天然气动态扩散的原因是什么怎么办啊_天然气的运移

1.天然气泄漏怎么办

2.关于天然气

3.关于燃气爆炸的原因及预防措施

4.燃气爆炸之前我们该怎么做？

天然气是多种烃类和非烃的气态混合物。在常温常压下以气态存在的烃类有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、异丁烷及新戊烷;非烃类有氢、氮、二氧化碳、硫化氢和惰性气体。在地下高温高压下，C5—C7烷烃和部分环烷烃、芳烃及有机硫化物也可以呈气态存在。

天然气的物理性质是多方面的，在此主要阐述与天然气地质学相关的物理性质。

(一)密度与相对密度

天然气的密度定义为单位体积气体的质量。天然气的密度随重烃含量尤其是高碳数的重烃气含量增加而增大，亦随CO2和H2S的含量增加而增大。

天然气的相对密度是指在标准状况下，单位体积天然气与同体积空气质量之比。天然气的相对密度一般与相对分子量成正比。亦随重烃、CO2、H2S等高分子量气体含量增加而增大。

在标准状况下，天然气中常见组分的密度和相对密度如表1－7所示。

表1－7 天然气中常见组分的密度和相对密度(101325Pa，15.55℃)

天然气在地下的密度随温度的增加而减小，随压力的增加而加大。但鉴于天然气的压缩性极强，在气藏中，天然气的体积可缩小到地表体积的1/200～1/300，压力效应远大于温度效应。因此，地下天然气的密度远大于地表温压下的密度，一般可达(150～250)kg/m3;凝析气的密度最大可达(225～450)kg/m3。

(二)临界温度和临界压力

在自然(地面或地下)条件下，气体是否以气态存在取决于温度和压力。这就涉及临界温度和临界压力的概念。纯物质的临界温度系指气相物质(通过加压)能维持液相的最高温度。高于临界温度时，无论加多大压力，都不能使气态物质变为液态。在临界温度时，气态物质液化所需要的最低压力称为临界压力。高于临界压力时，无论温度高低，气、液两相不可能共存。这种临界状态只适用于纯物质，而不适于多组分系统。

天然气常见组分的临界温度和临界压力如表1－8所示。对于各烃类组分来说，甲烷的临界温度为－82.57℃，乙烷为32.37℃。因此，它们在地下除溶于石油和水或形成气水合物之外，均以气相存在。丙烷临界温度为96.67℃，在低于该温度时，在适当的压力下即可液化。因此丙烷及碳数更高的烷烃在地下大多以液相存在，仅有少量与甲烷、乙烷呈气态存在或溶于石油或溶于水(数量更少)。

表1－8 天然气中常见组分的临界温度和临界压力

图1－6 丙烷pVt关系曲线图

现以丙烷为例说明温度、压力与物质相态的关系。如图 1 －6 所示，当温度低于临界温度时，如71. 1℃和87. 8℃，由 pVt关系曲线上可以看出: 气态丙烷的体积先是随压力增加而缩小; 在达到 A、A'点后压力不变而体积继续缩小，直到 B、B'为止; 过 B、B'后即使压力增加极大，体积变化甚微。Ai( A、A'……) 点为开始液化点，Bi( B、B'……) 点为完全液化点，Ai—Bi为气、液两相共存区间，两相平衡。在两相平衡区间 ( Ai—Bi)等压缩小体积的压力为饱和蒸气压力，简称蒸气压力。据此可将蒸气压力定义为在一定温度条件下气体可能存在的最大压力。在一定温度下，处于蒸气压力时气、液两相共存。蒸气压力的大小取决于温度，随着物系温度升高，等压缩小体积的Ai—Bi区间段逐渐缩短，直到成为一点，即K点。K为临界点，其温度和压力即为临界温度和临界压力。

烃类混合物的相图以甲烷－乙烷双组分混合物的相图为例加以说明。如图1－7所示，混合物的临界压力大大高于参与混合各组分的临界压力，而混合物的临界温度则处于混合组分的临界温度之间且更趋近于参与混合各组分中最高临界温度。可推知，多组分气体混合物的蒸气压力也将大大高于相同温度下单一组分的蒸气压力。

图1－7 甲烷－乙烷混合物的相图

图1－8 多组分烃类物质的相图

多组分混合烃气物系相图与双组分相图类似，如图 1 －8 所示。图中 K1点为临界凝析点，K1点的温度称为临界凝析温度，高于该温度在物系内就不可能形成液态; 线 5为露点线，代表液体开始析出，温度继续降低即形成气、液两相共存;线 4 为泡点线，代表气已达到饱和，开始起泡，有少量气体分子逸出液体，如果继续降压，就可以形成游离气态，形成气、液两相共存; K点为临界点，K 点是露点线和泡点线的交汇点，为气、液两相的内涵变为相同的点，K 点的压力称为临界凝析压力，高于该压力物系内便不可能形成纯游离气相。K点左边(低于K点温度)高于该点压力(实际上是高于泡点压力即泡点线4之上)的1区只存在不饱和的溶解气;K点右边(低于临界凝析温度K1区间)在高于该点压力(实际上为露点线之上)的2区为凝析气。所以说，高于K点压力(临界凝析压力)物系内便不可能形成纯游离气相。故泡点曲线4上方的1区为纯液相(代表含有欠饱和溶解气的油藏区);露点曲线下段K1点右侧的3区为纯气相(代表纯气藏区);露点曲线上段(K—K1)之上方的2区为凝析油气藏区;泡点曲线4和露点曲线5所包围区内气、液两相共存(代表有游离气顶的油气藏分布区)。

在地下地层中，当气层温度处于K与K1之间，如图中温度在82.5℃时，低压下物系以气态为主，气、液两相平衡，随压力上升液相逐渐增多，符合正常凝结的概念(增压凝结);当压力增加达到B2后，压力继续增加液相(油相)反而减少，待达到B1点则完全气化(更确切地说是气、液两相界线完全消失，成为非气非油的凝析油气流体)。这与正常蒸发概念完全相反(增压蒸发)，称之为逆蒸发现象。反之，从B1到B2点的过程，与正常凝结现象呈反向(减压凝结)，称之为逆凝结。凝析(油)气藏的形成就是逆蒸发之相态转变所致。而气藏开时凝析物(油)是由逆凝结而析出。

从上面的叙述可以得出如下概念:等温压缩过程的蒸发现象叫做逆蒸发，也可称之为反溶解。在一定条件下轻液态烃表现出在烃气介质中被蒸发(溶解)的特性，从而在自然界形成一种含溶解状态液体的气体，这种气体叫做凝析气，这种气体的地下聚集就是凝析气藏。气体混合物等温膨胀时形成凝析液的现象叫做逆凝结。在地层条件下包含在气藏中的气量与凝析油量之比(m3/m3或m3/t)通常叫凝析油气比。天然气藏的凝析油气比变化一般在(4000～30000)m3/t之间。

(三)溶解性

天然气能不同程度地溶解于水和油两类溶剂中，具体数量取决于天然气和溶剂的成分以及气体的压力、温度。不同成分的气体其溶解系数有相当大的差别，在常温常压下天然气常见组分在水中的溶解系数如表1－9所示。根据相似相溶原理，烃气在石油中的溶解度要比水中大许多倍。在标准状况下甲烷在石油中的溶解系数为0.3，是在水中溶解系数的近10倍。溶解性随压力增高溶解度增大，随温度升高反而降低。另外，当石油中溶有天然气时，即可降低石油本身的相对密度、黏度以及表面张力。

表1－9 天然气常见组分在水中的溶解系数(20℃，101325Pa)

(四)黏度

黏度是指流体分子间相对运动所产生的内摩擦力的大小。天然气的黏度就是天然气分子间内部摩擦力的一种量度。天然气黏度是研究天然气运移、开发和集输的一个重要参数。天然气的黏度很小，在地表常温常压下，只有(n×10－2～10－3)mPa·s。远比水(1mPa·s)和油(1～n×10mPa·s)的黏度低。天然气黏度与气体组成、温度、压力等因素有关。在接近大气压的低压条件下，压力对黏度的影响很小(可忽略)，黏度随温度增加而变大，随分子量增大而减小;而在较高压力下，天然气的黏度随压力增加而增大，随温度升高而减小，随分子量增加而增大。此外，天然气黏度还随非烃气体增加而增加。

(五)吸着作用

气体与固体表面接触所发生的关系，可以有吸收作用，也可以只有吸附作用，或兼而有之。吸附作用与吸收作用是有区别的，气体与固体表面接触并渗入固体物质内部(直至饱和)的现象叫做吸收作用;而气体被固体吸收的初步过程是气体分子被固体表面分子所吸引，这一现象叫做吸附作用。由于常常不能确定是吸附作用还是吸收作用，故把气体(或液体)在固体表面发生的作用笼统称为吸着作用。

(六)扩散

气体扩散是自然界常见的一种物理化学现象。按引起扩散的主导因素可分为浓度扩散和温度扩散。按扩散介质可分为气体在气体中扩散(自由扩散)、气体在液体中扩散和气体在固体(岩石)中扩散。

浓度扩散是由物质的浓度差而引起，气体由高浓度处向低浓度方向流动，分子的相互运动趋向于拉平相互接触的容器内物质的浓度。随着温度升高，分子的热运动加速，扩散加快。

温度扩散(热扩散)是由于存在温度差而产生，热扩散使轻分子或小分子气体趋向于在高温区集中，而重分子或大分子气体在低温区聚集。

天然气的扩散不可小视，扩散可使气田中的气大量散失。在漫长的地质历史中，扩散甚至可使整个气藏消失。

(七)热值

热能是天然气主要经济价值所在。天然气的热值与组成天然气的成分有关，含烃气比例越高，热值越高;含非烃气，特别是含CO2、N2等气体比例越高，热值越低。天然气中主要烃气成分的热值如表1－10所列。

从表1－10可见，就烃气而言，以体积论，含重烃比例越高，特别是含较高碳数烃气越多，热值越高;以重量论，相同重量的天然气则是含甲烷比例越高，热值越高。

表1－10 天然气中主要烃类气体的热值

*原统计以 Btu/ft3计，经换算成 SI 单位。 ( 据 《美国天然气工程手册》，1959)

( 八) 甲烷气水合物

在自然界的低温高压条件下，天然气 ( 氦、氖、氢除外) 能够与水结合形成结晶水合物(固体气)，这是天然气的重要性质，这一性质具有实际意义。

固体气为密度在(0.88～0.90)g/cm3的固体结晶物质，像雪或冰，通式为M·H2O，式中M为形成水合物的气体分子。1m3气体水合物中含0.9m3的水和70～240m3的气，含气量的多少取决于气体的组分。尽管甲烷、乙烷、丙烷、CO2等气体均可形成气水合物，但固体气中的天然气还是以甲烷占优势，即常见为甲烷水合物。

甲烷水合物是在冰点附近的特殊温度和压力条件下形成的(图1－9)。其开始出现的条件是:温度低于0℃，压力小于2.5MPa;温度0～20℃，压力为2.5～25MPa。温度达21～27℃时，甲烷水合物将被分解。因此，气水合物主要存在于冻土、极地和深海沉积物分布区。

图1－9 海水与甲烷形成气水合物的相图(据Katz，1959)

在一定温度、压力条件下，气和水相互作用形成气水合物。除甲烷、氮和惰性气体以外的所有其他气体，都具有高于某一温度就不形成气水合物的临界温度。形成气水合物的条件是必须低温高压，在地层条件下，只有在深潜的“永久”冻土带(厚层冰岩带)发育区(一般在极地)，低温高压才能得以兼备。在现代沉积物中，前苏联科学家发现，海洋底下是天然气水合物形成的最佳场所，海洋总面积的90%具有形成气水合物的温压条件。

天然气泄漏怎么办

住宅发生燃气泄漏时，应该：

1、闻到室内有燃气气味，应避免开关室内用电设备开关，防止产生电火花；

2、尽快关闭燃气总阀；

3、小心打开窗户，开窗时要轻而稳，防止有静电火花产生，若窗户无法打开，找到适工具敲碎窗户玻璃，以便燃气扩散排出；

4、室内若有因燃中毒或昏迷人员，迅速将受害人员托移至室外，必要进行人工呼吸施救，并对救出的人员取必要的保暖措施；

5、到远离气源泄漏地点的地方，拨打当地消防、燃气、医院等相关部门的急救电话进行求助。

6、如果室内已经着火，室内有灭火器，且火势较小时，可以打开灭火器对准火源根部，及时扑灭火源；对于火势较大的，应迅速关闭楼幢电源总闸，迅速撤离着火现场，拨打当地消防、燃气、医院等相关部门的急救电话进行求助。

关于天然气

天然气无色，基本无味，但为方便百姓判断其是否泄漏，民用天然气一般都添加一些物质，使它散发出一股类似油漆的刺鼻臭味，人闻多了会有恶心、头昏的感觉。天然气泄漏，多是由于燃气灶使用、装修、拆卸及安装不当、管道接口破损、燃气灶塑胶软管接口松弛等原因所致。

如果发现天然气泄漏，要保持头脑冷静，取正确方法解决，避免爆炸事故。首先应立即关闭天然气总阀门，阻断气源；并迅速打开门窗通风换气，动作切记要轻缓，以免因金属猛烈撞击产生火花而引起爆炸。更不可急切慌张，如果不慎碰撞到室内的金属物品，可能也会产生火花而引发爆炸。其次，不要开启或关闭任何电器设备，如灯、电视、电脑、热水器、油烟机等。应迅速拨打天然气报修电话96777，拨打时要远离漏气房间，否则也易产生火花，更不能用明火，如打火机、蜡烛等。

天然气泄漏后弥漫在空气中，会使人窒息甚至中毒，室内应尽量不留人。如发现起火，可将湿布盖住着火点，或使用灭火器。

此外，在安装或维修天然气管道时，应请正规单位的专业人员。不要私自安装、延长、拆改管阀和管道。按照说明书操作程序使用燃气灶，不用时，要养成顺手关闭总阀门的习惯。长期外出，一定要彻底检查燃气灶的开关及总阀门是否关好。

燃气灶周围不要放易燃易爆物品，勿将重物压在输气管道上。可常检查灶具、管道、连接的软管是否有漏气的情况发生。将肥皂水抹在灶具出气孔处，或管道、软管与灶具的连接口，如有气泡冒出，说明有气在漏出。

平时应注意，不要在天然气管道上挂抹布、湿毛巾等潮湿物品。长期晾放这些湿物，管道容易生锈，还会断裂。带有盐或酸性物质的湿抹布，还会腐蚀铁质的管道，缩短管道寿命。

关于燃气爆炸的原因及预防措施

天然气本身肯定没问题。

是人为原因啊。可能是人为疏忽，可能是故意，这就不清楚了。

也有可能是挖破了天然气管道啊。

天然气是安全的，就跟煤气一样啊。只要使用正确，不会出问题的。

燃气爆炸之前我们该怎么做？

2021年9月10日23时39分，大连市普兰店区丰荣街道鑫和社区一住户家中发生燃气爆炸事故，造成8人死亡、5人受伤，给人民群众生命财产造成重大损失，给全市安全生产工作和整体形象带来负面影响。下面我整理了《关于燃气爆炸的原因及预防措施》，以供参考。

? 　天然气爆炸原因

　1.有限的空间。当天然气充满整个房间时，就可能会爆炸，所以使用时尽量开门开窗。

　2.占空气的比重。当天然气泄漏在房间里，和空间的比重达到爆炸的上限和下限之间时就可能爆炸。多了不会，少了也不会。就现在市场上最常用的三种气源来说，人工煤气是最容易爆炸的，其次是液化气，天然气相对最安全。

　3.明火或火花。必须同时满足以上三个条件才会爆炸，所以爆炸的机率不大。各种天然气爆炸极限如下：天然气在空气中的爆炸极限为5%～15%。人工煤气的爆炸极限为5%～35%。液化石油气的爆炸极限约1.5%～9.5%。

　泄漏和密闭是第三个条件的必要前提和现实基础。但是天然气泄露后，家里通风好，积聚不起来，浓度难以到达5%；或者通风条件差，积聚的很快，浓度达到15%以上，这两种情况理论上即使遇到火源都是不会发生爆炸的。

　注意是?理论上?，实际中天燃气泄漏后，密度比空气轻，会向高处（柜顶，箱顶，房顶）扩散。除了泄露口小范围射流区域外，其他地方存在由下而上的浓度梯度。这个梯度，在大多数实际情况中，会包含爆炸上下限的全部范围或者一部分。所以一般来说，泄露后，无论通风条件好（可能房间内无积聚但橱柜内有），还是通风条件差，都存在爆炸危险。

　一旦发生燃气泄漏，首先要排除的是火花隐患（任何电流、明火、金属毛皮静电等），再开窗。甚至极高浓度的话，不建议立即开窗，很有可能扩散到室外后仍包含爆炸极限浓度，而窗外尤其是墙上的各种火源不可控、不可知、杂且多，很有可能会爆炸回燃。

　至于说易爆的风险，我们可以理解为发生的概率大小和发生后的危险程度。不长篇大论，务实的说，燃气泄漏的概率比较低，但是只要发生了燃气泄漏，闪爆的概率就很大。至于危险程度，得看阀门是否关闭（否则形成爆燃供气源），积聚燃气的多少（不仅是浓度还有积聚的量）。

　为了让更多人理解观点，重视燃气使用规范与安全，同时此处不是一个专业性的问题和回答，所以着重强调，不要抱有侥幸心理，一旦泄漏，就不是小事。

　燃气行业存在很严重的一个问题就是意识不到位，下游企业只顾着发展和占有市场，居民用户完全没有受到相关的普及教育，自主加强防范意识的少之又少。不像电力行业，历史悠久，教训多也惨痛，在产品上已经为防触电漏电设了层层关卡，在意识上也普及的到位，一岁小孩都被教育触电危险。

　那么该如何防范呢？在现行的情况下，1.提高燃气安全意识，积极主动了解燃气安全相关理论和危险处理办法。2.（灶前热水器前）连接用管道，建议应用不锈钢波纹软管；3.各种连接处（输送用钢管、连接用软管、燃气具之间）注意衔接方式是不是符合日常的使用行为，定期检查接头是否牢固，存在松脱危险；4.查找室内存在潜在腐蚀危险的地方，角落、屋顶、穿墙，尤其是厨房和浴室容易积溅水（包括但不限于水）的地方，定期检查；5.使用各种阀门（尤其是灶前阀）的一定要保持人离阀闭的良好使用习惯，短时间离开保证末端阀闭，长时间离开保证整个用气系统阀全闭；6.设置燃气报警器，并合理设计安装位置。

　防止燃气泄漏，应该遵循以下几点：

　1、室内一年四季至少要有一扇窗户保持开启状态，不要完全关密实。洗澡、烧饭菜等使用燃气时，特别留意窗户是否开启。

　2、使用前应检查阀门、胶管、灶具是否连接牢固可靠。

　3、漏气检查严禁使用明火检查是否漏气，一般可用涂肥皂水的方法进行检查。具体方法如下：用肥皂水涂阀门、管口连接部位、胶管接头、灶具接头、灶具气门等部位，如发现某个部位出现连续冒泡现象即可判断为漏气，这时应立即关闭阀门，及时处理，及时报修，以免意外事故的发生。

　4、在炉灶上烧东西时，最好不要走开，防止水、菜汁、汤汁等溢出扑灭火苗而导致燃气泄漏，或因遗忘而烧干锅具引发火灾等。

　5、每年检查燃气通路，阀门及管道是否漏气，老化的橡胶输气管要及时更换。一般橡胶输气管半年到一年就要换一次，金属材质的可相应延长更换周期。

　天然气泄漏应保持冷静并取应急措施

　（1）切断气源；

　（2）杜绝火种：严禁在室内外开启电器设备，如灯开关、打电话等；

　（3）通风换气：应该及时打开窗户，切忌开启排风扇，以免引燃室内混合气体，造成爆炸；

　（4）如果发现邻居家有燃气泄露，不允许按门铃，应敲门告知；

　（5）到室外拨打当地燃所抢修报警电话110，火警电话119。

　室内燃气发生泄漏后不能开灯、打电话和打开排气扇：

　在室内发生燃气泄漏时，室内的环境已经具备了发生爆炸的要素，如遇到明火会立即发生爆炸，而此时如果开灯、打电话和打开排气扇都会产生火花，从而引燃爆炸性气体，引起爆炸。

　家庭安全用气的五要和五不准

　五要：

　①胶管与炉端和阀门端要拧紧；

　②点火用气时要有人看管；

　③人走要熄火；

　④发现漏气或异常要迅速关闭阀门打开门窗通风换气；

　⑤休息前要检查供气阀门和灶前开关是否关严。

　五不准：

　①不准在闻到有燃气气味时点火或开灯；

　②不准开火睡觉；

　③不准小孩玩火；

　④不准先开气后点火；

　⑤不准私自安装、改装炉灶、热水器、加大火嘴或增大火头。

　随手在手机上打了这个答案，原则上应该不存在问题，所述观点仅供参考，不足之处，指正见谅。

天燃气比重比空气轻容易扩散;如液化石油气比空气重沉积在地面不易升空逸散。对天然气和液化石油气的泄漏尤应警惕。对于燃气的胶管，注意检查有没有脱落、破裂、老化、裂纹等现象。阀门应使用转芯阀门(旋塞)，不要使用容易漏气的闸阀、球阀。检查泄漏的方法：在气表、管道部件的接口上刷肥皂溶液，如果肥皂水产生气泡，就表明漏气。液化气瓶里的残液，切不可倒在地上或下水道中。残液是没有气化的液化气，在空气中可能迅速气化。因倒残液发生的着火、爆炸事故很多。也有倒在厕所中，大便时吸烟烧伤屁股的。