液化石油气二甲醚复合燃料标准编制说明 联系客服

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本标准确定的液化石油气二甲醚复合燃料中的二甲醚质量分数不大于20%,主要是依据

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GB/T13611《城镇燃气分类和基本特性》关于液化石油气高华白数WS/(MJ/m)应符合72.86——87.53的范围,以及燃烧势CP应符合41.6——49.4范围的指标,考虑到产品质量对消费者燃烧热值使用与液化石油气差别不大,类别仍在城镇燃气液化石油气的指示范围内,保持不另换储存设备和燃器具的通用性,否定了比例较高的掺混指标。

(二)关于液化石油气二甲醚复合燃料对常用橡胶的腐蚀性问题 近几年来,我市在液化石油气掺混二甲醚瓶装供应市场的过程中,发生液化石油气二甲醚混合介质对现行钢瓶角阀胶垫腐蚀的现象非常普遍。这种现象的出现并非偶然,因为二甲醚分子中含有氧键,它是一种极性物质。液化石油气是烃类化合物,属非极性物质。根据相似相溶的原理,耐液化石油气腐蚀的材质不适应对二甲醚的溶解腐蚀。目前液化石油气的使用是采用的非金属材料,多为丁晴橡胶;对于二甲醚介质采用三元乙丙橡胶。对纯二甲醚作为城镇燃料的使用已编制完成了二甲醚专用角阀、专用气瓶的国家标准,正待发布。因二甲醚与液化石油气的腐蚀性能具有差异,二甲醚对耐液化石油气的丁晴橡胶具有严重腐蚀性,而耐二甲醚腐蚀的材质,抗液化石油气的腐蚀又不足,所以在起草本标准中成为主要分歧之一。

据《橡胶品种与性能手册》(张玉龙、孙敏主编,化学工业出版社,2006年)介绍,氟橡胶主链或侧链的碳原子上含有氟原子的一种合成高分子弹性体。氟橡胶具有很高的耐热、耐氧和耐化学药品。有很高的热稳定性和化学惰性,具有高度耐腐蚀的特点。一般说来,它对有机液体(各种油类、燃料、溶剂、液压液体等),浓酸(硝酸、硫酸、盐酸),高浓度过氧化氢和其他强氧化剂作用的稳定性方面,优于其他各种橡胶。因此,氟橡胶是耐液化石油气二甲醚混合介质的良好材质。国家有关部门及科研单位对密封橡胶圈进行了大量的检测与研究,也发现有的橡胶制品有着较好的耐液化石油气和二甲醚混合介质的腐蚀能力。

经过一段时间的研究和实验,能同时耐液化石油气和二甲醚溶解腐蚀的材料已被发现,而且有关厂家正在进行批量生产。重庆市内引燃料有限责任公司使用的液化石油气和二甲醚复合介质的角阀胶垫是河北省枣强县豪强液化气配件厂生产的液化石油气二甲醚复合燃料专用胶垫和专用卸车不锈钢软管。该胶垫和不锈钢软管在实践使用中均具有很强的耐液化石油气与二甲醚介质腐蚀的良好性能,两年来一直未发生被腐蚀泄漏现象。中国市政工程华北设计研究院用来自3个不同企业的橡胶制品,组成有代表性的3组数据进行了试验(见表3)。从试验结果上看,新研发的橡胶制品已经具备了同时耐两种介质的良好性能。应用到燃气系统中,其可靠性会大幅度提高。为液化石油气二甲醚复合燃料拒腐蚀而耐用的密封件提供了技术保障,可在气瓶更换角阀胶垫中采用。

表3 新材质浸泡72小时后在空气中放置24小时的质量变化率 (%) 液态正戊烷 20%二甲醚和80%丙烷混和液 50%二甲醚和50%丙烷混和液 液态二甲醚

新材质1 0.205 -0.2 -0.5 -0.08 新材质2 0 -2.4 -1.3 -8.58 新材质3 0.205 1.4 1.4 -0.07 关于液化石油气和二甲醚混合介质的腐蚀性测定,GB/T 50《硫化橡胶或热塑性橡胶耐液体试验方法》、CJ 1690 《瓶装液化石油气调压器》中规定了调压器中橡胶件腐蚀性的

试验要求,GB 7512 《液化石油气瓶阀调压器》中规定了其中橡胶件腐蚀性的试验要求对液化石油气二甲醚复合燃料介质腐蚀性的测定有很好的借鉴价值。

基于上述技术文件的支持,就其现在使用的橡胶材质条件是能达到介质腐蚀要求的,对于液化石油二甲醚复合燃料的密封件材质宜采用三元乙丙橡胶、氟橡胶或性能更好的材料。所以我们在本标准中制订了6.4条款:“液化石油二甲醚复合燃料钢瓶瓶阀、汽车罐体、储罐附件、管线法兰的密封材料应能耐液化石油气二甲醚混合介质的溶解腐蚀”。

(三)储罐及钢瓶设计制造

假定二甲醚的组分为100%,液化石油气的组分按100%丙烷计,则不同温度下二甲醚与液化石油气的计算饱和蒸气压力见表4。

表4 不同温度下二甲醚与液化石油气的计算饱和蒸气压

力 单位:MPa 二甲醚 液化石油气 0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 0.53 0.68 0.84 1.08 40℃ 50℃ 60℃ 0.89 1.15 1.45 1.37 1.72 2.12 70℃ 1.81 2.59 80℃ 2.23 3.13 0.27 0.37 0.47 0.64 二甲醚储罐设计时,其设计温度、设计压力按现行标准《钢制压力容器》GB150、《钢制球形容器》GB12337和国家现行《压力容器安全技术监察规程》规定执行。设计温度系指球罐在正常操作情况,在相应设计压力下,设定的受压元件的金属温度,其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度。设计压力系指在相应设计温度下用以确定储罐厚度的压力,即标注在铭牌上的储罐设计压力,其值不得小于最高工作压力。一般取最高工作压力的1.0~1.1倍。

二甲醚,设计温度取50 ℃,最高工作压力为1.15 MPa,则二甲醚储罐的设计压力为1.26 MPa。液化石油气设计温度与二甲醚相同。液化石油气的最高工作压力为1.72 MPa;实际工程使用时,液化石油气的储罐设计压力为1.77 MPa,二者相比同等温度的压力,二甲醚低于液化石油气设计压力的1.4倍;二甲醚的工作压力为1.45MPa,液化石油气的工作压力为2.1 MPa。液化石油气充装站在现有设备不变,经过使用用途变更,技术改造为液化石油气储罐用于储存二甲醚或二甲醚液化石油气混合介质是可行的。

综上所述,二甲醚的饱和蒸气压力比液化石油气低。液化石油气二甲醚复合燃料罐体储存、运输的压力设计参数执行液化石油气标准,就其现有的固定式和移动式液化石油气储罐完全能满足液化石油气二甲醚复合燃料的设计制造强度。

由于国家质量监督检验检疫总局多年来一再重申液化石油气、二甲醚等燃气一定要使用“专气专瓶”,强调严格执行《气瓶安全监察规程》中“气瓶必须专用,只允许充装与钢印标记一致的介质,不得改装使用”的规定,在符合《气瓶安全监察规定》第十一条:“在符合气瓶安全技术规范和国家标准的要求下,气瓶制造单位可按气瓶充装单位的要求,生产专用标识气瓶”。我们选择了GB5842《液化石油气气瓶》的安全技术标准,作为液化石油气二甲醚复合燃料气瓶设计制造的标准,在5.2的条款中编制了“充装包装物应为液化石油气二甲醚混合介质的专用气瓶,参照GB5842设计制造”,不等于准许液化石油气钢瓶充装液化石油气与二甲醚的混合介质。为了严格执行国家“专气专瓶”的相关规定,我们在6.1条专门规定了包装物——钢瓶应有“液化石油气二甲醚钢瓶”字样,颜色应符合GB7144的规定,充装介质应符合“LPG+DME”钢印标记。

四、本标准与国家现行法律、法规和强制性国家标准、行业标准无矛盾 五、贯彻本标准的实施意见

本标准是广东省行政区域范围内液化石油气二甲醚复合燃料的产品技术标准,是我省各储配(充装)站在液化石油气中掺混二甲醚应遵守的技术质量规章。

(一)现行的液化石油气储罐应经由设计资质的单位进行强度计算,出具满足液化石油气二甲醚混合介质或二甲醚原料介质强度的结论,在所在地区、县质量技术监督局办理特种设备(储罐)使用登记的用途变更。

(二)将现有的液化石油气储配(充装)站的工艺管线进行技术改造安装流量计,准确地把握二甲醚进入液化石油气储罐掺混的体积比例,严格控制二甲醚掺混液化石油气的比例不大于20%。

(三)应具有5000只以上的液化石油气二甲醚自有产权专用钢瓶,按TS4001《气瓶充装许可规则》的程序向市特种设备安全监察处申请,经市特种设备检测中心对气站平面布置、设备、工艺评审合格,取得液化石油气二甲醚复合燃料气瓶充装许可证。

(四)新建或技术改造现有液化石油气充装站,充装、销售液化石油气二甲醚复合燃料按规定办理手续;省安监部门、消防部门、交通管理部门、城市建设管理部门,另有规定的,从其规定。