淺談沼氣的特性和使用安全

席鐵鵬

摘要：指出了沼氣作為無色無味的可燃氣體，正確地認識沼氣的特性和危險性，才能夠安全可靠地使用它，真正做到變廢為寶。簡單分析了沼氣的有關特性，提出了在回收綜合利用過程中安全使用沼氣的方法。

關鍵詞：沼氣特性；危險性；安全使用

中圖分類號：TP212文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）03013202

1引言

廣州珠江啤酒股份有限公司沼氣是污水處理產生的一種含有甲烷的可燃氣體，因其含有大量的熱值，通過回收綜合利用進行發電和制冷，產生相當大的經濟效益和社會效益。在回收綜合利用過程中堅持“安全第一、預防為主”的方針，采取各種有針對性的措施，實現了沼氣發電的安全經濟運行。

2沼氣的性質

沼氣是一種多種氣體的混合物，是比空氣輕的混合氣體。沼氣的組分很復雜，主要由參與發酵的原料和在不同條件下經一定發酵過程而形成。一般來講，沼氣的主要組成是：甲烷的含量約為60%～70%，二氧化碳約為25%～30%，還有少量氫氣、一氧化碳、氮氣、硫化氫等氣體。

沼氣在含有硫化氫時帶有刺激性氣味，在經過脫硫過程后即成為無色無味的氣體，沼氣中由于含有較多的甲烷等可燃性氣體，所以沼氣也屬于一種可燃性氣體。這種可燃性氣體不是單一的氣體而是含有可燃性氣體和惰性氣體。沼氣經過脫硫后會變得無色無味，沼氣對人體本身并無毒性，但吸入過多后會發生窒息，使人感到心跳、頭痛、無力，形成缺氧性中毒，甚至窒息死亡。

3沼氣的可燃性與可爆性

31沼氣的燃燒沼氣在適合條件下的氧化反應會產生燃燒。沼氣在另一條件下氧化反應會產生爆炸。

任何氣體的燃燒必須符合3個條件：有可燃性氣體（甲烷等）、有助燃劑（空氣等）、有著火溫度。要保持穩定燃燒要有穩定有序的可燃性氣體源源不斷地供應，也需要源源不斷的助燃劑按比例范圍配合，周圍沒有可爆炸性氣體（表1）。

32沼氣的爆炸

任何沼氣的發生爆炸也是上述沼氣燃燒的3個條件，燃燒與爆炸的主要區別在于燃燒時的氛圍，燃燒是可燃性氣體與助燃劑（空氣等）是連續供應的，燃燒時周圍無爆炸性氣體存在。爆炸的形式是可燃性氣體與助燃劑混合達到一定比例范圍后被點火燃燒，其著火后產生的高溫又點燃周圍的在可爆炸范圍的沼氣與助燃劑混合氣體，這就產生了爆炸。

燃燒速度一般為03～2m/s，爆炸速度一般有幾十至幾百米每秒。

4沼氣的危險性

沼氣內有大量的甲烷可以燃燒產生熱量去做功，但是可燃性氣體必然具有一定的危險性。要認識沼氣的危險性，采取技術措施化有害為有益。

沼氣的危險性是由沼氣本身的特點所決定，主要的危險性存在3個方面。第一，由于沼氣中含有大量可燃性氣體（甲烷等），所以在有助燃劑（空氣等）存在的條件下能燃燒，其著火溫度不高（大約600℃左右），燃燒溫

5沼氣的安全使用要求

51嚴密性要求

由于沼氣是一種可燃性混合氣體，在使用中與煤氣一樣要要求輸送管道和設備密閉無泄漏。安裝后和大修后管道設備除了進行壓力試驗之外，還必須進行氣密性檢查。有關壓力試驗和氣密性檢查要符合國家燃氣管道的有關規定要求。

輸送沼氣的管道及設備要經常巡檢有無異常，檢查管道、閥門和設備的法蘭和填料蓋有無泄漏。檢查方法分為儀器檢查和肥皂液檢查。儀器檢查方法，主要是采用可燃性氣體分析儀器來檢查嚴密性，并能測出泄漏區域和濃度。可燃性氣體分析儀分為固定式和便攜式兩種。固定式可燃氣體分析儀在使用沼氣設備的廠房內設置多通道探頭，可定時或連續測量室內空氣中的沼氣濃度，可設定報警范圍和運行設備聯鎖。便攜式可燃性氣體分析儀主要提供操作人員或檢修人員進入生產現場，檢查泄漏點并可做報警提示用。

肥皂液檢查方法比較簡單易操作，主要工作原理是：有一定壓力的氣體會在一定粘度的液體中形成相對穩定氣泡的現象來檢查確定泄漏點。肥皂液可用肥皂碎、洗衣粉、洗潔精等有一定表面張力的液體和水調成。檢查時用毛刷涂抹些許肥皂液在懷疑有泄漏的部位，如有泄漏應能看到有連續小氣泡出現。

52防火要求

沼氣是一種可燃性混合氣體，其生產場所必須嚴格防火。使用沼氣的生產部門必須嚴格制定有關操作規定和防火規定。要設立防火區域，在此區域內應嚴禁煙火。要嚴令禁止吸煙，禁止外來人員攜帶火種，禁止維修人員未經批準擅自動火等。

53防爆要求

防爆原則就是沼氣不能混入其它助燃劑尤其是空氣；另外沼氣設備確保無著火源不發生爆炸。要使沼氣不混入空氣，首先是沼氣輸送過程中應該是正壓運行。其次是防止火花產生或者防止著火溫度發生。要按照國家燃氣管道的有關規定進行管道、設備的接地，防止靜電產生和采取法蘭之間跨接銅片或多股銅線導電，避免產生因電位差而造成靜電放電現象；安裝在使用沼氣生產場所內的電器儀表和照明、開關等必須采取防爆措施；檢修時必須嚴格按操作要求進行氣體置換，確保安全。

加強巡檢管理，加強排風，加強可燃性氣體在生產場所內的濃度監測同樣是防止發生沼氣爆炸的主要措施。由于操作人員要經常對管道、閥門和設備進行巡檢，為防止爆炸等意外事故的發生，按照國家有關規定，要求進入生產現場人員穿戴全棉或防靜電工作服，穿全膠底無鞋釘的工作勞保鞋。檢修使用工具在生產運行中采用不起火花的銅制工具為宜。在沼氣管道及設備上應按照國家燃氣化工的有關規定配置必要的安全閥、防爆閥或泄壓閥等安全措施。安全措施的設置原則，當發生意外爆炸事故時盡可能保護重要設備、減少人員傷亡和設備損害，把事故的影響減少到最低程度。

54氣體置換

由于沼氣管道或相關設備需要檢修或動火作業，管道設備內有剩余的沼氣，與空氣混合之后有可能形成爆炸性氣體。爆炸性氣體遇到明火或進入內燃發動機都會發生爆燃損害人員及設備的安全。為了確保安全，在沼氣發電生產中一般都會有氣體置換步驟。

氣體置換，簡單而言就是一種氣體代替另一種氣體的過程，在這里用惰性氣體代替可燃性氣體。常用的是二氧化碳、氮氣和水蒸汽。二氧化碳在啤酒行業較多見，取材容易；氮氣一般要通過空分設備來制取，要外購；水蒸汽一般工廠都在鍋爐房熱力管道上取得。按操作程序逐段把可燃性氣體通過排放口趕走，在管道、設備內形成惰性氣體氛圍，就可以進行相關的檢修作業。

6結語

隨著沼氣發電技術的推廣和應用以及國家對節能減排、循環經濟的重視和支持，認識沼氣的特性和安全使用沼氣是沼氣綜合利用的前提條件。應該結合沼氣的特性，不斷地總結沼氣發電的經驗教訓，為企業創造經濟效益，為社會環境減少廢氣排放，為人類和子孫后代造福。endprint

摘要：指出了沼氣作為無色無味的可燃氣體，正確地認識沼氣的特性和危險性，才能夠安全可靠地使用它，真正做到變廢為寶。簡單分析了沼氣的有關特性，提出了在回收綜合利用過程中安全使用沼氣的方法。

關鍵詞：沼氣特性；危險性；安全使用

中圖分類號：TP212文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）03013202

1引言

廣州珠江啤酒股份有限公司沼氣是污水處理產生的一種含有甲烷的可燃氣體，因其含有大量的熱值，通過回收綜合利用進行發電和制冷，產生相當大的經濟效益和社會效益。在回收綜合利用過程中堅持“安全第一、預防為主”的方針，采取各種有針對性的措施，實現了沼氣發電的安全經濟運行。

2沼氣的性質

沼氣是一種多種氣體的混合物，是比空氣輕的混合氣體。沼氣的組分很復雜，主要由參與發酵的原料和在不同條件下經一定發酵過程而形成。一般來講，沼氣的主要組成是：甲烷的含量約為60%～70%，二氧化碳約為25%～30%，還有少量氫氣、一氧化碳、氮氣、硫化氫等氣體。

沼氣在含有硫化氫時帶有刺激性氣味，在經過脫硫過程后即成為無色無味的氣體，沼氣中由于含有較多的甲烷等可燃性氣體，所以沼氣也屬于一種可燃性氣體。這種可燃性氣體不是單一的氣體而是含有可燃性氣體和惰性氣體。沼氣經過脫硫后會變得無色無味，沼氣對人體本身并無毒性，但吸入過多后會發生窒息，使人感到心跳、頭痛、無力，形成缺氧性中毒，甚至窒息死亡。

3沼氣的可燃性與可爆性

31沼氣的燃燒沼氣在適合條件下的氧化反應會產生燃燒。沼氣在另一條件下氧化反應會產生爆炸。

任何氣體的燃燒必須符合3個條件：有可燃性氣體（甲烷等）、有助燃劑（空氣等）、有著火溫度。要保持穩定燃燒要有穩定有序的可燃性氣體源源不斷地供應，也需要源源不斷的助燃劑按比例范圍配合，周圍沒有可爆炸性氣體（表1）。

32沼氣的爆炸

任何沼氣的發生爆炸也是上述沼氣燃燒的3個條件，燃燒與爆炸的主要區別在于燃燒時的氛圍，燃燒是可燃性氣體與助燃劑（空氣等）是連續供應的，燃燒時周圍無爆炸性氣體存在。爆炸的形式是可燃性氣體與助燃劑混合達到一定比例范圍后被點火燃燒，其著火后產生的高溫又點燃周圍的在可爆炸范圍的沼氣與助燃劑混合氣體，這就產生了爆炸。

燃燒速度一般為03～2m/s，爆炸速度一般有幾十至幾百米每秒。

4沼氣的危險性

沼氣內有大量的甲烷可以燃燒產生熱量去做功，但是可燃性氣體必然具有一定的危險性。要認識沼氣的危險性，采取技術措施化有害為有益。

沼氣的危險性是由沼氣本身的特點所決定，主要的危險性存在3個方面。第一，由于沼氣中含有大量可燃性氣體（甲烷等），所以在有助燃劑（空氣等）存在的條件下能燃燒，其著火溫度不高（大約600℃左右），燃燒溫

5沼氣的安全使用要求

51嚴密性要求

由于沼氣是一種可燃性混合氣體，在使用中與煤氣一樣要要求輸送管道和設備密閉無泄漏。安裝后和大修后管道設備除了進行壓力試驗之外，還必須進行氣密性檢查。有關壓力試驗和氣密性檢查要符合國家燃氣管道的有關規定要求。

輸送沼氣的管道及設備要經常巡檢有無異常，檢查管道、閥門和設備的法蘭和填料蓋有無泄漏。檢查方法分為儀器檢查和肥皂液檢查。儀器檢查方法，主要是采用可燃性氣體分析儀器來檢查嚴密性，并能測出泄漏區域和濃度。可燃性氣體分析儀分為固定式和便攜式兩種。固定式可燃氣體分析儀在使用沼氣設備的廠房內設置多通道探頭，可定時或連續測量室內空氣中的沼氣濃度，可設定報警范圍和運行設備聯鎖。便攜式可燃性氣體分析儀主要提供操作人員或檢修人員進入生產現場，檢查泄漏點并可做報警提示用。

肥皂液檢查方法比較簡單易操作，主要工作原理是：有一定壓力的氣體會在一定粘度的液體中形成相對穩定氣泡的現象來檢查確定泄漏點。肥皂液可用肥皂碎、洗衣粉、洗潔精等有一定表面張力的液體和水調成。檢查時用毛刷涂抹些許肥皂液在懷疑有泄漏的部位，如有泄漏應能看到有連續小氣泡出現。

52防火要求

沼氣是一種可燃性混合氣體，其生產場所必須嚴格防火。使用沼氣的生產部門必須嚴格制定有關操作規定和防火規定。要設立防火區域，在此區域內應嚴禁煙火。要嚴令禁止吸煙，禁止外來人員攜帶火種，禁止維修人員未經批準擅自動火等。

53防爆要求

防爆原則就是沼氣不能混入其它助燃劑尤其是空氣；另外沼氣設備確保無著火源不發生爆炸。要使沼氣不混入空氣，首先是沼氣輸送過程中應該是正壓運行。其次是防止火花產生或者防止著火溫度發生。要按照國家燃氣管道的有關規定進行管道、設備的接地，防止靜電產生和采取法蘭之間跨接銅片或多股銅線導電，避免產生因電位差而造成靜電放電現象；安裝在使用沼氣生產場所內的電器儀表和照明、開關等必須采取防爆措施；檢修時必須嚴格按操作要求進行氣體置換，確保安全。

加強巡檢管理，加強排風，加強可燃性氣體在生產場所內的濃度監測同樣是防止發生沼氣爆炸的主要措施。由于操作人員要經常對管道、閥門和設備進行巡檢，為防止爆炸等意外事故的發生，按照國家有關規定，要求進入生產現場人員穿戴全棉或防靜電工作服，穿全膠底無鞋釘的工作勞保鞋。檢修使用工具在生產運行中采用不起火花的銅制工具為宜。在沼氣管道及設備上應按照國家燃氣化工的有關規定配置必要的安全閥、防爆閥或泄壓閥等安全措施。安全措施的設置原則，當發生意外爆炸事故時盡可能保護重要設備、減少人員傷亡和設備損害，把事故的影響減少到最低程度。

54氣體置換

由于沼氣管道或相關設備需要檢修或動火作業，管道設備內有剩余的沼氣，與空氣混合之后有可能形成爆炸性氣體。爆炸性氣體遇到明火或進入內燃發動機都會發生爆燃損害人員及設備的安全。為了確保安全，在沼氣發電生產中一般都會有氣體置換步驟。

氣體置換，簡單而言就是一種氣體代替另一種氣體的過程，在這里用惰性氣體代替可燃性氣體。常用的是二氧化碳、氮氣和水蒸汽。二氧化碳在啤酒行業較多見，取材容易；氮氣一般要通過空分設備來制取，要外購；水蒸汽一般工廠都在鍋爐房熱力管道上取得。按操作程序逐段把可燃性氣體通過排放口趕走，在管道、設備內形成惰性氣體氛圍，就可以進行相關的檢修作業。

6結語

隨著沼氣發電技術的推廣和應用以及國家對節能減排、循環經濟的重視和支持，認識沼氣的特性和安全使用沼氣是沼氣綜合利用的前提條件。應該結合沼氣的特性，不斷地總結沼氣發電的經驗教訓，為企業創造經濟效益，為社會環境減少廢氣排放，為人類和子孫后代造福。endprint

摘要：指出了沼氣作為無色無味的可燃氣體，正確地認識沼氣的特性和危險性，才能夠安全可靠地使用它，真正做到變廢為寶。簡單分析了沼氣的有關特性，提出了在回收綜合利用過程中安全使用沼氣的方法。

關鍵詞：沼氣特性；危險性；安全使用

中圖分類號：TP212文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）03013202

1引言

廣州珠江啤酒股份有限公司沼氣是污水處理產生的一種含有甲烷的可燃氣體，因其含有大量的熱值，通過回收綜合利用進行發電和制冷，產生相當大的經濟效益和社會效益。在回收綜合利用過程中堅持“安全第一、預防為主”的方針，采取各種有針對性的措施，實現了沼氣發電的安全經濟運行。

2沼氣的性質

沼氣是一種多種氣體的混合物，是比空氣輕的混合氣體。沼氣的組分很復雜，主要由參與發酵的原料和在不同條件下經一定發酵過程而形成。一般來講，沼氣的主要組成是：甲烷的含量約為60%～70%，二氧化碳約為25%～30%，還有少量氫氣、一氧化碳、氮氣、硫化氫等氣體。

沼氣在含有硫化氫時帶有刺激性氣味，在經過脫硫過程后即成為無色無味的氣體，沼氣中由于含有較多的甲烷等可燃性氣體，所以沼氣也屬于一種可燃性氣體。這種可燃性氣體不是單一的氣體而是含有可燃性氣體和惰性氣體。沼氣經過脫硫后會變得無色無味，沼氣對人體本身并無毒性，但吸入過多后會發生窒息，使人感到心跳、頭痛、無力，形成缺氧性中毒，甚至窒息死亡。

3沼氣的可燃性與可爆性

31沼氣的燃燒沼氣在適合條件下的氧化反應會產生燃燒。沼氣在另一條件下氧化反應會產生爆炸。

任何氣體的燃燒必須符合3個條件：有可燃性氣體（甲烷等）、有助燃劑（空氣等）、有著火溫度。要保持穩定燃燒要有穩定有序的可燃性氣體源源不斷地供應，也需要源源不斷的助燃劑按比例范圍配合，周圍沒有可爆炸性氣體（表1）。

32沼氣的爆炸

任何沼氣的發生爆炸也是上述沼氣燃燒的3個條件，燃燒與爆炸的主要區別在于燃燒時的氛圍，燃燒是可燃性氣體與助燃劑（空氣等）是連續供應的，燃燒時周圍無爆炸性氣體存在。爆炸的形式是可燃性氣體與助燃劑混合達到一定比例范圍后被點火燃燒，其著火后產生的高溫又點燃周圍的在可爆炸范圍的沼氣與助燃劑混合氣體，這就產生了爆炸。

燃燒速度一般為03～2m/s，爆炸速度一般有幾十至幾百米每秒。

4沼氣的危險性

沼氣內有大量的甲烷可以燃燒產生熱量去做功，但是可燃性氣體必然具有一定的危險性。要認識沼氣的危險性，采取技術措施化有害為有益。

沼氣的危險性是由沼氣本身的特點所決定，主要的危險性存在3個方面。第一，由于沼氣中含有大量可燃性氣體（甲烷等），所以在有助燃劑（空氣等）存在的條件下能燃燒，其著火溫度不高（大約600℃左右），燃燒溫

5沼氣的安全使用要求

51嚴密性要求

由于沼氣是一種可燃性混合氣體，在使用中與煤氣一樣要要求輸送管道和設備密閉無泄漏。安裝后和大修后管道設備除了進行壓力試驗之外，還必須進行氣密性檢查。有關壓力試驗和氣密性檢查要符合國家燃氣管道的有關規定要求。

輸送沼氣的管道及設備要經常巡檢有無異常，檢查管道、閥門和設備的法蘭和填料蓋有無泄漏。檢查方法分為儀器檢查和肥皂液檢查。儀器檢查方法，主要是采用可燃性氣體分析儀器來檢查嚴密性，并能測出泄漏區域和濃度。可燃性氣體分析儀分為固定式和便攜式兩種。固定式可燃氣體分析儀在使用沼氣設備的廠房內設置多通道探頭，可定時或連續測量室內空氣中的沼氣濃度，可設定報警范圍和運行設備聯鎖。便攜式可燃性氣體分析儀主要提供操作人員或檢修人員進入生產現場，檢查泄漏點并可做報警提示用。

肥皂液檢查方法比較簡單易操作，主要工作原理是：有一定壓力的氣體會在一定粘度的液體中形成相對穩定氣泡的現象來檢查確定泄漏點。肥皂液可用肥皂碎、洗衣粉、洗潔精等有一定表面張力的液體和水調成。檢查時用毛刷涂抹些許肥皂液在懷疑有泄漏的部位，如有泄漏應能看到有連續小氣泡出現。

52防火要求

沼氣是一種可燃性混合氣體，其生產場所必須嚴格防火。使用沼氣的生產部門必須嚴格制定有關操作規定和防火規定。要設立防火區域，在此區域內應嚴禁煙火。要嚴令禁止吸煙，禁止外來人員攜帶火種，禁止維修人員未經批準擅自動火等。

53防爆要求

防爆原則就是沼氣不能混入其它助燃劑尤其是空氣；另外沼氣設備確保無著火源不發生爆炸。要使沼氣不混入空氣，首先是沼氣輸送過程中應該是正壓運行。其次是防止火花產生或者防止著火溫度發生。要按照國家燃氣管道的有關規定進行管道、設備的接地，防止靜電產生和采取法蘭之間跨接銅片或多股銅線導電，避免產生因電位差而造成靜電放電現象；安裝在使用沼氣生產場所內的電器儀表和照明、開關等必須采取防爆措施；檢修時必須嚴格按操作要求進行氣體置換，確保安全。

加強巡檢管理，加強排風，加強可燃性氣體在生產場所內的濃度監測同樣是防止發生沼氣爆炸的主要措施。由于操作人員要經常對管道、閥門和設備進行巡檢，為防止爆炸等意外事故的發生，按照國家有關規定，要求進入生產現場人員穿戴全棉或防靜電工作服，穿全膠底無鞋釘的工作勞保鞋。檢修使用工具在生產運行中采用不起火花的銅制工具為宜。在沼氣管道及設備上應按照國家燃氣化工的有關規定配置必要的安全閥、防爆閥或泄壓閥等安全措施。安全措施的設置原則，當發生意外爆炸事故時盡可能保護重要設備、減少人員傷亡和設備損害，把事故的影響減少到最低程度。

54氣體置換

由于沼氣管道或相關設備需要檢修或動火作業，管道設備內有剩余的沼氣，與空氣混合之后有可能形成爆炸性氣體。爆炸性氣體遇到明火或進入內燃發動機都會發生爆燃損害人員及設備的安全。為了確保安全，在沼氣發電生產中一般都會有氣體置換步驟。

氣體置換，簡單而言就是一種氣體代替另一種氣體的過程，在這里用惰性氣體代替可燃性氣體。常用的是二氧化碳、氮氣和水蒸汽。二氧化碳在啤酒行業較多見，取材容易；氮氣一般要通過空分設備來制取，要外購；水蒸汽一般工廠都在鍋爐房熱力管道上取得。按操作程序逐段把可燃性氣體通過排放口趕走，在管道、設備內形成惰性氣體氛圍，就可以進行相關的檢修作業。

6結語

隨著沼氣發電技術的推廣和應用以及國家對節能減排、循環經濟的重視和支持，認識沼氣的特性和安全使用沼氣是沼氣綜合利用的前提條件。應該結合沼氣的特性，不斷地總結沼氣發電的經驗教訓，為企業創造經濟效益，為社會環境減少廢氣排放，為人類和子孫后代造福。endprint