天然气切割气与乙炔气的性能比较

天然气切割气与乙炔气的性能比较

气相状态乙炔气天然气焊割气氧气中火焰温度3088 ℃3300～3460 ℃

热值50208 kg/m352476 kg/m3

空气中的爆炸范围 2.5 ～ 80.0 1.9 ～ 8.4回火率高低碰撞敏烈性不稳定稳定

火焰切割用燃气主要性质

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)

最低

着火

温度

/℃

燃烧

热量

计温

度/℃

乙炔26.036 1.091 58.502 56.488 2.2～

81

2.5 - 335 2620

丙烷44.097 2.0102 101.266 93.240 2.1～

9.5

5 422.9 450 2155

丙烯42.081 1.9136 93.667 87.667 2.0～

11.7

4.5 439.6 460 2224

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。甲烷是最短和最轻的烃

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丙酮。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：第一代乙炔；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。