一、天然氣的主要性質(zhì)
(一)天然氣的密度和相對(duì)密度
單位體積天然氣的質(zhì)量稱(chēng)為天然氣的密度，單位為kg/m3。天然氣的相對(duì)密度是指在同溫同壓條件下，天然氣的密度與空氣的密度之比。通常所說(shuō)的天然 氣的相對(duì)密度，是指壓力為101.325kPa(1個(gè)大氣壓)、溫度為273.5K (即0℃)條件下天然氣密度與空氣密度之比，即天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的相對(duì)密度。常溫、常壓下甲烷的密度為0.7174kg/m3,相對(duì)密度為0.5548。天然氣的密度一般為0.75～0.80kg/m3,相對(duì)密度一般為0.58～0.62。
Pg=m/v
式中 Pg——天然氣的密度，kg/m3;
m——天然氣的質(zhì)量，kg;
v——天然氣的體積，m3。
(二)含水量
天然氣中水汽的含量與輸送溫度、壓力有關(guān)，常以絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度和露點(diǎn)來(lái)表示其含量的多少。
1.絕對(duì)濕度
單位體積天然氣所含水汽的質(zhì)量，稱(chēng)為天然氣的絕對(duì)濕度，單位為g/m3。
2.相對(duì)濕度
在給定條件下，天然氣含水汽量與其飽和時(shí)含水汽量之比，稱(chēng)為天然氣的相對(duì)濕度。
3.露點(diǎn)
在一定壓力下，天然氣含水量達(dá)到飽和時(shí)的溫度，稱(chēng)為天然氣的露點(diǎn)。
水汽在天然氣中的存在具有潛在的危險(xiǎn)，當(dāng)輸送溫度降低到天然氣的露點(diǎn)時(shí)，水汽會(huì)凝析出來(lái)，從而降低輸氣能力和降低熱值，加速 H₂S 和 CO₂ 對(duì)管道的腐蝕。為此，輸氣之前，必須將天然氣中的水汽盡量脫除，使得其露點(diǎn)低于輸送溫度。
(三)爆炸極限計(jì)算
爆炸極限不是一個(gè)固定值，它會(huì)隨著混合氣體原始溫度、原始?jí)毫σ约捌渲械亩栊越橘|(zhì)含量等因素而變化。
L——混合氣體的爆炸下(上)限，%;
L1,L₂ ,…,Ln——混合氣體中各可燃?xì)怏w的爆炸上(下)限，%
y₁ ,Y₂ ,…,yn——各組分體積分?jǐn)?shù)，%。
二 、燃?xì)馊紵?/span>
(一)燃?xì)庵饻囟?/span>
著火溫度是指將物質(zhì)在空氣中加熱時(shí)，開(kāi)始并繼續(xù)燃燒的最低溫度，也叫燃點(diǎn)，亦稱(chēng)著火點(diǎn)。可燃混合物只有達(dá)到著火溫度后才能自燃。著火溫度并非可燃混合物的固定參數(shù)，當(dāng)環(huán)境散熱能力強(qiáng)時(shí)，著火溫度將升高。
燃?xì)忾_(kāi)始燃燒時(shí)的溫度稱(chēng)為燃?xì)庵饻囟�。不同可燃�(xì)怏w的著火溫度不同，在純氧氣中的著火溫度比在空氣中的數(shù)值低50～100℃。
(二)燃?xì)獾幕鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?/span>
燃?xì)�、空氣的混合氣體中，火焰面向未燃?xì)怏w方向傳播或燃燒的速度叫燃燒 速度或火焰?zhèn)鞑ニ俣取Ｈ藗儗⑦_(dá)到著火溫度的燃?xì)馀c空氣混合氣的瞬間燃燒稱(chēng)為點(diǎn)火。燃燒首先從極薄的表面上開(kāi)始，燃?xì)夥肿油踹M(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生的熱同時(shí)使附近的混合氣層點(diǎn)燃形成新的火焰面，并逐層傳播。
燃燒速度是氣體燃燒的最重要特性之一，其大小是與燃?xì)獾某煞�、溫度、混合速度、混合氣體壓力、燃?xì)馀c空氣的混合比例有關(guān)。如氫氣的熱傳導(dǎo)系數(shù)大，燃燒速度快，而甲烷、丙烷、丁烷氣體的熱傳導(dǎo)系數(shù)小，燃燒速度就慢。燃?xì)庵腥绾栊詺怏w，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉档汀？扇細(xì)怏w溫度上升，火焰?zhèn)鞑ニ俣群突鹧鏈囟纫采仙．?dāng)空氣量略低于理論空氣量，即一次空氣系數(shù)小于1時(shí)，燃燒速度為最大。燃燒速度因火焰的方向而異，一般是向上最快，橫向次之，向下最慢。
(三)熱值單位的換算
熱值定義：1標(biāo)準(zhǔn)立方米某種氣體完全燃燒放出的熱量。符號(hào)為q,單位為焦耳每立方米(J/m3)。
常用熱值單位的換算：
1 卡(cal)=4.186 焦(J);
1 大 卡 = 1kcal=1000 卡；
1 兆 焦 = 1MJ=1000000J=239kcal;
大慶石油伴生氣的低位熱值為48.4MJ/m3(11562kcal/m3);用氣的低位熱值為36.44MJ/m3(8709kcal/m3);通常天然氣的低位熱值為36MJ/m3(8600kcal/m3)。
熱值換算：
天然氣=1;
焦?fàn)t煤氣=0.471;
90*汽油(kg)=1.212;
電力(kW ·h)=0.101;
標(biāo)煤(kg)=0.834。