水合物则分解。
(3)加热天然气,提高气体温度来破坏水合物的形成条件。
(4)向输气管道中加入化学反应剂,如甲醇等,分解或预防水合物。
4、天然气有哪些成份组成?
天然气是由碳氢化合物和其它成分组成的混合物,它主要由甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)、戊烷(C5H12)等组成,其次还含有微量的重碳氢化合物和少量的其它气体,如:
氮气(N2)、氢气(H2)、硫化氢(H2S)、一氧化碳(C0)、二氧化碳(C02)、水气、有机硫等。
5、如何进行分类?
天然气有多种分类方法,常用的有下面三种分类方法:
◆按照天然气的来源分类
◇油田伴生气:
这种天然气自油田产生,含甲烷在80%一90%。
◇气田气:
这种天然气自气田产生,含甲烷在90%以上。
◇凝析气田气:
这种气田气在地层中以气态存在,开采出来常温下为液态。
◆按照含凝析油量来分类
◇干气:
这种天然气含甲烷在90%以上,含其它成分较少。
◇湿气:
这种天然气含甲烷在90%以下,含其它成分10%以上。
◆按照含硫量的多少来分类
◇无硫和微硫天然气:
这种天然气中硫化氢的含量符合管输要求。
◇低含硫天然气:
天然气中硫化氢的含量约0.01%——1%(体积比)。
◇中含硫天然气:
天然气中硫化氢的含量约1%——2%(体积比)。
◇高含硫天然气:
天然气中硫化氢的含量约2%——7%(体积比)。
6、天然气的含水量(湿度)的表示方法有哪些?
天然气的含水量用绝对湿度、相对湿度、露点来表示。
◇绝对湿度:
单位体积或单位重量天然气中所含水蒸气的重量称为天然气的绝对湿度或含水量。
◇相对湿度:
单位体积天然气的含水量与相同条件(温度、压力)下饱和状态天然气的含水量的比值。
◇露点:
A、天然气的饱和状态:
在一定的温度和压力下,天然气达到最多容纳水蒸汽量时的状态,就称为天然气的饱和状态。
在天然气达到饱和状态时,其多余的水蒸气将凝析出来。
B、露点:
在压力一定时,天然气中水蒸气达到饱和时的温度就叫做天然气在这种压力下露点(水露点)。
不同的压力下天然气有不同的露点。
压力越大露点越低压力越小露点越高。
7、简述天然气中的水化物的特点?
水化物是一种白色结晶物质,类似冰和微密的雪。
水化物是由碳氢化合物和几分子水组成的水合物。
例如:
CH4·6H20、C3H8·7H20、C4H10·7H20等。
水化物是一种不稳定的化合物,当其所处的温度升高或压力降低至适当值时,会分解为碳氢化合物和水。
8、形成水化物的条件有哪些?
天然气处于水汽过饱和状态或有液态水存在。
天然气有足够高的压力和足够低的温度。
其次还要有辅助条件:
(1)压力波动
(2)流向突变产生扰动(3)有晶体存在
9、防止水化物形成的方法有哪些?
◆在长输管线上安装分水器,排除冷凝水。
◆在矿场集输管上用加热气管的方法预防形成水化物。
◆再无其他方法时,遇形成水化物,条件允许可以暂时将气体放空。
◆降低输气管线压力或降低下游压力,增加输气量,让已形成的水化物分解并随之排出。
◆往输气管中喷注化学反应剂,吸收气中的水分,以降低天然气的露点,防止形成水化物或促使水化物分解
◆天然气进入输气干线之前,进行脱水,这是防止形成水化物的根本方法。
只要使天然气露点低于管线周围介质(土壤、空气等)最低温度5—7℃,就可以防止水化物形成。
10、对天然气的气质有哪些要求?
A减少环境污染,符合卫生要求。
B对管线、设备、仪表腐蚀性小。
C天然气露点在最大输送压力下,低于管线周围介质最低温度5℃,以保证管线不产生凝析水。
D尽量满足用户要求。
11、城市燃气为什么要加臭?
对加臭剂有何要求?
答:
城市燃气是具有一定毒性的爆炸性气体,又是在压力下输送和使用的。
由于输送管道、设备及燃气具缺陷或使用不当,容易造成漏气,有引起着火、爆炸和人身中毒的危险。
因此,当发生漏气时能被人们及时发觉进而消除漏气是很必要的。
对没有臭味的燃气进行加臭,对于减少灾害,是必不可少的措施。
对加臭剂的要求:
a、具有极难闻的臭味,且与一般气味有明显区别;
b、使用浓度范围内对人体无毒;
c、能完全燃烧,燃烧后不生成有害的物质;
d、不易腐蚀燃气管道或燃具。
e、难溶于水,易于操作、价格低廉。
12、有一内径为500mm、长为50Km的天然气管道。
当天然气的平均压力为3.0Mpa、温度为278K,求管道中的天然气在标准状态下(101325pa、273.15K)的体积。
已知天然气的压缩因子为0.94。
解:
标准状态下管道中天然气体积为
V0=V×P/P0×T0/T×1/Z=0.785×O.52×50000×(3+0.101325)/0.101325×273/278×1/0.94=313762Nm3。
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