燃气输配4.ppt

1 第四章城镇燃气输配系统 4 1城镇燃气输配系统的组成 4 2城镇燃气管网的分类及其选择 4 3城镇燃气管道的布线 4 4工业企业燃气管网系统 4 5建筑燃气供应系统 4 6燃气管道及其附属设备 4 7钢燃气管道的防腐 2 4 1城镇燃气输配系统的组成 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 如图4 1所示 3 图4 1燃气输配系统示意图 4 一 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 二 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 5 三 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 四 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 6 4 2城镇燃气管网的分类及其选择 一 燃气管道的分类 二 城镇燃气管网及其选择 三 城镇燃气管网系统举例 7 一 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 高压b 次高压a 高压b 高压a 道 工业企业燃气管道 8 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 9 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 10 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 11 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 12 三 城镇燃气管网系统举例 13 一 低压单级管网系统 图4 2低压单级管网系统示意图1 气源厂 2 低压储气罐3 稳压器 4 低压管网 14 二 中压单级管网系统 图4 3中压 a 或 b 单级管网示意图1 气源厂 2 储气站 3 中压 a 或 b 输气管网 4 中压 a 或 b 配气管网 5 箱式调压器 15 三 低压 中压a两级管网系统 图4 4低压 中压a两级管网系统1 长输管线 2 城镇燃气分配站 3 中压a管网 4 区域调压站 5 工业企业专用调压站 6 低压管网 7 穿越铁路的套管敷设 8 穿越河底的过河管道 9 沿桥敷设的过河管道 10 工业企业 16 四 低压 中压b两级管网系统 图4 5低压 中压b两级管网系统1 气源厂 2 低压管道 3 压气站 4 低压储气站 5 中压b管网 6 区域调压站 7 低压管网 17 五 三级管网系统 图4 6三级管网系统1 长输管线 2 城镇燃气分配站 3 郊区高压管道 1 2mpa 4 储气站 5 高压管网 6 高 中压调压站 7 中压管网 8 中 低压调压站 9 低压管网 10 煤制气厂 18 六 多级管网系统 图4 7多级管网系统1 长输管线 2 城镇燃气分配站 3 调压计量站 4 储气站 5 调压站 6 2 ompa的高压环网 7 高压b环网 8 中压a环网 9 中压b环网 10 地下储气库 19 4 3城镇燃气管道的布线 一 城镇燃气管道的布线原则 二 燃气管道穿越公路 铁路 河流等障碍物的方法 20 一 城镇燃气管道的布线原则 一 布线依据 二 管网的平面布置 三 管道的纵断面布置 21 一 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 22 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 23 二 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 24 三 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 25 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 26 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 二 燃气管道穿越铁路 三 燃气管道穿 跨 越河流 27 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 28 图4 8敷设在套管内的燃气管道1 燃气管道 2 套管 3 油麻填料 4 沥青密封层 5 检漏管 6 防护罩 29 图4 9燃气管道的单管过街沟1 输气管道 2 原土夯实 3 填砂 4 砖墙沟壁 5 盖板 30 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 31 图4 10燃气管道穿越铁路1 输气管道 2 阀门井 3 套管 4 密封层 5 检漏管 6 铁道 32 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 33 图4 11燃气管道穿越河流1 燃气管道 2 过河管 3 稳管重块 4 阀门井 1 燃气管道水下穿越河流 34 燃气管道在水下穿越河流的敷设方法有 沟埋敷设裸管敷设顶管敷设 为防止水下穿越燃气管道产生浮管现象 必须采用稳管措施 35 图4 12水下沟埋式敷设示意1 管道 2 水泥砂浆 36 2 附桥架设 图4 13附桥架设 37 3 管桥跨越 管桥法系将燃气管道搁置在河床内自建的支架上 如可采用桁架式 拱式 悬索式以及栈桥式 38 图4 14燃气管桥跨越 39 图4 15燃气管道的悬索式跨越1 燃气管道 2 桥柱 3 钢索 4 牵索 5 平面6 抗风索 7 抗风牵索 8 吊杆 9 抗风连杆 10 桥支座 11 地锚基础 12 工作梯 40 4 4工业企业燃气管网系统 一 工业企业燃气管网系统的构成二 工业企业燃气系统的选择与布线三 车间燃气管网系统 41 一 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 42 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 43 图4 16工业企业低压一级管网系统1 工厂引入管总阀门及补偿器 2 厂区燃气管道 3 车间引入管总阀门 4 燃气计量装置 5 车间燃气管道 6 燃烧设备前的总阀门 7 放散管阀门 8 放散管 9 吹扫取样短管 44 图4 17工业企业高 中 压一级管网系统1 工厂引入管总阀门及补偿器 2 厂区燃气管道 3 车间引入管总阀门 4 燃气计量装置 5 车间燃气管道 6 燃烧设备前的总阀门 7 放散管阀门 8 放散管 9 吹扫取样短管 10 总调压站和计量室 45 图4 18工业企业两级管网系统1 工厂引入管总阀门及补偿器 2 厂区燃气管道 3 总调压站和计量室 4 车间调压装置 46 图4 19车间分别调压的两级管网系统1 厂区燃气管道 2 排水器 3 5 阀门井 4 计量室 6 小型阀门井 7 箱式调压装置 8 高 中 中压调压装置 9 高 中 低压调压器门 10 支管 11一车间 12 食堂 13 锅炉房 47 二 工业企业燃气系统的选择与布线 一 系统选择应考虑主要因素 二 厂区燃气管道的布线原则 48 一 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 49 二 厂区燃气管道的布线原则 50 三 车间燃气管网系统 一 车间燃气管网系统的布线原则 二 车间燃气管网系统 51 图4 20设有燃气计量装置的车间环网系统1 车间人口的阀门 2 压力表 3 车间燃气管道 4 过滤器 5 燃气计量表 6 带堵三通 7 计量表后的阀门 8 旁通阀 9 计量表前的阀门 10 车间燃气分支管上的阀门 11 温度计 12 日用气设备前的总阀门 13 支管 14 放散管 15 取样管 52 4 5建筑燃气供应系统 一 建筑燃气供应系统的构成二 高层建筑燃气供应系统三 超高层建筑燃气供应系统的特殊处理 53 一 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 54 图4 21建筑燃气供应系统剖面图1 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 表前阀门 9 灶具连接管 10 燃气灶 11 套管 12 燃气热水器接头 55 图4 22用户引入管1 沥青密封层 2 套管 3 油麻 4 水泥砂浆 5 燃气管道 56 1 引入管用户引入管与城镇或庭院低压分配管道连接 在分支管处设阀门 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 2 水平干管引入管上既可连一根燃气立管 也可连若干根立管 后者则应设置水平干管 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0 003 57 3 燃气立管立管一般应敷设在厨房或靠近厨房的阳台 走廊内 4 用户支管由立管引出的用户支管 在厨房内其高度不低于1 7m 敷设坡度不小于0 002 并由燃气计量表分别坡向立管和燃具 5 用具连接管 又称下垂管 是在支管上连接燃气用具的垂直管段 其上的旋塞应距地面1 5m左右 58 二 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 59 三 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 60 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 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 61 4 6燃气管道及其附属设备 一 燃气管材二 燃气管道的附属设备 62 一 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 63 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 64 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 65 二 燃气管道的附属设备 阀门补偿器排水器放散管阀门井 66 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 阀门 67 图4 25明杆平行式双闸板闸阀图4 26暗杆单闸板楔形闸阀 68 图4 27无填料旋塞 图4 28油密封旋塞阀 69 图4 29截止阀 图4 30球阀 70 图4 31垂直板式蝶阀 71 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 72 图4 32波形补偿器 73 图4 33橡胶 卡普隆补偿器 7