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液化教学设计(精选多篇)

发布时间:2020-11-15 08:33:10 来源:教学设计 收藏本文 下载本文 手机版

推荐第1篇:液化教学设计

“液化”教学设计

教学目标

知识目标:知道常见的液化现象,液化的方法,液化时要放热。

能力目标:利用身边的物品进行实验,培养学生的观察能力;通过探究自然奥妙的活动,培养学生的自主学习能力。

情感目标:时刻关注身边的物理现象,培养热爱生活的情感。通过介绍长征三号火箭,进行爱国主义教育。 教学重、难点

液化的方法,“白气”是液态水不是水蒸气 教学准备

演示用:水、乙醚、注射器、课件、多媒体一套。

学生用:热水、冰冻的瓶装水、塑料杯(自备2个)、小平面镜(自备)、打火机(自备)、饮水杯(自备) 教学过程

一、情境导入

问:冬天戴着眼镜进入温暖的房间,通过眼镜看物体会变得模糊不清,这是为什么?取下眼镜,用手摸镜片,有何感觉?用水壶烧水时,从壶嘴不断冒出白白的热气,这是怎么回事?

像这样物质由气态变为液态叫液化。(板书课题)

二、实验探究(1)

观察液化过程

(一)质疑与猜想:

问:同学们从壶嘴冒出的那“热气”是水还是水蒸气?

各小组学生展开讨论。

(二)设计与实验:

问:如何利用我们身边常见的物品来观察水蒸气的液化过程?

各小组提出方法后,经过讨论选择其中一种简易有效的方法。

各小组拿出两个塑料杯,一杯倒入适量的热水,另一杯倒扣在上面。动手做做并说说有什么新发现?

提示:最初,上杯中是否有水蒸气?你能否看到水蒸气?过一会儿,上杯还透明吗?用手触摸塑料杯内壁有什么感觉?再过一会儿,白蒙蒙的杯壁上的水珠发生了怎样的变化?

(三)交流与讨论:

请同学们说一说看到的现象。

学生回答:看到水蒸气往上冒,白色。上杯变模糊,内壁上有水等。

学生在回答的基础上讨论:往上冒的白气是水蒸气吗?教室中有水蒸气吗?能看到水蒸气吗?

教师提示:夏天,温度高,水蒸发快,空气中水蒸气很多,却看不到,说明水蒸气是无色透明的。

教师点睛:秋冬季节,我们常见到“白气”“热气”应该是──细小的水珠,是水蒸气液化后的产物(学生归纳)。

教师:气体液化也像固体熔化一样要吸热吗?

课件:电冰箱原理──冷凝器的作用

学生观看并总结:气体液化时要放热。(板书)

三、实验探究(2)

怎样使气体液化?

(一)提出问题:教室的空气中有水蒸气;烧水时产生大量的水蒸气,我们呼出的气体中也含有水蒸气,怎样能使水蒸气液化呢?

(二)设计实验:学生提出方法,教师根据实际情况把学生分成甲、乙、丙三个不同组别,选用器材不同,探究方法不同,各自看到什么现象? 甲组:饮水杯中盛有开水

探究:使开水产生的水蒸气液化

乙组:小平面镜

探究:使口中的水蒸气液化

丙组:冰冻的矿泉水

探究:使空气中的水蒸气液化

(三)交流与拓展:

甲组交流:放在杯口上的手掌(或其它物体)有水滴流下。做饭的时候,电饭锅盖内表面有水珠。纯净水桶上方有水珠。秋冬季节,早晨有时发现头发上面结有露珠……

乙组交流:口对平面镜呵气,镜面模糊,用手摸,发现上面有细小的水珠。冬天洗澡时,浴室的镜子上有一层雾。很冷的冬天,戴着眼镜走进教室,镜片模糊。牙科医生检查牙齿前把小平面镜放在火上烤一下,防止口中的水蒸气液化成小水珠,附在镜面上,影响观察……

丙组交流:冰冻的矿泉水的外表有水珠。夏天的早晨,常看到外露的自来水管“出汗”。夏天吃冰棒,冰棒上冒“白气”;打开冰箱门,门口冒“白气”。夏天,从冰箱中拿出的东西,会慢慢地“长出”水珠,是因为周围水蒸气遇到冷的物体,温度降低,液化成水……

在学生解释现象的过程中,出现一些模糊的认识,如“冰箱里面水蒸气液化后跑到门外”“冰棒先熔化,再蒸发成白气”。教师加以指导,予以纠正,并有意引导学生对各组的现象加以综合分析,找出共同的、本质的东西──降低温度,使气体液化。(板书)

课件:雾和露的成因

学生观看

(四)质疑与猜想

学生观察打火机。它里面是水吗?里面的液体是怎样装进去的?有何好处?

教师演示实验:用注射器压缩乙醚蒸气使其液化。 压缩体积。(板书)

知识发散:日常生活中还有哪些类似的现象?

学生小组讨论后回答

课件:液化的实例

(五)巩固知识

下列物态变化的现象中,属于液化的是(

) A.早晨树叶上的露珠

B.春天积雪消融

C.冬天,窗户表面出现的水珠

D.打开冰箱门,看到有“白气”冒出 E.夏天,湿衣服晾干

F.用铁水浇铸成零件 G.白来水管外壁“出汗”

四、小结,通过这节课的学习你有哪些收获?学生回答

五、课后延展:自编小故事──《水蒸气的旅程》

以第一人称的形式,讲述水蒸气受温度影响而形成的云、雨、雪、露、雾等奇妙自然现象。 六 布置作业

推荐第2篇:43 液化 教学设计

“液化”教学设计

教学目标

知识目标:知道常见的液化现象;知道气体液化的方法;知道气体液化要放热。

能力目标:利用身边的物品进行实验,培养学生的观察能力;通过探究自然奥妙的活动,培养学生的自主学习能力。

情感目标:时刻关注身边的物理现象,激发学生的学习兴趣,培养热爱生活的情感。通过介绍长征三号火箭,进行爱国主义教育。

教学重、难点

重点:气体液化的办法

难点:“白气”是水不是水蒸气

教学准备

演示用:铁支架、酒精灯、玻璃杯、水槽、水、乙醚、注射器、CAI课件、多媒体一套。

学生用:热水、冰冻的瓶装水、塑料杯(自备2个)、小平面镜(自备)、打火机(自备)、小铁片(自备)、茶杯(自备)

教学过程

(按授课进度,学习《液化》正值冬季,我们充分利用天时这个有利条件,作如下设计)

一、情境导入

表演戴着眼镜“吃火锅”

一个大玻璃杯中,装有一半水,放有几个有壳的鹌鹑蛋,几块胡萝卜等(增强视觉效果),灯光加热至沸腾,放入铁支架上,用酒精灯加热。教师戴着眼镜,有意靠近“热气”,边擦镜片,边用筷子夹鹌鹑蛋,终于捞出一个,剥壳,吃掉。

教师:哪位同学想体验一下在物理课上“吃火锅”的感受,

同学们的学习热情一下被激发起来,几乎所有的学生都举起手。请一位戴眼镜的同学来模仿老师“吃火锅”。

质疑:你还能看到你的同学吗?(不能)你猜想是什么原因?(镜面上附有水蒸气)取下眼镜,用手触摸镜片,有何感觉?(有水)是怎样产生的?(水蒸气变成水)

像这样由气态变为液态叫液化。(板书课题)

二、实验探究(1)

观察液化过程

(一)质疑与犯猜想:

同学们学习兴趣浓厚,我们的火锅也热气腾腾,你们想过没有,“热气”是水还是水蒸气?

意见不一,引发争议,这说明了同学们对这个司空见惯的现象并没有近距离、较长时间的仔细观察。

(二)设计与实验:

如何利用我们身边常见的物品来观察水蒸气的液化过程?

学生提出许多方法后,教师建议用其中一种简易有效的方法。各小组拿出两个塑料杯,一杯倒入适量的热水,另一个塑料杯倒扣在上面。同学们两眼紧盯着上面的塑料杯,你有什么新的发现?

1.最初,上杯中是否有水蒸气?你能否看到水蒸气?

2.过一会儿,上杯还透明吗?用手触摸塑料杯内壁有什么感觉?

3.再过一会儿,白蒙蒙的杯壁上的水珠发生了怎样的变化?

4.用手摸杯外壁,有何感觉?

(三)交流与讨论:

学生A:我看到了水蒸气,它在杯中往上冒呢。

学生B:我也看到了水蒸气,它是白色的。

教师参与:教室中有没有水蒸气?我们为什么看不到呢?

学生C:可能是冬天教室中水蒸气少的缘故吧?

学生D:夏天,温度高,水蒸发更快,空气中含有的水蒸气更多,我们还是看不到。我想:水蒸气是无色透明的,是看不到的。

学生E:上杯逐渐模糊,用手摸一下内壁,有水,说明内壁附有一层肉眼难以分辨的极细小的水珠。

学生F:我看到上杯壁的水珠逐渐长大了,有些还顺着杯壁滚落下来。

教师点睛:秋冬季节,我们常见到“白气”“热气”应该是──细小的水珠,是水蒸气液化后的产物(学生归纳)。

学生G:摸上杯外壁发热,发现水蒸气液化后,要放出热量。

教师拓展:其他气体液化也放热吗?

课件:电冰箱原理──冷凝器的作用

学生H:冬天,我常把手放在电冰箱的外侧烤暖和,原来是氟里昂气体液化时要放热。

三、实验探究(2)

怎样使气体液化?

(一)提出问题:

教室的空气中含有水蒸气;烧水时产生大量的水蒸气,甚至我们呼出的气体中也含有水蒸气,当我们想要使水蒸气液化时可以采取哪些办法呢?

(二)设计实验:

学生提出许多方法后,教师根据实际情况把学生分成甲、乙、丙三个不同组别,选用实验器材不同,探究的手段和方法有所不同,各自看到什么现象?并提出日常生活中类似的现象并加以解释。

甲组:茶杯中盛有开水、铁片 探究:使开水产生的水蒸气液化

乙组:小平面镜

探究:使口中的水蒸气液化

丙组:冰冻的矿泉水

探究:使空气中的水蒸气液化

(三)交流与拓展:

甲组:

学生A:放在茶杯口上的小铁片上有水滴流下。(边说边演示)

学生B:吃饭的时候,我看到电饭锅盖内表面有水珠。

学生C:我家里的纯净水桶上方有水珠。

学生D:秋冬季节,早晨上学时有时发现头发上面结有露珠。

乙组:

学生A:口对平面镜呵气,镜面模糊,用手摸,发现上面附有一层细小的水珠。(展示附有水珠的平面镜)

学生B:冬天洗澡时,我发现浴室的镜子上有一层雾。

学生C:很冷的冬天,我戴着眼镜走进教室,不久我的镜片使模糊了。我们教室玻璃内表面也有一层白蒙蒙的水珠。

学生D:有一次牙科医生为我检查牙齿,检查前把小平面镜放在火上烤一下。我当时想可能是消毒吧,现在我明白了,那是为了防止口中的水蒸气液化成小水珠,附在镜面上,影响观察。

丙组:

学生A:冰冻的矿泉水的外表有水珠。(演示用手摸,有水滴往下落)

学生B:夏天的早晨,常看到外露的自来水管“出汗”。

学生C:夏天吃冰棒,冰棒上冒“白气”;打开冰箱门,门口冒“白气”。

学生D:夏天,妈妈要用西红柿炒鸡蛋,我从冰箱中拿出的鸡蛋、西红柿,发现它们会慢慢地“长出”水珠,我以为是鸡蛋、西红柿中渗透出来的。通过今天的实验做得了水蒸气遇到冷的物体,降低温度,会液化成水。

在学生解释现象的过程中,也会出现一些模糊的认识,如“空气液化”“冰箱里面水蒸气液化后跑到门外”“冰棒先熔化,再蒸发成白气”。教师加以指导,予以纠正,并有意引导学生对各组的现象加以综合分析,找出共同的、本质的东西──降低温度,使气体液化。

课件:雾和露的成因

(四)质疑与猜想

学生观察打火机。

1.它里面是水吗?

2.里面的液体是怎样装进去的?

3.有何好处?

视频展示:用注射器压缩乙醚蒸气使其液化。

知识发散:日常生活中还有哪些类似的现象。

课件:

①电冰箱的工作过程──压缩机的作用。

②介绍长征3号火箭及低温技术。

四、学生阅读课文,引导学生归纳小结。

(板书设计)

(1)

(2)气体液化要放热。

课后延展

一、观察探究有关电冰箱的物态变化,例如:

1.上网查资料,了解压缩机是如何使氟里昂液化、蒸发的?

2.放进电冰箱的新鲜蔬菜过几天为什么会失去水分?利用所学的物理知识,你认为采取哪些措施可以保鲜?

3.电冰箱内壁的水珠到哪里去了?写出探究报告。

二、自编小故事──《水蒸气的旅程》

以第一人称的形式,讲述水蒸气受温度影响而形成的云、雨、雪、露、雾等奇妙自然现象。

三、到打火机生产厂调查、了解打火机的灌装过程,完成有关丁烷气体的液化、汽化的调查报告。

推荐第3篇:汽化和液化教学设计

汽化和液化教学设计

郧西县城关镇中 郭安顺

【教学目标】

(-).知识与技能。

1、知道什么是汽化、什么是液化。理解液化是汽化的逆过程。

2、知道沸腾现象,能描述沸腾前后的情景,知道什么是沸点。

3、探究水沸腾的条件与特点。(二).过程与方法。

1、经历科学实验的基本过程,培养学生设计实验,通过实验分析概括物理规律。

2、了解图像是一种比较直观的表示物理量变化的方法,会画水的沸腾图像。

(三).情感、态度与价值观。

1·通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象,乐于了解日常活动中的物理道理。

2、通过学习,学生能体会到物理实验的魅力。

3、在观察水的沸腾实验过程中,感受到团结协作的重要性,意识到要有实事求是的科学态度和敢于创新的心理品质。【教学重点】

通过探究活动了解液体沸腾时的特征。 【教具与学具】

水槽、塑料口袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖12套)

教学方法指导:学生通过对实验的观察、分析、概括和表达,总结出沸腾的特点。

【教学过程】

一、预习检测

(一)交流回忆:如何正确使用温度计?(学生回忆思考)

(二)设置情景,引入新课:实验与发现

师把滴有酒精的塑料袋挤瘪,袋口扎紧,放入热水中。 学生观察现象,并闻一闻 师取出此口袋放入冷水中。

学生观察现象,师请学生闻一闻、看一看口袋内有什么,并猜想这可能是什么原因。

学生小组讨论为什么塑料袋在热水中鼓起,酒精消失,而在冷水中变瘪了,酒精又出现,学生代表回答。教师点拨,总结出汽化和液化。

(在这个演示实验中,让学生观察“鼓起”“变瘪” 的现象,再通过“闻一闻”“看一看”,充分利用学生的好奇心、求知欲与探索欲,大大地激发了学生的兴趣,同时体现从现象到物理的课程理念。)

二、探究与发现

1.设置情景提出问题。

师:一群业余登山队员登上一座高山后发现了一些奇怪的现象:如饭是生的,鸡蛋也煮不熟,把手伸到“开水” 中也不烫手等,队员百思不得其解,请同学们帮帮忙,能解释这些“怪现象”或者能向老师提出什么问题吗? 小组讨论,提出问题。(学生)可能发现和提出问题。 (1)与气压有关。

师给予肯定,并说明在以后会继续学习。

(2)水沸腾后不烫手,说明温度低,若继续给水加热,温度会不会继续上升? 师:水沸腾后,继续加热,温度会不会继续上升?水沸腾时究竟有什么特征,最好通过什么来观察? 学生:实验。

2.设计实验。小组讨论,提出设计方案,教师引导,适时点拨。 3.进行实验。

小组探究,一人计时,一人记录,一人观察现象,教师巡视。提示学生把观察到的现象记录在白纸上。 4.分析与论证。

(1)请小组代表总结在探究过程中观察到的现象。 生1:水沸腾时,气泡由小变大,到水面破裂。 生2:水沸腾后,继续加热,水温度保持不变。 生3:我停止加热,水也停止沸腾了。 师:这个现象说明了什么? 生3:沸腾要吸热。

(2)请小组代表仿照晶体融化曲线描绘出水沸腾时温度和时间曲线。 师:指导学生观察图像,得出沸点的定义。 (3)指导学生看“小数据”。

师:为什么我们测出水的沸点与书上的不同呢? 让学生发现条件:在标准大气压下。 5.评估、交流与合作。

请小组代表总结实验设计是否存在不合理的地方?操作中有没有什么失误?测量结果是不是可靠?分析为什么各组测出的水沸点不同?

学生可能出现的问题:a.忘记加纸盖;b.水盛得太多;c.测量中产生误差,造成水的沸点不一样。

6.布置课后探究“纸锅烧水”。

(处理这个探究实验时,可以别出心裁地讲一个看起来并不精彩的故事,而这个故事能打开学生思维的大门,引起学生在认识上的冲突,激起学生进行探究的兴趣和热情。引导学生进行探究时坚持让学生自己设计实验方案,培养初步的提出问题和设计实验的能力。通过评价、交流活动,既让学生发现了别人的长处与自己的短处,认识到自己的成功与不足;又让学生的认识能力、表达能力得到进一步的提高。)

三、课堂教学小结与延展 1.介绍科学世界“不烫手的开水”。 2.请学生谈谈本堂收获与体会。

3.作业:导学案“巩固提升”

1、

2、

3、4。

(由各种看得见摸得着的现象引入,体现了从现象到实质,从生活到物理。通过“拓展与延伸”,让学生从物理走向社会。学生自己得出规律,培养了学生自主思维的能力。学生以小组的方式观察、讨论、发表见解,既体验成功,也增强了学生合作、互助的能力,还可弥补班额较大时对弱势学生关注的不足。)

推荐第4篇:“汽化和液化”教学设计

“汽化和液化”教学设计

【教学目标】

1.知识与技能。

知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。

了解沸腾现象,知道什么是沸点。

知道蒸发可以致冷。

2.过程与方法。

观察沸腾是液化表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。

通过探究活动了解液体沸腾时的温度特点。

3.情感、态度与价值观。

通过教学活动,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象,乐于了解日常活动中的物理道理。

【教学重点】

通过探究活动了解液体沸腾时的特征。

【教具与学具】

水槽、塑料口袋、冰棍、苹果;酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖(24套)

【教学过程】

一、实验与发现

师把滴有酒精的塑料袋(不让学生看见内有酒精)挤瘪,袋口扎紧,放入热水中。

学生观察现象

师取出此口袋放入冷水中。 学生观察现象并猜想这可能是什么原因。

师请学生闻一闻、看一看口袋内有什么。

学生小组讨论为什么塑料袋在热水中鼓起,而在冷水中变瘪了,学生代表回答。教师点拨,总结出汽化和液化。

(在这个演示实验中,并不先告诉学生内有酒精,而是让学生观察鼓起变瘪 的现象,再通过闻一闻看一看,充分利用学生的好奇心、求知欲与探索欲,大大地激发了学生的兴趣,同时体现从现象到物理的课程理念。)

二、探究与发现

1.设置情景提出问题。

师:一群业余登山队员登上一座高山后发现了一些奇怪的现象:如饭是生的,鸡蛋也煮不熟,把手伸到开水 中也不烫手等,队员百思不得其解,请同学们帮帮忙,能解释这些怪现象或者能向老师提出什么问题吗?

小组讨论,提出问题。

(学生)可能发现和提出问题。

(1)与气压有关。

师:肯定,说明在以后的学习中会继续学习。

(2)水沸腾后不烫手,说明温度低,若继续给水加热,温度会不会继续上升?

师:水沸腾后,继续加热,温度会不会继续上升?水沸腾时究竟有什么特征,最好通过什么来观察?

学生:实验。

2.设计实验。

小组讨论,提出设计方案,教师引导,适时点拨。

3.进行实验。

小组探究,一人计时,一人记录,一人观察现象,教师巡视。提示学生把观察到的现象记录在白纸上。

4.分析与论证。

(1)请小组代表总结在探究过程中观察到的现象。

生1:水沸腾时,气泡由小变大,到水面破裂。

生2:水沸腾后,继续加热,水温度保持不变。

生3:我停止加热,水也停止沸腾了。

师:这个现象说明了什么?

生3:沸腾要吸热。

(2)请小组代表仿照晶体融化曲线描绘出水沸腾时温度和时间曲线。

师:指导学生观察图像,得出沸点的定义。

(3)指导学生看小数据。

师:为什么我们测出水的沸点与书上的不同呢?

让学生发现条件:在标准大气压下。

5.评估、交流与合作。

请小组代表总结实验设计是否存在不合理的地方?操作中有没有什么失误?测量结果是不是可靠?分析为什么各组测出的水沸点不同?

学生可能出现的问题:a.忘记加纸盖;b.水盛得太多;c.测量中产生误差,造成水的沸点不一样。

6.布置课后探究纸锅烧水。

(我在处理这个探究实验时,别出心裁地讲了一个看起来并不精彩的故事,而正是这个故事打开了学生思维的大门,引起了学生在认识上的冲突,激起了学生进行探究的兴趣和热情。我在引导学生进行探究时坚持让学生自己设计实验方案,培养初步的提出问题和设计实验的能力。通过评价、交流活动,既让学生发现了别人的长处与自己的短处,认识到自己的成功与不足;又让学生的认识能力、表达能力得到进一步的提高。)

三、生活与发现

提供以下现象,让学生观察讨论并从物态变化的角度归类。

a.刚从冷藏室中拿出的苹果,表面不断凝结小水珠(演示);

b.打湿的衣服干了;

c.冰棍周围冒白气(演示);

d.冬天,室内玻璃窗上的水珠;

e.洒在地上的水不见了。

学生分类,教师肯定,并且说明:在物理学上称b、e这一类物态变化叫蒸发,它属于汽化现象,而a、c、d这一类物态变化叫液化。

1.蒸发。

(1)请学生比较湿衣服慢慢变干了与水沸腾后一直加热,直到把烧杯里的水烧干,这两种汽化现象有什么不同。

小组讨论,小组代表回答,教师点拨思路,分析出蒸发与沸腾这两种汽化现象的异同。

(2)请学生说一说是怎样晒衣服的?

请其他学生回答这位同学为什么要这样做,从而讨论出影响蒸发快慢的三要素。

(3)学生分小组想想做做。

请小组代表说出自己的感觉,观察到的现象。小组讨论,教师点拨,总结出:蒸发、吸热、致冷。

(4)请学生解释图4.3-5。

(5)请学生列举一些生活中有关蒸发的现象。

2.液化。

(1)请学生讨论a、c、d现象是属于液化外,还有什么共同点。

生:冷、温度低。

教师点拨并设问:怎样可以使气体液化?

生:降低温度。

(2)教师演示:给密封的乙醚气体加压。

学生观察现象,小组讨论,总结出在常温压缩体积可以使气体液化。

四、课堂教学小结与延展

1.教师介绍液化石油气和火箭燃料。

2.指导学生阅读STS:电冰箱。

3.介绍科学世界不烫手的开水。

4.请学生谈谈本堂收获与体会。

5.作业:动手动脑学物理

1、

2、

3、4。

(由各种看得见摸得着的现象引入蒸发和液化,体现了从现象到实质,从生活到物理。通过拓展与延伸,让学生从物理走向社会。学生自己得出规律,培养了学生自主思维的能力。学生以小组的方式观察、讨论、发表见解,既体验成功,也增强了学生合作、互助的能力,还可弥补班额较大时对弱势学生关注的不足。)

推荐第5篇:《汽化和液化》教学设计

《汽化和液化》教学设计

一、教学目标

1、知识与技能:

知道汽化和液化的概念,知道汽化分为蒸发和沸腾两种方式,理解影响蒸发快慢的因素及蒸发吸热现象;学习提出假设、设计实验的基本方法;学会控制变量法进行科学探究的方法;

2、过程与方法:

进一步理解科学探究的一般过程,提高提出问题、建立猜想与假设、设计实验方案、收集和处理数据、得出结论的能力。

3、情感态度与价值观:

能用影响蒸发快慢的因素解释简单的现象,培养学生将学到的科学知识及技术与生活密切联系的意识;培养珍惜水资源、节约用水的意识;培养学生实事求是的科学探究精神。

二、教学重点和难点

影响蒸发快慢的因素及用来解释简单的生活现象。 探究的过程及控制变量法的思想。

三、教学器材 玻璃片、胶头滴管、温度计、酒精灯、棉花、烧杯、水、火柴、铁架台、石棉网等。(学生每4人一组)

四、教学过程

1、情境展示:请两位学生,拿两团棉花(分别蘸有酒精和水)同时在黑板上画自己最得意的作品,然后观察现象。(用游戏引出课题,使学生的兴趣由潜伏状态转入活跃状态,并将科学概念与生活现象紧密联系,体现了生活中处处有物理) 师:你们看到了什么? 生:酒精和水消失了。 师:为什么会消失? 生:蒸发了。

师:在这个过程里,水和酒精的状态发生了怎样的变化? 生:由液态变成气态。

(物质由液态变成气态的过程叫做汽化) 学生举例:(1)雨后地面的水很快干了

(2)衣服洗后会晒干

(3)用湿布擦过的桌子会干了

(4)水烧开后,会越来越少等现象。

师:请同学们再仔细思考,在刚才举的例子中,发生的条件是否都相同呢?

生(讨论):有不同之处,前面几个一般情况下都会发生,而最后一个要受到温度的限制。 师:汽化有两种形式,蒸发和沸腾。而在任何温度下都可以发生的汽化现象叫蒸发。 蒸发有快慢之分吗?

情境引入:早晨上学时,李明发现他的洗了的校服还没有干好,他非常着急,担心上学没校服穿要受批评。你有什么办法能使校服干得快吗? 生1:用电熨斗熨,

生2:用电吹风吹或用电风扇扇, 生3:挂在通风的地方, 生4:铺开来晒, 生5:放在炉火边烤等。

师:同学们说的好,能否根据刚才的办法,总结出影响蒸发快慢的因素有那些呢? 小组讨论——学生发言(教师适时的进行肯定、鼓励,并帮助学生归纳整理知识,排除干扰因素)得出影响蒸发快慢的因素:液体的表面积;液体的温度;液体上方空气流动的速度等

2、合作探究:

师:上面的结论是否正确,又该怎样来验证上述猜想呢? 生:通过实验来验证。

师:接下来同学们就通过实验来检验一下,刚才的的猜想是否正确。每个小组选择自己最感兴趣的一个因素加以验证。

在学生分组进行探究的过程中,教师通过巡视,发现学生在实验中存在的一些问题,比如滴管、酒精灯等仪器的使用,并提醒学生予以注意和改进。(学生是学习主体,教师是学生学习活动的组织者和指导者,要及时发现并处理实验中出现的问题,让学生学会正确、规范的实验操作方法)

探究完成后,每组派代表向全班同学说明本小组的实验设计及结果,教师要对学生的某些创意及时评价和鼓励。当小组代表表述不完整时,同组学生可以予以补充修改,这有利于学生的过程性体验,培养学生独立思考的能力)

在小组代表汇报完后,还可请其他小组的学生对其作出评价,小组相互之间进行比较,指出对方有什么不足,而本组又有什么优点,小组之间即相互竞争,又相互学习。最后,教师再予以概括和总结。

3、实际应用

(1)要求学生根据生活经历并联系所学知识思考,在生活中有哪些例子跟蒸发有关,并说明是通过什么方式来改变蒸发的?

(2)介绍现代农业生产中常用喷灌、滴灌的技术,即可以节水,又可以减慢蒸发,这是为什么?

4、蒸发吸热

可能我们有过这样的经历,当发烧时,往病人的额头上放一条湿毛巾,这样做有什么目的? 学生猜想:学生实验(2)把温度计的玻璃泡浸入瓶内的酒精中,观察读数的变化,再取出温度计后放在空气中,读数有什么变化。(第一次读数不变,第二次示数下降) 为什么会这样?

生:蒸发要吸热。

举例:炎热的夏天狗吐舌头,通过吐舌头加快汗液蒸发

夏天,游泳后刚上岸会感到特别冷,如果有风,还会打冷颤,因为身上的水蒸发时要带走热量,有风还会加快水分蒸发,所以感觉更冷。

5、接下来,同学们用桌上的器材探究水沸腾过程中,有什么特点?

在学生分组进行探究的过程中,教师通过巡视,发现学生在实验中存在的一些问题,注意温度计的使用方法要正确。

各小组代表汇报实验现象,还可请其他小组的学生对其作出评价,小组相互之间进行比较,最后,教师再予以概括和总结。得出沸腾的概念。

6、同学们经常发现揭开开水锅盖时,锅内有大量的白气产生,锅盖上有水滴掉下,这是为什么呢? 师:根据学生的猜想,老师总结概括出液化的概念。使同学们知道液化是汽化的相反过程。 介绍液化的两种方法:降低温度和压缩体积。如我们使用的液化气和液体打火机等。 师:这节课你们有哪些收获? 生:总结本节课内容。

五、板书设计

(1)汽化:物质由液态变成气态的过程叫做汽化。汽化时要吸热。

(2)蒸发:在任何温度下,在液体表面发生的一种缓慢的汽化现象;

影响蒸发快慢的因素:与液体的表面积;液体的温度;液体上方空气流动的速度等因素有关。

(3)沸腾:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的一种剧烈的汽化现象。 (4)液化:物质由气态变成液态的过程叫做液化,液化时要吸热。 液化的两种方式:降低温度和压缩体积。

六、课堂训练:

1、填空题

(1)物质从 态变为 态的过程叫汽化.汽化有 和 两种方 式。

(2)液体在沸腾过程中要不断 热,但温度保持 ,这一温度叫沸点,不同物质的沸点是 的(选填相同、不同).

(3)液体蒸发时温度 ,说明它从周围的物体吸收热量,因此液体蒸发有 作用.要使液体沸腾,须使液体温度达到 点.

2、判断题:(1)蒸发是液体表面和内部同时发生的汽化现象. ( )

(2)液体在任何温度时都能蒸发.

( ) 《汽化和液化》教学反思

这节课以液体的蒸发为主,来学习“影响蒸发快慢的因素”和“蒸发吸热”的知识。通过本节的学习,培养了学生动手能力和自主探索的能力,以及同学之间相互合作的理念,同时培养学生将学到的知识与生产、生活密切联系的意识。一方面通过学生日常生活中的例子导入新课,贴近生活 。 通过湿衣服变干,想想做做,都是学生在日常生活中看到的,把生活中的东西搬到课堂里来,使学生认识到物理与生活紧密相连,从而激发学生的求知欲望,调动学生的思维。再者,这个例子紧扣主题,使汽化和液化两个概念的引出顺其自然。另一方面从学生熟悉的生活事例来引导学生设计问题情景,又以学生自己动手实验来探究结论。一是可以更好突破重点和难点,二是可以培养学生发现问题、提出问题的能力和习惯,并学会比较方法,渗透控制变量法的科学思想,以及培养学生观察实验、分析实验现象、归纳表达实验结果和得出结论的能力,经历了从感性认识到理性认识的升华,从中体验问题解决的成功感。

推荐第6篇:《汽化和液化》的教学设计

《汽化和液化》教学设计

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《汽化和液化》教学设计

第一课时

监利县龚场镇廖池中学 张良丰

【课程目标】

·知识与技能

1.知道什么是汽化、液化,理解液化是汽化的逆过程。 2.了解沸腾现象,知道什么是沸点、沸腾的条件。 3.知道蒸发可以致冷。 ·过程与方法

1.观察沸腾是液体内部和表面同时发生的汽化现象。 2.通过探究活动了解液体沸腾的温度特点。 ·情感、态度与价值观

通过教学活动,激发学生的兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象,乐于了解日常生活中的物理道理。 【教学重点】

通过探究活动了解液体沸腾时的特征。 【教学用具】

水槽、塑料袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖。 【教学过程】

一、引入新课

老师用棉纱蘸些酒精或水在黑板是写几个字,不一会儿,字迹不见了,引起同学们的思考。

二、进行新课

1、演示。

在一个透明塑料袋里滴几滴酒精,系紧袋口放到热水里,过一会再拿出来。你观察到塑料袋有什么变化?

2、教学汽化和液化的概念。

物质从液态变为气态叫汽化,物质从气态变为液态叫液化。

3、实验“探究水的沸腾”

[提出问题]:水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高?

[猜想和假设]:

《汽化和液化》教学设计

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[设计实验]:正确选择所需要的器材,并能知道其作用:酒精灯(加热)、火柴(点燃酒精灯)、烧杯(盛水)、烧杯盖(防止热散失)、铁架台(支撑烧杯)、温度计(测水温)、石棉网(使烧杯受热均匀)、表(用来记时)。

[进行实验与收集证据]:将观察到的现象和数据记录下来。 [分析和论证]:将实验数据进行处理,作出温度随时间的变化图象。

对表格中的数据进行分析说明,使学生较好地了解沸腾的特点,知道沸腾的条件。 [评估]:让学生回顾操作,评估探究的各个环节,你认为这些探究还有哪些不足和疏漏的地方,请提出来,最好能说出改进的措施。本实验可能因使用的温度计质量问题,以及本地的大气压影响使测出水的沸点不是100℃,可结合小数据括号中的“在标准大气压下”作简单说明。

4、教学沸腾相关知识

沸腾:是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。

各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫做沸点,不同液体的沸点不同。 看〖小资料〗,了解几种液体的沸点。

5、教学蒸发相关知识

(1)蒸发的概念及特点。(2)体验蒸发致冷的作用。

(3)联系生活经验,总结影响蒸发快慢的三个因素:液体的温度越高蒸发越快;液体表面积越大蒸发越快;液体表面的气流速度越快蒸发越快;。

6、试一试。

你能解释这些现象吗?

刚从水中出来,感觉特别冷。 天热时,狗常把舌头伸出来。

三、小结

比较蒸发和沸腾的相同点和不同点,让学生更进一步地掌握汽化的两种方式。

四、练习

五、讨论

如图,在大烧杯里放入水,再将一个装水的试管放入大烧杯内,然后给烧杯加热,大烧杯中的水能不能沸腾?试管中的水能不能沸腾?

六、结束语

今天这节课我们一起学习了汽化现象,有关液化的内容下节课再讲。 谢谢大家!

推荐第7篇:第3节_汽化和液化_教学设计_教案

教学准备

1. 教学目标

1.知道什么是汽化、液化。理解液化是汽化的逆过程。 2.了解沸腾现象,知道什么是沸点。[来源:学|科|网] 3.知道蒸发可以致冷。知道影响蒸发快慢的因素。

2. 教学重点/难点

了解日常生活中的物理道理。 教学重点

探究水的沸腾的实验,理解液体沸腾的特点。 教学难点

利用用“温度—时间”图象来处理实验数据。

3. 教学用具 4. 标签

教学过程

课前准备

水槽、塑料袋、酒精、热水、烧杯、铁架台、温度计、酒精灯、石棉网、纸盖。

教学过程 导入新课

多媒体展示生活中的几种常见情景:

夏天,游泳的人从水中上岸会感到冷,如果有风吹过,甚至会冷得打颤;而坐在岸边未下水的人却觉得很热,你知道这是为什么吗?制造金属工具时,为增加工件的硬度,将烧红的工件放入水中进行淬火,此时会发出“吱吱”声,并在水面上冒出“白汽”,这其中经历了哪些物态变化呢?秋天,草木、石块上出现的露是怎样生成的呢?在生活中类似的现象还有许多,你能用所学的物理知识去解释吗? 问题一:住在非洲的居民,由于没有电,夏天无法使用电冰箱保鲜食品,人们发明了一种“沙漠冰箱”罐中罐。它是由内罐与外罐组成,两罐之间填上湿润的沙子,食品放在内罐中,然后放在干燥通风的地方,并在沙子上洒水,罐口放上湿布。

思考问题:

(1)经常在沙子上洒水是为了什么? (2)放在干燥的地方是为了什么?

问题二:有些饭店在洗手间外安装了热风干手器,打开它就有热风吹到手上,使张开的手上的水很快变干,这其中原因是什么,你能用物理知识去解释吗?

问题三:吐鲁番盆地位于欧亚大陆中心,是天山东部的一个典型封闭式内陆盆地。由于距离海洋较远,且周围高山环绕,加以盆地窄小低洼,潮湿气候难以浸入,降雨量很少,蒸发量极大,故气候极为酷热,自古即有“火州”之称。人们利用山的坡度,巧妙地创造了坎儿井,引地下潜流灌溉农田。坎儿井有竖井、地下暗渠、地面明渠和涝坝几个部分组成。坎儿井不因炎热、狂风而使水分大量蒸发,因而流量稳定,保证了自流灌溉。

坎儿井是开发利用地下水的一种很古老的集水建筑物,适用于山麓、冲积扇地带,主要是用于截取地下潜水来进行农田灌溉和居民用水。

思考问题:“坎儿井”为什么能够减少输水过程中的蒸发?

林则徐设宴请传教士。席上自然少不了云南名食——过桥米线。这过桥米线是将蔬菜、米和肉片加入鸡汤,用砂锅煮熟的。徐府家人揭开砂锅锅盖,只见锅内汤面上浮着厚厚的一层油,却不冒一丝热气。这传教士见此汤颜色诱人,香气扑鼻又当是一道凉汤,迫不及待地舀来一勺,倒入口中,只烫得嘴不能合,十分难堪。林则徐连忙招呼:“我尚未来得及向阁下介绍此汤,实在失礼,多有得罪。”

那传教士烫得嘴不能合的原因是什么?

按照教材3.31的实验,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,排尽空气后把口扎紧,放入80 ℃以上的热水中。

提出问题:你看到什么现象?从热水中拿出塑料袋,过一会儿又有什么变化?怎么解释这些变化?想提出什么疑问?你的想法是什么? 学生讨论交流:“酒精到哪里去了?”“为什么塑料袋会鼓起来?”“酒精为什么会失而复得?”

学生交流:塑料袋中的液态酒精受热后变成了气态酒精,降温后气态酒精又变成了液态酒精。

设计说明:该实验要尽量让学生自己做,所用塑料袋要透明,且尽量薄,使滴入的酒精清晰可见。为了使塑料袋排尽空气,可将塑料袋像拧麻花一样拧紧,再把口用线或橡皮筋扎紧。

归纳总结:物质的液态和气态可以相互转化。 物质从液态变成气态的过程叫做汽化。 物质从气态变成液态的过程叫做液化。

日常生活中还有哪些现象和这个类似?我们这节课就来研究物体的液化和汽化现象。

推进新课

一、沸腾

创设情景:烧开水时如果不断加热会发现壶里的水会沸腾。

你在家烧过开水吗?水烧开时你发现了什么呢?对于沸腾现象,你了解哪些?你能描述一下沸腾现象吗?

归纳小结:

物理学中把液态内部和表面同时发生的剧烈汽化现象称为沸腾。 实验探究:探究水沸腾时温度变化的特点

进一步提出问题:水在沸腾时有什么特征?水沸腾后如果继续加热,是不是温度会越来越高?水的内部又是怎样的呢?气泡的生成和变化情况怎么样?

猜想和假设:既然沸腾是日常生活中大家都非常熟悉的现象,让同学们相互讨论、思考和猜想,教师将学生提出的问题和猜想列在黑板上,并进行归类。如:水沸腾时温度会上升,停止加热水不会沸腾……

根据学生情况提出: 要进一步研究沸腾现象,还需要通过实验仔细观察。

重点观察:(1)温度随时间的变化情况;(2)气泡的生成和变化情况。 制定计划与设计实验

明确了实验目的,让学生根据需要确定器材:铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔的纸板、温度计、水、钟表。

说明:为让学生有充分的时间观察水沸腾时发生的现象,应尽量缩短水沸腾前的加热时间。要求教师在课前应做好充分的准备。节省时间的方法:①减少烧杯中水的质量,但为了便于观察,水还应有相当的深度(约10 cm左右),所以建议用小号烧杯,或使用大号试管(水约150 mL)做此实验;②实验中用热水进行加热;③从开始加热起至95 ℃左右,必须在烧杯或试管上加纸盖,95 ℃以后将纸盖拿掉;④拉长酒精灯灯芯同时剪断烧焦的灯芯,在灯芯中加入细铜丝,使火焰比较猛烈;⑤注意调整酒精灯和石棉网之间的距离,用酒精灯温度最高的外焰加热。

进行实验与收集数据

学生在进行实验时,学会分工合作,如计时、观察气泡的变化情况、温度的变化,温度计的使用方法、酒精灯的正确操作在此得到进一步的复习巩固,要求同学们将观察到的数据和现象记录在下表中。

特别说明:注意实验中要告诉学生注意观察水沸腾前后的气泡和温度的变化;要记录当水温升高时,每隔1 min记录一次温度计的示数,直至水沸腾后3~5 min;实验后要画出水沸腾前后温度随时间的变化图象。

实验记录表格如图

分析数据、得出结论 (1)绘制“温度—时间”图象。

实验结束后,根据记录的数据,在书本“水沸腾时的温度—时间图象”中标出相应的坐标点,用平滑的曲线把这些点连接起来。

(2)利用多媒体展示学生绘制的水沸腾的“温度—时间”图象。

交流评估:小组的同学在实验时,得出水的沸点不是100 ℃,这时教师要肯定学生实事求是的科学态度,给予鼓励。同时还要帮助学生找出原因,可能是实验使用的温度计存在质量问题,也可能是本地的气压不是一标准大气压。

交流、讨论:

①水沸腾时,你从水中和水面各看到什么现象?水中气泡内的气体是从哪儿来的? ②水沸腾时,继续加热,水的温度变化吗?

③曲线上的哪一段表示水沸腾前的过程?水的温度怎样变化? 曲线上的哪一段对应水的沸腾过程?水的温度怎样变化? ④根据观察的现象,结合图象分析液体沸腾有什么特点? 归纳总结:

(1)沸腾是在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。沸腾时,继续加热,液体的温度保持不变。

(2)沸点的概念:液体沸腾时的温度称作沸点。 学生活动:观察“几种液体的沸点”表,练习查表 一些液体的沸点/℃(在标准大气压下)

①酒精的沸点是多少?能否用酒精温度计测量开水的温度?

②你实验所用的温度计里的工作物质是什么?为什么要用这种温度计? ③液态氢的沸点是-253 ℃,表示什么含义?常温下的氢是什么状态?

学生活动:“纸锅烧水”,它的实验现象出乎学生意料,可以很好地说明由于水的蒸发吸热,使纸的温度低于着火点,纸锅也能够烧开水。

二、蒸发 情景创设:

(1)盛夏酷暑,奇热难熬,防暑降温,全靠风扇。思考问题:人吹电风扇时,为何会感到凉快?

(2)农民们经常在阳光明媚的日子里把粮食放在通风处摊开来晒,这是为什么呢? (3)医生常将中暑患者扶到通风的地方,并在病人身上擦酒精,这样能使病人的体温很快下降,这一过程包含的物理原理是什么?

答案:(1)人吹风扇时,加快了身上汗液的蒸发,而蒸发要吸热,所以降低了人体的温度,人会感到凉快。(2)这样做可以提高粮食中水分的温度,加快表面空气流动速度,增大了表面积,从而加快了粮食中的水分蒸发,使粮食干得更快。(3)通风处能加快酒精的蒸发,酒精蒸发时吸热,使病人的体温降低。

归纳小结:蒸发是液体在任何温度下都能发生的汽化现象,蒸发只在液体表面发生。 小实验:

(1)酒精擦在手背上有什么样的感觉?为什么会有这样的感觉? 现象:擦酒精的皮肤有凉的感觉,吹一口气,感觉更凉。 这说明什么呢?

说明:酒精蒸发时要从人的皮肤上吸收热量,使皮肤感到凉;吹气时,酒精蒸发加快,吸收热量更多,皮肤感觉更凉。

(2)取两支温度计,先观察它们的示数。然后在其中一支温度计的玻璃泡上用浸了酒精的棉花抹湿,再观察两支温度计的示数变化情况。

现象:用浸了酒精的棉花抹湿过的温度计示数下降,温度降低。 这说明什么呢? 说明:酒精蒸发时要从温度计的玻璃泡上吸收热量,使温度计示数下降。 实验表明:液体蒸发时,从周围吸热,温度下降。所以液体蒸发有制冷作用。 拓展探究:怎样使湿衣服干得更快一些? 学生讨论交流:对比以下三幅图,你发现了什么? 归纳总结:影响蒸发快慢的因素

第一幅图:液体的温度越高,蒸发得越快。 第二幅图:液体的表面积越大,蒸发得越快。

第三幅图:液体的表面上的空气流动得越快,蒸发得越快。 学生讨论交流教材图3.35事例:

(1)游泳后刚从水中上岸会感到冷,如果有风,甚至会冷得打颤,是因为水蒸发带走了许多热量。

(2)没有汗腺的狗酷暑时不能靠身体出汗来散热,只得伸长舌头,大口大口喘气,靠加快呼吸,增加蒸发量来散热。

学生交流讨论:比较蒸发和沸腾两种现象,找出它们的相同点和不同点。

三、液化

刚才讨论了物质从液态变成气态的过程,那么物质能不能从气态变成液态呢? 情景创设:

(1)人被100 ℃的水蒸气烫伤要比100 ℃的开水烫伤厉害,为什么?

(2)冬天手冷时,用嘴向手上“哈气”(缓慢吹气),手会感到暖和。若用劲儿向手上吹气,手不但不会暖和,反而觉得更冷。都是从嘴里出来的“气”,为什么会有不同的感觉呢?

(3)火箭发射时,为了保护发射底架,需在发射塔底部修一个大大的水池,为什么?白色气团是什么? (4)冬天,戴眼镜的人从外面进到屋里来,眼镜上立刻会有一层小水珠。这些小水珠是怎样产生的?

进一步提出问题,这些现象包含了什么物理知识?如何去解释呢? 演示实验:电热器烧开水

下面请同学们认真观察一个实验,杯里的水已经开了,从导管口喷出了什么?再认真观察导管口附近有什么特征?你还观察到了什么?

引导学生观察:在导管口位置什么也看不到,在离导管口一小段距离的位置才看到“白汽”,同学们看到的“白汽”到底是什么呢?冬天嘴里会呼出“白汽”,而夏天却不会,这是为什么呢?请同学们先跟老师一起用汤勺做两个小实验。

学生探索实验:

1.先观察汤勺的凹面,然后用嘴对着汤勺哈气,再观察,比较有何不同。 2.将汤勺的背面用打火机烧一烧,再用嘴对着汤勺凹面哈气,观察是否有变化。 学生讨论原因:第一次是嘴里呼出的热的水蒸气遇冷勺子凝结成的小水珠;第二次勺子温度较高,水蒸气不会凝结成小水珠。

结论:(1)将物质从气态变成液态的过程叫液化。 (2)水蒸气遇冷,降低到一定的温度时,就会液化。

提出问题:我们把热的水蒸气放入冷的环境中使它液化的方法称为冷却法。那么除此之外还有没有别的办法可以使气体液化呢?

想一想:家中使用的液化石油气是通过什么方法将石油气变成液体装在钢瓶里的呢? 通过压缩气体的方法使气体液化,这种使气体液化的方法称为加压法。这种方法使气体的贮存和运输变得更方便。生活、生产中常用此方法使气体液化。(如石油液化气、打火机中的液化气、液态氢等。) 归纳总结:

(1)将气体液化的方法:①冷却;②加压。 (2)液化的特点:①气体液化时会放出热量;②液化时可以提高周围环境的温度;③环境温度越低,液化现象越明显。

引导学生交流讨论开始提出的情景问题,能否用液化知识解释: (1)因为100 ℃的水蒸气在皮肤上要液化而放热,所以人会烫得更严重。

(2)哈气时,由于比较缓慢,口中的水蒸气遇到冷的手液化而放热,所以人会感到暖和;而用力吹气时,会加快手上的水的蒸发,而蒸发要吸热,所以人会感到更冷。

(3)水汽化时要吸热,所以可以保护发射底架。大量的水蒸气离开水面后,再次遇冷而液化,所以有大量的白汽出现。

(4)室内空气中的水蒸气遇到冷镜片凝结成的。

提出问题:同学们是否注意到家中浴室的镜子在洗完澡后都会变模糊?请你设计一个装置,使浴室内的镜子不会变模糊。生活中有没有应用液化知识解决实际问题的实例,请大家以小组为单位收集相关资料,下节课交流讨论。

推荐第8篇:第三章第三节 汽化和液化教学设计和教学反思

第三章第三节 汽化和液化教学设计和教学反思

奎屯二中 胡远

教前分析:

八年级学生已经学会了如何正确使用温度计,掌握了两种相反的物态变化方式---熔化和凝固,同时也具备了初步的探究实验能力。本课讲述的蒸发是汽化的一种形式,蒸发过程要吸热及现象解释是学习的一个难点,影响蒸发快慢的因素和认识液化现象是本课的重点。如何引导学生把握重点,相信蒸发过程要吸热以及水蒸气遇冷,温度降低到一定时,就会液化这两种现象,还应让学生根据生活经验,培养学生分析归纳能力。现将本节的教学设计和反思总结如下: 教学设计:

一、自学指导:

阅读课本,完成下面的填空。

1、汽化的定义:物质从 态变为 态的过程叫做汽化;

2、液化的定义:物质从 态变为 态的过程叫做液化;

3、蒸发的定义: 温度下都能发生在液体 的汽化现象。

二、新课引入:

同学们,给你一块玻璃片,你能看清自己的头像吗?朝镜子哈气,再看看自己的像,有什么变化?

刚才同学们哈气,像很快模糊了,但一会儿又清晰了,这个现象里面藏着什么科学道理呢?今天我们探究了《汽化和液化》后,相信都能找到答案。

三、合作探究: 将一滴酒精滴到玻璃片上,轻吹几口气,观察到什么现象?

投影:汽化:物质从液态变成气态的过程。蒸发是汽化的一种方式,至于汽化的另一种方式——沸腾,下节课我们到实验室去探究。 下面请大家一起研究蒸发发生的部位。 第一组实验:蒸发的发生部位

1、将陈醋倒入玻璃杯中,请身边的同学闻闻,说出气味;

2、将麻油倒入醋上面,提示分成两层,请身边的同学闻闻,说出气味;

3、用玻璃棒搅拌液体,请身边的同学先猜想后闻一闻,说出气味;

4、上述实验说明:蒸发是发生在液体表面的汽化现象;

5、举例:湿衣服温度高时会干,温度低时也会干,说明了蒸发可以在任何温度下发生。

投影:蒸发的定义:蒸发是液体在任何温度下都能发生、并且只在液体表面发生的缓慢汽化现象。

湿衣服有时干得快,有时干得慢,说明蒸发有快慢之分。液体的蒸发快慢与什么因素有关?

第二组实验:影响蒸发快慢的因素

1、取两张纸,放入水中浸湿,并排贴在两只玻璃杯的外壁上,一只盛满热水,另一只盛满冷水,看到了什么现象?请同学说出蒸发快慢与什么有关;

2、取两张纸,放入酒精中浸湿,用手将拎着,一张展开,另一张折成四分之一,看到了什么现象?请同学说出蒸发快慢与什么有关;

3、取两张纸,放入酒精中浸湿,并排贴在黑板上,一张用小风扇吹,另一张不用风吹,看到了什么现象?请同学说出蒸发快慢与什么有关;

几位同学动作协调,配合默契。实验给大家展示了影响蒸发快慢的三个因素:温度、液体表面积、空气流动快慢。接下来请一位同学具体总结一下:

1、液体温度越高,蒸发越快;

2、液体表面积越大,蒸发越快;

3、液体表面空气流动越快,蒸发越快。除了上述三个因素之外还有其他的因素吗? 第三组实验:不同液体蒸发快慢不同

1、三人在黑板上画三个和黑板擦面积相等的长方形;

2、分别用棉花同时在长方形中涂满酒精、水、植物油,

3、请同学们观察现象,得出结论。(不同液体蒸发快慢是不同的) 蒸发快慢与液体种类有关,同学们都认同这种观点吗?我们来分析他们研究的方法,他们控制了同样的表面积、同样的液体量、同时涂液体,使得实验结果令人信服。这种只改变一个量,而控制其他物理量不变的研究方法叫做控制变量法,同学们在今后的物理学习中还会常用控制变量法。

除了上述因素外,还有什么因素也可能会影响蒸发的快慢?学生举例:湿度影响液体蒸发的快慢。

看来大家都是有心人。在蒸发过程中,不知同学们有没有留意到还伴随着温度的变化,大家可以利用桌面的器材完成探究。观察到什么?又说明了什么? 结论:蒸发吸热,有制冷作用。 汽化是液态变为气态的过程,反过来又叫什么呢? 投影:液化:物质从气态变为液态的过程 下面请同学们设计一个实验,观察液化现象。 第四组实验:水蒸气遇冷液化

1、端上一杯热茶,请同学喝茶;

2、戴眼镜同学靠近看什么茶;

3、镜片上出现水雾,什么也看不清;

4、茶杯里冒出的“白气”是什么?

镜片上的水雾是水蒸气液化形成的,空气中有水蒸气,我们看不见。高压锅出气口冲出的高温水蒸气也看不清楚(视频),但出气口上方的温度相对低一些,水蒸气遇冷液化后形成了“白气”。水蒸气会不会随时都液化呢? 第五组实验:镜子加热后水蒸气难以液化

1、将镜子放在酒精灯上烘烤5秒钟;

2、再将镜子放在热水瓶口3秒,给同学观察,没有水雾产生,这说明了什么? 上面实验告诉我们:液化是有条件的,水蒸气遇冷会液化。反过来,不给降温甚至升温,就可以阻止液化。牙医在使用小镜子前会将其放置在酒精灯上加热一段时间就是阻止口腔的水蒸气液化。还有没有其它方式让气体液化呢? 第六组实验:压缩气体使其液化

1、用大拇指压住注射器口,用力压活塞;

2、观察注射器内壁上的变化:小液滴出现。这位同学操作规范,在注意安全的前提下成功完成了实验。这个例子说明了在被压缩的情况下气体也是可以液化的,因此我们可以总结气体液化的两种方式:降低温度和压缩体积(投影)。

通过今天的学习,我们能不能解释在玻璃片哈气的现象呢?

四、即学即练:

为了检验一下研究的效果,来完成5个练习。

1、蒸发可以在 温度下发生,并且在液体的 进行。

2、从冰箱刚拿出的饮料表面为什么会出现水珠?

3、影响蒸发快慢的因素是什么?

4、如何减慢液体的蒸发?

5、外出几天,怎样防止阳台的花草因蒸发过度而枯萎?

五、拓展:

蒸发是发生在液体表面的缓慢汽化现象,你还见过剧烈的汽化现象吗?这种汽化现象可以发生在液体的什么部位? 教学反思:

教学中重视培养学生的个性发展和创新意识,如:在“怎样防止阳台的花草因蒸发过度而枯萎。”这一环节中,学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分,信息反馈及时,学生积极思维,主动探究,争相举手发言,学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。这堂课的学生实验器材均来源于日常生活中的物品,不仅取材方便,还能废物利用(如:酒瓶盖制作的探究影响蒸发快慢因素的器材;金属汤勺、打火机等)。实验设计有理有节,使整堂课在学生主动思考、讨论和实验探究中进行。 其中最有特色的是在实验室通风橱完成的“乙醚液化”这个实验,学生通过挤压注射器活塞使乙醚液滴出现,使课堂教学效果达到最佳。

当然,在教学中由于容量大,老师担心上不完课,有时也表现出太心急,没让学生充分思考就将问题引出,建议分两课时。

2012.10.22

推荐第9篇:新教科版汽化和液化教学设计

教科版物理第五章 第三节

汽化和液化

(一)

中江县白果乡初级中学

蓝建琼

【教学目标】: 1.知识与技能

(1)知道什么是汽化。知道汽化的两种方式是沸腾和蒸发。 (2)了解沸腾现象,知道水沸腾时的温度特点以及沸腾的条件。 (3)知道影响蒸发快慢的因素,知道蒸发致冷。 (4)会对蒸发和沸腾进行比较,知道他们的区别。 2.过程与方法

(1)通过探究活动,观察水的沸腾现象,总结概括出沸腾时的温度特征和沸腾条件。

(2)通过经历探究的基本过程,了解科学探究的基本环节。 3.情感、态度与价值观

通过探究活动,激发学生学习兴趣和对科学的求知欲望。把生活和物理联系起来,使学生乐于探索自然现象和日常生活所蕴含的物理道理的兴趣。。 【教学重点与难点】:

1.教学重点:实验探究水沸腾的规律。

2.教学难点:利用汽化吸热解释日常生活和自然界中的现象。【教学设备和用具】: 【教学过程】:

一、创设情境,引入汽化:

方案一:

老师:大家好,我是来自白果学校的老师(用酒精棉球在黑板上写“白果”两个字),

很高兴来到凯江中学。今天有点小紧张,同时,看到同学们个个精神抖擞,我又感到很开心,相信同学们这节课能学得轻松、学得愉快。

老师:咦,黑板上的几个字怎么啦? 学生:消失了。

老师:到哪儿去啦?

学生:变成气体了。

老师:对,这就是我们今天要学的内容。〈板:汽化和液化〉我们将像这样物质由液态变成气态的过程,叫做汽化。(板)

方案二:同学们好!在上课之前我先来给大家变一个魔术:在透明的保鲜袋里滴入几滴加入少量红墨水的酒精,挤掉里面的空气,放到透明的容器里,将烧好的开水淋到保鲜袋上。引导同学们观察。

老师:同学们看到保鲜袋有什么变化? 学生:保鲜袋鼓起来了。里面的液体变少了

老师再把鼓起来的保鲜袋放入冷水里,引导同学们观察: 学生:保鲜袋又变瘪了,里面液体变多了。 教师:物质可以由液态变成气态(汽化),也可以由气态变成液态(液化)。这就是我们这节课要学习的内容。(板书课题及汽化定义)。

二、新课教学

(一).学生列举生活中的汽化现象,如晾衣服、烧水时大量气泡产生、洒在地上的水变干了、杯子里的水放久了就变少了等。(多媒体呈现典型例子烧水时大量气泡产生、晾衣服)引导学生归纳:汽化的两种方式----沸腾和蒸发。(板书)

(二)沸腾

1.播放水沸腾(透明容器)的视屏。激励学生思考以下问题: (1)你看到了什么?------大量的气泡产生。 (2)你想到了什么?--------沸腾的水为什么要冒泡?水烧开需要哪些条件?水在沸腾时有什么特征?水沸腾后继续加热,是不是水温越来越高?水变少了吗?去了哪里?

提出为题:水沸腾时有什么特征?水沸腾后继续加热,是不是水温越来越高?

猜想与假设:A、水沸腾后继续加热,温度可能不会升高。

B、水沸腾后继续加热,温度可能会升高。

师生互动讨论确认实验中要探究的问题:探究水沸腾与温度的关系,实验过程中观察沸腾前后声音变化、气泡变化、沸腾时水量变化。 2.分组实验

(1) 提问:实验中需要哪些实验器材?(温度计、烧杯、水、铁架台、酒精灯、石棉网)

回顾酒精灯、温度计的使用方法。

(2) 提问:这些实验器材怎样安装?(从下到上) (3) 同学们开始分组实验,并完成实验报告。(提醒:实验中注意安全) 3.分析论证:

组织学生讨论后,请同学举手回答问题:

水沸腾前:对水加热,水的温度不断升高。烧杯底部附近有许多气泡产生,这些气泡在上升过程中逐渐变小,最后消失。

水沸腾时:对水加热,水的温度不变。烧杯中产生大量的气泡,这些气泡在上升过程中变大,到水面破裂。将气泡中的水蒸气散发到空气中去。

停止加热,水立即停止沸腾。-----说明水沸腾时需要吸热。

4、实验结论:

液体沸腾的特点:温度不变,继续吸热。

5、分析水沸腾时温度-时间图像:比较它和晶体熔化图像有什么相似之处?有什么不同之处?-----得出沸点的概念。

同学们学习课本中的“几种物质的沸点表”,特别注意水银、水、酒精的沸点。注意这些物质的沸点是在标准大气压下的沸点。

刚才的实验中,水的沸点是100℃吗?如果不是,怎么回事?

沸点与气压有关:简单介绍沸点与气压的关系在日常生活中的应用。

6、总结:液体沸腾的条件:达到沸点、继续吸热。

(三)蒸发

1、通过生活现象引入

(1)夏天游泳从水里出来,感觉比在水里更冷。 -------蒸发致冷,蒸发只发生在液体表面。 (2) 晾衣服,衣服干了-----蒸发现象。

夏天、冬天都能把衣服晾干。--------蒸发在任何温度下都可发生。 (3) 一杯水放了一天,它蒸发了吗?为什么看起来没有变化? ------------蒸发是缓慢的汽化现象。

结论:蒸发----在任何温度下,只发生在液体表面的缓慢的汽化现象。

2、比较沸腾和蒸发

3、、探究:影响蒸发快慢的因素

为了使洗了的衣服干得更快,可采取哪些措施? 师生共同讨论分析得出:

影响蒸发快慢的因素:温度、液体表面积、液体表面空气流速。

三、小结

四、作业布置

五、板书设计

第五章 第三节 汽化和液化

(一)

一、汽化:物质由液态变成气态的过程,汽化吸热

二、汽化的两种方式:沸腾和蒸发

1沸腾

(1)液体沸腾特点:温度不变,继续吸热 (2)液体沸腾的条件:达到沸点

继续吸热 (3)在标准大气压下,水的沸点是100℃

2、蒸发

(1)影响蒸发快慢的因素

①液体的温度 ②液体的表面积

③液体表面上空气流动速度 (2)蒸发吸热,有致冷作用

推荐第10篇:《汽化和液化》教学反思

本节课首先通过用酒精写字的小实验,利用学生的好奇心引入汽化的概念,然后介绍汽化的两种方式:蒸发和沸腾。对于蒸发现象,学生有很丰富的生活经验,而对于生活中经常见到的水的沸腾现象,大多数学生并未仔细观察过,所以本节课的重点是探究水的沸腾现象和特点。

本节内容属于科学探究实验课,比较适合采用小组合作学习的方式:课前、课后的收集资料,课堂上的设计实验、进行实验,还有问题的讨论等等,特别是探究“水的沸腾”实验,从实验装置到装水、加热、测量温度、观察时间和实验现象(气泡、声音的变化)、记录等,要让每个学生独立完成这些学习内容,确实有点困难,所以这堂课从实验的设计到实验的进行我都是采用小组合作学习的方式,放手让学生自己设计实验,然后小组讨论,交流合作,选出比较合适的方案进行实验,然后再具体分工,共同完成。实验数据处理时,各小组针对“为什么各小组测出的水的沸点不同?”展开讨论,学习氛围浓厚。

在课后的练习中,我发现学生对水的沸腾实验理解不深,实验装置顺序不明确,可能是学生实验过程中没有充分参与到实验中,只关心自己的任务,对于同组其他的实验任务不关心,导致对于实验某些环节含糊不明确。所以启发我在今后的教学中,尤其是在实验教学中,如何充分调动学生的积极性,充分参与到完整的实验环节中尤为重要。

通过对自己这堂课的思考,这节课可能存在这样的问题:

一是学生对水的沸腾实验理解不深及无法用所学知识解释生活中相应现象的问题,这需要在后面的课堂中进一步加强巩固;

二是整个环节的衔接过程中有些地方不自然,学生思维有些跳跃,不利于学生接受;

三是整堂课时间把握不合理,水的沸腾实验占用大部分时间,导致后边时间不充足。

第11篇:汽化和液化教学反思

第三节 汽化和液化教学反思

蒋伟华

本节课的设计思路,通过多组演示和学生实验,让学生参与其中,体现学生主体,教师引导的思想。然在操作过程中出现一些问题,虽然通过问题能让学生掌握到实验规则和物理知识。但应该在以后中避免。

1.观察塑料袋的变化实验中,现象不是很明显。原因是水的温度不够高,酒精的沸点快达到80摄氏度,所以应该用温度更高的水。 2.观察水沸腾的装置试验中,为避免加热时间过长,沸腾现象不明显,石棉网有余热,停止加热后沸腾不立刻停止等现象。我用试管代替烧杯,虽然克服上述问题,但也带来啦新问题。试管过细造成沸腾后水溢出,使酒精灯熄灭。水沸腾时,温度计震动使温度计的玻璃泡与试管壁易接触,温度计读数不准确。应该该用粗的试管。

3.由于实验较多,课时安排不很合理,时间较紧张。本节课可以该用2个课时。

教学中启发学生,发扬民主,鼓励并尊重每一位学生发表的个人见解,重视培养学生的个性发展和创新意识,如:在“怎样防止阳台的花草因蒸发过度而枯萎。”这一环节中,学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分,信息反馈及时,学生积极思维,主动探究,争相举手发言,学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。这堂课的学生实验器材均来源于日常生活中的物品,不仅取材方便,还能废物利用(如:酒瓶盖制作的探究影响蒸发快慢因素的器材;金属汤勺、打火机等)。实验设计有理有节,使整堂课在学生主动思考、讨论和实验探究中进行。

本节课中采用的多媒体形式表达的主要是文字、画面、录像等能够交互式处理的信息,使整个教学过程变得简捷、和谐、方便、环保。课前教师花费了较多的时间和精力拍摄了大量的录像资料(如:“高压锅产生蒸汽”、冰柜里取出的饮料瓶外有许多水珠等),其中最有特色的是在实验室通风橱完成的“乙醚液化”这个实验,学生通过挤压注射器活塞使乙醚液滴出现,收到意想不到的效果,使课堂教学一次次达到高潮。

由于学生在日常生活中对光和光源极为熟悉,只不过没有进一步形成科学的概念。因此,在本课教学之前,我并没有进行“认识光源”的教学。

在本课教学过程中,我首先通过“早晨,天渐渐亮了,眼前万物逐渐清晰起来”引出太阳、日光灯等光源及其分类,让学生简单认识下什么是光源。

接下来,我出示可弯曲的吸管、夹子、纸、电筒等物品,要求学生用这些物品设计实验证实自己的观点。

接着,我让学生利用“光是沿着直线传播的”这个正确的结论,解释生活中哪些用品利用了“光是沿着直线传播的”原理的。

最后,我通过学会熟悉的用镜子反射光的经验向学生介绍光不仅仅只通过直线传播,光还可以通过反射、折射、衍射等进行传播。 整节课,我采用通过日常生活中常见的现象,引导学生关注身边的自然现象并提出问题,对问题进行全面的分析,并据此推测出结论,设计实验方案并通过实验验证自己结论的正确性。

第12篇:汽化和液化教学反思

第三节 汽化和液化教学反思

杜国凡

本节课的设计思路,通过多组演示和学生实验,让学生参与其中,体现学生主体,教师引导的思想。然在操作过程中出现一些问题,虽然通过问题能让学生掌握到实验规则和物理知识。但应该在以后中避免。

1.观察塑料袋的变化实验中,现象很明显。原因是水的温度很高,酒精的沸点快达到80摄氏度,所以应该用温度更高的水。

2.观察水沸腾的装置试验中,为避免加热时间过长,沸腾现象不明显,石棉网有余热,停止加热后沸腾不立刻停止等现象。我用试管代替烧杯,虽然克服上述问题,但也带来新问题。试管过细造成沸腾后水溢出,使酒精灯熄灭。水沸腾时,温度计震动使温度计的玻璃泡与试管壁易接触,温度计读数不准确。应该该用粗的试管。

3.由于实验较多,课时安排不很合理,时间较紧张。本节课可以该用2个课时。

教学中启发学生,发扬民主,鼓励并尊重每一位学生发表的个人见解,重视培养学生的个性发展和创新意识,如:在“怎样防止阳台的花草因蒸发过度而枯萎。”这一环节中,学生有许多创新的想法。在整堂课中师生情感交流充分,信息反馈及时,学生积极思维,主动探究,争相举手发言,学生主动学习的积极性和自信心得到充分的调动。这堂课的学生实验器材均来源于日常生活中的物品,不仅取材方便,还能废物利用(如:酒瓶盖制作的探究影响蒸发快慢因素的器材;金属汤勺、打火机等)。实验设计有理有节,使整堂课在学生主动思考、讨论和实验探究中进行。

本节课中采用的多媒体形式表达的主要是文字、画面、录像等能够交互式处理的信息,使整个教学过程变得简捷、和谐、方便、环保。课前教师花费了较多的时间和精力拍摄了大量的录像资料(如:“高压锅产生蒸汽”、冰柜里取出的饮料瓶外有许多水珠等),其中最有特色的是在实验室通风橱完成的“乙醚液化”这个实验,学生通过挤压注射器活塞使乙醚液滴出现,收到意想不到的效果,使课堂教学一次次达到高潮。

第13篇:汽化和液化教学反思

汽化和液化教学反思

汽化和液化教学反思

汽化和液化课堂教学至少两个课时,我分成了沸腾、蒸发和液化。沸腾的实验比较耗时间,设计的内容较多,所以我用了一个课时。蒸发和液化知识点也较多,但常识性了解内容较多,蒸发的要求也降低了,所以可以一节课讲完。

本节引入实验我按照书中实验进行,我用的开水和装酒精的袋子(酒精用一般医用可以,用95%效果最好),水一定要高于78摄氏度,我再课堂上就是刚烧开的开水。效果非常明显,有时老师用的气球,我没有尝试多,下次我会使用气球的效果。

实际上课中,沸腾的课我上了1.5节,也不知道哪儿啰嗦了。理了一下自己的思路,做沸腾的实验(初温较高),学生观察现象,温度变化,气泡变化等。得出数据后,和学生一起用数据和坐标图归纳。沸腾定义,特点,条件,看沸点,提出沸点跟气压的关系。

蒸发的知识我没有用太多的实验,而是和学生一起研究生活现象归纳影响蒸发的因素,并说明控制变量的应用,写出温度、液体表面积、液体表面空气流速跟蒸发的关系,故意没有利用控制变量的思路。

液化,原本准备了一个冻有冰的矿泉水瓶,让学生将外面的水擦干,无论如何都擦不干,引导学生水从哪里来的,水蒸气液化而来。但当天上课时没有忘记带了,所以就用冰糕替代。

第14篇:液化石油气

液化石油气

中文名称: 液化石油气

英文名称:

liquefied petroleum gas;LPG 定义:

炼厂气、天然气中的轻质烃类在常温、常压下呈气体状态,在加压和降温的条件下,可凝成液体状态,它的主要成分是丙烷和丁烷。

应用学科:

资源科技(一级学科);能源资源学(二级学科)

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

求助编辑百科名片

随着石油化学工业的发展,液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料,已愈来愈受到人们的重视。在化工生产方面,液化石油气经过分离得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯等,用来生产合塑料、合成橡胶、合成纤维及生产医药、炸药、染料等产品。用液化石油气作燃料,由于其热值高、无烟尘、无炭渣,操作使用方便,已广泛地进入人们的生活领域。此外,液化石油气还用于切割金属,用于农产品的烘烤和工业窑炉的焙烧等。 目录 基本信息

中文名称: 液化石油气

英文名称: Liquefied petroleum gas

中文名称2:压凝汽油

英文名称2:Compreed petroleum gas

法语名称:Gaz de pétrole liquides GPL

理化特性

成分:较多:“丙烷、丁烷”。较少:“乙烯、丙烯、乙烷丁烯”等。

外观与性状: 无色气体或黄棕色油状液体有特殊臭味。

密度:液态液化石油气580kg/立方米,气态密度为:2.35kg每立方米

闪点(℃):-74

引燃温度(℃):426~537

爆炸上限%(V/V):33

爆炸下限%(V/V):5

主要用途:用作石油化工的原料, 也可用作燃料。

液化石油气主要用作石油化工原料,用于烃类裂解制乙烯或蒸气转化制合成气,可作为工业、民用、内燃机燃料。其主要质量控制指标为蒸发残余物和硫含量等,有时也控制烯烃含量。液化石油气是一种易燃物质,空气中含量达到一定浓度范围时,遇明火即爆炸。

主要成分

液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。催化裂解气的主要成份如下(%):氢气5~6.甲烷10.乙烷3~5.乙烯3.丙烷16~20.丙烯6~11.丁烷42~46.丁烯5~6,含5个碳原子以上的烃类5~12。

热裂解气的主要成份如下(%):氢气12.甲烷5~7.乙烷5~7.乙烯16~18.丙烷0.5.丙烯7~8.丁烷0.2.丁烯4~5,含5个碳原子以上的烃类2~3。这些碳氢化合物都容易液化,将它们压缩到只占原体积的1/250~l/33,贮存于耐高压的钢罐中,使用时拧开液化气罐的阀门,可

燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰,燃烧过程中产生大量热(发热值约为92100kJ/m3~121400kJ/m3)。并可根据需要,调整火力,使用起来既方便又卫生。液化石油气虽然使用方便,但也有不安全的隐患。万一管道漏气或阀门未关严,液化石油气向室内扩散,当含量达到爆炸极限(1.7%~10%)时,遇到火星或电火花就会发生爆炸。为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏,加工厂常向液化气中混入少量有恶臭味的硫醇或硫醚类化合物。一旦有液化气泄漏,立即闻到这种气味。而采取应急措施。

加工工艺

液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。催化裂解气的主要成份如下(%):氢气5-6.甲烷10.乙烷3-5.乙烯3.丙烷16-20.丙烯6-11.丁烷

专用软管 42-46.丁烯5-6,含5个碳原子以上的烃类5-12。热裂解气的主要成份如下(%):氢气12.甲烷5-7.乙烷5-7.乙烯16-8.丙烷0.5.丙烯7-8.丁烷0.2.丁烯4-5,含5个碳原子以上的烃类2~3。这些碳氢化合物都容易液化,将它们压缩到只占原体积的1/250-l/33,贮存于耐高压的钢罐中,使用时拧开液化气罐的阀门,可燃性的碳氢化合物气体就会通过管道进入燃烧器。点燃后形成淡蓝色火焰,燃烧过程中产生大量热(发热值约为92 100 kJ/m3-121 400 kJ/m3)。

发展情况

2005年,中国LPG总产量、商品产量、商品消费量、总消费量比2004年有所增长;而进口量、出口量则有所下降。其中LPG总产量为1473.36万吨,比2004年增长5.4%;商品产量为1353.4万吨,比2004年增长5.9%;商品消费量为1964.93万吨,比2004年增长2.7%;总消费量为2084.81万吨,比2004年增长2.5%;进口量为614.12万吨,比2004年减少3.8%;出口量为2.67万吨,比2004年减少16.3%。

2006年,中国LPG总消费量与商品消费量分别为2133.69万吨和2019.12万吨,成为世界上第二大LPG消费大国。同时,国内LPG产量稳定增加,2006年总产量为1613.7万吨,位居世界第三。国内市场需求的减少与自主产量的增加,使中国LPG进口市场遭受进一步挤压,出口量大幅增加。

编辑本段特点

LPG是指经高压或低温液化的石油气,简称“液化石油气”或“液化气”。其组成是丙烷、正丁烷、异丁烷及少量的乙烷、大于碳5的有机化合物、不饱和烃等。LPG的具有易燃易爆性、气化性、受热膨胀性、滞留性、带电性、腐蚀性及窒息性等特点。

LPG主要是由丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)组成的,有些LPG还含有丙烯(C3H6)和丁烯(C4H8)。LPG一般是从油气田、炼油厂或乙烯厂石油气中获得。LPG与其他燃料比较,具有以下独特的优点。

污染少

LPG是由C3(碳三)、C4(碳四)组成的碳氢化合物, 可以全部燃烧,无粉尘。在现代化城市中应用,可大大减少过去以煤、柴为燃料造成的污染。

发热量高

同样重量LPG的发热量LPG的发热量相当于煤的2倍,液态发热量为45 185~45 980kJ/kg。

易于运输

LPG在常温常压下是气体,在一定的压力下或冷冻到一定温度可以液化为液体,可用火车(或汽车)槽车、LPG船在陆上和水上运输。

压力稳定

LPG管道用户灶前压力不变,用户使用方便。

储存设备简单,供应方式灵活

与城市煤气的生产、储存、供应情况相比,LPG的储存设备比较简单,气站用LPG储罐储存,又可装在气瓶里供用户使用,也可通过配气站和供应管网,实行管道供气;甚至可用小瓶装上丁烷气,用作餐桌上的火锅燃料,使用方便。

由于LPG有上述优点,所以被广泛用作工业、商业和民用燃料。同时,它的化学成分决定了LPG也是一个非常有用的化工原材料,因而也广泛用于生产各类化工产品。

气态的液化石油比空气重约1.5倍,该气体的空气混合物爆炸范围是1.7%~9.7%,遇明火即发生爆炸。所以使用时一定要防止泄漏,不可麻痹大意,以免造成危害。

编辑本段使用领域 有色金属冶炼

有色金属冶炼中要求燃料热质稳定,无燃炉产物,无污染,而液化石油气都具备了这些条件。液化石油气被加热气化后,可以方便地引入冶炼炉燃烧。山东金升有色金属集团公司已将液化石油气成功地用于德国克虏伯熔炼炉的铜冶炼工艺,代替了原煤气燃烧工艺,减少了硫、磷等杂质的危害,提高了铜材质量。

窑炉焙烧

我国的各种工业窑炉和加热炉历来以烧煤为主,这不仅造成能源的浪费,排出的烟气也严重污染着环境。为此,国家有关部门提出我国能源今后发展任务是:优化能源结

相关器械

构,建立世界级清洁、安全、高效的能量供应体系,建立能源技术发展促进机制等。为适应这一任务的要求,许多工业窑炉和加热炉改用液化石油气作燃料,如用液化石油气来烧瓷制瓷砖;用液化石油气烘焙轧制薄板等,既减少了对空气的污染,又大大提高了产品的烧制质量。

汽车燃料

据2000年我国城市环境状况公告显示,监测的338个城市中,超过国家大气质量二级标准的城市占到63。5%,其中超过三级的有112个,我国大气污染已由工业废物、煤烟气型向光化学烟雾型转变,大城市中汽车排放尾气成为大气的主要污染源之一。目前,城市空气污染源中约有70%来自汽车的废气排放。为解决这一问题,自20世纪末,我国各大中城市相继建起了汽车加气站,用液化石油气替代汽油作汽车燃料,这一燃料品种的改变,极大地净化了城市空气质量,也是液化石油气利用的又一大发展方向。

居民生活

居民生活燃用液化石油气主要有管道输送和瓶装供给两种方式。1.通输送:管道输送方式主要集中在大中城市进行,它是由城市燃气公司把液化石油气与空气、液化石油气与煤气或液化石油气与化肥厂排放的空气等混合后,通过管理直接输送到居民家中使用,目前,许多城市都实现了这种供应形式。2.装供给:瓶装供给是通过一个密封钢瓶将液化石油气由储配站分配到各家各户,作为家 庭灶具的供气源,它起源于20世纪60年代初,最早是在炼油厂和几个工业城市使用,现已发展到乡镇农村。在民用部地区就建有从事钢瓶供气的液化石油气储配站一万多个,有的个别乡镇平均建有2个以上。

由此可见,液化石油气的使用范围愈来愈广,使用量愈来愈大,发展愈来愈快。因此,加强对液化石油气知识的宣传学习,保证液化石油气的安全使用,是非常必要和迫切需要的。

供应方式

通常有瓶装、管道和分配槽车三种供应方式。

瓶装供应

将液化石油气灌入钢瓶向用户供应。液化石油气钢瓶是薄壁压力容器各国规格不一,家庭使用的钢瓶容量有10.12.15.20公斤等;公共建筑和小型工业用户使用的钢瓶容量有45.50公斤等。液化石油气储配站用专用灌装机具将液化石油气灌装到钢瓶里,并经供应站或直接销售给用户。

液化石油气应按规定的灌装量进行灌装,瓶内气相、液相共存,压力为当时环境温度下的饱和蒸气压(例如20°C时丙烷饱和蒸气压约为800千帕,正丁烷约为200千帕)。

使用时气态液化石油气经减压器减压后送至燃具,瓶内液态液化石油气吸收环境热量而连续自然气化。当用户用量较大靠自然气化方式不能满足使用要求时,可采用强制气化方式供气。强制气化是在专用气化装置中利用外部热源使液化石油气连续气化。一般家庭用户多采用单瓶供气或双瓶切换供气,公共建筑、商业和小型工业用户多采用瓶组供气。

管道供应

通过管道将气化后的液化石油气供给用户使用。这种供应方式适用于居民住宅小区、高层建筑和小型工业用户。液化石油气管道供应系统由气化站和管道组成。气化站内设有储气罐、气化器和调压器等。液化石油气从储气罐连续进入气化器,气化后经降低压力,通过管道送至用户。为防止液化石油气在管道中再液化,必须正确地确定调压器出口压力。气化后的液化石油气还可利用专用装置使之与空气或低发热量燃气掺混并通过管道供应用户。

分配槽车供应

利用汽车槽车向用户供应液化石油气。这种槽车称为分配槽车,其结构与运输槽车(见液化石油气运输)大体相同,容量一般为2~5吨,车上装有灌装泵。分配槽车的供应对象主要是距离其他燃气来源较远的各类用户。用户自备小型固定储气罐(容量半吨至数吨)接收液化石油气。分配槽车也可作为流动的灌瓶站,向远离供气中心区的居住小区的用户钢瓶灌装液化石油气。

危害污染物质含较多 健康危害

本品有麻醉作用。急性中毒:有头晕、头痛、兴奋或嗜睡、恶心、呕吐、脉缓等;重症者可突然倒下,尿失禁,意识丧失,甚至呼吸停止。可致皮肤冻伤。慢性影响:长期接触低浓度者,可出现头痛、头晕、睡眠不佳、易疲劳、情绪不稳以及植物神经功能紊乱等。

环境危害

对环境有危害,对水体、土壤和大气可造成污染。

燃爆危险

本品易燃,具麻醉性。

相关器械 危险特性

极易燃,与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。 专业名词解释

CP(contract price)

指沙特合同价。因沙特阿拉伯LPG出口量约占世界总出口量的1/4,故很多国家与地区LPG的出口都参沙特的CP来作为其贸易出口的定价。CP的定价是参照前一个月沙特阿美石油公司(Aramco)月初、月中、月底3次招标的中标价,并参考现货价格趋势而制定的价格,于每月底对外正式公布下一个月的CP。此种定价方式于1994年10月后开始使用,沿用至今。1994年10月前曾采用过SP(Saudi Price),即沙特价,SP采用90%与沙特阿拉伯轻质原油销价关联,10%与现货LPG价格相关联的计价公式。

贴水(premium)

行业用语。对CIF贸易来说,通常贴水是指运费+管理费+利润。而对FOB贸易来说,则不包括运费及随运输过程所发生的管理费。一般贸易商会给其客户报出何时何地交货的贴水。CP+贴水则为实际成本价。由于CP仅为一挂牌参考价,而现货价往往是根据货源的充裕或紧缺有时低呈高于CP,为体现CP+贴水中CP不变,故贴水价经常浮动,在货源充裕时,有时会出现零贴水或负贴水的现象。

浮仓(floating veel)

行业用语。一般指用大型LPG冷冻船作为一流动LPG储库,漂浮于海面或大江上,再将其船上的LPG用特制的胶管驳到小型的LPG压力船上,使用此办法来销售LPG。国外早期已有使用,在中国大型LPG储库建成前,在华南、华东沿海及其附近公海也常有使用。

靠岸浮仓(floating storage)

行业用语。指将LPG浮仓固定靠泊在岸边码头上,长期销售LPG。因为靠岸操作风浪较小,操作周期长;另外既可将LPG过驳到小型LPG压力船销售,也可直接将船上的LPG卸到岸上的压力库,再装载到汽车槽车销售,可大幅度降低其销售成本。

一级库(terminal)

中国LPG行业用语。一般指直接用大型LPG冷冻船从国外进货后,可以用船运或陆运直接出货的大型LPG冷冻库、地下库、压力库。

二级库(preurized depot)

中国LPG行业用语。一般指有LPG货源可供LPG汽车槽车或火车槽车接货的中型LPG压力库。这种类型的储库,如位于江海边的对外开放口岸,则既可用小型LPG压力船从海外直接进口LPG,又可从一级库进货。

三级库(distributor)

中国LPG行业用语。一般指用汽车槽车从一级库或二级库进货后,只装LPG钢瓶销售或直接用管线供用户使用的小型LPG储库。

编辑本段相关信息

安全使用

随着我国石油工业的发展,许多城镇已开始使用液化石油气做燃料。

液化石油气虽然使用方便,但也有不安全的隐患。万一管道漏气或阀门未关严,液化石油气向室内扩散,当含量达到爆炸极限(1.7%~10%)时,遇到火星或电火花就会发生爆炸。为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏,加工厂常向液化气中混入少量有恶臭味的硫醇或硫醚类化合物。一旦有液化气泄漏,立即闻到这种气味。而采取应急措施。

一、使用液化石油气前应注意什么? 使用液化石油气必须注意是否有臭味,确认无漏气时再开火使用,并注意通风要良好。

二、使用液化石油气钢瓶应注意什么?

1.钢瓶请注意检验期限,并附有检验合格标。

2.放置于通风良好且避免日晒场所。

3.不可将钢瓶放倒使用。

4.钢瓶上不可放置物品,以免引燃。

三、液化石油气管线是否漏气如何查知?

怀疑家中液化石油气管(管线)有漏气时,不可用火柴或打火机点火测试,应以肥皂泡检查有无泄漏。

四、液化石油气热水器应装何处最安全?

应装在室外通风良好的地方,可避免产生一氧化碳中毒之意外。

液化石油气

五、液化石油气烟火呈现红色火焰状是什么现象?有何危险性?应如何处理?液化石油气火焰正常呈淡蓝色,如发现呈红色,即表示不完全燃烧现象。会产生一氧化碳中毒之危险,应立即请煤气专业人员检修、调整炉具。

六、你如何知道液化石油气外泄吗?

1.嗅觉——家用液化石油气中掺有臭剂,漏出时会有臭味。

2.视觉——液化石油气外泄,会造成空气中形成雾状白烟。

3.听觉——会有“嘶嘶”的声音。

4.触觉——手接近外泄的漏洞,会有凉凉的感觉。

七、液化石油气漏气时应如何处置?

1.立即关闭液化石油气开关。

2.千万不可开启或关闭任何电器开关。

3.轻轻的打开所有门窗并迅速逃出户外。

4.打报警处理。

八、液化石油气会使人丧命吗?

1.液化石油气本身并无毒性,但有麻醉及窒息性,使生物反应能力降低。

2.液化石油气使用不当时,会产生大量一氧化碳,一氧化碳易与血液中之血红素结合,而造成缺氧状态(一氧化碳中毒,导致死亡)。

九、使用液化石油气空气不足,而产生一氧化碳中毒应该怎么办?

1.关闭液化石油气开关。

2.打开门窗通风。

3.提供伤者新鲜空气。

4.解开束缚、畅通呼吸道。

5.视情况需要施行人工呼吸或心肺腹压术。

6.液化石油气异味散去之前,勿开启或关闭任何电源开关,以免产生火花引起火灾。

十、一氧化碳中毒有那些症状?

1.会头痛、头晕、恶心、呕吐。

2.会强烈虚脱感、呼吸及脉搏加速、意识模糊,身体无法自主移动。

3.脸色潮红、意识丧失、呼吸停止、痉挛,导致心跳停止而死。

十一、如因污水管线施工不慎挖断液化石油气管线时,怎么办?

如因污水管线施工不慎挖断液化石油气管线时,请市民立即关闭家里火源,如管线起火勿冒然灭火,划定警戒线,并尽速报警,管线挖断处附近居民或经过行人应避免吸烟、或发动汽、机车引擎及各种电源开关以免产生爆炸或燃烧,人员则尽可能远离现场,在处理人员未达现场前,请市民先以绳子将现场圈围,并写上煤气外泄等标语,以提醒过往之人员及车辆。

灭火方法

切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳。

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防护服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源,用工业覆盖层或吸附/吸收剂盖住泄漏点附近的下水道等地方,防止气体进入。合理通风,加速扩散。喷雾状水稀释。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。

储运注意事项

易燃压缩气体。储存于阴凉、干燥、通风良好的仓间,仓内温度不宜超过30℃。远离火种、热源,防止阳光直射,应与氧气、压缩空气、卤素(氟、氯、溴)、氧化剂等分开存放。储存间内的照明、通风等设施应采用防爆型,开关设在仓外。罐储时要有防火、防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。槽车运送时要灌装适量,不可超压超量运输。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。

编辑本段液化石油气 - 物理特性

液化石油气气体的密度其单位是以kg/m3表示,它随着温度和压力的不同而发生变化.因此,在表示液化石油气气体的密度时,必须规定温度和压力的条件.

液化石油气液体的密度以单位体积的质量表示,即kg/m3.它的密度受温度影响较大,温度上升密度变小,同时体积膨胀.由于液体压缩性很小,因此压力对密度的影响也很小,可以忽略不计.

相对密度由于在液化石油气的生产/储存和使用中,同时存在气态和液态两种状态,所以应该了解它的液态相对密度和气态的相对密度.

液化石油气的气态相对密度,是指在同一温度和同一压力的条件下,同体积的液化石油气气体与空气的质量比.求液化石油气气体各组分相对密度的简便方法,是用各组分相对密度的简便方法,是用各组分的相对分子质量与空气平均相对分子质量之比求得,因为在标准状态下1mol气体的体积是相同的.

第15篇:液化天然气站消防设计探讨

LNG—液化天然气站消防设计探讨

1 概述

LNG—液化天然气的缩写,按照美国国家标准NFPA 59A定义为:一种基本上是甲烷构成的液态流体,含有微量的乙烷、丙烷、氮或通常在天然 气中存在的其他成分。天然气主要来源于气田和油井伴生气,通常是作为燃料使用。由于其液化储运技术要求较高,所以国内一直是近距离管道输送,资源浪费严 重。发达国家很早就将天然气进行液化储运,应用于生活、工业、汽车燃气等各个行业。1999年上海引进法国工艺技术建成了第一个LNG站,作为城市燃气的 备用气源。2000年淄博引进日本技术建设了LNG气化站,主要供应工业生产用气。由于目前我国未出台LNG站消防设计规范,笔者结合淄博LNG站消防设 计审查经验,提出一点浅见,供同行及设计人员参考。

2 设计依据探讨

1.1 目前国内相关规范

①《石油化工企业设计防火规范》(1999年修订版)GB50160—92

②《城镇燃气设计规范》(1998年版)GB50028—93

⑧《建筑设计防火规范》(1997年修订版)GBn687

④《建筑防雷设计规范》GB50057-94

⑤《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92

⑥《建筑灭火器配置设计规范)2BJl40—90

⑦《火灾自动报警系统设计规范》》GB50116—98

⑧《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH3004—1999

2.2 国外有关规范

①美国国家标准NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装卸标准》(1996年版)

②日本部颁标准KHK—4《一般高压瓦斯保安法则》(平成6年修订版)

2.3 适用规范探讨

由于目前国家尚未出台LNG站消防设计规范或标准,现对以上列出的有关规范的适用性作如下分析:

《城镇燃气设计规范》(1998年版)(以下简称《燃规》)第102条规定:本规范适用于新建、扩建或改建的城镇燃气工程和装置设计。另据《燃规》名词解释,城镇燃气是指符合本规范燃气质量要求的,供给居民生活、公共建筑和工业企业生产作燃料用的,公用性质的燃

气。一般包括天然气、液化石油气和人工煤气。《燃规》第六章对液化石油气储运供应做了明确规定,但对液化天然气未作说明。

《石油化工企业设计防火规范》(1999年修订版)(以下简称《石化规》)第102条规定:本规范适用于以石油、天然气及其产品为原料的石油化工新建、扩建或改建工程的防火设计。《石化规》对液化烃的储运设计做了明确规定。另据《石化规》名词解释,液化烃指的是

15℃时蒸汽压大于0.1 MPa的烃类液体及其他类似的液体。应包括液化天然气。

淄博新建LNG站属液化天然气气化、供气站,向周围企业、居民提供工业与民用天然气,应属城镇燃气范围,但《燃规》对液化天然气储运供应设计未作规定。本着无明确规范执行相近规范的原则,可执行《石化规》。该工程LNG储罐储存条件为0.3MPa(绝)、一

145℃,按照《燃规》规定应属于“半冷冻式储罐”。但《石化规》把液化烃储罐分为两类:“全压力式储罐”和“全冷冻式储罐”,没有“半冷冻式储罐”。为 此,设计组专门向《石化规》国家标准管理组进行了请示,得到明确答复:“液化烃半冷冻式储罐可参照《石化规》对液化烃全压力式储罐的要求进行防火设计”。

综上所述,淄博新建LNG站工程的消防设计主要依据《石化规》有关条款,其他专业规范均参照执行。美国、日本规范标准对LNG站的储罐、电器仪表、工艺设施、安全消防均作了详细规定,虽不能作为设计依据,但可以借鉴参考。

3 火灾危险性分析

3.1 LNG火灾危险性分析

淄博的液化天然气来源于中原油田,主要组分为(体积百分比V%):甲烷93.609;乙烷4.1154,丙烷1.1973;其它组分(丁烷、戊烷、氮、二氧化碳等)1.0783。

物性参数:分子量:17.3;气化温度:-162.3℃:液相密度:447kg/m3;气相密度:0.722kg/m3;液态/气态膨胀系数: 612.5m3/m3(15.5℃);燃点:650ºC;热值:9260kcal/m3;气化潜热;121kcal/kg;储存条件:温度-145℃;压 力0.3MPa(绝)。 天然气闪点为-190ºC,与空气混合能形成爆炸性混合物,爆炸下限(V%)为3.6—6.5,爆炸上限(V%)为13—17,最大爆炸压力6.8 kg。

天然气火灾有以下特点:火灾爆炸危险性大;火焰温度高、辐射热强;易形成大面积火灾;具有复燃、复爆性。

3.2 主要设计火灾危险性

3.2.1 LNG储罐

LNG储罐为100m3卧式真空粉末绝热低温储罐,双层结构,内胆材料为不锈钢0Cr18Ni9(0表示含碳量不足1%),其化学成分、含量与美 国(ASTM)304钢以及日本(JIS)SUS304钢的成分基本相同,外壳材料为Q235A(一种A型钢)。内胆与外壳之间填充珠光砂并抽真空绝热, 内胆外面包一层弹性绝热材料以防止珠光砂沉积压实造成绝热性能下降。其最大的危险在于绝热性能下降,因为LNG是低温深冷储存,一旦绝热性能下降,储罐压 力剧增,会造成储罐破裂事故。

3.2.2 气化器

气化器有冬季使用的水浴式气化器和其他季节使用的空浴式气化器两种,其主要作用是LNG流经气化器换热发生相变,转化为气体并提高温度,经过调压器调至0.4MPa(绝)后进入管网,然后送给用户。因为进入气化器的是液化天然气,在气化之前一旦发生泄漏 极易造成火灾爆炸事故。

3.2.3 BOG储罐

钢制储罐,用来储存LNG储罐罐顶蒸发气体(Boiloffgas)。该罐主要用来平衡LNG储罐的压力,一旦LNG储罐温度发生波动,气化出的气体便进入该罐。因此BOG储罐应有配套的液化回收系统或放空设施,避免超压造成泄漏事故。

3.3 工艺火灾危险性

本工艺装置的火灾危险性为甲类,装置区内的大部分区域为爆炸危险1区。工艺流程比较简单,LNG用槽车运至气站后卸人储罐,气化、加臭、计量后进人管网送给用户。主要火灾危险有以下几点:

3.3.1 LNG运输中的分层和涡旋问题

LNG是一种多组分混合物,温度和组成的变化会引起密度变化,继而引起分层和涡旋,表面蒸发率剧增(涡旋时的蒸发率比正常状态要大20倍),引起槽车内压力骤增造成泄漏事故,1971年意大利曾发生过类似事故。

3.3.2 LNG泄漏问题

由于LNG是低温深冷储存,所以它的泄漏一般液化烃有所不同。LNG一旦从储罐或管道中泄漏,一小部分立即急剧气化成蒸气,剩下的泄漏到地面,沸腾气化后与周围的空气混合成冷蒸气雾,在空气中冷凝形成白烟,再稀释受热后与空气形成爆炸性混合物。

LNG泄漏冷气体在初期比周围空气浓度大,易形成云层或层流。气化量取决于土壤、大气的热量供给,刚泄漏时气化率很高,一段时间后趋近于一个常数,这时的LNG泄漏到地面上会形成一种液流。

4 消防设计探讨

4.1 总平面布局

站址选择及总平面布置均参照《石化规》有关要求执行。

4.1.1 站址选择

站址应处于全年最小频率风向的上风侧,站内应平坦,通风良好,便于LNG的扩散。距离公共建筑及民用建筑均应大于120米(日本规范分别为98.3米和65.6米)。

4.1.2 总图布置

在满足工艺流程的前提下,应合理布置功能分区,储存区、生产及辅助区和办公区应分开设置。综合考虑防火间距、消防车道及防火防爆要求。

4.2 建筑结构(耐火等级)

站内建构物均应按《建筑设计防火规范》进行设计,其耐火等级、层数、长度、占地面积、防火间距、防爆及安全疏散均按规范要求进行设计;建构筑物 墙、楼板、柱、梁、吊顶的选材和结构均需要满足规范规定的强度、耐火、防爆要求。建构筑物及重要设备的联合平台,均应设置两个以上的安全疏散口;生产装置 内的承重钢框架、支座、裙座、管架等按规范要求涂覆耐火层保护,耐火层的耐火极限不低于1.5小时。

由于LNG的特殊性质,站内建构筑物及重要设备支架除应满足相应的耐火等级外,还要满足抗冷性能。特别是储罐基础、防火堤及挡液堤必须能承受-145℃以下的低温。

4.3 工艺装置

装置均设计成密闭系统,在控制的操作条件下使被加工的物料保持在由设备和管道组成的密闭系统内。在装置的进出口总管上设置紧急切断阀,以杜绝引起火灾爆炸的可能性。

4.4 储运设施

储运设施的设计均严格按照《石化规》有关要求执行。

4.4.1 储罐安全措施

在储罐的液相管上设紧急切断阀,每个储罐两个,以便在装置发生意外时切断储罐与外界的通道,防止储罐内的LNG泄漏。

储罐内罐设安全放空阀,连通火炬;外罐设泄压设施,放空气体引至高点排放。

4.4.2 管道安全措施

在液相管道的两个切断阀之间设置安全阀,一旦两个切断阀关闭,管道内的液体受热气化时,安全阀自动起跳,以防超压造成事故。

气相总管上设紧急放空装置,一旦有误操作或设备超压,安全阀起跳,以保护气相管道的安全。

4.4.3 泄漏处置措施

根据LNG的特殊性质,LNG的泄漏处置是最重要的设施。美国国家标准NFPA 59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装卸标准》明确提出: LNG站内应按规范要求设置拦截区,服务于LNG储灌区、装卸区和生产工艺区。且LNG和可燃制冷剂、储罐防护堤、拦截墙和泄流系统必须采用压实土、混凝 土、金属等耐低温材料建造。

储罐周围设置防护堤,高度1米,储罐与防护堤的间距按照储罐液位高度减去防护堤高度计算。在储罐防火堤内设置LNG导流沟和集液池,以防泄漏的LNG接触其他储罐基础。

卸车台处另设一集液池,用来收集卸车过程中泄漏的LNG。

所有集液池内的LNG均应采取可靠的保护措施,使其安全气化,避免造成危险。

4.4.4 安全放散

站内设专用放空火炬,高30~40米,LNG储罐、BOG储罐、工艺管道及各生产工段的超压泄放气体均引入火炬,避免在站内形成爆炸性混合物。 4.5 电气仪表

4,5.1 火灾探测及DCS联动系统

DCS为自动监视控制系统,有异常发生时及时报警并通过ESD(紧急停车)快速切断使各部设备处于安全状态。

在储罐区、气化区、卸车台等可能产生天然气泄漏的区域均设置可燃气体浓度监测报警装置,在储罐、气化器等关键设备的适当部位安装火灾探测器;在控制室设有集中报警控制系统,一旦有气体泄漏或发生火灾,能够及早发现并采取措施。

另外站内还设有一套先进的监控系统,能监控各装置设备的工艺参数(温度、压力、液位等)并能连锁控制,有异常情况时发出警报提醒操作人员及时处理,特殊情况下可以启动紧急切断装置(站内所有紧急切断阀均从日本进口,电动控制),确保各主要设备处于安

全状态。

4.5.2 电气设备及电缆

站内电气设计严格执行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》要求。电气设备和灯具均满足相应的防爆级别,电缆沟进行防火封堵并采用阻燃性电缆。

4.5.3 防雷防静电

根据生产性质、发生雷电的可能性和后果,站内生产装置和辅助设施、工业建筑均采用装设避雷网和避雷针防止雷击。装置区内的封闭金属罐、塔及设备管道按规范要求作好防雷接地。

4.5.4 消防用电及通讯

应确保站内的消防用电及通讯设施。消防控制系统、消防水泵、气压给水设备等主要用电设备应有备用电源(双电源供电或采用备用发电设备);站内控制中心应设外线报警电话或与消防队直通的专线电话。

4.6 消防设施

消防系统的设计均严格按照《石化规》有关要求并参照国外的先进经验执行。

4.6.1 消防给水系统

消防给水系统由消防泵房、消防水罐、消防管道及消火栓、消防水炮等组成。站内按一次火灾计算,LNG储罐所需消防用水量最大,一次用水量为478m3/h,火灾延续时间为6h,贮水量不应小于2866m3(站内设置两个公称容量1500m3的固定顶消防水储罐)。

站内设置环状DN300消防水管网,管网上设置地上式消火栓。罐区周围设置固定式消防水炮及箱式消火栓,另外设两台移动消防水泡,放在泵房内备用。

消防泵房内除按照站区所需消防用水量要求设置主备用泵外,另设一套消防气压给水设备,平时用来维持管网的恒压状态(0.38MPa),火灾时自动启动消防水泵,达到0.8~0.9MPa,形成临时高压消防给水系统。

4.6.2 蒸汽灭火系统:

按照《石化规》要求,在生产工艺装置处设置蒸汽消防系统,利用站内锅炉产生的高压蒸气,在工艺设备、管道及框架、平台等易泄漏处设有消防蒸汽管及接头,遇有紧急情况时,可方便地灭火或对设备、管道进行保护。

4.6.3 泡沫系统(高倍数泡沫保护和低倍数泡沫灭火系统)

为了有效地控制泄漏的LNG流淌火灾,借鉴国外先进经验,站内设置了高倍数泡沫保护系统。采用PF4型水轮式高倍数泡沫发生器和3%的高倍数泡沫 液,发泡量为100~200m3/min。主要用来覆盖保护储罐区、管道、卸车台泄漏及事故集液池内的LNG,使其安全气化,避免产生危险。

有条件的站内还可按规范要求设置固定式低倍数泡沫灭火系统。在储罐区、管道、卸车台及事故集液池等处设置泡沫管道及管牙接口,并配置一定数量的泡沫钩枪。也可在储罐、管道、卸车台及重要设备上方设置泡沫喷淋灭火装置。

4.6.4 干粉灭火系统

在LNG储罐、BOG储罐、管道安全阀等气体放空部位,可设置于粉灭火装置,一旦排出的气体被点燃,可以自动释放干粉灭火,避免事故扩大造成危险。

4.6.5 气体灭火系统

在总控制室、自备发电机房、变配电室等封闭空间内可采用气体自动灭火系统,有人值班的可采用手动控制,现场无人值班的应采用自动控制。

4.6.6 移动式灭火器材

根据《建筑灭火器配置设计规范))GBJl40—90规定,该装置生产区为严重危险级场所,设置MFA8型手提式干粉灭火器和MFAT50型推车式干粉灭火器。辅助生产区属轻危险级,设置MFA8型手提式干粉灭火器。控制室、变配电室内配置MT7型手提式二氧化碳 灭火器,以保证迅速有效地扑灭初期火灾和零星火灾。

4.7 灭火对策

4.7.1 切断气源,控制泄漏。如不能有效控制堵住泄漏,可允许泄漏气体稳定燃烧,防止大量气体扩散造成二次危害。

4.7.2 对着火罐及邻近罐和设备进行冷却保护,固定式冷却设备失效时应迅速采用消防水泡等移动式设备进行冷却,避免储罐设备受热超压造成更大灾害。

4.7.3 要控制泄漏出的LNG流淌,可筑堤堵截或挖导向沟,将LNG引至事故集液池等安全地带,然后用高倍数泡沫覆盖,使其安全气化,避免燃烧扩大。

4.7.4 初起小火可利用现场配置的移动式灭火器材进行扑救,火势较大时应立即报警,调动大型消防车辆灭火。

5 结论

在目前我国没有LNG站消防设计规范的情况下,参照《石化规》的有关要求及国外的先进经验进行的上述设计,基本能够满足LNG站的消防安全要求,各种设备得到了最大程度的保护,为LNG站的安全运行提供了有力的保障,实践证明是行之有效的。

第16篇:液化天然气气化站的安全设计

液化天然气气化站的安全设计

作者:石志俭,„

文章来源:燃气技术专题的博客

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更新时间:2010-5-7

1 概述

液化天然气气化站(以下称LNG气化站),作为中小城市或大型工商业用户的燃气供应气源站,或者作为城镇燃气的调峰气源站,近年来在国内得到了快速发展。

LNG气化站是一种小型LNG接收、储存、气化场所,LNG来自天然气液化工厂或LNG终端接收基地,一般通过专用汽车槽车运来。本文仅就LNG气化站内储罐、气化器、管道系统、消防系统等装置的安全设计进行探讨。

2 LNG储罐

2.1 LNG储罐的工艺设计

LNG储罐是LNG气化站内最主要的设备。天然气的主要成分甲烷常温下是永久性气体,即在常温下不能用压缩的方法使其液化,只有在低温条件下才能变为液体。LNG储罐的工作压力一般为0.3~0.6MPa,工作温度约-140℃,设计压力为0.8MPa,设计温度为-196℃[1]。

LNG气化站内150m3及以下容积的储罐通常采用双层真空绝热结构,由内罐和外罐构成,内罐材质为0Cr18Ni9不锈钢,外罐材质为16MnR压力容器用钢。内罐和外罐之间是由绝热材料填充而成的绝热层。当外罐外部着火时绝热材料不得因熔融、塌陷等原因而使绝热层的绝热性能明显变差。

目前生产厂家所用的绝热材料一般为珠光砂,填充后抽真空绝热。为防止周期性的冷却和复热而造成绝热材料沉积和压实,以致绝热性能下降或危及内罐,宜在内罐外面包一层弹性绝热材料(如玻璃棉等),以补偿内罐的温度形变,使内外罐之间的支撑系统的应力集中最小化。支撑系统的设计应使传递到内罐和外罐的应力在允许极限内。

储罐静态蒸发率反映了储罐在使用时的绝热性能,其定义为低温绝热压力容器在装有大于50%有效容积的低温液体时,静止达到热平衡后,24h内自然蒸发损失的低温液体质量与容器的有效容积下低温液体质量的比值。一般要求储罐静态蒸发率≤0.3%[

1、2]。除绝热结构外,储罐必须设计成可以从顶部和底部灌装的结构,以防止储罐内液体分层。

2.2 LNG储罐的布局

根据GB

50028—2006《城镇燃气设计规范》的规定,储罐之间的净距不应小于相邻储罐直径之和的1/4,且不应小于1.5m。储罐组内的储罐不应超过两排,储罐组的四周必须设置周边封闭的不燃烧实体防护墙,储罐基础及防护墙必须保证在接触液化天然气时不被破坏。LNG罐区的设计应通过拦蓄设施(堤)、地形或其他方式把发生事故时溢出的LNG引到安全的地方,防止LNG流入下水道、排水沟、水渠或其他任何有盖板的沟渠中。

储罐防护墙内的有效容积V应符合下列规定:①对因低温或因防护墙内一储罐泄漏、着火而可能引起的防护墙内其他储罐泄漏,当储罐采取了防止措施时,V不小于防护墙内最大储罐的容积。②当储罐未采取防止措施时,V不小于防护墙内所有储罐的总容积。

2.3 储罐抗震、防雷、防静电设计

GB

50223—2004《建筑工程抗震设防分类标准》规定,20万人以上城镇和抗震设防烈度为

8、9度的县及县级市的主要燃气厂的储气罐,抗震设防类别划为乙类。美国NFPA59A《液化天然气(LNG)生产、储存和装运标准》(2001年版)规定,LNG气化站内设施及构筑物的抗震设计应考虑操作基准地震(OBE)和安全停运地震(SSE)两种级别地震的影响。

操作基准地震(OBE)是指设施在其设计寿命期内可承受的可能发生的地震,即在该级别地震发生时,设备将保持运行。安全停运地震(SSE)是指气化站所在地罕见的强烈地震,设施设计应能保存LNG并防止关键设备出现灾难性故障,不要求设施在发生SSE后保持运行。

LNG罐区防护墙及其他拦蓄系统的设计至少在空载时能承受SSE级别的荷载,要求在发生SSE之后,LNG储罐可能会出现故障,但防护墙和其他拦蓄系统必须保持完好。凡是失效之后可能会影响到LNG储罐完整性的系统和构件,以及隔离储罐并保证它处在安全停运状态所需要的系统组件,必须能承受SSE而不发生危险。

LNG储罐应按照OBE进行设计,并按照SSE进行应力极限校核。在工厂内制造的储罐,其设计安装应符合ASME《锅炉和压力容器规范》(2007年版)的要求,储罐和支座的设计还应考虑地震力和操作荷载的组合作用,使用储罐或支座设计规范标准中规定的许用应力增量。

LNG气化站的储罐区设置地下避雷接地网,LNG储罐的支柱与避雷接地网连接,LNG储罐上无须设置防雷保护装置。站区的防雷设计应符合GB

50057—94《建筑物防雷设计规范》(2000年版)中“第二类防雷建筑物”的有关规定。防静电设计应符合HG/T

20675—1990《化工企业静电接地设计规程》的要求。

3 气化器和管道系统

LNG气化站使用的气化器一般分为环境气化器(空温式气化器)和加热气化器(水浴式气化器、电加热气化器)。各气化器的出口阀及出口阀上游的管件和阀门,设计温度应按-168℃计算。气化器的出口须设置测温装置,并设自动控制阀门,当气化后进入燃气输配系统的气体温度高于或低于输配系统的设计温度时,自动控制阀门应能自动切断天然气的输出。

气化器或其出口管道上必须设置安全阀,安全阀的泄放能力应满足以下要求:①环境气化器的安全阀泄放能力必须满足在1.1倍的设计压力下,泄放量不小于气化器设计额定流量的1.5倍。②加热气化器的安全阀泄放能力必须满足在1.1倍的设计压力下,泄放量不小于气化器设计额定流量的1.1倍。

LNG气化站内使用温度低于-20℃的管道应采用奥氏体不锈钢无缝钢管,工艺管道上的阀门应能适用于液化天然气介质,液相管道采用加长阀杆的长柄阀门,连接宜采用焊接。工艺管道采用自然补偿的方式,不宜采用补偿器进行补偿。LNG管道上的两个相邻的截断阀之间,必须设置安全阀,防止形成完全封闭的管段。液化天然气储罐必须设置安全阀,选用奥氏体不锈钢弹簧封闭全启式安全阀;单罐容积为100m3及以上的储罐应设置2个或2个以上安全阀。管道和储罐的安全阀都应设置放散管并集中放散。液化天然气集中放散设施的汇集总管应安装加热器,低温天然气经过加热器加热后变成比空气轻的气体后方可放散。

4 安全检测、控制装置

LNG气化站储罐区、气化区以及有可能发生液化天然气泄漏的区域,一般应安装低温检测报警装置,爆炸危险场所应设置燃气浓度检测报警装置。LNG储罐都应设置检测液位的报警装置,可以设置储罐低液位报警、超低液位报警、高液位报警、超高液位报警,以提醒工作人员及时处理。气化站内还应设置事故紧急切断装置,当事故发生时,应切断或关闭液化天然气来源,还应关闭正在运行、可能使事故扩大的设备。切断系统应具有手动、自动或手动自动同时启动的性能,手动启动器应设置在事故时工作人员方便到达的地方,并与所保护设备的间距不小于15m。

5 消防系统

LNG气化站的消防系统主要包括消防供水和高倍数泡沫系统。

LNG储罐消防用水量应按照储罐固定喷淋装置和水枪用水量之和计算。总容积超过50m3或单罐容积超过20m3的液化天然气储罐或储罐区应设置固定喷淋装置。LNG立式储罐固定喷淋装置应在罐体上部和罐顶均匀分布。生产区防护墙内的排水系统应采取防止液化天然气流入下水道或其他顶盖密封的沟渠中的措施。需要说明的是,水既不能控制也不能熄灭LNG液池火灾,水在LNG中只会加速LNG的气化,进而加快其燃烧速度,对火灾的控制只会产生相反的结果。因此,LNG气化站的消防用水大量用于冷却、保护受到火灾辐射的储罐和设备,以减少火灾升级和降低设备的危险。这一点在制定和实施LNG气化站事故应急救援预案时必须注意。

液化天然气火灾多是由于储罐、管道或其他连接处破裂、损坏,使液化天然气喷出或外溢而引起的,一般归结为以下两种因素:①液化天然气在破口处喷出时产生静电酿成火灾,形成喷火现象;②液化天然气泄漏后会迅速气化变成蒸气,与空气混合形成爆炸性气体,在受热后温度上升或接触其他明火时发生爆炸。

高倍数泡沫覆盖了泄漏燃烧的液化天然气,一方面其封闭效应使得大量的高倍数泡沫以密集状态封闭了火灾区域,防止新鲜空气流入,使火焰熄灭。另一方面其蒸汽效应(指火焰的辐射热使其附近的高倍数泡沫中的水蒸发,变成水蒸气,吸收大量的热量)阻挡了火焰对泄漏液化天然气的热传递,从而降低了液化天然气的气化速度,达到有效控制火灾的目的。

倍数过低的泡沫含水量大,当其析液接触泄漏的液化天然气时,往往会加快液化天然气的气化速度;倍数过高的泡沫抵抗燃烧能力差,泡沫破裂速度快,不能起到有效的封闭作用。GB

50196—93《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》(2002年版)规定了泡沫混合液供给强度为7.2L/(min·m2),发泡倍数为300~500倍。

6 结语

在美国、日本等发达国家,LNG气化站的建设、生产技术已经非常成熟,但在我国还处于起步阶段。我们应努力全面学习先进的建设管理经验,周密考虑,从设计、施工阶段严格执行规范和技术要求,为LNG气化站的长久安全运行奠定坚实的基础。

第17篇:液化石油气特性

液化石油气特性、泄漏原因、火灾扑救方法 2007-01-26 16:30

何福来

文章摘要 随着石油化工行业的迅猛发展,液化石油气的使用范围越来越广泛。在液化石油气的储存、运输、充装、使用等过程中,因设备自身质量问题或因人为违章操作等原因,造成液化石油气发生泄漏而导致火灾事故,这类火灾事故呈逐年上升之势,且极易造成群死群伤。本文对液化石油气的七大主要特性作了详细介绍,并综合了三类常见的泄露原因,使人们对它的危险性有一个清晰的认识;并着重阐述了扑救此类火灾事故的五类基本方法,从保障火场的扑救人员和车辆器材装备安全等方面,对扑救中应注意事项方面对其做了进一步介绍,为火场指挥员提供了一个较为全面的参考。

关键词 液化石油气 特性 泄露原因 扑救方法

随着石油化工行业的迅猛发展,液化石油气的使用范围越来越广泛。在液化石油气的储存、运输、充装、使用等过程中,因设备自身质量问题或因人为违章操作等原因,造成液化石油气发生泄漏而导致火灾事故,这类火灾事故呈逐年上升之势。2002年11月26日21时40分,潍坊市一宿舍楼发生液化石油气泄漏爆炸事故,造成9人死亡、4人重伤、楼房报废的严重后果。2002年12月27日,枣庄市某单位宿舍楼发生管道液化气爆炸事故,造成7人死亡,7人受伤。2003年1月27日章丘市某小区楼房发生管道液化石油气爆炸事故,造成21人死亡,8人受伤的特大事故。因此,了解液化石油气的主要特性,弄清发生泄漏的一般原因,对于预防液化石油气火灾具有非常重要意义。而掌握液化石油气火灾的基本扑救方法、了解扑救过程中应注意的问题,是火场指挥员正确决策、科学指挥的前提基础,它对于减少人员伤亡和降低财产损失具有十分积极的意义。

一、液化石油气的主要特性

液化石油气指的油气田和石油蒸馏加工过程中所得出来的烃类化合物,在常温常压下为气体。这种烃类化合物主要是由丙烷、丁烷、丙烯、丁烯等低分子烃类组成的混合物,也含有少量的杂质。根据组分的不同,常温常压下它的沸点范围是-42.7℃至-0.5℃。由于液态变成气态体积要增大约250倍,同时吸收大量的热。

(一)燃烧爆炸性。

液化石油气能够燃烧,分为稳定燃烧和爆炸两种形式。液化石油气发生泄漏,遇火发生的连续燃烧现象,叫做稳定燃烧。液化石油气发生泄漏后,与空气混合形成爆炸混合物(爆炸极限约为2%~9%),遇到火源发生爆炸,通常会产生强大的冲击波和高温。

(二)比空气重。

液化石油气的气态相对密度为1.5~2,比重是空气的1.5~2倍。由于比重大,发生泄漏时液化石油气就会积存在低洼处,或沿地面任意漂流,一旦达到爆炸浓度,遇到火源就会发生爆炸。

(三)受热膨胀。

1

液化石油气的液体密度随着温度的升高而变小,体积则增加。其液体的体积膨胀系数比汽油、煤油都大,是水膨胀系数的10~16倍。因此,充装液化石油气的气瓶应严格控制充装量,否则随着温度的升高气瓶极易被胀裂。

(四)点火能量小。

液化石油气的着火温度约为430℃~460℃,比其它可燃气体低,点火能量小,一个火星就能点燃。

(五)有毒性。

液化石油气有低毒,空气中含有1%时,人在空气中10分钟无危险。当空气中含量达到10%时,人处在该环境中2分钟就会麻醉。

(六)带电性。

液化石油气在罐装和运输过程中易产生静电,流速越快,越易产生静电。

(七)腐蚀性。

液化石油气对容器、管道、橡胶管、密封物等有腐蚀作用。

二、液化石油气泄漏的一般原因。

引发液化石油气火灾必定具备下列4个条件:

1、液化石油气发生泄漏;

2、与空气混合;

3、着火源有足够的点火能量;

4、上述3个条件相互作用。满足上述4个条件,液化石油气火灾才能够发生,但最基本的原因是液化石油气发生泄漏。液化石油气发生泄漏一般由如下原因造成:

(一)设备质量和安装问题。

储罐、管道、阀门等设备存在质量问题;角阀关闭不严、橡皮胶管老化破损、部件安装松动等致使液化石油气泄漏。

(二)违章操作。

缺乏安全知识,不了解液化石油气的性质,违反安全操作规程,使用普通胶管代替高压管,气瓶充气过量,罐体外高温或者使用火焰直接烧烤。

(三)运输车辆事故、人为破坏或者地震等自然灾害造成的管道、储罐损坏而发生泄漏事故等等。

三、扑救液化石油气火灾的基本方法

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对于液化石油气火灾,消防队到达火场时,一般第一次化学性爆炸已经结束,并且火势已经蔓延扩大,已进入稳定燃烧阶段。此时的关键在于防止二次爆炸和阻止火势扩大蔓延,消防队到达火场时应立即开展如下工作:

(一)要抢救人员、冷却气罐,以防爆炸。

消防队第一到场力量应确立“救人第一”指导思想,先要组织抢救遇险人员,然后集中所有灭火力量,用水枪冷却邻近储罐,防邻近储罐发生爆炸。特别在灭火力量严重不足时,应冷却罐体使其稳定燃烧,等待增援力量到场后再组织力量一举歼灭火势。

(二)要清理障碍、采取多种方式灭火。

增援力量到场后,要视情适当增加冷却力量,清理气罐周围的障碍,开辟进攻路线。并从外围向火场中心推进,逐步消灭液化石油气罐周围的火焰。在备足水和其它灭火剂,且确保火场不间断供水的情况下,由工程技术人员和操作人员做好堵漏断气准备,并采取下列一种方法或组合方法进行灭火:

1.冷却、窒息法。

组织数支喷雾或开花水枪并排或交叉射出密集水流,对火焰根部极其周围进行高密度射水,同时由下向上逐渐移动射流,利用水汽化吸收大量的热能,在降低着火点温度的同时稀释液化石油气的浓度,达到使火焰熄灭的目的。

2.干粉抑制法。

干粉扑救液化石油气火灾效果显著,灭火速度快。在灭火过程中,干粉大量捕捉燃烧中产生的游离基,并与之反应产生性质稳定的分子,从而截断燃烧反应链使燃烧终止。使用灭火剂的多少要取决于火势的大小、压力的高低和冷却效果的好坏等多方面因素,配合水枪降温效果更为显著。

3.隔离灭火法。

在管道泄漏而储罐阀门尚未烧坏的情况下,可以采取关阀断气的方法进行隔离灭火。操作人员要身着避火服并携带必要工具,在水枪掩护下,接近装置关上阀门断绝气源。当起火储罐上方发生较小泄漏,且各管道处于完好状态时,可将着火储罐中的液化石油气转移到其它储罐中,“釜底抽薪”,烧尽储罐中的液化石油气,使火熄灭。但此方法应讲究技巧,对着火储罐的储气量应把握准确,否则容易造成火势扩大蔓延。

4.注水升流法。

对泄漏部位在下部的储罐,应利用已有或临时安装的输水管线向罐内注水,利用水与液化石油气的比重差,使液化石油气浮到破裂口上,使水从破裂口流出,再进行堵塞工作。操作中要防止水压过大而使液化石油气从罐顶部安全阀处排出,可采取边倒液化气边注水的方 3

法。

5.应急点燃法。

在其它方法都不能奏效时,为了防止爆炸,在确保绝对安全的前提下,可采取点燃的方法,防止液化石油气达到爆炸极限。在人员撤离现场后,用曳光弹或信号枪从上风方向点燃,实施控制燃烧。

四、扑救液化石油气火灾应注意的几个问题

液化石油气火灾破坏性强,危害性大,极易造成群死群伤恶性事故。扑救时要及时成立火场指挥部,统一协调,加强指挥,搞好协同作战,应重点做好火场的扑救人员安全和车辆器材装备安全,并注意以下几个问题:

(一)火场指挥员要及时准确地分析判断火场信息,监视储罐和风向、风力等情况,综合火场变化及时做出正确的战斗部署和撤退决策。

要注意储罐爆炸先兆。如果储罐受到烧烤,可能会发生物理性爆炸,并有明显的爆炸前兆:一般情况下,红火焰、响声小,比较安全;火焰由红变白,响声由小变大就是爆炸的前兆。

(二)消防车应停在便于撤退的位置。

进入火场的扑救人员要尽量精简,配带隔热服、避火服、空呼器等防护装备,在上风方向接近火场,站位不得高于储罐水平中心线之上,免受储罐爆炸的威胁。

(三)要确保火场不间断供水。

水枪手要选择好地形地物,掩蔽身体。近战时应采取层层冷却掩护进攻的方法。冷却水应尽量由上至下喷射到直接受火势辐射威胁的罐壁上。水枪手必须时刻保持与指挥员的通信联络。

第18篇:液化天然气产业链

液化天然气产业链

目前,液化天然气代表了国际燃气行业中最令人激动的产业发展方向。尽管燃气运输的总百分比中,LNG仅占全球燃气贸易量的10%都不到,但其发展迅猛,且有越来越多的买方和卖方加入到这个市场中。在过去20年中,LNG贸易呈现飞速发展,而到2020年为止,预估LNG贸易仍将继续发展,不会呈现衰退态势。

简而言之,相比从生产商处运输天然气至消费者处,液化是一种替代选项。天然气(甲烷C1H4)被冷却至-161.5℃(-260℉),从气态被转换成了更易运输的液态,体积大约被缩小了600倍。(实际被缩小了将近610倍,但通常应用600倍。)因此,就是说600立方英尺的天然气会被缩小至1立方英尺的洁净、无味的LNG。并且,其储存和运输通常是在低温、低压下完成的。

转换成液态的天然气将会通过海上运输,从遥远的开采地被带回接收地,相比航运,管道运输显得既不经济,又不合理。在接收地,液态的甲烷从船上被卸下,然后加热,使其由液态再次回归到气态。随后,就像当地开采出的天然气一样,以管道运输的方式,被运往各个燃气消费者。

液化天然气的整个运输过程相比管道运输更为复杂。接下来所提到的“LNG产业链”包含了整个过程中各个分散的板块:上游、中游液化工厂,航运,再汽化,以及最后的天然气分配输送。

(上游开采至终端发电过程)

LNG的技术并不新颖。早在1941年美国克利夫兰市就建造了世界上第一个商业LNG设备,作为(电力)调峰设施。在短则数小时、长则几季的需求淡季,天然气(通过运输管道输送至工厂中)被液化;而在需求旺季,天然气则被加热成气态,随后通过泵,被压入输送管道形成的气网中。不幸的是,在1944年,由于天然气泄漏所引发的爆炸,使得这家工厂最终倒闭。

究竟是通过液化天然气,还是直接通过管道运输天然气,成了天然气储地必须作出的商业化决定,而这主要取决于其距离需求市场的距离。通常被各国所遵循的一个重要规则是——相比管道运输,当满足下列特征时,LNG会成为一个行的通的选择:

 天然气市场距离产地至少2000千米以外。       天然气产地拥有至少3万亿立方英尺至5万亿立方英尺的可采天然气。 液化工厂的天然气生产成本低于1美元/百万英热单位(/MMBtu)。 天然气包含极少量的其他杂质,比如CO2或硫磺。 天然气产地附近拥有能够建造液化工厂的海港。

国家的政治局势支持大规模的、长期的天然气投资。

进口国的市场价格高到足够支撑整个生产链,并能为天然气出口公司和出口国提供丰厚的回报。

 天然气运输需要穿越无关的第三方国家,这种情况下,应用管道替换方案将会引起购买方对天然气供应安全的担忧。

LNG贸易中使用的单位足够令人困惑。刚开采出的天然气是以体积为单位的(立方米或立方英尺),但一旦转换为LNG,则由众多单位可供选择,通常使用的是吨或百万吨。(缩写为MMT,或者更常用的MT。百万吨在技术中的缩写是MMT;然而,LNG行业会使用MT来代替。)LNG船舶尺寸一般以货物体积标识(典型的为几千立方米),并且一旦LNG被重新气化,它则会以能源单位被售出(百万英热单位,MMBtu)。

一吨LNG所包含的能量相当于48,700立方英尺(1,380立方米)的天然气。而一台LNG设备每年都可生产100万吨(百万吨/年,MTA)的LNG,这相当于每年生产487亿立方英尺(13.8亿立方米)的天然气,相当于每天生产1.33亿立方英尺的天然气。

LNG产业链:上游和中游

LNG产业链的上游和中游部分与传统燃气系统的上游和中游部分十分相似,拥有相同的气井、井口和气田处理设备。因为LNG需要将天然气冷却至非常低的温度,所以在送至液化工厂处理前,必须注意从甲烷流中移除所有的杂质,尤其是水。

LNG产业链:液化工厂

首个大规模的LNG工厂于1964年在阿尔及利亚的阿尔泽成立,并在1965年上线。在1969年,飞利浦公司在阿拉斯加建造了Kenai LNG工厂。而至2006年,全球至少有17家LNG工厂,主要分布在非洲、中东、亚洲、澳大利亚、加勒比地区和阿拉斯加处。尽管每家工厂在设计和尺寸上都是独特的,但他们仍有许多共同的特点。下图显示了一种典型的LNG液化和装载设施的布置。

(NGL to Fractionation:液态天然气分馏法;propane chiller:丙烷冷却器;condensate:冷凝物;LNG heat exchanger:LNG换热器)

接收到LNG设备中的天然气必须没有杂质,且必须越接近纯甲烷越好。任何其他的成分,比如CO2和硫磺,都可能对天然气冷却单元造成损害,或者降低LNG成品的质量,或者两者皆有。

全球的LNG从业者都已接受了两种主要的天然气液化过程:纯多端冷却过程(即飞利浦过程)、和预冷后混合丙烷的混合冷媒过程(MCR)(由空气产品公司、壳牌及其他公司改进,且应用于大多数LNG工厂)。首批在阿尔及利亚和阿拉斯加设立的LNG工厂应用的是飞利浦多端冷却过程,并使用丙烷、乙烯和甲烷作为冷却剂。然而,从那以后,大部分的大型LNG基地装载项目使用的都是空气产品公司的(丙烷)混合冷媒过程,以及低温换热器。不同的研究显示:这两种加工过程中主要工作的处理效率是相似的。因此,选择哪种过程主要取决于各个公司不同的考虑、特许费用的差距和个人所理解的优势。

一般来讲,液化工厂是一整个LNG项目中最昂贵的部分。因为运输到工厂中8%-10%的天然气会被用于作为冷却过程的燃料,即使其他费用,比如人工费和维修费较为低廉,总体的操作费仍就高昂。

因为规模经济十分重要,所以新建的LNG工厂将拥有更大的、更高效的生产线,并且对于邻近的LNG工厂(比如卡塔尔的),这些新建的工厂会与它们共享设备,以减少单位成本。然而,不断上升的对钢铁和镍的需求量,以及对于其他工程建造资源的高需求,使得长期下降的成本趋势有所回升。最近发布的LNG工厂项目,比如(澳)Woodside’s Pluto项目,所需成本相对几年前建造的工厂项目要翻5番以上。这样令人警醒的趋势将会迫使项目发起者制订更为激进的LNG价格预测,并将毋庸置疑地导致某些项目的取消,且很有可能是那些价格从现有水平调低后就无法盈利的项目(低定价)。

但是,不断上涨的LNG价格也反向促进了从前被认为是难以盈利的天然气资源的开发。更小的、距离更远的天然气田被发掘出来,通过改装、或特别定制的船舶将LNG生产和储备系统连接起来,这有些类似于油田的浮式生产储存卸货装置。另外,现在仍有许多有关LNG的技术挑战摆在眼前,最典型的就是半装满储罐的‘摇晃’问题——当LNG被产出时——以及LNG从一艘浮动船舶被卸载至另一艘浮动船舶时。目前,有许多公司正在改进它们的FLNG(浮动式LNG)理念,首批产品应该会在2011-2012年左右出炉,可能在西非或东南亚/澳大利亚地区着陆。

LNG产业链:运输

LNG通常通过特别设计的冷藏船舶被运输给天然气消费者。船舶要求在低大气压下运营(不像液化石油气船,可以在相对较高的气压下运营),LNG被装在独立绝缘的储罐中运输。储罐周围的绝缘层帮助维持LNG的温度,并使蒸发率(重新转变为气态)保持在最低的水平。因为大多数老旧船舶没有船上制冷系统,船舶使用刚刚生产出的、会蒸发的天然气作为能源、燃料。在一次典型的航程中,一般每天有0.1%-0.25%的LNG会转换成气态,作为燃料。

大部分LNG工厂有他们自己特定的LNG船队,作为“虚拟”管道。当一艘船舶处于装载状态,肯定有一艘姐妹船舶正在卸载货物,而船队剩余的船只则要么在去买方气化设施的途中,要么在回LNG工厂装载新货的途中。然而,当LNG短期交易和即期交易量不断上升时,船舶会从不同的工厂装载LNG,并且将它们卸载至出价最优的地方。

LNG产业链:再汽化终端

LNG接收终端,也被称为再汽化设施或气化设施,会接待LNG船舶,储存LNG(直到被需要),并且输送气态甲烷至当地管道气网。气化设施中主要的设备为卸载泊位、港口设施、LNG储备罐、蒸发器(将LNG转换成气态),以及连接当地供气网的管道通路。另外,LNG船舶也会在近岸处卸载,远离拥挤的、水位较浅的港口。这一般会通过一个浮动系泊系统完成(相似于原油进口中用到的系统)——即船舶近岸卸载时,天然气会从海底绝缘的LNG管道被运输至岸上的气化设施。

接收终端资本花费最多的板块是蒸发器设备。蒸发器可以将LNG从-161.5℃加热至超过5℃,使甲烷从液态转变为气态。从概念上来说,蒸发器属于相对简单的部分,当LNG通过泵被压入管式或板式换热器时,蒸发器发生作用,使其温度上升。在温暖的季节,将加热器与海水接触,或在寒冷的季节,将其与加热的水接触,都能保证换热器温暖。所以大规模的海水会持续流动在蒸发器系统中,以避免各面板结冰。

常规岸上气化设施中,卸载下的LNG通常被储存在大型储罐中,陆上储罐或半掩埋储罐,直到天然气被消费者所需要。半掩埋储罐,罐与罐之间的距离比较近,所以在日本十分常见,因为那里的土地资源比较稀缺。另外,LNG也可以在近岸被卸载,而且通常是通过船上有再汽化设备的、改进后的LNG船舶卸载LNG。这些船舶有能力直接将气态甲烷输送入管道气网内;或者通过离岸系泊设备将LNG输送进低温管道,再送到岸上进行气化;也可以采用LNG常规卸载,即通过固定悬臂完成近岸卸载。船到船的LNG转移仍在其早期阶段,所有的技术障碍还没有完全消除。一旦这个过程变的常规了,我们可以预见大型船舶在近岸处卸载LNG至更为小型的船舶,随后这些小船会直接驶向港口,当LNG被转换成甲烷后,再通过管道直接输入当地气网。

第19篇:液化天然气论文

《液化天然气供应技术课程设计》

液化天然气运输安全与发展

学生姓名

学号

专业年级

指导教师

2014 年 10月 31日

液化天然气运输安全与发展

摘要:天然气是一种清洁优质能源,近年来,世界天然气产量和消费量呈持续增长趋势。从今后我国经济和社会发展看,加快天然气的开发利用,对改善能源结构,保护生态环境,提高人民生活质量,具有十分重要的战略意义。具有建设投资小、建设周期短、见效快、受外部影响因素小等优点。作为优质的车用燃料, LNG具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、排气污染少、发动机寿命长、运行成本低等优点;与压缩天然气(CNG)相比,LNG则具有储存效率高,续驶里程长,储瓶压力低、重量轻、数量小,建站不受供气管网的限制等等诸多优点。

关键词:液化天然气,液化,运输,安全,发展,应用

1液化天然气的制取与输送

LNG是液化天然气的简称,常压下将天然气冷冻到-162℃左右,可使其变为液体即液化天然气(LNG)。它是天然气经过净化(脱水、脱烃、脱酸性气体)后,采用节流,膨胀和外加冷源制冷的工艺使甲烷变成液体而形成的。LNG的体积约为其气态体积的l/620。天然气的液化技术包括天然气的预处理,天然气的液化及贮存,液化天然气的气化及其冷量的回收以及安全技术等内容。LNG利用是一项投资巨大、上下游各环节联系十分紧密的链状系统工程,由天然气开采、天然气液化、LNG运输、LNG接收与气化、天然气外输管线、天然气最终用户等6个环节组成。由于天然气液化后,体积缩小620倍,因此便于经济可靠的运输。用LNG船代替深海和地下长距离管道,可节省大量风险性管道投资,降低运输成本。从输气经济性推算,陆上管道气在3000km左右运距最为经济,超过3500km后,船运液化天然气就占了优势,具有比管道气更好的经济性。LNG对调剂世界天然气供应起着巨大的作用,可以解决一个国家能源的短缺,使没有气源的国家和气源衰竭的国家供气得到保证,对有气源的国家则可以起到调峰及补充的作用,不仅使天然气来源多元化,而且有很大的经济价值。

LNG作为城市气化调峰之用比用地下储气库有许多优点。例如:它选址不受地理位置、地质结构、距离远近、容量大小等限制,而且占地少、造价低、工期短、维修方便。在没有气田、盐穴水层的城市,难以建地下储气库,而需要设置LNG调峰。这项技术在国外已比较成熟,如美国、英国和加拿大的部分地区采用LNG调峰。我国也正在引进这项技术。液化天然气蕴藏着大量的低温能量,在1个大气压下,到常温气态大约可放出879KJ/kg的能量,利用其冷能可以进行冷能发电、空气分离、超低温冷库、制造干冰、冷冻食品等。由于LNG工厂在预处理时已脱除了气体的杂质,因此LNG作为燃料燃烧时所排放的烟气中 S02及NOx含量很少。因此被称为清洁能源,广泛用于发电、城市民用燃气及工业燃气,减少了大气污染,有利于经济与环境的协调发展。

2液化天然气的应用

2.1液化天然气冷能的利用

LNG的用途很广。可用于民用负荷调峰、发电、工业用户和商业用户。LNG的关键技术在于深度冷冻液化,其储罐和专用运输巨轮就象超级低温冰箱,这些过程都要消耗巨大的能源,但按能量守恒规律,此冷能在释砹时侧利用,以l毕低成本。利用LNG冷能主要是依据LNG与周围环境之间存在的温度和压力差,通过LNG变化到与外界平衡时,回收储存在LNG中的能量。

利用LNG冷能的过程可分为两类:直接利用和间接利用。前者包括:发电、空气液化分离、冷冻仓库、制造液化二氧化碳、海水淡化、空调和低温养殖、栽培等。后者包括:低温破碎、水和污染物处理及冷冻食品等。目前对液化天然气冷能的利用工程取得了许多成果。 2.2液化天然气应用于汽车

天然气作为能源,由于它对大气污染少而被称为清洁燃料,更是汽车的优质代用燃料。近年来,它已被世界许多国家重视和推广。按照天然气的储存方式不同,天然气汽车大致分为CNGV(压缩天然气汽车)、LNGV(液化天然气汽车)、和ANGV(吸附天然气汽车)。

目前我国对天然气汽车的发展也非常重视。到1999年。全国已改装各种CNG汽车l万多辆,建设加气站70多座。ANGV正处在研制阶段。我国 LNGV的应用仍是一项空白。用LNG作为汽车燃料特别值得推广。与传统的石油类燃料相比,LNG具有明显的优点,汽车续驶里程长,LNG相对于 CNG和LPG具有储存能量大、压力低、噪声低、更清洁等优势,利用LNG冷量取代汽车空调,不破坏生态,良好的使用性能(抗爆、稳定性强、燃烧热值高、燃点值宽)和相对便宜。俄罗斯在将 LNG用于汽车运输、铁路运输、水上运输和空中运输方面积累了许多经验。

发动机运行时,LNG储液罐内的天然气液态与气态并存,正常工作压力不低于0.2MPa。当罐内压力低于0.2MPa时,压力控制阀开启,自增压器工作。将一部分气态天然气充人储液罐,而使罐内压力升高到工作压力。可以通过调节压力控制阀来改变自增压器的工作点。发动机处于停机状态时,随热量的不断吸人。LNG会不断气化。当LNG储液罐中的压力高于0.6MPa时,安全阀打开,迅速放出部分气态天然气,保证LNC储液罐不被损坏。另外,在LNG储存系统设有液位计和压力指示装置。车用液化天然气的储存温度范围为-130℃~160℃,其储存压力低于0.6MPa。使用时,从罐内流出的液化天然气经过气化器吸收发动机冷却水或废气热量而气化,并使其温度升高,然后通过两级减压器减压,由管路送到混合器与空气混合进入发动机。LNG的气化需要吸收较多热量。要求气化器具有良好的换热性能,并能供给足够的热量。

3液化天然气的运输方式及安全

3.1.1LNG运输船

为了液化天然气海上运输安全,LNG运输船的安全措施必须十分严格。以使用很多的MOSS球罐LNG船为例,主要的安全措施如下:

(1) 球罐特制。由于罐内储存超低温液体会引起内部收缩,在结构上考虑避免收缩时的压力,设置储罐的支撑固定装置;为防止储罐超压或负压,专门装设安全阀;储罐开口暴露设置在甲板上。

(2) 加强隔热。隔热的目的一是防止船体结构过冷;二是防止向储罐内漏入热量。LNG储槽的隔热结构由内部核心隔热部分和外层覆壁组成。针对不同的储槽日蒸发率要求,内层核心隔热层的厚度和材料也不同,LNG储槽的隔热板采用多层结构,由数层泡沫板组合而成。所采用的有机材料泡沫板需要满足低可燃性、良好的绝热性和对LNG的不溶性。在MOSS型船的球形储罐中,沿舱裙结构的漏热通常要占储罐总漏热量的30%,采用一块不锈钢板插在铝和钢质裙之间形成热阻,可明显减少漏热,日蒸发率从通常的0.2%降到0.1%。

(3) BOG处理。LNG储槽的隔热结构并不能完全防止LNG的蒸发,每天仍会有0.15~0.3%的蒸发量。这些蒸发气体(BOG)可以用作LNG船发动机燃料和其他加热设备的燃料。为了船舶的安全经济运行,采用再液化装置可以控制低温液体的压力和温度。为保证储存安全,也可以减小储槽保温层厚度,降低船舶造价,增加运量。

(4) 采用二次阻挡层。在球罐泄漏时,把已泄漏的LNG保留一定时间,使船体构件不要降低到它的允许温度以下。以避免船体发生损坏或着火爆炸的重大事故。

(5) 采用双层壳体。在船舶的外壳体和储槽间形成保护空间,从而减小了槽船因碰撞导致储槽意外破裂的危险性。

(6) 为了安全,设置各种计量、测量和报警设施。 3.1.2

船舶装卸安全

LNG船舶运输安全,除了LNG船舶安全外,船舶装卸安全也是重要方面。为此,在卸载设施、储罐和其他相关部位上必须采用相应的安全措施。

(1) 卸载设施。在卸料臂上安装紧急关闭(ESD)阀和卸料臂紧急脱离系统(ERS);LNG装船泵安装紧急关闭装置。

(2) 储罐。为防止装满系统,将装船泵和储罐灌注管路上的ESD阀隔开;断开装置可人工或自动操作;使用液位报警器;防止超压或负压,采用导向操纵安全阀和自压安全阀。

(3) 其他措施。LNG码头和靠近卸料臂处、蒸发器、LNG泵等位置设置低温探测器;在LNG建筑物内、管线法兰、卸料臂及蒸发器旁设置气体探测器;在LNG建筑物内、储罐顶盖上、码头及工艺区设置火警探测器。 3.2车运安全 3.2.1LNG汽车槽车 LNG槽车的安全主要是防止超压和消除燃烧的可能性(禁火、禁油、消除静电)。

防止超压:防止槽车超压的手段主要是设置安全阀和爆破片等超压泄放装置。根据低温领域的运行经验,在储罐上必须有两套安全阀在线安装的双路系统,并设一个转换,当其中一路安全阎需要更换或检修时,可以转换到另一路上,维持至少一套安全阀系统在线使用。在低温系统中,安全阀由于冻结而不能及时开启所造成的危险应该引起重视。安全阀冻结大多是由于阀门内漏,低温介质不断通过阀体而造成的。一般通过目视检查安全阀是否结冰或结霜来判断。发现问题必须及时更换。为了运输安全,槽车上除了设置安全阀和爆破片外,还可以设置公路运输泄放阀。在槽车的气相管路上设置一个降压调节阀,作为第一道安全保护,该阀的泄放压力远低于罐体的最高工作压力和安全阀起跳压力。它仅在槽车运行时与气相空间相通;而在罐车装载时,用截止阀隔离降压调节阀使其不起作用。

泵送LNG槽车上工作压力低,设置公路运输泄放阀的作用是: (1) 罐内压力低,降低了由静压引起的内筒压力,有利于罐体的安全保护;

(2) 如果罐内压力升高,降压调节阀先缓慢开启以降低压力,防止因安全阀起跳压力低而造成LNG的突然大流量泄放,既提高了安全性,又防止了LNG的外泄;

(3) 罐体的液相管、气相管出口处应设置紧急切断阀,该阀一般为气动的球阀或截止阀,通气开启,放气截止,阀上的汽缸设置易熔塞,易熔塞为伍德合金,其熔融温度为(70±5)℃。当外界起火燃烧温度达到70℃时,易熔塞熔化,在内部气压(0.1MPa)作用下,将熔化了的伍德合金吹出并泄压。泄压后的紧急切断阀在弹簧作用下迅速关闭,达到截断装卸车作业的目的。

防止着火:为了防止着火,消除LNG槽车周围的燃烧条件也是十分重要的。

(1) 置换充分

LNG储槽使用前必须用氮气对内筒和管路进行吹扫置换,直至含氧量小于2.0%为止,然后再用产品气进行置换至纯度符合要求。

(2) 静电接地 LNG槽车必须配备导静电接地装置,以消除装置静电;另外,在车的前后左右两侧均配有4只灭火机,以备有火灾险情时应急使用。

(3) 阻火器

安全阀和放空阀的出口汇集总管上应安装阻火器。阻火器内装耐高温陶瓷环,当放空口处出现着火时,防止火焰回火,起到阻隔火焰作用,保护设备安全。 3.2.2汽车装卸安全

LNG公路运输安全,除了LNG槽车安全外,汽车装卸安全也是重要方面。为此,在装卸设施、储罐和其他相关部位上必须采用相应的安全措施。

(1) 装卸设施。在装卸臂上安装紧急关闭(ESD)阀;LNG装车泵安装紧急关闭装置。

(2) 储罐。为防止装满系统,将装车泵和储罐灌注管路上的ESD阀隔开;断开装置可人工或自动操作;使用液位报警器;防止超压或负压,,采用导向操纵安全阀和自压安全阀。

(3) 其他。LNG装卸车场、蒸发器、LNG泵等处设置低温探测器;在LNG建筑物内、管线法兰、装卸臂及蒸发器旁设置气体探测器;在LNG建筑物内、储罐顶盖上、装卸车场及工艺区设置火警探测器。

4结束语

为了满足国民经济的需要和环境保护的要求,开发和安全运输液化天然气,最大程度地有效利用天然气这一资源,天然气液化与储运技术及液化天然气的应用,给我国天然气工业的发展和天然气的应用打下坚实的基础和必要的前提。

参考文献

[1]顾安忠等.液化天然气技术.北京:机械工业出版社,2004 [2]徐孝先等.液化天然气的运输方式及其特点.油气储运,Vok 25第25卷2006.3 [3]顾安忠,液化天然气技术,机械工业出版社,2011-5-1 [4]《兰州理工大学学报》,天然气液化技术研究,2004-06期 [5]李博洋,天然气储存及及应用技术论文,2009-01期

第20篇:液化天然气学习心得

学习心得

如果说页岩气对于我们尚比较陌生的话,那么LNG应该是我们每个天然气行业工作者耳熟能详,津津乐道的了。

LNG,即液态的天然气,为无色、无味、无毒、无腐蚀性液体,标准状态下沸点为-162℃,气液体积比约为620:1,正是由于LNG的这种物理性质,保障了LNG能够安全、大量的储存和运输,从而在天然气大规模远洋贸易中,起到至关重要的作用,虽然天然气仍然主要采用管道运输的方法,但是说道远洋运输,LNG是最好的也是目前唯一的手段。而LNG之所以如此受到青睐,主要是因为LNG的用途广泛,LNG可以用作民用燃气、发电、化工、运输工具的燃料和冷能利用几方面。

我国从2006年开始进口LNG,2008年进口总量为333.6万吨,2009年占全球贸易量3.14%,占亚太地区5%。2010年占全球贸易量4.3%,占亚太地区7.2%。预计到2020年,中国进口LNG为2500万吨/年。

这意味着我国急需形成大型化多元化的LNG产业链,LNG产业链包括天然气预处理、液化、储存、运输、接收、应用等环节。其中天然气的液化、储存、运输和应用是整个产业链的主要组成部分。目前我国已建和在建的天然气液化工厂约100座,但规模较小,国内技术已建成投产的装置约100套,工艺技术为单循环混合制冷剂和膨胀制冷,最大能力12万吨/年(膨胀制冷),混合冷剂技术建成的最大能力为60万吨/年。国内在建的天然气液化项目最大能力为100万吨/年。

天然气装置三大主要工艺系统为:天然气净化、天然气液化、LNG储运,其中天然气液化是技术核心和关键。而液化工艺分为三种:阶式制冷循环、膨胀机制冷循环、混合冷剂制冷循环。

阶式制冷循环流程复杂、设备多,但是能耗低,所以不单独采用;膨胀机制冷循环液化率低、能耗高,适用于中小型LNG装置;混合冷剂制冷循环系统简单、投资低,所以适用于大型LNG装置,目前采用较多的均为混合制冷循环。

远洋进口LNG由大型LNG船运送至接收站后,由陆地上的LNG罐车载运到各地,供居民燃气或工业燃气用。LNG罐车运载状态一般是常压,温度为112k的低温。LNG虽然相对于天然气较为安全,但仍然是易燃、易爆的介质,且陆地运输相对于管网运输也存在很大风险,所以,运输中的安全可靠是至关重要的。

LNG罐车由牵引车、低温储罐、行走机构(底盘)、充装泄压系统、增压减压系统、安全系统、仪表检测系统、抽真空及测量系统几部分构成。由于LNG的低温特性,所以储罐的保温防冻以及输送液体的泵也至关重要。采用泵送液体主要优点在于转注流量大、时间段,泵后压力高,泵前压力要求低,罐体设计压力低,这给LNG的充装节省了很多的资金和麻烦,但是LNG罐车的造价仍然较高,结构较复杂。

LNG大部分用途仍然是为了天然气的运输方便,所以,LNG气化站至关重要,LNG气化站是一个接受、储存和分配LNG的基地,是城镇或燃气企业把LNG从生产厂家转往用户的中间调节场所。LNG气化站主要包括卸车台、低温储罐、增压系统、气化系统及调压、计量和加臭系统。LNG通过低温槽车运到气化站,槽车储罐通过增压器进行增压,在压差作用下,通过卸车台的管道进入站内的低温储罐。低温储罐通过增压器使储罐压力达到一定值,罐内LNG通过出液管道进入气化系统,使LNG气化升温达到设定值,再通过出站调压器将压力降到要求值,然后通过计量和加臭系统进入燃气管网系统。气化站和LNG液化工厂等都需要合理的储罐进行储存LNG,由于储罐形式需要考虑储存规模、项目投资、建设周期、占地面积等因素,目前,国内LNG气化站常用的低温储槽有字母罐及单罐两种形式。一般储存量在1000m³以下的城市LNG气化站,基本都采用单罐储存。考虑到LNG储罐的运输、制造和国内的实际情况,由于占地小、国内厂家制造技术成熟等优点,对中小城市一般选择50m³、100m³、150m³的卧式或立式圆筒形低温真空粉末绝热储罐。

之后我还了解了LNG工厂、LNG汽车、LNG工艺上及设备上的一些要求,以及LNG储罐的一些原理和储罐低温保温的填料要求。

这次的学习可以说对我的帮助很大,LNG对于每个天然气行业的工作者来说都不算陌生,但是其中很多重要的特性、工艺要求、设备要求及选型等,对我们来说还不是很懂,通过这次学习,使我对LNG整个产业链有了全新的认识,感谢公司以及老师给我的这次机会。

液化教学设计
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