天然气基础与安全知识教材.doc

基 础 知 识第一章 燃气基础知识与输配方式第一节 基 础 知 识一、常见词汇1.GAS气体的英文2.NG天然气的英文缩写3.CNG压缩天然气的英文缩写4.LPG液化石油气的英文缩写5.LNG液化天然气的英文缩写二、相关术语1.密度（）：质量与体积的比值。2.比重（S）：气体比重为气体密度与空气密度的比值。S=/1.293液体比重为液体密度与水的密度的比值。S=/1=3.比热：单位数量的某物质在温度变化1时所吸收（或放出）的热量。4.燃烧势：燃烧速度指数。5.热值：标米燃气完全燃烧所放出的热量称为该燃气热值。分为高热值和低热值，工程应用上一般采用热值。6.着火温度：是指可燃气体和空气（或氧气）的混合物开始进行燃烧反应的最低温度。7.爆炸极限：可燃气体和空气（或氧气）的混合物发生着火以致引起爆炸的浓度范围称为爆炸极限。其最低浓度称为下限，最高浓度称为上限。8.爆炸性气体环境：大气条件下，易燃的气体、蒸汽或薄雾与空气的混合物，点燃后燃烧将有全范围传播的环境。9.燃点、闪点、自燃点：燃点：按照标准试验方法，引燃爆炸性气体混合物的最低温度叫燃点。闪点：标准条件下，能够使液体释放出足够的蒸汽而形成能发生闪燃的爆炸性气体混合物的液体温度叫闪点。自燃点：可燃物质达到某一温度时，与空气接触、无需引火即可剧烈氧化而自行燃烧的最低温度。10.调峰气：为了平衡用气量高峰，供作调峰手段使用的辅助性气源和储气。11.月高峰系数：计算月的平均日用气量和年的日平均用气量之比。1.日高峰系数：计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比。13.小时高峰系数：计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日平均小时用气量之比。14.调压箱（调压柜）：将调压装置放置于专用箱体。设于用气建筑物附近，承担用气压力的调节。包括调压装置和箱体。悬挂式或地下式箱称为调压箱，落地式箱称为调压柜。15.压缩天然气储配站：具有将槽车、槽船运输的压缩天然气进行卸气、加热、调压、储存、计量、加臭后，送入城镇燃气输配管道功能的站场。16.压缩天然气瓶组供应站：采用压缩天然气气瓶组作为储气设施，具有将压缩天然气卸气、调压、计量和加臭后，送入城镇燃气输配管道功能的设施。17. 城镇燃气：从城市、乡镇或居民点中的地区性气源点，通过输配系统供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户公用性质的，且符合本规范燃气质量要求的可燃气体。城镇燃气一般包括天然气、液体石油气和人工煤气。18.加臭剂：一种具有强烈气味的有机化合物或混合物。当以很低的浓度加入燃气中，使燃气有一种特殊的、令人不愉快的警示性臭味，以便泄漏的燃气在达到其爆炸下限或达到对人体允许的有害浓度时，即被察觉。19.压缩天然气瓶组：具有压缩天然气加（卸）气系统和安全防护及安全放散等设施，固定在瓶筐上的多个压缩天然气瓶组合。20.压力管道：利用一定的压力输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于.PMa的气体，液化气体蒸气介质或可燃、易燃、有腐蚀性，最高工作温度或等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于mm的管道。三、压力换算1kPa=103Pa 1kgf/cm2=105 1MPa=106Pa 1mbar=102Pa1bar=11kgf/cm2=105 1mmH2O=10Pa 1mmHg=133Pa四、燃气分类1、天然气天然气组分以甲烷为主，是埋藏在地下的可燃气体，是优质的燃料气。热值是87009000 KCal/m3，密度是0.7174Kg/Nm3。按气源分：气田气（纯天然气）从天然气气井开采出来的可燃气体石油伴生气是石油开采过程中析出的气体，在分离器中由于压力降低而进一步析出。凝析气田气含石油轻质馏分的气体。矿井气从煤矿矿井中抽出的可燃气体煤层气-是成煤过程中所产生并聚集在合适地质构造中的可燃气体，主要成分是甲烷。按存在状态分：气态天然气 液化天然气体积为气态时1/600 压缩天然气体积为气态时1/2502、人工煤气固体干馏燃气：主要成分为CH4、H2固体燃料气化煤气：压力气化煤气、水煤气、发生炉煤气。 压力气化煤气主要成分为CH4、H2 水煤气、发生炉煤气主要成分为CO、H2油制气：按制取方法不同，分两种：重油蓄热热裂解制气，主要成分为CH4、C2H4、C3H6；重油蓄热催化裂解制气，主要成分为CH4、H2、CO。高炉煤气3、液化石油气（1）来源：液化石油气是在开采和炼制石油过程中，作为副产品获得的以C3、C4为主要成分的碳氢化合物；（2）组分：液化石油气主要成分为丙烷、丙烯、丁烷、丁烯，还有少量的戊烷；（3）状态：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；（4）状态参数及特点a、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倍，所以一旦泄露到大气中液化石油气易积聚在地势低洼处不易扩散，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。液态液化石油气比水轻，其密度为水的0.50.6倍，并随温度的升高而减小，随温度的降低而增加。b、液化石油气的热值较高，其低热值为45.246.1MJ/Kg或92.1121.4KJ/m3。燃烧时所需空气量大，其单位体积燃烧所需空气量是人工煤气的78倍，天然气的2.53倍。4、沼气（生物气）：各种有机物在一定温度、湿度、酸碱度和隔绝空气的条件下，经过微生物发酵分解作用而产生的一种以甲烷为主要成分的可燃气体。五、燃气爆炸极限液化石油气 28%天然气 515%人工煤气 4.535.8%形成爆炸的条件：与空气（或氧气）混合；密闭空间；明火或静电第二节 燃气输配一、城镇燃气的气质要求1、焦油和灰尘 10mg/Nm32、萘 冬季50mg 夏季100mg3、硫化物 20mg/Nm34、氨 50mg/Nm35、CO 10%二、燃气生产与使用平衡方法1、改变气源的生产能力和设置机动气源；2、利用缓冲用户和发挥调度作用；3、利用储气设备。三、长输管线1、长输管线设计要求均采用钢管敷设2、线路选择要求遵守长输管线安全防火距离；管道敷设尽量取直，尽可能通过开阔地区和地势平坦的地区；避免穿越矿藏区、风景名胜区、种植园；避免穿越大型河流、沼泽、盐碱地等地质复杂的区域；尽量靠近公路敷设，少占耕地，方便运行管理和维修；与重要铁路平行时，距离30m，穿越铁路时设复线，并设套管，套管设放散。四、城镇燃气管网系统1、管线敷设方式：埋地、架空2、管道输送压力划分名称压力（MPa）高压燃气管道A2.5P4.0B1.6P2.5次高压燃气管道A0.8P1.6B0.4P0.8中压燃气管道A0.2P0.4B0.01P0.2低压燃气管道P0.013、城镇燃气输配系统门站加臭装置计量装置中压管网调压装置庭院管道居民楼燃气灶1）门站、储配站一般由储气罐、加压机房、调压计量间、加臭间、变电室、配电间、控制室、水泵房、消防水池、锅炉房、工具库、油料库、储藏室以及生产和生活辅助设施等组成。2）门站的作用：接收长输管道来气，并根据需要进行净化、调压、计量、加臭及向城镇燃气输配管网或储配站输送燃气。3）储配站的主要作用：接收由气源或门站供应的燃气，并根据需要进行净化、储存、加压、调压、计量、加臭后向城镇燃气输配系统输送燃气。通常门站与储配站建设在一起，可以节约投资、节省占地、便于运行管理。储配站内装机总台数不宜过多。每15台压缩机宜另设1台备用。4）调压站在城市燃气管网系统中是调节和稳定管网压力的设施。通常由调压器、阀门、过滤器、安全装置、补偿器、旁通管及测量仪表等组成。5）门站和储配站的工艺设计应符合下列要求：（1）功能应满足输配系统调峰的要求；（2）站内应根据输配系统调度要求分组设置计量和调压装置，装置前应设过滤器；门站进站总管上宜设置分离器；（3）调压装置应根据燃气流量、压力降等工艺条件确定设置加热装置；（4）站内计量调压装置和加压装置应根据工作环境要求或在厂房内布置，在寒冷或风沙地区宜采用全封闭式厂房；（5）进出站管线应设置切断阀门和绝缘法兰；（6）储配站内进罐管线上宜设置控制进罐压力和流量的调节装置；（7）当长输管道采用清管工艺时，其清管器的接收装置宜设在门站内；（8）站内管道上应根据系统要求设置安全保护及放散装置；（9）站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修；（10）其爆炸危险区域等级和范围的划分宜符合规定；（11）相关厂房和装置区内应装设可燃气体浓度检测报警装置；（12）储气罐和压缩机间、调压计量间等具有爆炸危险地生产用房应有防雷接地设施；（13）压缩机间、调压计量间等具有爆炸危险地生产用房应符合现行的国家标准建筑设计防火规范GB50016的“甲类生产厂房”设计的规定。6）燃气加压设备的选型应符合下列要求：（1）储配站燃气加压设备应结合输配系统总体设计采用的工艺流程、设计负荷、排气压力及调度要求确定；（2）加压设备应根据吸排气压力、排气量选择机型。所选用的设备应便于操作维修、安全可靠，并符合节能、高效、低震和低噪音的要求；（3）加压设备的排气能力应按厂方提供的实测值为依据。站内加压设备的型式应一致，加压设备的规格应满足运行调度要求，并不宜多于两种。7）压缩机间的工艺设计应符合下列要求：（1）压缩机宜按独立机组配置进、出气管、阀门、旁通、冷却器、安全放散、供油和供水等各种辅助设施；（2）压缩机的进、出气管宜采用地下直埋或管沟敷设，并宜采取减震降噪措施；（3）管道设计应设有能满足投产置换，正常生产维修和安全保护所必须的附属设备；（4）压缩机宜采取单排布置；（5）压缩机之间及压缩机与墙壁之间的净距不宜小于1.5m；（6）重要通道的宽度不宜小于2m；（7）机组的联轴器及皮带传动装置应采取安全防护措施；（8）高出地面2m以上的检修部位应设置移动或可拆卸式的维修平台或扶梯；（9）维修平台及地坑周围应设防护栏杆。8）调压站与调压装置（1）调压箱（悬挂式）a、箱底距地坪的高度宜为1.01.2m，可安装在建筑物的外墙或悬挂于支墩上，当安装在用气建筑物的外墙时，调压器的进出口管径不宜大于DN50；b、到建筑物的的门、窗或其他通向室内孔槽的水平净距应符合：调压器进口压力不大于0.4MPa时，不应小于1.5m；调压器进口压力大于0.4MPa时，不应小于3.0m；调压箱不应安装在建筑物的窗下和阳台下的墙上；不应安装在室内通风机进风口墙上；c、墙体应为永久性的实体墙，耐火等级不应低于二级。（2）调压柜（落地式）应单独设置在牢固的基础上，柜底距地坪高度宜为0.3m。4、城镇燃气管网系统种类城镇燃气输配系统的主要部分是燃气管网，根据所采用的管网压力级制不同可分为：1）一级系统：仅用低压管网来分配和供给燃气，一般只适用于小城镇的供气系统。如供气范围较大时，则输送单位体积燃气的管材用量将急剧增加。2）二级系统：由低压和中压或低压和次高压两级管网组成。3）三级系统：包括低压、中压（或次高压）和高压三级管网组成。4）多级系统：由低压、中压、次高压和高压管网组成。5、采用不同压力级别管网供气的原因：1）城市规模2）经济性3）各类用户所需的压力不同4）环境限制6、燃气管网选择要考虑的因素：1）气源情况，气质情况2）城市规模，城市远景规划情况3）原有城市燃气供应状况4）不同用户的压力要求5）工业用户的数量和特点6）储气设备的类型工艺7）地理状况8）城市地下管线和构筑物的状况9）材料、设备状况第三节 压缩天然气供应一、基本性质1、压缩天然气的质量应符合现行国家标准车用压缩天然气GB18047的规定。2、压缩天然气的运输可采用汽车载运气瓶组或拖挂气瓶车；也可采用船载气瓶组或气瓶车水上运输。3、城镇压缩天然气供应系统的压缩天然气工作压力不大于25MPa，工作温度为-4050。4、气瓶组充装压力宜为20 MPa。5、压缩天然气工艺流程气田或天然气气源地高压气体运输车压缩天然气卸车装置调压计量装置加臭装置城区中压管网中压支管调压柜（箱）庭院低压管道计量装置用户二、常用术语1、压缩天然气供应：利用气体可压缩的特点，将燃气加压压缩充装到高压气瓶中，并运输至用户，供远离燃气管道的边缘城镇的居民使用的供气方式。2、加气母站：可为车载储气瓶充装压缩天然气的加气站。3、加气子站：用车载储气瓶运送压缩天然气为汽车进行加气作业的加气站。4、加气母站工艺简介：天然气直接通过输气管网进入CNG加气母站后，天然气通过脱硫处理后，经调压器、缓冲装置后进入压缩机，再经过脱水处理后到控制盘控制后分两路。一路通过加气柱子站运转拖车加气。另一路可对站用储气装置充气，嵵可直接给CNG汽车加气。当车辆充气时，因被充装车辆气瓶压力较低，控制盘将首先从压缩机后取气，通过加气机直接给汽车加气；当其压力差低于设定值，控制盘根据加气需要从站用储装置内取气，通过加气机为汽车补气、补压（压力不足时自动倒瓶）。当汽车内的储气瓶压力达到MPa时，自动停止加，整个运行过程全部是在可编辑逻辑控制器的指令下，通过控制盘的气动阀门开启或关闭自动完成。、加气子站工艺简介：CNG运转拖车在母站充气后运至加气子站，天然气通过卸气柱后分为两路，一路进入压缩机，可对站用储气瓶组充气至PMa，另一路到控制盘控制，可直接给CNG汽车加气。当车辆充气时，因被充装车辆气瓶压力较低，与槽车内气体压差较大，控制盘将首先从运转拖车内取气，通过加气机直接给汽车加气；当其压力差低于设定值时，优先/顺序控制盘根据加气需要从站用储气瓶内取气，通过加气机为汽车补气、补压（压力不足时自动倒瓶）。当汽车内的储气瓶压力达到MPa时，自动停止加气，整个运行过程全部是在可编程逻辑控制器的指令下，通过控制盘的气动阀门开启或关闭自动完成。三、压缩天然气瓶组供气站适用于汽车运输气瓶组至本站，采用气瓶组做为储气设施，经卸气、加热、调压、加臭，通过管道向城市居民小区用户、商业用户或小区用户供气。1、气瓶最大储气水容积不应大于4m3；2、气瓶最大储气容积不应大于1000m3；3、气瓶组储气容积应按1.5倍计算月平均日供气量确定；4、压缩天然气瓶组供气站宜设置在供气小区边缘，供气规模不宜大于1000户；5、气瓶组应在站内固定地点设置；6、气瓶组及天然气放散管管口、调压装置至明火、散发火花的地点和建、构筑物的防火间距符合规定；7、气瓶组可与调压计量装置设置在一起，也可采用撬装设备；8、压缩天然气瓶组供气站的生产厂房及其他附属建筑物的耐火等级不应低于二级；9、气瓶组的气瓶应符合国家有关现行和标准；10、压缩天然气瓶组供气站应设置燃气浓度检测报警系统。气瓶组及天然气放散管管口、调压装置至明火散发火花的地点和建、构筑物的防火间距（m）名称项目气瓶组天然气放散管管口调压装置明火、散发火花的地点252525民用建筑、燃气热水炉间181812重要公共建筑303024道路（路边）主要101010次要555四、压缩天然气管道及管件安装要求1、压缩天然气管道应采用高压无缝钢管；2、压缩天然气管道、管件、阀门、法兰、垫片及设备的设计压力或压力级别不应小于系统的设计压力，其材质应与天然气介质相适应；3、室外压缩天然气管道宜采用埋地敷设；4、室外采用双卡套接头连接的压缩天然气管道及室内压缩天然气管道宜采用管沟敷设；5、压缩天然气加气柱和卸气柱的加气、卸气软管应采用耐天然气腐蚀的气体承压软管；软管的长度不应大于6.0m，有效作用半径不应小于2.5m。第四节 液化天然气（LNG）简介一、前言随着我国“西气东输”工程的蓬勃开展，全国性的天然气利用热已经掀起。天然气作为目前世界上最佳能源，在我国城市气源的选择中已被高度重视，大力推广天然气已成为我国的能源政策。但由于天然气长距离管道输送的工程规模大，投资高、建设周期长，短时间内长输管线难以到达大部分城市。利用高压，将天然气体积缩小约250倍（CNG）进行运输，然后将其降压的方式解决了部分城市的天然气气源问题。而应用超低温冷冻技术使天然气变为液态（体积缩小约600倍）、采用超低温保冷槽罐，通过汽车、火车、轮船等方式远距离输送天然气、然后经超低温保冷储罐储存、再气化的LNG供气方式与CNG方式相比，输送效率更高，安全可靠性能更强，能够更好的解决城市天然气气源问题。二、定义液化天然气(LiquifiedNaturalGas，简称LNG)，主要成分是甲烷,被公认是地球上最干净的能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的重量仅为同体积水的45%左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，利用液化天然气船运送。燃烧后对空气污染非常小，而且放出热量大，所以液化天然气好。它是天然气经压缩、冷却，在-162度下液化而成。其主要成分为甲烷，用专用船或油罐车运输，使用时重新气化。三、LNG技术LNG产业链包括天然气的液化（LNG的生产）、运输、储存、气化、供气和应用几个环节。LNG工艺流程示意图 1、LNG的运输我国目前现有LNG运输均采用汽车槽车。单辆槽车最大LNG水容积37m3，LNG运输能力22000 Nm3气态天然气，槽车设计压力0.8MPa，运行压力0.3MPa。经跟车实测，运行中LNG槽车内的压力基本不变，短时停车上涨0.02MPa左右，途中安全阀无放散现象，LNG几乎无损失。LNG公路运输费用大概在0.40.6元/Nm3.千km。2、LNG储罐LNG储罐是气化站中的关键设备，其绝热性及密封性的好坏直接影响到LNG的蒸发和泄漏速度，即LNG的损耗速度和使用率。储罐的性能参数主要有真空度（Vaccum）、漏率（Leakage）、静态蒸发率（Static vaporation rate）。作为低温容器，LNG储罐必须满足国家及行业标准中的相关技术要求。储罐的真空封结度反映储罐的真空性，但真空度随时间推移而降低；储罐的漏率影响储罐真空寿命，即储罐真空度的变化速度；静态蒸发率则能够较为直观的反映储罐在使用时的保冷性能。3、LNG的气化 LNG气化为吸热过程，根据热媒的不同，有海水、空温、水浴等气化方式。目前国内LNG气化站都采用空温式和水浴式结合的二级气化方式。空温式换热器直接利用自然空气进行换热，不需要附加能源，其气化能力主要决定于换热面，因此，通常采用翅片的形式。水浴式换热器是空温式换热器的补充，只是在冬季外界温度较低，利用自然气化无法保证天然气温度的情况下才使用，在南方（如龙川）冬季气温较高，基本不需要使用。换热器的规格主要决定于高峰小时燃气流量，单台气化能力最高可达3000立方米/小时，通常要考虑备用，可以切换使用。气化站中的储罐增压器、BOG加热器、EAG加热器等设备也采用空温式换热器。4、LNG的预冷与进液LNG气化站设备、管道施工完成后，由于超低温及LNG特殊要求，在正式投产之前，必须采用中间介质进行低温预冷，经过预冷检验调试合格后方可接收LNG，其过程也是对设备及工程的检验。通常采用液氮作为预冷介质。气化站内的主要设备有LNG储罐、BOG（蒸发气）罐、气化器、增压器、BOG加热器、EAG（放散排空气体）加热器及相关工艺管道及管件，LNG储罐的预冷是气化站预冷中的主要内容。在预冷及进液过程中，对温度、压力、进液速度、置换时间及操作步骤应科学安排和严格控制。防止出现局部急冷、超压、封闭管段内液体激烈气化膨胀、进液不均匀致LNG分层翻滚等现象而导致设备及管道的损坏。实际操作过程中，可通过上下进气、升压降压、快慢流速等措施加快换热，缩短预冷时间；根据自增压、减压放散、控制进气速度及进气方式等措施达到对压力的控制。所需预冷介质的量根据储罐的容积及数量通过冷量计算而定。通常一个50立方米低温储罐预冷约需要消耗510m3的液氮。对于一个气化站来说，液氮冷能的充分利用可以减少站内预冷所需的液氮量。通达公司在实际操作中，利用一次换热后LNG罐中的氮气对其余设备进行二次换热预冷，甚至进行三次换热，节约了液氮耗量及预冷时间，达到了很好的效果。因此，液氮的耗量及预冷时间与气化站的规模并不成正比，其关键是液氮冷能的多次利用。 预冷的几个技术参数： 进液温度：低于-80 储罐压力：0.30.55Mpa进液速度：3分钟/m3预冷时间：约45小时/罐（50m3罐） 液氮耗量：约10m3（50m32储罐）约13m3（50m33储罐）5、安全环保性能气态天然气密度比空气轻，泄漏后容易扩散，而液化石油气反之；天然气的爆炸极限为515%，其下限较液化石油气的1%要高，也就是说，引起爆炸的气体泄漏量要大，危险性要小一些；另外，LNG在低温下储存，更安全。气化站内，LNG储罐采用自力降压、压力报警手动放空、安全阀起跳三层保护措施，同时，储罐液相进出口及出站总管设有紧急切断装置，保证了站内安全。天然气在液化过程中脱除了H2O、重烃类、H2S等杂质，比一般天然气更加纯净，燃烧更完全，是最清洁的能源之一。 四、LNG的基本组成及基本性质不同LNG工厂生产的产品组成有所不同，这主要取决于生产工艺和气源气的组成。按照欧洲标准ENll60的规定，LNG的甲烷含量应高于75，氮含量应低于5。LNG的性质随组分变化而略有不同，一般商业LNG的基本性质为：在-160与01MPa下，LNG为无色无味的液体，其液相密度约为430kg/m3，燃点为650，热值一般为38MJ/m3左右，在-160时的汽化潜热约为510KJ/kg，爆炸极限为515，压缩系数为0.740.82。五、LNG的主要优点LNG的主要优点表现在以下方面：(1)安全可靠。LNG的燃点比汽油高230，比柴油更高；LNG爆炸极限比汽油高2.54.7倍；LNG的相对密度为0.47左右，汽油为0.7左右，它比空气轻，即使稍有泄漏，也将迅速挥发扩散，不至于自燃爆炸或形成遇火爆炸的极限浓度。（2）清洁环保。根据取样分析对比，LNG作为汽车燃料、比汽油、柴油的综合排放量降低约85左右，其中CO排放减少97、HC减少7080、NOX减少3040、CO2减少90、微粒排放减少40、噪声减少40，而且无铅、苯等致癌物质，基本不含硫化物，环保性能非常优越。因此，LNG是一种洁净的能源。(3)经济高效。LNG液化后体积大约缩小为气态天然气的1625，其储存成本仅为气态天然气的17016，其投资省、占地少、储存效率高。此外，LNG携带的冷量可以部分回收利用。(4)灵活方便。LNG通过专门的槽车或轮船可以将大量的天然气运输到管道难以到达的任何用户，不仅比地下输气管道节省投资，而且方便可靠、风险性小、适应性强。六、LNG的主要用途(1)解决边远地区的能源供应。LNG可以通过地面或水上运输工具运输到远离天然气田的边远能源消费地，从而取代地下远距离管道输送，节省大量管线及站场建设的投资。(2)解决边远气田的开发或天然气回收。利用LNG方式，可以有效解决远海、荒漠地区等边远气田的开发及其天然气回收。(3)天然气调峰。由于民用用户季节或日用气量波动、工业用户或LNG厂本身检修或改造以及输气管网发生故障等因素都将造成定期或不定期的供气不平衡，建设LNG储罐可有效地削峰填谷。对于高峰负荷型LNG工厂，一般建在用户附近，调节工业与民用天然气的不均衡负荷，确保供气的安全与平稳。(4) LNG冷量回收利用。LNG在常温下携带有大约836Jkg的冷量，不仅可以利用这些冷量来液化和分离空气，生产液氧、液氮或干冰，而且还可以用来发电、冷藏冷冻物品、低温破碎处理工业废弃物、淡化海水等。(5)生产LNG副产品。在LNG生产过程中的不同阶段，可分离出C2、C3、C4、C5、C5+烃类以及H2S、H2等化工原料及燃料，由于氦(He)的液化温度为-269，当温度降到-162时天然气将全部液化成LNG，因此LNG与氦(He)可以联产，这不仅节省投资、降低操作费用，而且提高了装置的操作灵活性。(6)LNG用作燃料。天然气在液化之前除去了酸性气体、重烃、水、汞等有害成分，它除了用作发电厂、工厂、家庭用户的燃料外，其中甲烷还可用来制造肥料、甲醇溶剂及合成醋酸等化工产品，而乙烷和丙烷可以通过裂解来生产乙烯及丙烯等塑料原料。所以，LNG是一种优质的化工原料和民用燃料。第二章燃气管道焊接第一节管 道 连 接一、一般规定（一）管道连接前应对管材、管件及管道附属设备按设计要求进行核对，并应在施工现场进行外观检查，管材表面伤痕深度不应超过管材壁厚的10%，符合要求方准使用。（二）聚乙烯管材、管件的连接和钢骨架聚乙烯复合管材、管件的连接，必须根据不同连接形式选用专用的连接机具，不得采用螺纹连接和粘接。连接时，严禁使用明火加热。（三）聚乙烯管道系统连接还应符合下列规定：1聚乙烯管材、管件的连接应采用热熔对接连接或电熔连接（电熔承连接、电熔鞍型连接）；聚乙烯管道与金属管道或金属附件连接，应采用法兰连接或钢塑转换接头连接，采用法兰连接宜设置检查井；2不同级别、熔体质量流动速率差值不小于0.5g/10min（190，5kg）的聚乙烯原料制造的管材、管件和管道附件，以及焊接端部标准尺寸比（SDR）不同的聚乙烯燃气管道连接时，必须采用电熔连接；3公称直径小于90mm的聚乙烯管道宜采用电熔连接。（四）、 钢骨架聚乙烯复合管材、管件连接，应采用电熔承插连接或法兰连接；钢骨架聚乙烯复合管与金属管或管道附件（金属）连接，应采用法兰连接，并应设置检查井；（五）管道热熔或电熔连接的环境温度宜在-545范围内，在温度低于-5或风力大于5级的条件下进行热熔和电熔连接操作时，应采取保温、防风措施，并应调整连接工艺；在炎热夏天进行热熔和电熔连接操作时，应采取遮阳措施。（六）管材、管件存放处与施工现场温差较大时，连接应将管材、管件在施工现场放置一定时间，使其温度接近施工现场温度。（七）管道连接时，聚乙烯管材切割，应采用专用割刀或切管工具，切割端面应平整、光滑、无毛刺，端面应垂直于管轴线；钢骨架聚乙烯复合管切割应采用专用切管工具，切割后，端面应平整、垂直于管轴线，并应采用聚乙烯材料封焊端面，严禁使用端面未封焊的管材。（八）管道连接时，每次收工，管口应采取临时封堵措施。（九）管道连接结后，应按本规程有关规定进行接头质量检查。不合格者必须返工，返工后重新进行接头质量检查。当对焊接质量检查有争议时，应按下表规定进行评定检验。热熔对接焊接工艺评定检验与试验要求序号检验与试验项目检验与试验参数检验与试验要求检验与试验方法1拉伸性能232试验到破坏为止：韧性，通过脆性，未通过聚乙烯（PE）管材和管件热熔对接接头拉伸强度和破坏形式的测定GB/T198102耐压（静液压）强度试验密封接头，a型；方向，任意；调节时间，12h；试验时，165h；环应力；PE80，4.5MPaPE100,5.4MPa试验温度，80焊接处无破坏，无渗漏流体输送用热塑性管材耐内压试验方法GB/T6111电熔承插焊接工艺评定检验与试验要求序号检验与试验项目检验与试验参数检验与试验要求检验与试验方法1电熔管件剖面检验电熔管件中的电阻丝应当排列整齐，不应当有涨出、裸露、错行，焊后不游离，管件和管材熔接面上无可见界线，无虚焊、过焊气泡等影响性能的缺陷燃气用聚乙烯管道焊接技术规则TSGD20022DN90挤压剥离试验232剥离脆性破坏百分比33.3%塑料管材和管件聚乙烯电熔组件的挤压剥离试验GB/T198063DN90 拉伸剥离试验232剥离脆性破坏百分比33.3%塑料管材和管件公称直径大于或等于90mm的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离试验GB/T198084耐压(静液压)强度试验封接头，a型；方向，任意；调节时间，12h；试验时间，165h；环应力；PE80，4.5MPaPE100,5 .4MPa试验温度，80焊接处无破坏，无渗漏流体输送用热塑性管材耐内压试验方法GB/T6111电熔鞍形焊接工艺评定检验与试验要求序号检验与试验项目检验与试验参数检验与试验要求检验与试验方法1DN225挤压剥离试验232剥离脆性破坏百分比33.3%塑料管材和管件聚乙烯电熔组件的挤压剥离试验GB/T198062DN225 撕裂剥离试验232剥离脆性破坏百分比33.3%燃气用取乙烯管道焊接技术规则TSGD2002二、 热熔连接 （一）热熔对接连接设备应符合下列规定：1、机架应坚固稳定，并能保证加热板和铣削工具切换方便及管材或管件方便的移动和校正对中；2、 夹具应能固定管材或管件，并能使管材或管件快速定位或移开；3、 铣刀应为双面铣削刀具，应能将待连接的管材或管件端面铣削成垂直于管材中轴线的清洁、平整、平行的匹配面；4、 加热板表面结构应完整，并保持洁净，温度分布应均匀，允许偏差为设定温度的5；5、 压力系统的压力显示分度值不应大于0.1MPa；6 、焊接设备使用的电源的电压波动范围应不大于额定电压的15%；7、 热熔对接连接设备应定期校准和检定，周期不宜超过1年。（二）热熔对接连接的焊接工艺应符合上图的规定，焊接参数应符合下表的规定。P2焊接规定的压力（表压，MPa）P拖拖动压力（表压，MPa）t1卷边达到规定高度的时间；t2焊接所需要的吸热时间，；t3切换所规定的时间（s）；t4调整压力到P1所规定的时间（s）；t5冷却时间(min)。SDR11管材热熔对接焊接参数公称直径DN（mm）管材壁厚e(mm)P2(MPa)压力=P1凸起高度h(mm)压力P拖吸热时间t2(s)切换时间t3(s)增压时间t4(s)压力=P1冷却时间t5(s)756.8219/S21.0685610908.2315/S21.582671111010.0471/S21.5100671412511.4608/S21.5114681514012.7763/S22.0127881716014.5996/S22.0145891918016.41261/S22.01648102120018.21557/S22.01828112322520.51971/S22.520510122625022.72433/S22.522710132828025.53052/S22.525512143131528.63862/S23.028612153535532.34903/S23.032312173940036.46228/S23.036412194445040.97882/S23.540912215050045.59731/S23.545512235556050.912207/S24.050912256163057.315450/S24.0573122967注：1 、以上参数基于环境温度为20；2 、热板表面温度：PE80为21010，PE100为22510；3、S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积（mm2），由焊机生产厂家提供。SDR17.6管材热熔对接焊接参数公称直径DN（mm）管材壁厚e(mm)P2(MPa)压力=P1凸起高度h(mm)压力P拖吸热时间t2(s)切换时间t3(s)增压时间t4(s)压力=P1冷却时间t5(s)1106.3305/S21.0635691257.1394/S21.57166101408.0495/S21.58066111609.1646/S21.591671318010.2818/S21.5102671420011.41010/S21.5114681522512.81278/S22.0128881725014.21578/S22.0142891928015.91979/S22.01598102031517.92505/S22.01798112335520.23181/S22.520210122540022.74039/S22.522710132845025.65111/S22.525610143250028.46310/S23.028412153556031.87916/S23.031812173963035.810018/S23.0358121844注：1 、以上参数基于环境温度为20；2、热板表面温度：PE80为21010，PE100为22510；3、S2为焊机液压缸中活塞的总有效面积（mm2），由焊机生产厂家提供。（三）热熔对接连接操作应符合下列规定：1、根据管材或管件的规格，选用相应的夹具，将连接件的连接端应伸出夹具，自由长度不应小于公称直径的10%，移动夹具使待连接件端面接触，并校直对应的待连接件，使其在同一轴线上。错边不应大于壁厚的10%；2、应将聚乙烯管材或管件的连接部位擦拭干净，并铣削待连接件端面，使其与轴线垂直。切屑平均厚度不宜超过0.2mm，切削后的熔接面应防止污染；3、连接件的端面应使用热熔对接连接设备加热；4、吸热时间达到工艺要求后，应迅速撤出加热板，检查待连接件的加热面熔化的均匀性，不得有损伤。在规定的时间内用均匀外力使连接面完全接触，并翻边形成均匀一致的双凸缘；5、在保压冷却期间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。（四）热熔对接连接接头质量检验应符合下列规定：1、连接完成后，应对接头进行100%的翻边对称性、接头对正性检验和不少于10%翻边切除检验；2、翻边对称性检验。接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边，翻边最低处的深度（A）不应低于管材表面如图1；图1翻边对称性图 图2接头对正性3、 接头对正性检验。焊缝两侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边量（V）不应超过管材壁厚的10%，如图2；4、翻边切除检验。使用专用工具，在不损伤管材和接头的情况下，切除外部的焊接翻边（图5.2.4-3）。翻边切除检验应符合下列要求：1）翻边应是实心圆滑的，根部较宽（图5.2.4-4）；2）翻边下侧不应有杂质、小孔、扭曲和损坏；3）每隔50mm进行180的背弯试验（图5.2.4-5），不应有开裂、裂缝，接缝处不得露出熔合线。图5.2.4-3翻边切除示意图 5.2.4-4合格实心翻边图图5.2.4-5翻边背弯试验5当抽样检验的焊缝全部合格时，则此次抽样所代表的该批焊缝应认为全部合格；若出现与上述条款要求不符合的情况，则判定本焊口不合格，并应按下列规定加倍抽样检验：（1）每出现一道不合格焊缝，则应加倍抽检该焊工所焊的同一批焊缝，按本规程进行检验；（2）如第二次抽检仍出现不合格焊缝，则对该焊工所焊的同批全部焊缝进行检验。三、电熔连接一、电熔连接机具应符合下列规定：1、电熔连接机具的类型应符合电熔管件的要求；2、电熔连接机具应在国家电网供电或发电机供电情况下，均可正常工作；3、外壳防护等级应不低于IP54，所有印刷线路板应进行防水、防尘、防震处理，开关、按钮应具有防水性；4、输入和输出电缆，在超过-1040工作范围，应能保持韧性；5、温度传感器精度应不低于1，并应有防机械损伤保护；6、输出电压的允许偏差应控制在设定电压的1.5%以内；输出电流的允许偏差应控制在额定电流的1.5%以内；熔接时间的允许偏差应控制在理论时间的1%以内。7、电熔连接设备应定期校准和检定，周期不宜超过1年。二、电熔连接机具与电熔管件应正确连通，连接时，通电加热的电压和加热时间应符合电熔连接机具和电熔管件生产企业的规定。三、电熔连接冷却期间，不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。四、电熔承连接操作应符合下列规定：1、 管材、管件连接部位擦拭干净；2、 测量管件承口长度，并在管材入端或口管件入端标出入长度和刮除入长度加10mm的入段表皮，刮削氧化皮厚度宜为0.1-0.2mm；3、钢骨架聚乙烯复合管道和公称外径小于90mm的聚乙烯管道，以及管材不圆度影响安装时，应采用整圆工具对入端进行整圆；4、将管材或管件入端入电熔承管件承口内，至入长度标记位置，并检查配合尺寸；5、通电前，应校直两对应的待连接件，使其在同一轴线上，并用专用夹具固定管材、管件。五、电熔鞍型连接操作应符合下列规定：1、应采用机械装置固定干管连接部位的管段，使其保持直线度和圆度；2、应将管材连接部位擦拭干净，并宜采用刮刀刮除干管连接部位表皮；3 、通电前，应将电熔鞍型连接管件用机械装置固定在管材连接部位。六、电熔连接接头质量检验应符合下列规定：1、电熔承连接1）电熔管件端口处的管材或插口管件周边均应有明显刮皮痕迹和明显的入长度标记；2）聚乙烯管道系统，接缝处不应有熔融料溢出；钢骨架聚乙烯复合管系统，采用钢骨架电熔管件连接时，接缝处可允许局部有少量溢料，溢边量（轴向尺寸）不得超过表5.3.6的规定； 表5.3.6钢骨架电熔管件连接允许溢边量（轴向尺寸）mm管道公称直径DN50DN300300DN500溢出电熔管件边缘量10153）电熔管件内电阻丝不应挤出（特殊结构设计的电熔管件除外）；4）电熔管件上观察孔中应能看到有少量熔融料溢出，但溢料不得呈流淌状。5）凡出现与上述要求条款不符合的情况，应判为不合格。2、电熔鞍型连接1）电熔鞍型管件周边的管材上均应有明显刮皮痕迹；2）鞍型分支或鞍型三通的出口应垂直于管材的中心线；3）管材壁不应塌陷；4）熔融材料不应从鞍型管件周边溢出；5）鞍型管件上观察孔中应能看到有少量熔融料溢出，但溢料不得呈流淌状。6）凡出现与上述要求条款不符合的情况，判为不合格。四、法兰连接（一）金属管端法兰盘与金属管道连接应符合金属管道法兰连接的规定和设计要求。（二） 聚乙烯管端或钢骨架聚乙烯复合管端的法兰盘连接应符合下列规定：1、应将法兰盘套入待连接的聚乙烯法兰连接件的端部；2、应按本规程规定的热熔连接或电熔连接的要求，将法兰连接件平口端与聚乙烯复合管道进行连接。（三）两法兰盘上螺孔应对中，法兰面相互平行，螺栓孔与螺栓直径应配套，螺栓规格应一致，螺母应在同一侧；紧固法兰盘上的螺栓应按对称顺序分次均匀紧固，不应强力组装；螺栓拧紧后宜伸出螺母13丝扣。（四）法兰密封面、密封件不得有影响密封性能的划痕、凹坑等缺陷，材质应符合输送城镇燃气的要求。（五）法兰盘、紧固件应经过防腐处理，并符合设计压力要求。五、钢塑转换接头连接（一）钢塑转换接头的聚乙烯管端与聚乙烯管道或钢骨架聚乙烯复合管道的连接应符合本规程相应的热熔连接或电熔连接的规定。（二）钢塑转换接头钢管端与金属管道连接应符合相应的钢管焊接或法兰连接的规定。（三）钢塑转换接头钢管端与钢管焊接时，在钢塑过渡段应采取降温措施。（四）钢塑转换接头连接后应对接头进行防腐处理，防腐等级应符合设计要求，并检验合格。第二节 管道敷设一、室外管道的敷设1、一般规定（1）聚乙烯管道和钢骨架聚乙烯复合管道土方工程施工应符合国家现行标准城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ33的相关规定。（2）聚乙烯管道敷设时，管道允许弯曲半径不应小于25倍公称直径；当弯曲管段上有承口管件时，管道允许弯曲半径不应小于125倍公称直径。（3）钢骨架聚乙烯复合管敷设时，钢丝网骨架聚乙烯复合管允许弯曲半径应符合下表的规定，孔网钢带聚乙烯复合管允许弯曲半径应符合下表的规定。钢丝网骨架聚乙烯复合管允许弯曲半径mm管道公称直径DN允许弯曲半径50DN15080DN、150DN300100DN300DN500110DN孔网钢带聚乙烯