燃气供应工程复习题解

1、2017-2018-1学期燃气供应工程习题试卷分值比例1. 填空题， 20 道每题 1 分，共计 20分2. 简答题， 6道每题 6 分，共计 36 分3. 论述题， 3道每题 10 分，共计 30 分4. 计算题， 1道每题 14 分，共计 14 分、填空题1按能源性质分类，能源可分为：有燃料型能源和非燃料型能源。2列举出四种商品能源：煤、石油、天然气和电能。3列举出四种可再生能源：风能、水能、太阳能和生物质能。、简答题1简述我国城镇燃气规划发展目标？答：建设部制定的建设事业“十一五”规划纲要中指出：大力发展以燃气为主的清洁能源，遵循多种能源、多种途径、因地制宜、合理利用的发展方针，建立安全

2、、稳定、高效的城镇能源供应体系。三、论述题1论述我国天然气供需形势展望。答：按照我国目前经济的发展速度，未来我国对天然气需求量增长迅速，综合多方机构及专家对我国天然气 供需状况的预测结果，无论保守估计还是乐观预测，其结果都显示未来我国天然气的缺口越来越大。解决天然气供需缺口 一方面通过管道从俄罗斯、土库曼斯坦、哈萨 克斯坦等周边国家进口；另一方式可利用我国海岸线长的优势，以LNG的方式从世界各地的液化天然气市场购买。第一章燃气特性、填空题1可作为城镇燃气供应的气源有：天然气、人工燃气和液化石油气。2人工燃气是指以煤或油、液化石油气、天然气等为原料转化制取的可燃气体。3. 液化石油气的主要成分是

3、丙烷、丙烯、丁烷和丁烯，习惯又称C3和C4。4液化石油气的来源有： 炼油厂、石油化工厂、石油伴生气 和凝析气田气。5.天然气脱水方法大体上可分为 溶剂吸收法、固体吸附法 和低温分离法等。 6最适合我国国情的加臭工艺为：计量泵加压式 加臭。7我国90年代后主要使用的加臭剂为：四氢噻吩。二、简答题1、简述石油伴生气的特点。答：石油伴生气也叫 油田气，它是指在地层中溶解在原油中，或者呈气态与原油共存，随原油同时被采出的天然气。其主要成分也是甲烷，其含量约为80%，乙烷、丙烷和丁烷等含量约为15%，此外还有少量的氢、氮、二氧化碳等，热值约为42000kJ/Nm2。2、简述生物质气的特点。答：各种有机物

4、质在隔绝空气的条件下发酵，并在微生物的作用下产生的可燃气体，叫做生物质气（沼气）。生物质气中甲烷含量约为60%,二氧化碳约为 35%，此外，还含有少量的氢、一氧化碳等气体。生物质气的热值约为21000 kJ/Nm2。三、论述题1、论述城镇燃气加臭的要求。答：加臭剂和燃气混合在一起后，应具有持久、难闻且与一般气体气味有明显区别的警示性臭味，极低浓度就可以使人嗅出；（2）加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害； （3）加臭剂能完全燃烧，其燃烧产物不应对人体呼吸有害，并不应腐蚀或伤害与此燃烧产物 经常接触的材料；（4）加臭剂溶解于水的程度不应大于2.5% （质量分数），在通常输气温度下不凝结；加

5、臭剂应有在空气中能察觉的加臭剂含量指标；（6）加臭剂不与燃气的组分发生化学反应。第二章燃气用气量及供需平衡一、填空题1城镇燃气年用气量计算中末预见量主要是指燃气管网漏损量 和规划发展过程中的末预见供气量，一般按年总用气量的 5%估算。2以液态方式储存的燃气主要有：天然气和液化石油气。3. 天然气液化储存方式有地4对于低压储气罐，要考虑储气罐的实际调度容积，一般为公称容积的80%。5燃气储罐的置换介质可用 惰性气体、水蒸气、烟气等。二、简答题1、简述燃气采暖与空调用气的原则。答：在制定城镇燃气供应规划时，如果气源为人工燃气，一般不考虑发展采暖与空调用气； 当气源为天然气且气源充足时，可发展燃气采

6、暖与空调用户，但燃气供应系统应采取有效的调节季节性不均匀用气的措施。三、论述题1、论述高压储气罐的优点和缺点。答：优点：（1）耗钢量小，特别是球型罐，是储存同容量气体中结构最合理，耗钢量最小者；（2）同样量的储气罐中球型高压储气罐输送燃气，特别是在高压制气、 高压净化、高压输配的工艺条件下，用高压储存更为经济合理。占地面积最少；（3）质量较湿式和干式储气罐都轻，基础费用少；属缺点：(1)中、低压供气系统需用压缩机加压方能存入，消耗能源，运行管理费用高; 高压容器，制作安装精度要求高，施工难度大。四、计算题1某市计算月最大日用气量为50万m3/天，气源在一日内连续均匀供气。每小时用气量占日用气量

7、的百分数如下表所示，试确定该燃气供应系统所需要的调峰储气容积。时间0-11-22-33-44-55-66-77-88-99-1010-1111-12(%)1.951.501.412.001.602.914.105.065.205.216.306.44时间12-1313-1414-1515-1616-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24(%)4.904.814.764.755.807.626.154.584.483.222.802.45解：按每日气源供气量为100%计，气源均匀供气，则每小时平均供气量的百分数为100%/24=4.17%。从零时起，计算燃气供

8、应量累计值与用气量累计值，两者的差值即为该小时的燃气储存量，计算结果填入计算表中。根据计算出的最高储存量与最低储存量绝对值之和，即为所需调峰储气容积，即：(13.7%+4.03% )X 500000=17.73% X 500000=88650 ( m3)该城市为平衡高峰日的小时不均匀用气至少需要储存88650m3燃气。计算表(红色部分在考试时给出)小时燃气供 应量的 累计 值%用气量燃气的 储存量%小时燃气供 应量的 累计 值%用气量燃气的 储存量%该小时 内累计值该小时 内累计值0-14.171.951.952.2212-1354.174.9048.585.591-28.341.503.45

9、4.8913-1458.344.8153.394.952-312.501.414.867.6414-1562.504.7658.154.353-416.672.006.869.8115-1666.674.7562.903.774-520.841.608.4612.3816-1770.845.8068.702.145-625.002.9111.3713.6317-1875.007.6276.32-1.326-729.174.1015.4713.7018-1979.176.1582.47-3.307-833.345.0620.5312.8119-2083.344.5887.05-3.718-937

10、.505.2025.7312.0720-2187.504.4891.53-4.039-1041.675.2130.9410.7321-2291.673.2294.75-3.0810-1145.846.3037.248.6022-2395.842.8097.55-1.7111-1250.006.4443.686.3223-24100.002.45100.000第三章 城镇燃气管网系统及站场、填空题1城镇燃气管网按照管网形状分类，可分为环状管网、枝状管网 和环枝状管网 三类。2. 城镇燃气管网按照压力级制分类，可分为单级管网、 二级管网、三级管网和多级管网三类。3燃气管道通过河流时，可以采取从 _

11、水下穿越河底的形式或管桥跨越的形式。4. 门站和储配站总平面应分区布置，即分为生产区和辅助区。5储配站生产区应设置 环形消防车通道，消防车通道宽度不应小于3.5米。二、简答题1. 简述高一中一低三级制管网系统的特点。答：三级系统通常含有中低压两级，另外一级管网是高压或次高压。 高（次高）压管道的输送能力较中压管道更大，所用管径更小。 因采用管道储气或高压储气罐，可保证在短期停电等事故时供应燃气。 因三级制管网系统配置了多级管道和调压器，增加了系统运行维护的难度。2. 简述城镇燃气管网布线 原则。答：城镇燃气干管的布置， 应根据用户用量 及其分布全面规划，宜按逐步形成环状管网供气 进行设计。城镇

12、燃气管道一般采用 地下敷设，当遇到河流或厂区敷设等情况时，也可采用 架空敷设。地下燃气管道宜沿城镇道路敷设，一般敷设在人行便道或绿化带内。三、论述题1.论述城镇燃气门站和储配站的异同。答：城镇燃气门站和储配站是城镇燃气输配系统中的重要组成部分。城镇燃气门站一般具有 接受气源来气并进行净化、加臭、贮存、控制供气压力、气量分配、计量和气质检测等功能。 当接收长输管线来气并控制供气压力、计量，向城镇、居民点和工业区供应燃气时，称之为门站。当具有储存燃气功能并控制供气压力时，称之为储配站。两者在设计上有许多相似之处。第四章燃气管网的水力计算、填空题1.在进行燃气管网的水力计算时，干管和配气管网由于局部

13、阻力占总阻力的比例不大，一般按摩擦总阻力的5%10 %进行估算。2. 附加压头 有正有负，正值相当于动力，负值相当于阻力。3. 管道总阻力等于摩擦阻力损失和局部阻力损失减去附加压头。4. 燃气环状管网水力计算的节点流量法，就是把途泄流量转化为节点流量来表示。、简答题1.简述计算机在燃气管网计算中的运用方法。答：计算机在燃气管网计算中的运用主要是根据燃气管网流动的规律和已知条件，得出管网的流量分配、各管段的燃气流动方向、管径、管段的压降 等，可以采用多种计算机语言编程 程序解决燃气管网的计算问题。三、论述题1论述环状管网与枝状管网的主要区别。答：（1 ）环状管网由一些管道封闭成环，可同时由一条或

14、几条管道给某管段输送燃气，而枝状 管段只能由一条管道供气。（2） 燃气管道成环连接，是为了保证管网工作的可靠性，转输流量的分配也必须考虑到管 网工作的最大可靠性。（3）枝状管道中变更某一管段的直径时，不影响其它管段的流量分配，只导致管道起点压力的改变；环状管网中变更某一管段的直径，就会引起所有其它管段流量的重新分配，并改变管网内各点的压力值。四、计算题1已知天然气密度 p=0.73kg/Nm 3,运动粘度 u15X10-6m2/s,当流量Qo=1OOOm3/h、温度t=15 C 时，100m长的低压燃气管道压力降为85Pa,用公式法求该管道的管径。取钢管绝对粗糙度K=0.17mm。【已知参考公

15、式(1)：参考公式（2）:1065158 一Q00. 2842Q0d5106pl192.2 Q。0. 25d5解：因题中燃气管道管材为钢管，故选取参考公式（ 动假定在紊流状态：2）作为计算公式，由于流量较大，流0. 256. 9106pl192.2 QoQ2d515 / 12代入数据:亜6.91001060. 17I d192. 26151010000. 2510002d50. 73288. 15273. 15解上式得d=259mm,取标准管径d=260mm :校核：Re ud410000.2636001510 690733因Re3500，管内燃气的流动为紊流状态，计算有效。第五章燃气的调压和

16、计量一、填空题1调压器由哪三部分组成：敏感元件、给定压力部件和可调节流阀。2根据作用在薄膜上的给定压力部件，直接作用式调压器可分为三种形式：重块式、弹簧式、压力作用式。3列举三种常用的直接作用式调压器：液化石油气调压器、用户调压器和各种低压 4列举两种常用间接作用式调压器：轴流式调压器和曲流式调压器。5列举四种常用的燃气流量计：容积式流量、速度式流量计、差压式流量计和涡街流量计。、简答题1利用方框图简述调压器工作原理。答：三、论述题1、论述燃气流量计选择的基本条件。答：流量计的选择应从 技术、经济和维护管理三方面加以综合考虑。 技术方面首先要考虑流 量计的实用件和需要满足的计量精度，即流量计的

17、各项技术性能是否符合实际工作条件和计 量要求。经济方面除了考虑流量计的实际价格外，还要考虑它的压力损失、准确度以及安装时的复杂程度。维护管理方面的难易程度是考虑了流量计的技术性能和经济性满足使用要求 后再来判断的。第六章液化石油气供应、填空题1输送液化石油气的管道材料应采用无缝2在运输过程中，要求管道中任何一点的压力都必须高于管道中液化石油气所处温度下的饱和蒸气压，否则液化石油气在管道中气化形成“气塞”。3输送液化石油气的管道中最大流速不应大于3m/s，综合分析，取经济流速 0.81.4m/s。4液化石油气采用槽车槽船运输时，通常采用泵、压缩机、升压器 进行装卸。5液化石油气钢瓶 灌装方法 按

18、机械化、自动化程度可分为手工、半自动化及自动化灌装。6根据液化石油气的气化原理及特点，液化石油气的气化过程可分为 自然气化亟强制气化 两类。二、简答题1简述液化石油气铁路槽车运输的特点。答：铁路运输主要是采用专门的铁路槽车运输，铁路槽车与汽车槽车比较，运输能力较大，运费较低，它与管道运输相比较为灵活。但运行及调度管理复杂， 并受铁路接轨和铁路专用线建设等条件的限制。这种运输方式适用于运距较远，运输量较大的情况。三、论述题1论述液化石油气储配站的储存方法如何选择。答：液化石油气的几种储存方法中， 用固定储罐大量储存液化石油气较为普遍。 具有结构简 单、建造方便，类型多、便于选择，可分期分批建造等

19、优点， 目前在国内广为采用。 在农用、 商业及小工业用户使用时，多采用钢瓶； 在储存容量较小时，多采用圆筒形常温压力储罐 ； 储存容量较大时，多采用球形常温压力储罐。第七章液化天然气供应一、填空题1天然气级联式液化工艺中常用的制冷剂是丙烷、乙烯、甲烷 。2. LNG终端接收站按照储罐中蒸发气体BOG的处理不同有两种工艺流程：一种是BOG再冷凝工艺，另一种是 BOG直接压缩工艺。3. LNG 终端接收站主要设备有：LNG 储罐、气化器、 LNG 泵和LNG 卸料臂等。4应用最广泛的基本负荷型 LNG气化器是开架式 LNG气化器（ORV ），它以水为热源，通 常是海水或电厂的直排热海水，运行成本低

20、廉。5目前通常采用的加热式 LNG气化器是水浴式气化器，而环境式LNG气化器则为空温式气化器。6.LNG储罐的自增压气化器主要包括 经典型、电加热型、回气型和真空型。、简答题1简述液化天然气（LNG ）的主要优点。答：（1）安全可靠：燃点高、爆炸极限高、密度低、扩散迅速。（2 ）清洁环保：有害物质综合排放量低。（3）经济高效：投资少、占地少、储存效率高。（4 ）灵活方便：运输、进口方便。三、论述题1论述液化天然气气化站有哪些消防要求。答：（1 ）气化站的储罐区、气化区、装卸区等生产区与站内外的建构筑物的安全防火距离 必须达到城镇燃气设计规范（ZB 50028 ）的相关要求。（2）储罐之类的工艺

21、设备上必须设置紧急关闭系统，以控制LNG连续释放产生的危害。（3） 对于生产区易产生 LNG溢出和泄漏的部位，应设置 可燃气体泄漏检测仪 及低温检测 仪，并设有报警装置。（4）低温设备和材料必须根据低温条件选定。（5）建设消防给水系统和灭火器配备。（6）建立健全各项规章制度，对员工必须进行操作规程和常规事故处理方法的培训，经考 试合格、取得上岗证后方可上岗。第八章压缩天然气供应一、填空题1. CNG的用途主要有汽车燃料和工业或民用燃料。2压缩天然气系统的设计压力应根据工艺条件确定，且不应小于该系统最高工作压力的1.1倍。3. 向压缩天然气储配站和压缩天然气瓶组供气站运送压缩天然气的气瓶车和气瓶

22、组，在充装 温度为20 C时，充装压力不应大于 20MPa（表压）。4. CNG加气站用的压缩机，排气压力高，排气量小，一般采用往复活塞式压缩机。5. 目前的CNG储气设备分为瓶储式、罐储式和井储式。二、简答题1. 简述压缩天然气供应站工艺 流程。答：根据供气规模的不同，供应站可分为两种工艺。当供气规模较小时，用CNG气瓶车作为储气系统，CNG经两级调压后将压力降至管网运行压力，再经计量、加臭后进入城镇输 配管网；当供气规模较大时，供应站采用天然气储罐储气，站内采用三级调压。三、论述题1.论述压缩天然气储配站的选址及其平面布置要求。答：（1 ）压缩天然气储配站的设计规模应根据城镇各类天然气用户

23、的总用气量和供应本站的压 缩天然气加气站供气能力及气瓶车运输条件等确定。（2）当气瓶车的储气量大于 30000m3时，除采用气瓶车储气外，应建天然气储罐等其他储 气设施。（3 ）压缩天然气储配站站址的选择符合城镇总体规划的要求，应具有适宜的地形、工程地质、交通、供电、给水排水及通信条件。（4）压缩天然气储配站内天然气储罐与站外建、构筑物的防火间距应符合建筑设计防火 规范GB 50016的规定。第九章燃气供应工程技术经济分析一、填空题1燃气调压站的作用半径是从 调压站到零点的平均直线距离。2对于燃气供应系统，不仅要考虑方案中能够用货币形式体现的直接经济效益，还要考虑项目实施后带来的社会效益和环境

24、效益等。二、简答题1简述燃气输配系统的投资费用和运行费用的组成。答：（1）输配系统的投资费用： 燃气管道的投资取决于管道本身造价和建设费用。调压站、燃气储配站、压送站的造价与其类型及容量有关，经计算确定。（2 ）燃气输配系统的运行费用：城市燃气输配系统的运行费用，由下列主要部分构成：折旧费（包括大修费），小修和维护管理费用，加压燃气用的电能或燃料费用。2简述燃气调压站的最佳作用半径的影响因素。答：（1）随调压站造价，计算压力降的增大而增大；（2 ）随管道造价系数，低压管网密度系数和人口密度的增大而减小；（3）影响较大的是调压站造价、管道造价系数及低压管网密度系数；影响较小的是人口密度、每人每小

25、时计算流量；影响最小的是计算压力降。二、计算题1已知供气区域面积F=1.0X 107m2,调压站的造价 B = 20000元，管道造价系数b= 2元/（cm m）, f g= 0.25, f in = 0.18，低压管网的计算压力降 P = 1000Pa，人口密度 N = 400 人/公顷，每人每小时的计算流量 e= 0.1Nm3/（人h），低压管网的密度系数0.015。求调压站的最佳作用半径和调压站数目。0. 388解：将已经条件代入 R04.3B 0. 388 p 0. 0810. 388ln 0.3880. 2450.143b(Ne)（考试时给出）得 R0 = 4.30- 250. 18

26、20000. 3881000.0812.3880. 0150.245( 400 * 0. 1)0143=500m可求得调压站最佳作用半径为500m。调压站数目 n =F/（2R2）=10000/（2*500 2）=20 座。第十章燃气工程施工技术一、填空题1.埋地钢管绝缘层防腐法通常采用石油沥青、环氧煤沥青，聚乙烯热塑涂层等防腐绝缘材料。2天然气转换工程主要包括输配系统的转换和燃具转换两部分。二、简答题1简述新建管线的 置换方法。答：(1) 间接置换法是用惰性气体(常用氮气)先将管内空气置换，然后再输入天然气置换， 在管道中将天然气与空气之间保持一段氮气隔离段。(2) 直接置换法是用天然气输入新建管道内直接置换管内空气。2简述管道的绝缘层一般应满足的基本要求。答：(1) 与钢管的粘结性好，沿钢管长度方向应保持连续完整性；(2) 具有良好的电绝缘性能，有足够的耐压强度和电阻率；(3) 具有良好的防水性和化学稳定性；(4) 具有抗生物细菌侵蚀的性能，有足够的机械化强度、韧性及塑性；(5) 材料来源较充足、廉价，便于机械化施工。第一章燃气输配系统的信息化管理系统一、填空题1.SCADA系统是集远程终端装置