液化氣體汽車槽車和鐵路罐車是工業生產和城市建設中不可缺少的一種運輸設備,主要用來輸送工業生產中的石油化工原料或產品,也可以用於輸送城市建設中所需的燃料氣體,液化氣體汽車和鐵路罐車充裝的介質種類很多,本章主要介紹的是臨界溫度大於70攝氏度,並且在溫度為60攝氏度時的飽和蒸汽壓大於0.1MPa減的低壓液化氣。如液化石油氣、丙烷、丙烯、液氮、液氯、液態二氧化硫等。
第一節液化石油氣概論
“液化石油氣”是指比較容易液化,通常以液態運輸的石油氣。簡單地說就是液化了的石油氣。這類石油氣來自石油工業,其主要成份是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。它們在常壓和常溫條件下都是氣體,可供燃燒應用。但在降低溫度或升高壓力時,很容易從氣態轉變為液態,便於運輸和儲存。有人把液化石油氣稱為“召油液化氣”或“液化氣”,這兩種叫法都是不正確的。因為如石油液化氣,似指將石油加以液化成為氣體,實際上石油本身就是液體,怎麼還要液化呢?如叫液化氣,含意就更加籠統,多氣體在一定溫度和壓力條件下都是可以液化的。因此正確的名稱應是“液化石油氣”。
一、液化石油氣供應事業發展概況
液化石油氣供應事業的發展史是與石油工業的發展史緊密相聯的,但同時也與城市煤氣和天然氣的開發和利用技術有密切聯係。人們在精煉和儲存汽油的過程中就發現了液化石油氣,本世紀初先後在一些國家生產和使用。美國於1912年製成了第一台液化石油氣民用灶具,1913年成功地將液化石油氣用作汽車燃料,1915年發明以液化石油氣代替乙炔用於火焰切割金屬。第一台液化石油氣鐵路罐車和第一輛液化石油氣汽車槽車相繼於1926年至1928年期間製成並投入使用。
我國液化石油氣供應事業開創於1965年,當年就在北京發展了約5000戶用戶,年用氣量為160噸。其後相繼在天津、沈陽、哈爾濱、南京和上海等城市及一些石油煉油廠所在地區建設了液化石油氣供應係統。近年來,隨著我國石油資源的大量開發和煉油工業的發展,液化石油氣的產量也日益增長,使得城市液化石油氣供應事業發展更為迅速,到了1989年全國已有60多個大中城市,約300萬居民用上了液化石油氣,許多公共建築和小型工廠企業也用上了液化石油氣,城市液化石油氣年供應量達40萬噸左右。
隨著我國城市液化石油氣事業的發展,其供應係統技術水平和管理水平也有了較大的提高。灌瓶技術從手工灌裝發展到半自動化和機械自動化灌瓶,普遍采用了氣動灌裝嘴和氣動控製的自動灌裝秤,並應用了機械裝卸車設備。在儲存方麵,廣泛采用大型常溫壓力貯罐和建設了一些大規模的儲存基地,並開展了對低溫儲存、地下儲存方式的研究工作。在運輸方麵,許多城市采用了管道輸送,取得了很好的經濟效果;汽車槽車、鐵路罐車等運輸設備逐步向定型化和大型化發展,液化石油氣的專用設備、閥件和燃燒器具的水平有了新的提高,如緊急切斷閥及手搖油泵、過流閥、葉片泵、壓縮機和相安全回流閥等一批新產品,經過試製和技術鑒定,已投入批量生產。對鋼瓶、角閥和減壓器等進行了統一標準的工作。
二、使用液化石油氣的優越性
城市民用和工業用燃氣的種類很多,主要有天然氣、人工燃氣、液化石油氣和沼氣等幾種。目前,城市燃氣廣泛使用的是人工燃氣和液化石油氣二種。與人工燃氣相比,使用液化石油氣作為城市氣源,有以下幾方麵的優越性:
1.綜合利用石油資源。液化石油氣是石油工業的副產品,在一定規模產量的情況下可以作為化工原料。它也是一種優質燃料。如不加以合理利用,任其放空燒掉或作為大型鍋爐的燃料,實際上是浪費了寶貴的資源。若以一部分液化石油氣作為小型工業或民用燃料,對節約煤炭、綜合利用石油資源都具有十分重大的意義。
2.節約城市氣源和輸配係統的投資。由於液化石油氣是石油工業的副產品,所以作為城市氣源,隻需要支付少量的用於建造回收液化石油氣的設備的基建投資。另外,新建一個儲配站或灌瓶站,所需要的投資、人員、設備和用電量等,都比新建一座煤製氣廠及其輸配管網節約得多。液化石油氣的瓶裝供應或小區集中管道供應,其氣源都具有工藝簡單、操作管理方便、調度迅速以及建設時間短等優點。如蘇聯對用戶采用雙供應液化石油氣,其所需投資為城市管道供應煤氣的67%:所需銅材為31%。