第五章燃气管道及其附属设备

唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系1„管材及其连接方式„燃气管道的附属设备第五章第五章燃气管道及其附属设备燃气管道及其附属设备唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系2第一节第一节管材及其连接方式管材及其连接方式燃气工程主要使用钢管、铸铁管和塑料管。近年来新兴管材有：铅塑复合管和刚骨架塑料管。一、钢管分类无缝钢管焊接钢管低压流体输送用焊接钢管钢板卷制直缝电焊钢管螺旋缝电焊钢管有缝钢管唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系31、无缝钢管‹材料：一般采用普通碳素钢、优质碳素钢、低合金钢制造。‹加工方法：热轧（32~630mm）和冷轧(5~200mm)‹特点：性能较好：机械强度高，能承受较大的内压力和外压力；价格较高，多用于重要地段。（受压不开裂）唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系42、焊接钢管①低压流体输送用焊接钢管‹属于直焊缝钢管，又称水煤气管（即原水、煤气输送钢管）‹材质：焊接性较好的低碳钢。‹特点：管壁有一条纵向焊缝。‹种类：白铁管-----表面镀锌黑铁管-----不镀锌‹规格：DN6～150mm长度4～12m唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系5②钢板卷制直缝电焊钢管„制造方法：中厚钢板采用直缝卷制，以电弧焊方法焊接而成。„优点：尺寸精度好，并能根据需要卷制各种口径钢管。„规格：DN200～1800mm③螺旋缝电焊钢管‹将钢带按一定的螺旋线的角度（又称成型角）卷成钢坯，然后将管缝焊接起来而制成。‹优点：生产效率高，可用较窄的钢带生产大口径管，并且有较高的耐压能力。‹主要用于石油、天然气的运输管线，城市煤气管道也有应用。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系63、钢管的优缺点‹优点：品质均匀，强度高，较好的塑、韧性，承受冲击和振动荷载能力较强，可焊接，便于安装。‹缺点：金属耗量大，易腐蚀，维修费用高。埋地年限在20年左右，绝缘防腐30年。（纯铁不易腐蚀）在选用钢管时，当直径在150mm以下时，一般选用低压流体输送用焊接钢管；大口径管道多采用螺旋焊缝钢管。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系74、钢管的连接方法钢管可以用螺纹、焊接和法兰进行连接。‹室内管道管径较小，压力较低，一般采用螺纹连接；‹室外输配管道以焊接连接为主；‹设备与管道的连接常用法兰连接。按美国石油协会划分管道的标准，可分为X52、X60、X65、X70、X80、X90、X100六个等级，实际生产中以前四种为主。我国已能生产X65、X70级钢管管材。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系81、优缺点：（与钢管相对应）优点：使用年限长（60年以上）耐腐蚀，生产简便，成本低。缺点：质脆容易折断，可焊性差，动荷载较大的地段（如交通繁忙处）和管内压力大于2kgf/cm2处不能使用。2、规格：DN50～1500，管长3～6m3、铸铁管的连接低压燃气铸铁管道的连接，广泛采用机械接口的形式。二、铸铁管唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系9三、PE管优点高、中密度聚乙烯塑料管耐腐蚀性能好、质轻、便于施工（接口少，不用全部开槽，替换铸铁管或钢管时废管不必挖出，将PC管封在其中即可）气密性好、可盘卷等。缺点机械强度低（0.4MPa）、强度受温度影响大（低温质脆，高温质软）、受芳香烃影响（吸收以苯为主的芳香烃化合物，产生溶胀现象，强度降低）、易氧化老化唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系10连接方式¾粘结连接：采用专用树脂胶粘剂¾热熔连接：专门的加热模具¾电熔连接：电熔机需专门的管件不需要管件对于新建天然气管网来讲，推荐采用以钢管和PE管为主。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系11塑料管—电热熔对接管件塑料管—热熔对接管件唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系12第二节燃气管道的附属设备一、阀门¾启闭管道或调节内介质流量的设备，燃气管网系统要求阀门启闭迅速、密封性能好、机械强度高、转动灵活、维修保养方便、经济合理等。燃气管道上常用的有闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀等。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系131、闸阀定义：闸板启闭方向和闸板平面方向平行的阀门特点：流体沿直线通过阀门，所以阻力小，启闭力较小；燃气可反方向流动。但结构复杂，体积大，当存在杂质和异物时，关闭受到阻碍，造成应该停气的管段不能完全关闭。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系14唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系152、旋塞阀定义：靠旋转具有孔道的阀芯启闭阀门。特点：结构简单，外形尺寸小，启闭迅速和密封性能好，但密封面易磨损，启闭用力较（启用时有时得用钳子）大，适用于小管径管道上，常见于室内燃气管道上。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系16唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系17定义：阀瓣启闭时移动方向与阀瓣平面垂直。特点：结构简单，密封性好，制造维修方便，但阻力较大，且不能适应气流方向改变。主要用于管道的节流，安装时需注意方向。3、截止阀唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系18唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系19定义：利用偏心或同心轴阀瓣的旋转进行启闭。特点：体小轻巧，拆装容易，操作灵活轻便，结构简单，造价低廉，但关闭严密性较差。在半启闭状态下阀瓣受力较好，适用于流量调节。4、碟阀唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系20唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系21定义：阀杆上连接一个具有孔道的球体芯，靠旋转球体芯启闭阀门。特点：结构简单，体积小，阻力小，球体芯上孔道直径与其连接的管道内径相等。长输管线上清管经过处的阀门必须用球阀。缺点是球体制造及维修难度大。5、球阀唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系22唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系23以下情况必须设置阀门：以下情况必须设置阀门：1、气源厂出厂管道的起点处2、中压管道各支管处3、储配站进出口管道处4、调压室进出口管道处5、中压管道过河管的两侧6、中压管道穿过铁路两侧7、中压管道每隔2km设分段阀门8、低压管道不设阀门唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系24二、补偿器1、作用：消除涨缩应力；方便阀门拆卸2、安装位置：阀门下侧（按气流方向）3、安装长度：不受力时的实际长度4、常见种类：钢制波形补偿器、橡胶-卡普隆补偿器唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系25波形补偿器波形补偿器补偿量：10mm唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系26„补偿量较大，拉伸时为150mm，压缩时为100mm，且在纵横方向都能变形„多用于山区、坑道和多地震地区的中、低压燃气管道上。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系27三、排水器¾作用：排除燃气管道中的冷凝水、轻质油。¾管道敷设时应有一定的坡度，以便在低处设排水器。¾排水器的间距，要视燃气中的含水量、含油量而定。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系28唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系29唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系30四、放散管作用：排放管道内部的空气或者燃气。在管道投入运行时，利用放散管排出管内的空气；在管道和设备检修时，利用放散管排出管内的燃气。设在阀门井中，在单向供气的管道上安装在阀门之前；在环网中，由于燃气流动方向不定，所以阀门前后都应该安装放散管。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系31„为保证管网的安全与操作方便，地下燃气管道上的阀门一般都设在阀门井中。阀门井要坚固、防水，并且要有一定的空间供人进去检修。五、阀门井唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系32