研究天然气转换中的技术问题.doc

天然气转换中的技术问题天然气转换是一项复杂的系统工程，主要包括资料收集、区域划分、用户宣传、输配系统的新建和改造、燃气用具的改造、燃气计量器具的调整等。 压力级制的选择合理确定城市天然气的压力级制，不仅可以降低工程费用，而且有利于日常的输配运行管理。各城市应根据现有输配系统的情况合理选择压力级制。如果原有输配系统规模较小，而天然气到来后，城市燃气将有大规模的发展，则可重建压力级制，充分利用天然气的压能；如果原有输配系统规模庞大，则可选择多种压力级制，即新区新级制，老区老级制，逐步过渡到统一。中压到户已被实践证明是一种节省投资的输配模式，天然气到后应逐步推广应用。铸铁管道的利用铸铁管管材分为灰口铸铁管和球墨铸铁管两种，铸铁管连接方式分为承插式和机械接口两种，其中：承插式铸铁管的密封材料采用水泥麻丝、铅麻丝、橡胶圈和青铅，机械接口铸铁管的密封材料采用橡胶垫圈。如果原有输配系统所输送的是湿燃气，则输送干天然气后，便会发生承插铸铁管道接口漏气问题。水泥麻丝和铅麻丝承插式铸铁管接口的第一道密封材料为麻丝，遇湿会发生膨胀，一旦输送净化脱水的天然气，原来在潮湿燃气中已充分膨胀的填料，将很快变干收缩，发生管道接口漏气。如何利用输送天然气后可能漏气的铸铁管道，可采取下列两种措施：对天然气进行加湿处理或按天然气要求改变原有管道。国外都把天然气加湿处理作为转换初期的过渡措施，逐步对铸铁管道实施改造。对铸铁管（特别是承插式铸铁管）一般采用如下几种方式： 内衬PVC软管法；PE管穿管法；废除原管新埋入钢管或PE管法；凤凰工艺（反转法）；对接口外修及内修法。具体选择上述何种方式时，应视原有管道的内径，内壁清洁程度，埋设管道的地理位置坡度及分支管数量的多少等因素而定，具体设计时应经方案比较确定。地上与户内管道的利用 目前，城市管道燃气地上与户内管大都为镀锌钢管丝扣连接，填料以厚白漆或麻丝白漆为主。水分很少的天然气进入后，填料因水分减少而干燥龟裂，易产生漏气。因此，从安全的角度考虑，转换前必须对接口进行检查并采取防漏措施。目前，国内普遍采用丝扣处外涂特殊密封胶的方法来防止漏气，但采用该方法存在以下缺点：不能保证所有管道*墙侧都能刷到；许多家庭装修后，燃气管道被密封起来，难以实施刷胶。针对上述问题，应研究其他对策，彻底解决漏气隐患。国外已采用内涂树脂方法。 调压器的改造原来输送湿燃气的管道内壁由于施工时管内不够清洁，灰尘及铁锈贴附与管内。而转换后，由于天然气的干燥作用，这些铁锈和施工时带入的泥沙逐渐干燥，随着燃气的流动在管道内飞扬，其结果便使这些尘土堆积在阀门、调压器、储配站设备及管道弯头等处，造成设备的损坏和管道阻塞。天然气在管内运行会使附着于管内壁或管内的杂质、煤焦油等干燥脱落后随天然气进入调压器，造成主调压器关闭不严而使低压压力升高。为防止此类事故发生必须在每个调压器前加装过滤器和超高压安全切断阀。如采用加湿方法则可防止管道内产生灰尘。低压湿式储气罐的优化利用目前，许多城市都建有低压湿式储气罐用于城市燃气的调峰。转换成天然气后，这些储气设施的优化利用主要解决两方面的问题：一是湿式柜的隔湿问题，二是如何利用天然气的压能问题。 由于低压湿式储气罐密封水面积很大，天然气进入后很快被增湿，在输送过程中可能会有冷凝水产生，影响天然气输配系统的正常运行。因此，应研究解决天然气进入湿式储气柜后如何保持干燥的问题。实践证明，采用塑料浮球隔湿，具有一定的效果。天然气来气压力一般较高，应充分利用天然气的压能。利用高压天然气来引射低压储气罐内的天然气，不仅可以节省电能，而且可使已增湿的天然气远离饱和状态，避免在输送过程中产生冷凝水。由于天然气与人工煤气、液化石油气在组份上的差异，其热值、华白数、燃烧势等燃烧特性都截然不同。例如人工煤气中氢气的含量较高，燃烧速度快，易于回火，而天然气以甲烷为主，燃烧速度慢，易于离焰，上述燃气在同一燃具上得出的燃烧特性曲线是不同的，也就是说人工煤气、液化石油气与天然气不具有互换性。因此，只能通过燃具的改造适应天然气的要求。要使燃具达到应有的热负荷，需要更换原来的喷嘴，按天然气确定喷嘴的口径，同时要确保良好的燃烧工况。按天然气设计火孔，调换燃烧器或火盖，改变一次空气吸入量，这样才能获得正常火焰和稳定燃烧，所以应根据各类用户的不同燃具，分别设计制造替换用的喷嘴和燃烧器。由于天然气热值比人工煤气高，人工煤气计量表具用于天然气计量后，将一直处于小量程内使用，准确性差。同时由于天然气热值比液化石油气低，液化石油气计量表用于天然气计量后，将一直处于大量程内使用，并且可能超出量程而损坏计量表具。因此，天然气转换的同时，应考虑原有燃气计量表具的调整和改造，使其处于合理的量程范围内，保证燃气计量准确，维护企业和用户的利益。由于羊皮膜表不能适应天然气的要求，必须全部更换合成橡胶膜燃气表。 对于即将使用天然气的区域，应研究如何合理配置燃气计量表，避免使用天然气后计量不准，增加燃气的供销差率。据已取得的经验可知、转换区域的划分与网管结构、地理环境、人民生活水平、习惯、安全教育、宣传等工作密切相关。区域划分的合理与否将直接影响到供气的安全性及经济性。因此，必须进行全面考虑，认真细致地制定区域划分方案。转换小区是作为转换的基本实施单位。完全划分后，每一小区管网都能与相邻小区完全隔开，从而保证完成转换小区能可*地供应天然气，而未转换的小区能安全可*地供应人工煤气。 若以每周转换12块街坊或小区的话，转换小区宜按30006000户划分。切断阀设置一是为使每个转换小区低压管网与外围小区的连通管切断，以便转换后两个小区互不影响。二是将原煤气中压支、干管切断，而将中压支管与天然气中压管连接。切断阀一般设于气流方向的上游，选择设在管径较小的管道上，以节约投资。转换小区之间设连通管，连通管包括中压和低压管。中压连通管是将中低压调压站与新铺的天然气干管道连通。低压连通管则保证小区在转换前后有充足的气源。 根据国内外转换经验，放散方式有直接放散和燃烧两种。在市区人口密集区采用燃烧、在市区外围直接放散的方式。中压放散点考虑设在调压器前。转换工程实施后待管道输送天然气后，管网可能在某些地方存在薄弱处，一般管道输送干天然气后6个月内最易发生漏气。建议定期进行线路查巡，检漏周期以两周为宜。并研究地下管道接口泄漏的修理及管道的更新技术。随着转换工程的实施，原有燃气供应量将不断减少，天然气的供应量将不断增加。应根据转换进度，合理安排两种气源的供应量，做到产、销平衡。同时供应量的变化，也将对储气调峰设施提出新的要求，因此，必须事先对转换期间人工煤气和天然气的供需平衡进行深入研究，为制订科学合理的转换方案奠定基础。转换工作量大，时间长，天然气的直供利用有一个循序渐进的过程。因此，在一开始大量天然气供应城市的时候，可采用改制或掺混的过渡措施，在一段时间内生产人工煤气。既利用了天然气，又降低了人工煤气生产中的环境污染问题。需要对天然气转换期间人工煤气与天然气的产、供平衡及调峰手段进行研究。为迎接天然气的到来，在天然气到来前的几年内，所有燃气工程都应尽量与天然气接轨，以减少天然气到来后转换的工程量。建议采取以下措施： 煤制气的发展要特别慎重，天然气到来前的气源建设，建议采用液化石油气混空气，将来可直接转换为使用天然气； 管道接口填料采用聚四氟乙烯带或专用煤气接口胶水，保证转换为天然气后丝扣接口