利用液化石油气替代乙炔切割作业

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报2012年4月第34卷第4期JournalofOilandGasTechnologyApr．2012Vo1．34No．4利用液化石油气替代乙炔切割作业刘恒，王永忠，刘乃喜张慧达，高英明(中国石油天然气管道局第四工程分公司’河北廊坊。。00。)[摘要]针对乍得国内基础设施极其落后、资源匮乏、物价奇高且交通状况差的情况，提出利用液化石油气替代乙炔进行切割作业。从物理性能、燃烧时的化学性能、安全性和适用性方面对液化石油气和乙炔进行了对比并进行了切割效果检验，还从技术角度和经济效益两方面对液化石油气代替乙炔进行切割作业进行了对比，最后针对液化

2、石油气同乙炔在热值、燃烧速率、与空气混合气体的爆炸范围、密度等物理和化学性质上有较大的不同，提出了具体的安全保障措施。[关键词]液化石油气；乙炔；切割作业[中圈分类号]TE973．3[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2012)04—0277—031问题的提出乍得国家基础设施极其落后。乍得原油管道工程是中国石油与乍得政府石油合作项目的重点工程，是连通整个石油合作项目上游油田和下游炼厂的关键性工程。中国石油天然气管道局第四工程分公司乍得项目部承担了311kinj2『406mm管线的线路工程和8座阀室的施工任务。乍得不但物资匮乏、商品价格昂贵(大部分物资采用进口方式来满足国内

3、需求)，且各种物资资源几乎全部集中在首都恩贾梅纳，加之交通不发达，采购周期十分漫长。其中该国工业用气尤为匮乏，不但采买周期长(两周以上)，且价格昂贵。项目前期准备过程中，发现乙炔供给根本无法满足施工要求。本着降低成本、项目增效和充分利用乍得现有资源的目的，项目部积极探索和研究，是否可以利用其他资源替代乙炔进行切割作业。通过查找资料和调研，发现欧洲有些国家已经有利用液化石油气替代乙炔的先例L1]。项目部特意举行液化石油气能否替代乙炔进行切割工作专题会议，研究和分析乙炔、液化石油气物理性能和燃烧的化学性质。市场调研人员发现市场上乙炔销售商少、供给量有限且供给周期较长；而液化石油气销售商较

4、多，供给量和周期有保证。2问题分析2．1气割原理表1几种施工常见金属及其氧化物的熔点显然，可燃气体燃烧温度超过金属熔点温度，就具备进行金属的切割作业工作。气割是利用气体火焰将钢材表层加热到燃点，并形成活化状态，钢中的铁在氧氛围中燃烧生成氧化铁熔渣，同时放出大量的热，借助这些燃烧热和熔渣不断加热钢材的下层和切口前缘使之也[收稿日期]2012—03一o5[45者简介]刘恒(1973一)，男，2007年中国人民解放军石家庄陆军指挥学院毕业，工程师，现从事油气管道施工及管理工作。学兔兔www.xuetutu.com·278·石油天然气学报*油气管道工程2012年4月达到燃点，直至工件的底部。

5、表1是几种常见金属及其氧化物的熔点。2．2液化石油气与乙炔的性能对比液化石油气主要成分为丙烷、乙炔、丙烯、丁烷、丁烯等，液化石油气在氧气中燃烧温度为2800℃左右，液化石油气的热值取22000kcal／m。。乙炔是最简单的炔烃，又称电石气，燃烧时火焰温度达2100℃，热值12800kcal／m。。乙炔、液化石油气的物理和化学性能对比见表2。表2乙炔、液化石油气的物理和化学性能对比表由表2可见，液化石油气作为可燃气体，其燃烧时火焰温度2200～2800℃比乙炔火焰温度要低，但液化石油气燃烧温度远大于常见施工金属及其氧化物的熔点，完全满足进行切割作业的温度要求[2]。2．3安全性液化石油

6、气较之乙炔安全性高。加之工业上是将石油气加压，使之变成液体，便于储存和运输。较之乙炔，液化石油气在爆炸范围、回火几率和自然点温度方面具有优越性。石油气与空气混合时，最低自燃温度比乙炔高，燃烧范围比乙炔小，故在使用过程中比乙炔安全。2．4适用性综上分析，氧一液化石油气可以替代乙炔。虽然液化石油气满足金属切割温度要求，但是氧一液化石油气较之氧一乙炔燃烧温度低，因此在实际使用中多用于较薄金属板材的切割。由于氧一液化石油气在切割中燃烧温度较低，使得板材切割质量容易得到保证，也可尽量减少切口边缘金属受高温过热而降低性能的现象，同时也能提高切口的光洁度和精度。3效果检验综上分析，项目部开始实施液

7、化石油气(氧一液化石油气)替代乙炔气进行预切割作业。试验发现，使用液化石油气(氧一液化石油气)替代乙炔(氧一乙炔)进行预切割作业，切割效果还算不错。但液化石油气(氧一液化石油气)较之乙炔燃烧时火焰不集中，热量不均衡，火焰温度低，切割预热时间相应增长，切割速度降低，且最大切割厚度为4~5mm。4技术分析1)现场气割操作人员已经熟练掌握氧一乙炔切割工艺方法，不太熟悉氧一液化石油气切割工艺方法，对于氧一液化石油气混合比例、切割比例以及液化石油气一氧切割熔点还比较