天然氣切割氣

1、天然氣切割氣一、 氣體簡介工業(yè)和建筑行業(yè)中，氣體火焰加工是一種普遍使用的金屬加工工藝過程。乙炔就是一種最早的、目前仍被普遍使用的金屬焊割氣。盡管我國已禁止了小型乙炔發(fā)生器，但仍有大型的乙炔站在使用。使用乙炔弊端較多，首先乙炔生產(chǎn)耗能耗電，屬高耗能產(chǎn)品。其次乙炔是一種易燃易爆的危險(xiǎn)物品。乙炔極易發(fā)生回火爆炸。而且長期以來，市場上充斥著大量不符合國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的乙炔氣和溶解乙炔氣瓶，相當(dāng)數(shù)量的乙炔氣鋼瓶充氣前均未按規(guī)定灌注丙酮，大批乙炔鋼瓶或超期服役，或充氣量嚴(yán)重不足，安全隱患大。同時(shí)乙炔在與氧氣混合燃燒的過程中產(chǎn)生的黑煙中含有對人體健康有害的磷化物和硫化物等有毒氣體。而且使用乙炔易發(fā)生切口上緣熔化

2、，下緣掛渣不易清除等現(xiàn)象；當(dāng)氧-乙炔火焰溫度過高時(shí)，還會(huì)造成切割面硬化現(xiàn)象，不便于下一道工序的機(jī)加工和焊接，尤其是切割易淬火鋼時(shí)，容易導(dǎo)致切口裂紋，造成加工質(zhì)量不穩(wěn)定。丙烷也作為一種切割氣體，在一些行業(yè)中普遍使用。但丙烷燃燒溫度低，切割速速慢，氧氣消耗量大，在厚板切割上有難度；且丙烷比重比空氣大，易沉積，不宜在類似船倉等相對密閉的空間中使用；其次部分產(chǎn)品純度不高，含有部分烯烴成分，氣化不充分，容易堵塞管道；另外需要頻繁更換鋼瓶，勞動(dòng)強(qiáng)度大；同時(shí)丙烷價(jià)格隨石油產(chǎn)品價(jià)格定價(jià)，市場價(jià)格波動(dòng)大。液化天然氣（簡稱LNG）是井下開采的天然氣經(jīng)過凈化之后，通過壓縮升溫，在混合制冷劑的作用下，冷卻移走熱量，并

3、除去其中的氮?dú)?、二氧化碳、固體雜質(zhì)、硫化物和水，再節(jié)流膨脹而得到-162體積縮小到1/625的以液態(tài)形式存在，主要成份是甲烷。二、 氣體對比天然氣與丙烷、乙炔物性比較氣體體積質(zhì)量Kg/m3低發(fā)熱值Kcal/m31m3氣體燃燒所需氧氣量m3在氧氣中的燃燒速度(m/s)與氧混合的火焰溫度()在焊炬中完全燃燒天然氣0.758500124.618502540丙烷1.351521953.72832乙炔1.21260011.42.56.931003350從中可以看出，天然氣的有效熱值比乙炔低，火焰能率比乙炔小，燃燒速度比乙炔慢，這給使用天然氣切割造成一定的困難。另一方面，天然氣在空氣中的爆炸范圍小，燃燒速

4、度慢。因此，爆炸、回火的可能性比乙炔小，使用天然氣的安全性比乙炔高。由于以上天然氣與乙炔工業(yè)燃?xì)獾牟煌攸c(diǎn)，在使用過程中需要通過加入添加劑來改善天然氣的性能。在加入了添加劑后，與氧混合的火焰溫度達(dá)到3100以上，焊割性能和質(zhì)量達(dá)到或超過乙炔氣的水平，抗氧化、焊池好、熔深夠、能滲透、成形好、強(qiáng)度高、易浮渣。同時(shí)切割斷面光潔，預(yù)熱時(shí)間平均比乙炔短，切割速度比乙炔快，并有利于切割大厚度鋼材。與丙烷相比，由于天然氣密度小、不易堆積，所以在船艙等密閉空間使用時(shí)更安全，而且還可以在水中作業(yè)。目前丙烷的價(jià)格隨石油價(jià)格大幅增長，與之相對應(yīng)我國天然氣資源供應(yīng)日趨豐富，價(jià)格低廉。隨著西氣東輸工程的建成、LNG項(xiàng)目

5、的發(fā)展，天然氣在工業(yè)切割氣的規(guī)?；瘧?yīng)用將成為可能，并將產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。三、 天然氣切割氣生成工藝1、增效劑技術(shù)天然氣作為切割氣前需要添加一定量的添加劑。對于小型用戶，可以由供氣廠商在工廠直接添加好后罐裝供應(yīng)用戶，而對于工業(yè)氣體大型用戶來講，更經(jīng)濟(jì)有效的方式是通過管道或LNG氣化站供應(yīng)天然氣、再通過一定的裝置完成添加劑的注入和混合，然后供應(yīng)給現(xiàn)場切割使用。整個(gè)工藝的簡圖如下圖：2、天然氣直接切割技術(shù)目前國內(nèi)大多數(shù)天然氣切割需要添加增效劑后進(jìn)行切割，深圳萊雷科技發(fā)展有限公司引進(jìn)美國最先技術(shù)，用天然氣焊割系統(tǒng)經(jīng)過對低壓天然氣進(jìn)行加壓，提供不間斷供氣系統(tǒng)，保持天然氣恒溫恒壓的作用，直接進(jìn)

6、行焊割。G-TEC設(shè)備配置圖（以3臺(tái)為例）調(diào)壓閥調(diào)壓閥與機(jī)器的間隔最少5米不同的型號管徑不同進(jìn)氣口閥車間管道N把焊割槍N把焊割槍車間管道N把焊割槍車間管道增壓機(jī)調(diào)壓閥防回流閥截止閥增壓機(jī)調(diào)壓閥防回流閥截止閥增壓機(jī)調(diào)壓閥防回流閥截止閥四、 項(xiàng)目LNG氣源解決方案由于本項(xiàng)目所在地目前尚無天然氣管線，所以采用LNG作為氣源是最佳方式。以LNG為氣源，在廠區(qū)內(nèi)建設(shè)LNG氣化站，通過管道向廠區(qū)設(shè)備供應(yīng)天然氣五、 天然氣綜合效益1、經(jīng)濟(jì)效益天然氣熱值85009000 kcal/Nm3，乙炔熱值12800 kcal/Nm3，天然氣4-6元/立方米，乙炔20-30元/公斤，燃值相同時(shí)，天然氣比乙炔便宜3到5倍

7、，可節(jié)約50-70%的生產(chǎn)成本。2、安全效益乙炔比空氣重，遇明火會(huì)引起回燃、與空氣、氧氣混合形成爆炸性混合物。極其易燃易爆，危險(xiǎn)極大。天然氣是最安全的可燃?xì)怏w。它在任何壓力下使用都很穩(wěn)定，天然氣比空氣輕，一旦有泄漏容易消散，不易在車間或船艙地面堆積，且天然氣在空氣中的爆炸極限范圍小，燃燒速度慢，因此發(fā)生爆炸，回火的可能性比乙炔小的多，安全性更高。3、環(huán)保效益接觸乙炔，吸入乙炔對人體有強(qiáng)烈的傷害，在使用時(shí)需要進(jìn)行呼吸系統(tǒng)、眼睛、身體、手等防護(hù)處理，其燃燒的產(chǎn)物主要為有害氣體，其使用過程會(huì)產(chǎn)生電石渣等污染廢棄物。天然氣是綠色環(huán)保低碳產(chǎn)品，使用時(shí)不回火，不爆鳴、無黑煙、無有害氣體、無污染廢棄物。4、產(chǎn)品質(zhì)量效益乙炔在使用過程中會(huì)產(chǎn)生電石渣等污染廢棄物，導(dǎo)致切割表面電石渣堆積、表面凸凹不平，割縫巨大。天然氣燃燒效率高、清潔，在生產(chǎn)