第四章燃气供应

第四章燃气供应第一节燃气供应概述第二节室内燃气供应第三节燃气管道的管材及其附属设备第四节燃气计量表与燃气用具第一节燃气供应概述一、燃气的分类及其性质(一)天然气(1)纯天然气是从气井开采出来的燃气。(2)石油伴生气是伴随石油一起开采出来的石油气。(3)凝析气田气是指含石油轻质馏分的燃气。(4)矿井气是从井下煤层中抽出的燃气。(二)人工燃气1.干馏煤气对固体燃料(煤或木柴)在干馏炉(焦炉)中进行干馏时所获得的煤气称为干馏煤气。2.气化煤气它是以煤或焦炭作为原料，固体燃料在煤气发生炉中进行气化所获得的煤气。3.油制气它是以炼油厂的重油为原料，经裂解后制取的可燃气体。第一节燃气供应概述4.高炉煤气它是冶金厂炼铁时的副产气，主要作为焦炉的加热煤气，以取代焦炉煤气供应城市。(三)液化石油气(四)沼气二、城市燃气的质量要求(1)人工燃气质量指标应符合下列要求：1)低发热值大于14700kJ/Nm3。2)杂质允许含量的指标(mg/Nm3)：焦油与灰尘小于10；硫化氢小于20；氨小于50；荼小于50(冬季)或小于100(夏季)。3)含氧量小于1%(体积分数)。4)CO的含量不宜超过10%(体积分数)。第一节燃气供应概述(2)城市燃气应具有可以察觉的臭味，无臭味的燃气应加臭，其加臭程度应符合下列要求：1)有毒燃气在达到允许的有害浓度之前，应有能察觉的臭味。2)无毒燃气在相当于爆炸下限的20%时，应有能察觉的臭味。三、燃气供应系统的组成1.气源气源就是燃气的来源，是指各种人工燃气的制气厂或天燃气配气站。2.燃气输配系统它是由气源到用户之间的一系列燃气输送和分配设施组成，包括气源、管网、调压室、储配站、控制系统和用户等，各组成部分的关系为：气源→储配站→高、中压管网→区域调压室→用户。3.燃气应用系统它是由入户管、燃气表和燃具等组成。第一节燃气供应概述四、城市燃气管网系统的分类及其选择(一)燃气管道的分类1.根据用途分类(1)长距离输气管线，其干管及支管的末端连接城市或大型企业，作为该供应区的气源点。(2)城市燃气管道：1)分配管道。2)用户引入管道。3)室内燃气管道。(3)企业燃气管道：1)工厂引入管道和厂区燃气管道。2)车间燃气管道。第一节燃气供应概述3)炉前燃气管道。2.根据敷设方式分类(1)地下敷设燃气管道。(2)架空敷设燃气管道。3.根据输气压力分类(1)低压燃气管道：压力小于5kPa。(2)中压燃气管道：压力为0.5～0.15MPa。(3)次高压燃气管道：压力为0.15～0.3MPa。(4)高压燃气管道：压力为0.3～0.8MPa。(5)超高压燃气管道：压力大于0.8MPa。4.按管网形状分类(1)环状管网。第一节燃气供应概述(2)枝状管网。(3)环枝状管网。(二)城市燃气管网系统及其选择1.城市燃气输配系统的构成城市燃气输配系统是从气源厂至用户的一系列燃气设施的总称，其主要作用是把气源厂燃气送至各个用户，以保证不间断地、可靠地向用户供气。(1)低压、中压(或次高压)以及高压等不同压力的燃气管网。(2)城市燃气分配站或压送机站、调压计量站或区域调压室。(3)储配站。(4)电信与自动化设备、电子计算机中心。(1)大中城市：气源厂来的燃气→储配站(在站中设低压燃气贮罐、加压设施)→中压管网→区域调压室→低压管网→用户第一节燃气供应概述(2)小城镇：气源厂来的燃气→储配站→低压管网→用户。2.城市燃气管网系统(1)一级系统。(2)两级系统。1)低压—次高压两级管网系统如图4-1所示，气源为天然气，用长输管线的末端储气。图4-1低压—次高压两级管网系统1—长输管线2—城市燃气分配站3—次高压管网4—区域调压站5—企业专用调压站6—低压管网7—穿过铁路的套管敷设8—穿越河底的过河管9—沿桥敷设的过河管10—用户第一节燃气供应概述图4-2低压—中压两级管网系统1—气源厂2—低压管道3—压送机站4—低压贮气罐站5—中压管网6—区域调压室7—低压管网2)低压—中压两级管网系统如图4-2所示，气源是人工燃气，第一节燃气供应概述用低压贮气罐储气。3)三级管网系统是由低压、中压和高压管网组成，气源是来自长输管线的天然气(也可以是高压的人工燃气)，用高压贮气罐储气，如图4-3所示。图4-31—长输管线2—城市燃气分配站3—郊区高压管道(12MPa)4—贮气罐站5—高中压调压室6—高压管网7—8—中低压调压室9—低压管网10—燃气厂第一节燃气供应概述4)多级管网系统。图4-41—长输管线2—城市燃气分配站3—调压计量站4—贮气罐站5—调压室6—20MPa的超高压环网7—高压管网8—次高压管网9—中压管网10—地下贮气库五、城市燃气管道的布置第一节燃气供应概述1.布置依据地下燃气管道沿城市道路、人行便道敷设或敷设在绿化地带内。1)管道中燃气的压力。2)街道其他地下管道的布置情况。3)街道交通量和路面的结构情况。4)所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况。5)与该管道相连接的用户数量及用气量情况，该管道是主要还是次要管道。6)线路上所遇到的障碍物情况。7)土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度。8)该管道在施工、运行和万一发生故障时，对城市交通和人民生活的影响。第一节燃气供应概述2.城市燃气管道的平面布置高中压管网主要功能是输气，而中压管网还有向低压管网配气的作用。1)高压管道宜布置在城市边缘或市内有足够埋管安全距离的地带，并应连接成环状管网，以提高供气的可靠性。2)中压管道应布置在便于与低压环状管网连接的规划道路上，但应尽量避免沿车辆来往频繁或闹市区的主要交通干线敷设，否则对管道施工和管理维修造成困难。3)中压管网应布置成环状管网，以提高输气和配气的安全可靠性。4)高、中压管道的布置应考虑调压室的布点位置，尽量使管道靠近各调压室，以缩短连接支管的长度。5)从气源厂连接高压或中压管网的管道应采用双线敷设。第一节燃气供应概述6)高、中压管道应尽量避免穿越铁路或河流等大型障碍物，以减少工程量和投资。7)低压管道的输气压力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管道的成环边长一般控制在300～600m之间。8)低压管道直接与用户相连，而用户随着城市建设发展而逐步增加，故低压管道除以环状管网为主体布置外，也允许存在枝状管道。9)燃气管道的布置应根据全面规划、远近结合，以近期为主的原则，做出分期建设的安排。10)低压管道可以沿街道的一侧敷设，也可双侧敷设。11)燃气管道不得在堆积易燃、易爆物品和具有腐蚀性物质的场地下面通过。第一节燃气供应概述12)地下燃气管道与建筑物、构筑物以及其他相邻各种管道之间应保持必要的水平距离，见表4-2。第一节燃气供应概述3.管道的纵断面布置要求(1)地下燃气管道宜埋设在冰冻线以下，其管顶的覆土厚度还应满足下列要求：1)埋设在机动车道下时，不得小于0.8m。2)埋设在非机动车道下时，不得小于0.6m。3)埋设在水田下时，不得小于0.8m。(2)输送湿燃气的管道应有不小于0.3%的坡度，布管时最好能使管道的坡度与地形相适应，在管道的最低点应设排水器。(3)燃气管道不得在地下穿过房屋或其他建筑物，不得平行敷设在有轨电车轨道下，也不得与其他地下设施上下并置。(4)地下燃气管道与其他构筑物以及相邻管道之间的垂直净距见表4-3。(5)室外架空的燃气管道，可沿建筑物外墙或支柱敷设。第二节室内燃气供应一、室内燃气管道系统(一)室内燃气管道系统的组成(二)室内燃气管道的布置原则(1)用户引入管与城市或庭院低压分配管道连接时，在分支处设阀门。(2)输送湿燃气的引入管一般由地下引入室内，当采取防冻措施时也可由地上引入。(3)输送湿燃气的引入管应有不小于0.5%的坡度，坡向城市分配管道。(4)燃气引入管和室内燃气管道不得在卧室、浴室、地下室、易燃易爆品仓库、配电室、变电室、通风机室、潮湿或有腐蚀性介质的房间内。第二节室内燃气供应图4-5室内燃气系统1—用户引入管2—砖台3—保温层4—立管5—水平干管6—用户支管7—燃气计量表8—旋塞阀及活接头9—用具连接管10—燃气用具11—套管(5)引入管穿过承重墙、基础、管沟时，均应设在套管内(图4-6)。第二节室内燃气供应(6)引入管上可连接一根立管，也可连接若干根立管，后者则应设水平干管，水平干管可沿楼梯间或辅助房间的墙壁敷设，坡向引入管，坡度应不小于0.2%。(7)燃气立管一般应敷设在厨房或走廊内。图4-6用户引入管1—沥青密封层2—套管3—油麻填料4—水泥砂浆5—燃气管道第二节室内燃气供应图4-7引入管的铅管补偿接头1—楼前供气管2—阀门3—铅管4—法兰5—穿墙管6—闸井(8)燃气立管的上、下端应装旋塞，其直径一般小于25mm。第二节室内燃气供应(9)立管通过各层楼板处应设套管，套管高出地面至少50mm，套管与管道之间的间隙应用沥青和油麻填塞。(10)由燃气立管引出的用户支管，在厨房内其安装高度不低于1.7m，敷设坡度不小于0.2%，并由燃气表分别坡向立管和煤气用具。(11)燃气用具连接的垂直管段的阀门应距地面1.5m左右。(12)室内煤气管道应为明装，当建筑物或工艺有特殊要求时，也可采用暗装，但应敷设在有人孔的闷顶或有活盖的墙槽内。(13)室内燃气管道应尽量采用镀锌钢管。(14)室内燃气管道若敷设在可能冻结的地方时应采取防冻措施。(15)燃气表宜安装在通风良好，环境温度高于0℃，并且便于抄表及检修的地方。(三)高层建筑物的室内燃气管道系统应考虑的问题第二节室内燃气供应1.补偿高层建筑物的沉降高层建筑物自重大，沉降量显著，易在引入管处造成破坏。2.克服高程差引起的附加压力的影响燃气与空气密度不同，随着建筑物高度增加，附加压头也增大，高层建筑物燃气用具压力增大，影响燃气用具的正常工作。1)若附加压头增值不大，可采取增加管道阻力的办法，以降低其增值。2)高层和低层分设两个供气系统，分区供气，以满足不同高度的燃气用具工作压力的需要。3)设用户调压器，各用户由各自的调压器将燃气降压，达到稳定的、燃气用具所需的压力值。第二节室内燃气供应4)按高层和低层不同的实际燃气压力设计制造专用燃气用具，或改变燃气用具中的个别部件。图4-8燃气立管的补偿装置a)挠性管b)1—燃气立2—挠性管3—波纹管4—法兰第二节室内燃气供应3.补偿温差产生的变形高层建筑物燃气立管的管道长、自重大，需在立管底部设置支墩，为了补偿由于温差产生的胀缩变形，需将管道两端固定，并在中间安装吸收变形的挠性管或波纹补偿装置。1)管道的补偿量第二节室内燃气供应2)管道的补偿装置。二、液化石油气瓶供应第三节燃气管道的管材及其附属设备一、燃气管道的管材二、燃气管道的附属设备(一)阀门1.作用用来启闭管道通路或调节管内流量。2.常用的阀门闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀等。3.选用阀门的要求室内燃气管道：当小于或等于DN50时的燃气管道采用旋塞阀；大于或等于DN75时采用闸阀。(二)补偿器1.作用调节管段伸缩量。2.种类有波形补偿器和橡胶—卡普隆补偿器。3.构造如图4-11、图4-12所示。第三节燃气管道的管材及其附属设备图4-11波形补偿器1—螺杆2—螺母3—波节4—石油沥青5—法兰盘6—套管7—注入孔第三节燃气管道的管材及其附属设备图4-12橡胶—卡普隆补偿器(三)排水器1.作用用来排除燃气管道中的凝结水和天然气管道中的轻质油。第三节燃气管道的管材及其附属设备2.安装要求应安装在燃气管道的最低点，将汇集的水和油排出；排水器之间的距离不大于500m。3.排水器的种类根据燃气管道中的压力不同，排水器分为不能自喷排水器和能自喷排水器。(1)低压排水器(图4-13)。(2)高、中压排水器(图4-14)。图4-15100mm单管闸井构造图1—阀门2—补偿器3—井盖4—防水层5—浸沥青麻6—沥青砂浆7—集水坑8—爬梯9—放散管第三节燃气管道的管材及其附属设备(四)放散管1.作用用来排放管道中的空气或燃气。(1)在管道投入运行时利用放散管排除管内空气，防止管内形成爆炸性的混合气体。(2)在管道或设备检修时，利用放散管排除管内的燃气。2.安装位置一般装在闸井阀门前。(五)闸井