液化石油气管道供应设计知识

1、液化石油气管道供应设计知识内容提要:液化石油气及其残液的主要成分液化石油气主要特性城镇液化石油气供应系统组成液态液化石油气采用管道输送时,泵的扬程如何确定?管道中液态液化石油气平均流速、经济流速和最大流速如何确定?地下液态液化石油气管道与建、构筑物和相邻管道之间的水平及垂直净距有什 么要求?液态液化石油气输送管道的敷设方式有什么要求?液态液化石油气管道埋地敷设时,应在哪些地点设里阀门并有什么要求?液化石油气及其残液的主要成分( 1 液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷、丙烯、丁烯;( 2 液化石油气中常含有 C5 以上的碳氢化合物,其沸点在 36 以上,在常 温下不易气化而残留在储罐和钢瓶中,称为

2、残液。残液需进行回收和处理。液化石油气主要特性( l 液化石油气在常温常压下呈气态(常压下沸点为 -42.70.5 ,当压 力升高或温度降低时,很容易变为液态。液化石油气从气态转为液态,体积缩小 250300 倍。液态液化石油气便于 运输、 储存和分配。 气态液化石油气便于使用与燃烧时调节。 可通过减压或加热 等方法使液化石油气由液态转为气态。( 2 气态液化石油气比空气重。在常温常压下,气态液化石油气的密度为空气 密度的 1.52.0倍,所以一旦泄漏到大气中液化石油气易积聚在地势低洼处而 不易扩散,与空气混合后则会形成爆炸气体,遇明火则引发火灾和爆炸事故。 ( 3 气态液化石油气在低于其露点

3、温度时(如:环境温度降低、节流降温、提 高压力等 会出现冷凝现象, 可在容器或管道中产生凝液而影响运行或使用安全。 ( 4 液态液化石油气比水轻,其密度约为水的 0.50.6倍,并随温度的升高 而减小,随温度的降低而增加。液态液化石油气容积(体积膨胀系数比汽油、煤油和水都大,因此液态液化石 油气在储存容器中不能全充满, 必须留有一定的气相空间。 如果液化石油气在容 器内全充满,若温度继续上升,则形成液压缸现象,容器内压力将急聚升高,可 造成容器变形甚至爆破,发生大事故。( 5 在全压力式储存或运输容器中,通常液化石油气呈饱和状态,在常温下具 有较高的饱和蒸气压力 如:在 50 时, 丙烷的饱和

4、蒸气压力为 1.62MPa ( G 。 其饱和蒸气压力随温度的升高或降低而增加或减小, 因此在储存、 运输和使用中 应严格控制温度。 在全冷冻式储存或运输容器中, 由于容器内液化石油气温度很 低, 其饱和蒸气压力极低而近于常压, 虽然容器的隔热措施良好, 但仍然从大气 中吸收微热造成容器内温度上升, 从而压力升高。 所以全冷冻式储存和运输容器 也必须留有足够的气相空间, 并且为了维持容器内液化石油气温度和压力的稳定, 设置相应的保冷系统。( 6 液化石油气的热值较高,其低热值为 45.246.1IMJ /kg 或 92.1121.4 kJ /m 3。 燃烧时所需空气量也大, 其单位体积燃烧所需

5、空气量为人工燃气的 7 8 倍,为天然气的 2.53.0 倍。( 7 液化石油气不仅着火温度低,而且爆炸极限很窄,特别是爆炸下限很低, 一般为 2 %(体积分数左右。在储存或运输容器中和输送管道中的液态液化石 油气产生泄漏而气化,则体积会扩大 250300 倍,极易与周围空气混合形成较 大容量的爆炸气体,遇明火可引发严重的火灾和爆炸事故。城镇液化石油气供应系统组成液化石油气供应系统主要组成部分如下:( l 液化石油气运输系统:包括管道输送、铁路槽车、汽车槽车及槽船运输。 ( 2 液化石油气供应基地:包括储存站、储配站、灌瓶站。( 3 液化石油气气化、混气系统:包括气化站、混气站及供气管道等。(

6、 4 液化石油气瓶装供应系统:按供应规模可分为三个级别。瓶装液化石油气供应站:500010000户,总存瓶容积不宜超过 20m 3。瓶装液化 石油气配送站:10005000户,总存瓶容积不宜超过 6m 3。瓶装液化石油气供应 点:不宜超过 1000户,总存瓶容积不得超过 1m 3。( 5 燃气汽车用液化石油气加气站。综上所述,液化石油气供应可分四种方式。第一种为瓶装液化石油气供应方式。 这种方式是将液态液化石油气在储配站或灌瓶站中进行钢瓶灌装, 然后将其送往 供应站供应用户使用, 这种方式应用最为普遍。 第二种为气态液化石油气管道供 应。 这种方式是将液态液化石油气在气化站内气化, 然后气态的

7、液化石油气通过 管道经调压送人城镇燃气用户使用。 这种方式的供应规模较小, 适用于小区或楼 群气化。 第三种为液化石油气混气管道供应。 这种方式是将液化石油气在混气站 内与空气或低热值可燃气体混合, 成为城镇燃气所要求的掺混气, 经调压通过管 道供应用户。 这种方式适用于中小城市供气, 也可作为城镇管道燃气的过渡气源、 补充气源与调峰系统。 第四种为液化石油气汽车加气。 通过汽车用液化石油气加 气站向汽车充装液化石油气作为车用燃料。液化石油气(液态管道输送系统设施组成液化石油气管道输送系统,是由起点站储罐、计量站、中间泵站、管道及终点站 储罐等组成。输送液态液化石油气管道的设计压力如何确定?管

8、道系统起点最高工作压力如 何计算?( l 输送液态液化石油气管道的设计压力应高于管道系统起点的最高工作 压力。 ( 2 管道系统起点的最高工作压力可按下式计算:Pq = H + Pb式中Pq 管道系统起点的最高工作压力, MPa ;H 所需泵的扬程, MPa ;Pb 始端储罐最高工作温度下的液化石油气饱和蒸气压力, MPa 。4.1.78 液态液化石油气输送管按设计压力如何分级?答:按设计压力可分为 3 级(P 设计压力级 P>4.OMPa ;级 1.6MPa P 4.0MPa ;级 P<1.6MPa 。液态液化石油气采用管道输送时,泵的扬程如何确定?液态液化石油气采用管道输送时,

9、泵的扬程应满足下列要求:(l泵的扬程应大于泵的计算扬程;(2 泵的扬程应保证管道输送过程中, 沿途任何一点的压力都必须高于该点在其 最高输送温度下的饱和蒸气压力。4.1.80液态液化石油气泵的选择应注意哪些问题?答:( l 液态液化石油气管道输送系统通常采用离心油泵。离心油泵样本或铭 牌所给出的性能参数流量、扬程、功率、效率、允许气体余量等系指 +20 时 输送清水的参数。所以输送液态液化石油气时,应进行校核计算;( 2 泵应满足管道输送流量和设计扬程的要求;( 3 应使泵的工作点在高效区内,否则重新选泵或调整管径;( 4 为保证安全运行和便于调度、维修,泵的设置不应少于 2 台,其中 1 台

10、 备用。在设置多台泵时,宜选用同一型号。管道中液态液化石油气平均流速、经济流速和最大流速如何确定?( l 管道中液态液化石油气的平均流速应通过技术经济比较后确定。( 2 管道中液态液化石油气的经济流速范围为 0.81.4 m/s。( 3 为防止液态液化石油气在管道内流动时产生静电危害,管道中液态液化石 油气流速最大不应超过 3 m/s。液态液化石油气管道强度设计系数如何确定?液态液化石油气管道通过的地区,应按其沿线建筑密集程度划分为 4 个地区等 级,地区等级的划分和相应的强度设计系数的确定,应符合 城镇燃气设计规 范 GBS50028-2002 第 5.9.2条5.9.10 条的有关规定。液

11、态液化石油气输送管道的选择原则有哪些?选线的一般原则是:( l 安全可靠:管道的走向和位置应避开地形复杂、地质条件较差的地段。宜 尽量采用地下敷设, 避免或减少架空敷设。 地下液态液化石油气管道与建、 构筑 物和相邻管道之间的水平净距与垂直净距不应小于表 4.1.86-1 与表 4.1.86-2 的规定。( 2 经济合理:在保证安全可靠的条件下,管道长度应短,不占或少占农田。 应尽量减少建、 构物的折迁量和穿越大型障碍物; 力求减少建设投资、 缩短建设 周期、降低输送成本,最大限度地发挥投资的经济效益。( 3 便于施工安装和运用管理:管道的走向宜靠近现状和规划道路。( 4 符合城镇规划要求:在

12、城镇区域内敷设的管道应符合城镇总体规划要求并 应报批。液态液化石油气输送管道的敷设方式有什么要求?( l 液态液化石油气输送管道宜采用埋地敷设,其埋设深度应在土壤冰冻线以 下; 管道的地基宜为原土层。 凡可能引起管道不均匀沉降的地段, 其地基应进行 处理。 ( 2 液态液化石油气输送管道采用地上敷设时,除应符合埋地敷设对地基的要求外, 还应采取有效安全措施。 地上管道两端应设阀门。 两阀门之间应设 管道安全阀,管道安全阀放散管管口距地面不应小于 2.5m 。液态液化石油气输送管道不应穿过哪些地区 ?液态液化石油气输送管道不应穿越居民区、村镇和公共建筑群等人员集聚地区。地下液态液化石油气管道与建

13、、构筑物和相邻管道之间的水平及垂直净距有什 么要求?( l 地下液态液化石油气管道与建、构筑物和相邻管道之间的水平净距不应小 于表 4.1.86 -1 的规定。( 2 地下液态液化石油气管道与建、构筑物和相邻管道之间的垂直净距不应小 于表 4.1.86 -2 的规定。 注: 当执行本表规定有困难时,可按 城镇燃气设计规范 GB50028-2002第 5.9节的有关规定降低管道设计强度系数, 增加管道壁厚和采取行之有效的保护措施,并与主管部门协商后,可适当减小距离; 特殊建、构筑物的防火间距应从其划定的边界线算起; 公路应从路堤侧坡角加护坡和排水沟外边缘以外 lm 或路堑坡顶截水沟、坡顶 9 若无截 水沟时外缘以外 lm 算起。 当地下液态液化石油气管道或相邻地下管道中的防腐有采用外加电流阴极保护时,与相 邻地下管道 (缆线 之间的水平和垂直净距尚应符合国家现行标准 钢质管道及储罐腐蚀控 制工程设计规范 SY 0007 的有关规定。表 4.1.86-2 地下液态液化石油管道与构筑物和地下管道交叉时的垂直净距 电力线 0.30 液态液化石油气管道埋地敷设时，应在哪些地点设里阀门并有什么要求？