天然气输送介质风险因素分析.docx

天然气输送介质风险因素分析一、天然气成分一、天然气成分天然气是以甲烷为主要成分的多种物质组成的混合物，大致有以下主要成分。(1)烷烃烷烃的通式为 CnH2n+2，是天然气的主要成分。在常压、20时，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷为气态，戊烷以上到 C17H36为液态，C18H38以上为固态。(2)烯烃通式为 CnH2n，在天然气中以微量存在，主要为乙烯、丙烯、丁烯等。(3)环烷烃通式为 CnH2n，1 在天然气中含量很少，一般为环戊烷、环己烷等。(4)芳香烃芳香烃是一种不饱和的环状烃类。在天然气中可能存在的芳香烃有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯。(5)非烃类主要包括氮气、二氧化碳、硫化氢、氢气、氦气、水蒸气。二、天二、天然气分类然气分类1.按油气藏分按油气藏分有三种。(1)气田气气藏中烃类以单相存在，而戊烷以上组分很少，在开采过程中没有或较少有天然气凝析油凝析出来的天然气。特点是 CH4含量90%，在地层下以单项气态存在。(2)凝析气田气气藏中戊烷以上组分含量较多，在开采过程中有较多的天然气凝析油析出，但没有或只有较少的原油同时采出来的天然气。(3)油田伴生气在油藏中，烃类以液相和气相两相共存，在开采过程中伴随原油同时被采出的天然气。2.按烃类的组分分按烃类的组分分有六种。天然气按其组分分为干气、湿气、贫气、富气、酸性天然气、洁气。(1)干气每一标准立方米的天然气中，C5以上重烃液体含量低于 13.5%。(2)湿气每一标准立方米的天然气中，C5以上重烃液体含量高于 13.5%。(3)贫气每一标准立方米的天然气中，C3以上烃类液体含量低于 94%。(4)富气每一标准立方米的天然气中，C3以上烃类液体含量超过 94%。(5)酸性天然气含有大量硫化氢和二氧化碳等酸性气体，一般硫化氢含量大于 20mg/Nm3的天然气。(6)洁气硫化氢和二氧化碳含量甚微，不需要净化处理就可管输或利用的天然气。三、天然气危险性三、天然气危险性天然气中含量最多的成分是甲烷，我国各油气田商品天然气中甲烷的含量一般为 85%98%，甲烷是比空气稍轻的无色可燃气体，在 20、标准大气压下，1m3甲烷的净热值：是 32926kJ/m3。天然气属易燃、易爆物质，在通常环境中极易引起燃烧和爆炸。当天然气和空气中的氧气混合浓度达到一定的数值(称为爆炸下限)后，遇明火就会发生爆炸。天然气中各主要组分基本性质见表 2-1。1.易爆性天然气的爆炸极限范围较宽，爆炸下限较低，在空气中能形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸，。燃烧分解产物为 CO、CO2。在储运过程中，若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸炸的危险。天然气在输气管线里和空气混合发生爆炸时，出现迅速着火爆燃现象，火焰传播速度可超过音速而达到 10004000m/s，局部压力可达到 8MPa，甚至更高。该爆炸现象的产生是由于着火介质中有冲击波产生，并迅速运动，致使介质温度、压力和密度急剧增大，加速了化学反应，使破坏力增强。按石油天然气工程设计防火规范(GB 501832004)中可燃物质火灾危险性分类，天然气火灾危险等级为甲类。2.易扩散性天然气的密度比空气小，在大气环境中极易随大气的运动而扩散一般不在低凹处聚集。3.毒性天然气为无色、无臭的烃类混合物质气体，属低毒物质。天然气主要成分为甲烷。空气中甲烷浓度过高能使人窒息，当空气中甲烷浓度达到 25%30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、精细动作故障等，甚至产生窒息、昏迷。长期接触天然气可出现神经衰弱综合症。天然气中的酸性气体有硫化氢(H2S)、二氧化碳(CO2)等组分，它们是造成金属腐蚀的主要因素，天然气含水时腐蚀程度更加严重。CO2溶手水后形成 H2CO3，对金属有一定的腐蚀性。