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气 相 状 态 |
乙 炔 气 |
天然气焊割气 |
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氧气中火焰温度 |
3088 ℃ |
3300～3460 ℃ |
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热 值 |
50208 kg/m3 |
52476 kg/m3 |
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空气中的爆炸范围 |
2.5 ～ 80.0 |
1.9 ～ 8.4 |
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回 火 率 |
高 |
低 |
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碰 撞敏 烈性 |
不稳定 |
稳定 |
火焰切割用燃气主要性质
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燃气种类 |
相对分子质量 |
密度/(kg/m3)(标态下) |
高热值/(kg/m3)(标态下) |
低热值/(kg/m3)(标态下) |
爆炸极限(%) |
氧气/燃气(体积比) |
气化潜热/(kJ/kg)(101325Pa,沸点温度) |
低着火温度/℃ |
燃烧热量计温度/℃ |
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乙炔 |
26.036 |
1.091 |
58.502 |
56.488 |
2.2～81 |
2.5 |
- |
335 |
2620 |
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丙烷 |
44.097 |
2.0102 |
101.266 |
93.240 |
2.1～9.5 |
5 |
422.9 |
450 |
2155 |
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丙烯 |
42.081 |
1.9136 |
93.667 |
87.667 |
2.0～11.7 |
4.5 |
439.6 |
460 |
2224 |
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天然气(甲烷) |
16.043 |
0.7174 |
39.842 |
35.906 |
5.0～15 |
2 |
510.8 |
540 |
2043 |
天然气切割特性，天然气属石油烃类，90%以上成分为甲烷，（天然气主要成分烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般有硫化氢、二氧化碳、氮和水气和少量一氧化碳及微量的稀有气体，如氦和氩等。在标准状况下，甲烷至丁烷以气体状态存在，戊烷以上为液体。甲烷是短和轻的烃分子。）
相对其他切割燃气具有以下优点：
(1) 在空气中爆炸范围为5.3%～14%(V/V)，其下限是丙烷的2.5倍，爆炸范围小、燃烧速度慢，发生爆鸣、回火的可能性比乙炔小，安全性更高。
(2) 比重小于空气(1：0.7)，泄漏时易向空中散发、不易在低洼地面沉积，减少了爆炸发生的可能性。
(3) 天然气沸点较低(-160%)，不受环境温度影响、不需气化，无采购、运输、储存、换瓶、气化等环节，气源供应和价格更加稳定，用气成本和管理成本大大降低。
(4) 天然气为清洁环保能源，其经过脱硫、干燥等前期处理，燃烧后不产生有毒有害物质。据有关数据显示，以天然气代替丙烷切割后，二氧化碳排放量和折算标准煤能耗可下降55%～65%，节能减排效果显著，符合国家政策导向。
天然气切割替代乙炔气的优点：
（1）节省能源： 生产乙炔的原料——电石，消耗大量电能，生产1吨电石耗电3700KWh，720Kg左右焦碳和50Kg电极材料，同时生产溶解乙炔气需大量。采用天然气替代乙炔气，节省能源和材料，社会效益相当可观。
（2）经济效益：天然气价格比乙炔气价格便宜得多，每使用1瓶乙炔气（按3Kg充装）需55元左右，而1瓶乙炔气燃烧释放的能量相当于4立方米天然气燃烧释放的能量，价格只有4元左右，考虑氧用量的增加，4立方米天然气与氧的总成本只有26.4元；即少使用1瓶乙炔气节省成本28.6元，将近节约52%。
（3）社会效益：使用天然气，可减少环境污染和对人体的危害，生产乙炔产生的大量电石灰难以处理，污染极大。
我国在20世纪70年代初已着手研究石油气替代乙炔的工作，在切割工具的改进，切割工艺的总结方面取得了一定的进展。其发展方向分为二类：1）混合燃气类，通常是乙炔、丙炔、丁二烯、乙烯等和其他烃类的混合物。2）石油烃类，主要是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、天然气。也曾有过汽油切割等。据统计，我国目前仍有85％的工业燃气沿用乙炔，年供乙炔2800万瓶（5kg/瓶）；东南亚等发展中国家的工业燃气也以乙炔为主，国内外市场潜力巨大。由LPG（丙烷、丙烯和烷烯烃液化气）液化石油气替代乙炔气，无疑是工业技术发展的一大进步，但是没有完全达到充分环保节能效果，尚有30％左右未充分燃烧的CH4气体分子污染大气并造成能源浪费，用作工业燃气并非是替代乙炔的优化抉择，而是一种很大的浪费。工业燃气的发展经历了六大技术：代乙炔；第二代为丙烷、丙烯和多组份液化石油气；第三代为含毒性以及水性添加剂的烃燃气；第四代为添加水和油性混合添加剂的烃燃气；第五代为油性混合增效烃燃气；第六代运用系统工程达到性能全功能替代乙炔烃燃气。
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