石嘴山液化石油气的物理特性

一、液化石油气的状态参数

　　液化石油气所处的状态，是通过压力、温度和体积等物理量来反映的，这些物理量之间彼此有一定的内在联系，称为状态参数。
　　1．压力
　　压力是一物体垂直均匀地作用于另一物体壁面单位面积上力的量度。物理上用物体单位面积上受到的垂直压力来表示，称为压强，用符号p表示。
p=F／A (1-2-1) 式中p——压强，Pa；
　　F——均匀垂直作用在容器壁面的力，N；
　　A——容器壁面的总面积，m²。
　　由于在工程实际中习惯地将压强称作压力，因此，本书中后面提到的压力，即指压强。
　　测量压力有两种标准方法：一种是以压力等于零作为测量起点，称为绝对压力，用符号“P绝”表示；另一种是以当时当地的大气压力作为测量起点，也就是压力表测量出来的数值，称为表压力，或称相对压力，用符号“P表”表示。液化石油气储灌工艺所讲的压力都是指表压力。
　　绝对压力与表压力之间的关系为
　　绝对压力=表压力+当时当地大气压力
　　(1)压力的单位我国现行的法定压力计量单位是国际单位制导出的压力单位，即：帕斯卡(Pa)，1Pa=1N／m²。由于帕斯卡的单位太小(如：一粒西瓜子平放时对桌面的压力约为20Pa，在实际中常使用兆帕斯卡(MPa)、千帕斯卡(kPa)。其关系为
1MPa=10³kPa=10⁶Pa 　　(2)压力单位的换算在采取国际单位制以前，我国惯用的压力单位有：标准大气压、工程大气压、毫米汞柱、毫米水柱及英制压力单位等，其与法定单位的换算关系，见表1-2-4。
表1-2-4 压力单位换算

千克力每平方厘米/(kgf/m2)	帕斯卡/Pa	巴/bar	毫米汞柱/mmHg	磅力每平方英寸/(1bf/in2)	毫米水柱/mmH2O
1	9．81×104	0．981	735．6	14．22	104
1×10-5	1	10-5	7．5×10-3	145×10-6	0．102
1．02	105	1	750	14．5	1．02×104
1．36×10-3	133．3	1．333×10-3	1	19．34×10-3	13．6
70．3×10-3	6．89×103	6．89×10-2	51．71	1	703
10-6	9．81	9．81×10-5	7．356×10-2	1．422×10 -3	1

　　2．温度
　　温度是物质分子进行热运动的宏观表现，它是对物体冷热程度的量度。测量温度的标尺称为温标。温标的规定是选取某物质两个恒定的温度为基准点，在此两点之间加以等分，来确定温度单位尺度，称为度。
　　由于对两个基准点之间所作的等分不同，因此出现了不同的温度单位。常用的有以下几种。
　　①摄氏温标(℃)，摄氏度温标又称百度温标，是瑞典人摄尔休斯最先提出的；
　　②华氏温标(°F)，华氏温标是德国人华伦海特最早提出的；
　　③开氏温标(K)，开氏温度又称绝对温度，是英国人开尔文最先提出的。
　　上述3种温标的相互关系，如图1-2-1所示。

 

图1-2-1 3种温标的关系 　　3种温标的相互关系用公式表示为：

  　　3．体积
　　体积是指一定数量的物质占据空间位置的大小。由于气体总是要充满所盛装的容器，所以气体的体积由盛装容器的容积来决定。
　　常用的体积单位是m³(立方米)和L(升)。
1m³=1000L
  　　二、液化石油气的物理特性

　　1．比体积、密度和相对密度
　　(1)比体积是指单位质量的某种物质所占有的体积，用符号υ表示，其表达式为：

 

式中υ——某种物质的比体积，m³／kg；
　　V——该物质的体积，m³；
　　m——该物质的质量，kg。
　　(2)密度是指单位体积的某种物质所具有的质量。由于液化石油气的生产、储存和使用中经常呈现气态和液态两种状态，因此，液化石油气的密度就有气体的密度和液体的密度两种之分。
　　①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。一些碳氢化合物在不同温度及相应饱和蒸气压下的密度见表1-2-5。
表1-2-5 一些碳氢化合物在不同温度及相应饱和蒸气压下的密度／(kg／m³)

温度/℃	丙烷	正丁烷	异丁烷
-15	6．4	1．06	2．50
-10	7．57	1．85	3．04
-5	9．05	2．10	3．59
0	10．34	2．82	4．31
5	11．90	3．35	5．07
10	13．60	3．94	5．92
15	15．51	4．65	6．95
20	17．74	5．39	7．94
25	20．15	6．18	9．21
30	22．80	7．19	11．50
35	25．30	8．17	13．00
40	28．60	9．33	14．70
45	34．50	10．57	16．80
50	36．80	12．10	18．94
55	40．22	12．38	20．56
60	44．60	15．40	24．20

　　从表1-2-5 中可以看出，气态液化石油气的密度随着温度及相应饱和蒸气压的升高而增加。
　　在压力不变的情况下，气态物质的密度随温度的升高而减少，在101．3kPa下一些气态碳氢化合物的密度见表1-2-6。