燃气输配系统论文

燃气输配系统【摘要】提高气体燃料（尤其是天然气能源）在能源结构中的比重，对提高我国能源结构优化以及完成对国际温室气体减排承诺有着而不可替代的重要作用。发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境，防止大气污染、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。城市燃气输配系统的规划、设计、建造和管理，应达到技术先进、经济合理和安全可靠的要求，以保证居民和工业企业正常的用气需要。【关键词】城镇燃气输配系统的组成，城镇燃气管网的分类及其选择，城镇燃气管道的布线，建筑燃气供应系统【引言】城镇燃气输配系统有两种基本方式：一种是管道输配系统；一种是液化石油气瓶装系统。管道输配系统一般由接受站(或门站)、输配管网、储气设施、调压设施以及运行管理设施和监控系统等共同组成。【论述】一、城镇燃气输配系统的组成1、接受站接受站(门站)负责接受气源厂、矿(包括煤制气厂、天然气、矿井气及有余气可供应用的工厂等)输入城镇使用的燃气，进行计量、质量检测，按城镇供气的输配要求，控制与调节向城镇供应的燃气流量与压力，必要时还需对燃气进行净化.2、输配管网输配管网是将接受站(门站)的燃气输送至各储气点、调压室、燃气用户，并保证沿途输气安全可靠。3、燃气储配站储配站的作用一是储存一定量的燃气以供用气高峰时调峰用；二是当输气设施发生暂时故障、维修管道时，保证一定程度的供气；三是对使用的多种燃气进行混合，使其组份均匀；四是将燃气加压（减压）以保证输配管网或用户燃具前燃气有足够的压力。4、燃气调压室调压室是将输气管网的压力调节至下一级管网或用户所需的压力，并使调节后的燃气压力保持稳定。二、城镇燃气管网的分类及其选择1、燃气管道的分类按输气压力分类（低压、中压B、中压A、次按管网形状分类（环状、枝状、环枝状）按用途分类（长距离输气管线、城镇燃气管按敷设方式分类（地下、架空）二、城镇燃气管网及其选择(一)城镇燃气管网系统根据所采用的管网压力级制不同可分为：1.一级系统：仅由低压或中压一级压力级别的管网输配系统。2.两级系统：由低压和中压B或低压和中压A两级组成的管网输配系统。3.三级系统：由低压、中压和次高压或高压三级组成的管网输配系统。4.多级系统：由低压、中压、次高压和高压组成的管网输配系统。(二)采用不同压力级制的必要性1.管网采用不同的压力级制是比较经济的。2.各类用户需要的燃气压力不同。3.消防安全要求。(三)燃气管网系统的选择在选择燃气输配管网系统时，应考虑许多因素，其中最主要的因素有：1.气源情况2.城镇规模、远景规划情况、街区和道路的现状和规划、建筑特点、人口密度、各类用户的数量和分布情况。3.原有的城镇燃气供应设施情况。4.对不同类型用户的供气方针、气化率及不同类型的用户对燃气压力的要求。5.大型燃气用户的数目和分布。6.储气设备的类型。7.城镇地理地形条件，敷设燃气管道时遇到天然和人工障碍物(如河流、湖泊、铁路等)的情况。8.城镇地下管线和地下建筑物、构筑物的现状和改建、扩建规划。9.对城镇燃气发展的要求。设计城镇燃气管网系统时，应全面考虑上述诸因素进行综合，从而提出数个方案进行技术经济比较，选用经济合理的最佳方案。方案的比较必须在技术指标和工作可靠性相同的基础上进行。三、城镇燃气管网系统举例（1）低压单级管网系统（2）中压单级管网系统(3)低压——中压A两级管网系统(4)低压——中压B两级管网系统(5)三级管网系统(6)多级管网系统三、城镇燃气管道的布线1、城镇燃气管道的布线原则(1)布线依据地下燃气管道宜沿城镇道路、人行便道敷设，或敷设在绿化地带内。在决定城镇中不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到下列基本情况：1.管道中燃气的压力。2.街道及其他地下管道的密集程度与布置情况。3.道路现状和规划。4.街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况。5.所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况。6.与该管道相连接的用户数量及用气情况，该管道是主要管道还是次要管道。7.线路上所遇到的障碍物情况。8.土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度。9.该管道在施工、运行和万一发生故障时，对交通和人民生活的影响。由于输配系统各级管网的输气压力不同，其设施和防火安全的要求也不同，而且各自的功能也有所区别，故应按各自的特点进行布置。2、管网的平面布置原则高、中压管网的平面布置低压管网的平面布置3、管道的纵断面布置1.管道埋深地下燃气管道埋设深度主要考虑地面动负荷，特别是车辆重负荷的影响，并在土壤冰冻线以下。2.输送湿燃气的管道，不论是干管还是支管，其坡度一般不小于0.003。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之下，也不得与其他地下设施上下并置。4.在一般情况下，燃气管道不得穿过其他管道本身，如因特殊情况要穿过其他大断面管道(污水干管、雨水干管、热力管沟等)时，需征得有关方面同意，同时燃气管道必须安装在钢套管内。5.燃气管道与其他各种构筑物以及管道相交时，应按规范规定保持一定的最小垂直净距。二、燃气管道穿越公路、铁路、河流等障碍物的方法(一)燃气管道穿越公路燃气管道在穿越一、二、三级公路或城镇主干道时，宜敷设在套管或地沟内。(二)燃气管道穿越铁路燃气管道穿越铁路和电车轨道时，必须采用保护套管或混凝土套管，并要垂直穿越。(三)燃气管道穿(跨)越河流1.燃气管道水下穿越河流2.附桥架设3.管桥跨越四、工业企业燃气管网系统1、工业企业燃气管网系统的构成工业企业燃气输配系统，通常由工厂引入管、厂区燃气管道、车间燃气管道、炉前管道、工厂总调压站或车间调压装置、用气计量装置、安全控制装置等构成。工业企业用户一般由城镇中压或高压管网供气，用气量小(50～150Nm3/h)且用气压力为低压的用户也可以由低压管网供气，应根据具体情况选择最佳的供气方案。大型企业可敷设专用管线与城镇燃气分配站或长输管线连接。常用的系统有两种：一级系统和二级系统。2、工业企业燃气系统的选择与布线(1)系统的选择应考虑下列主要因素1.连接引入管处的城镇燃气分配管网的燃气压力；2.各用气车间燃烧器前所需的额定压力；3.用气车间在厂区分布的位置；4.车间的用气量及用气规模；5.与其他管道的关系及管理维修条件。(2)厂区燃气管道的布线原则五、建筑燃气供应系统1、建筑燃气供应系统的构成建筑燃气供应系统的构成，一般由用户引入管、水平干管、立管、用户支管、燃气计量表、用具连接管和燃气用具所组成。2、高层建筑燃气供应系统对于高层建筑的室内燃气管道系统还应考虑三个特殊的问题。补偿高层建筑的沉降克服高程差引起的附加压头的影响补偿温差产生的变形3、超高层建筑燃气供应系统的特殊处理为防止建筑沉降或地震以及大风产生的较大层间错位破坏室内管道，除了立管上安装补偿器以外，还应对水平管进行有效的固定，必要时在水平管的两固定点之间也应设置补偿器。建筑中安装的燃气用具和调压装置，应采用粘接的方法或用夹具予以固定，防止地震时产生移动，导致连接管道脱落。为确保供气系统的安全可靠，超高层建筑的管道安装，在采用焊接方式连接的地方应进行100％的超声波探伤和100％的x射线检查，检查结果应达到Ⅱ级片的要求。在用户引入管上设置切断阀，在建筑物的外墙上还应设置燃气紧急切断阀，保证在发生事故等特殊情况时随时关断。建筑总体安全报警与自动控制系统的设置。六、燃气管道及其附属设备1、燃气管材钢管适用于各种压力级别的城镇燃气管道和制气厂的工艺管道。但耐腐蚀性较差，必须采取可靠的防腐措施。常用的钢管有普通无缝钢管和焊接钢管。钢管一般可以用螺纹、焊接和法兰等方式进行连接。铸铁管铸铁管具有抗腐蚀性能强、价格便宜的优点。但质脆、笨重、承载应力小、接口气密性较差。常用于中、低压燃气管道。铸铁管按材质分为普通铸铁管、高级铸铁管和球墨铸铁管。铸铁管的连接一般为承插、螺栓压盖和法兰三种方式。塑料管塑料管具有耐腐蚀、质轻、流体流动阻力小、施工简便、气密性好等优点。但塑料管机械强度较低。塑料管可以采用螺纹、承插粘接、承插焊接和电热熔等方式实现连接。其它管材有时还使用有色金属管材，如铜管和铝管。在室内管道上还可使用铝质软连接管和铝塑、钢塑复合管。2、燃气管道的附属设备阀门、补偿器、排水器、放散管、阀门井阀门是用于启闭管道通路或调节管道介质流量的设备。因此要求阀体的机械强度高，转动部件灵活，密封部件严密耐用，对输送介质的抗腐性强，同时零部件的通用性好。阀门的种类很多，燃气管道上常用的有闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀等。补偿器补偿器是调节管线因温度变化而伸长或缩短的配件。常用于架空管道和需要进行蒸气吹扫的管道上。此外，补偿器安装在阀门的下侧(按气流方向)，利用其伸缩性能，方便阀门的拆卸和检修排水器排水器是用于排除燃气管道中冷凝水和石油伴生气管道中轻质油的配件，由凝水罐、排水装置、和井室三部分组成。管道敷设时应有一定坡度，以便在低处设排水器，将汇集的水或油排出。放散管一种专门用来排放管道内部的空气或燃气的装置。放散管设在阀门井中时，在环网中阀门的前后都应安装，而在单向供气的管道上则安装在阀门之前。阀门井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置在阀门井中。阀门井应坚固耐久，有良好的防水性能，并保证检修时有必要的空间。考虑到人员的安全，井筒不宜过深。七、钢燃气管道的防腐1、钢制燃气管道腐蚀的原因化学腐蚀电化学腐蚀杂散电流对钢管的腐蚀细菌作用引起的腐蚀2、钢制燃气管道的防腐方法对于架空钢管，防止外壁腐蚀的方法，通常是在钢管的外壁涂上油漆履盖层，由于内壁的腐蚀并不严重，一般不需作特殊的防腐处理。对于埋地管道，针对土壤腐蚀性的特点，可以从下述三个途径来防止腐蚀的发生和降低采用耐腐蚀的管材，如铸铁管、塑料管等。增加金属管道和土壤之间的过渡电阻，减小腐蚀电流，如采用防腐绝缘层使电阻增大，在局部地区采用地沟敷设或非金属套管敷设等方法。采用电保护法，一般也与绝缘层防腐法相结合，以减小电流的消耗【结论】城镇燃气输配系统有两种基本方式：一种是管道输配系统；一种是液化石油气瓶装系统。管道输配系统一般由接受站(或门站)、输配管网、储气设施、调压设施以及运行管理设施和监控系统等共同组成。提高气体燃料（尤其是天然气能源）在能源结构中的比重，对提高我国能源结构优化以及完成对国际温室气体减排承诺有着而不可替代的重要作用。发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境，防止大气污染、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。城市燃气输配系统的规划、设计、建造和管理，应达到技术先进、经济合理和安全可靠的要求，以保证居民和工业企业正常的用气需要。参考文献[1]哈尔滨建筑工程学院北京建筑工程学院等校合编燃气输配第2版[2]段常责主编燃气输配第3版北京：中国建筑工业出版社[3]同济大学等燃气燃烧与应用第3版北京；中国建筑工业出版社，1989[4]博忠诚，改士达，李振鸣燃气燃烧新装置中国建筑工业出版社v1984[5]姜正侯燃气工程技术手册同济大学出版社[6]日佐用．王光辉．燃气工程．北京：冶金上业出版社[7]黄国洪燃气工程施工北京：中国建筑工业出版社[8]詹淑慧燃气供应中国建筑工业出版社第2版中国期刊网全文数据库中国燃气网中国燃气设备网