03城市燃气管统

1、第三章第三章 城市燃气输配系统城市燃气输配系统王弢第一节 城镇燃气输配系统组成门站燃气管网储气设施调压设施管理设施监控系统等配气站 门站;燃气分配站city gate station：建于干线输气管或其支管的终点，接收干线输气管的燃气，进行除尘、计量、调压、添味，然后送入配气管网，并保持管网的压力（城市门站）。配气管网 配气管道gas distribution pipeline在供气地区将燃气分配给燃气用户的燃气管道各种类型的储气设施及储气库 为了调节用气的不均衡性，必需建设各种类型的储气设施。其中干线输气管末段和各种类型的储气站的主要任务是调节昼夜用气的不均衡性，而各种类型的储气库是调节季节

2、用气不均衡性的主要设施。调压所、调压站 regulator station：各级配气管网或某些专门用户之前，主要设备是调压器。任务是保持气体的一定压力。包括调压装置及调压室的建筑物或构筑物等。将调压装置放置于专用的调压室建筑物或构筑物中，承担用气压力的调节。第二节第二节 燃气管道的分类燃气管道的分类1 1、按用途分类、按用途分类长输管道长输管道城市燃气管道城市燃气管道工业企业管道工业企业管道井井场场集集气气站站处处理理厂厂首首站站中中间间站站矿场压气站矿场压气站长输管道长输管道城市燃气管道城市燃气管道(l）分配管道 在供气地区将燃气分配给工业企业用户、公共建筑用户和居民用户。分配管道包括街区的

3、和庭院的分配管道。 (2）用户引入管 将燃气从分配管道引到用户室内管道引入口处的总阀门(3）室内燃气管道 通过用户管道引入口的总阀门将燃气引向室内，并分配到每个燃气用具分配管道引入管一引入管一引入管二引入管二室内燃气管道工业企业燃气管道工业企业燃气管道( 1 ）工厂引人管和厂区燃气管道 将燃气从城市燃气管道引人工厂，分送到各用气车间。 ( 2 ）车间燃气管道 从车间的管道引人口将燃气送到车间内各个用气设备（如窑炉）。车间燃气管道包括干管和支管。 ( 3 ）炉前燃气管道 从支管将燃气分送给炉上各个燃烧设备。2 2、按设计压力分类、按设计压力分类表表压压名称名称mpa备注备注高压燃气管道高压燃气管

4、道a2.5p 4.0b1.6p 2.5次高压燃气管道次高压燃气管道a0.8p 1.6b0.4p 0.8中压燃气管道中压燃气管道a0.2p 0.4b0.01p 0.2低压燃气管道低压燃气管道p0.01国外燃气输配管道压力国外燃气输配管道压力(mpa(mpa) )表表压压城市城市长输管道长输管道地区或外地区或外环高压管环高压管道道市区次高压市区次高压管道管道中压管道中压管道低压管道低压管道洛杉洛杉矶矶5.937.173.171.380.1380.410.0020温哥温哥华华6.623.451.200.410.0028or0.0069or0.0138多伦多伦多多9.651.904.481.200.4

5、10.0017香港香港/3.50a.0.40.7b.0.240.40.00750.240.0075or0.002悉尼悉尼4.56.353.451.050.210.0075纽约纽约5.57.02.80.10.40.002巴黎巴黎6.84.00.41.9a. 0.4b. 0.040.002莫斯莫斯科科5.52.00.31.2a.0.10.3 b. .0050.1 0.005东京东京7412a. 0.4 b. 0.040.01燃气管道分级原因 经济性 管网采用不同的压力级制是比较经济的，因为大部分燃气由较高压力的管道输送，管道的管径可以选得小一些，管道单位长度的压力损失可以选得大一些，节省管材。若由

6、城市的一些地区输送大量燃气到另一地区，则应采用较高的压力比较经济合理。有时对城市里的大型工业企业则可敷设压力较高的专用输气管线。 用户与设备的要求 各类用户所需要的燃气压力不同。如居民用户和小型公共建筑用户需要低压燃气，即使有单户调压器或楼栋调压装置时，一般也只与压力小于或等于中压的管道相连。而大多数工业企业则需要中压或次高压、甚至高压燃气。 安全性、管理的要求 在城市未改建的老区，建筑物比较密集，街道和人行道都比较狭窄，从技术、安全和方便管理的观点看，都不宜敷设高压或次高压管道，而只能敷设中压和低压管道。同时大城市的配气系统的建造、扩建和改建过程是要经过许多年的，所以在城市的老区原先设计的燃

7、气管道的压力，大都比近期建造的管道的压力为低。3 3、按敷设分类、按敷设分类架空和埋地架空和埋地固定支架固定支架活动支架活动支架补偿器补偿器第三节第三节 城市燃气管网系统城市燃气管网系统一、一、 两级管网系统两级管网系统二、二、 三级管网系统三级管网系统三、三、 多级管网系统多级管网系统 四、四、 一级管网系统一级管网系统天然气天然气低低压压中中压压a两两级级管管网网系系统统一次围堰施工平面示意图一次围堰施工平面示意图交替围堰交替围堰三级管网系统三级管网系统多多级级管管网网系系统统沿桥铺设管道沿桥铺设管道第四节燃气管道及其附属设备附属设备1. 阀门2. 补偿器3. 排水器4. 放散管一、阀门

8、按用途和作用分类按用途和作用分类1调节阀类：调节阀类：主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。2止回阀类：止回阀类：用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。3分流阀类：分流阀类：用于分离、分配或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。4安全阀类：安全阀类：用于介质超压时的安全保护。包括各种类型的安全阀。 燃气管道上常用的有闸阀、旋塞、截止阀、球阀和蝶阀闸阀二、补偿器消除因管段胀缩对管道所产生的应力三、排水器四、放散管 用来排放管道内部的空气或燃气的装置。 在管道投入运行时利用放散管排出管内的空气 在管道或设备检修时，可利用放散管排放管内的燃气，防止在管道内形成爆炸性的混

9、合气体。五阀门井第五节 钢制燃气管道的防腐 一、钢制燃气管道腐蚀的原因 燃气金属管道腐蚀可分为 化学腐蚀 电化学腐蚀 杂散电流对钢管的腐蚀 细菌作用引起的腐蚀化学腐蚀 原理：单纯由化学作用引起。金属直接和周围介质如氧、硫化氢、二氧化硫等接触发生化学作用，在金属表面上产生相应的化合物（如氧化物、硫化物等） 特点 内壁和外壁 化学腐蚀是全面的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁的厚度是均匀减少的电化学腐蚀 原理： 当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用引起的腐蚀。形成了原电池而引起的 任何金属浸没在电解液中将会向溶液泽放正离子 特点 内壁和外壁都会产生，通常外壁较严重 局部由于土壤各处物理化学性质不同、

10、管道本身各部分的金相组织结构不同，如晶格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力，特别是钢管表面粗糙度不同等原因，使一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属，而转移到土壤里，在这部分管段上，电子越来越过剩，电位越来越负；而另一部分金属不容易电离，相对来说电位较正。因此电子沿管道由容易电离的部分向不易电离的部分流动土壤不均匀性引起的腐蚀土壤不均匀性引起的腐蚀表面出现凹穴，以至穿孔土壤中埋地钢管受到电化学腐蚀的强弱程度，与土壤的腐蚀性即土壤的电阻率有关土壤的电阻率可通过一定的方法测定出来，依照其值的大小可以划分土壤的腐蚀等级，以判别土壤对钢管的腐蚀性，为采用合理的钢管防腐措施提供科学

11、的数据参考。杂散电流对钢管的腐蚀由于外界各种电气设备的漏电与接地，在土壤中形成杂散电流。其中对钢管危害最大的是直流电。泄漏直流电的设备有电气化铁路和有轨电车的钢轨、直流电焊机、整流器外壳接地和阴极保护站的接地阳极等。杂散电流对钢管的腐蚀如图 所示。在电流离开钢管流人土壤处，管壁产生腐蚀。细菌作用引起的腐蚀 由于微生物新陈代谢过程中的产物是酸性物质，从而形成了使金属管道表面易于腐蚀的环境二、钢制燃气管道的防腐方法（一）对于架空钢管，防止外壁腐蚀的方法，通常是在钢管的外壁涂上油漆履盖层，由于内壁的腐蚀并不严重，一般不需作特殊的防腐处理。（二）对于埋地管道，针对土壤腐蚀性的特点，可以从下述三个途径来

12、防止腐蚀的发生和降低腐蚀的程度。1. 采用耐腐蚀的管材，如铸铁管、塑料管等。2. 增加金属管道和土壤之间的过渡电阻，减小腐蚀电流，如采用防腐绝缘层使电阻增大，在局部地区采用地沟敷设或非金属套管敷设等方法。3. 采用电保护法，一般也与绝缘层防腐法相结合，以减小电流的消耗。电保护法( 1 ）外加电源阴极保护法 利用外加的直流电源，通常是阴极保护站产生的直流电源，使金属管道对土壤造成负电位的保护方法，称为阴极保护。 阴极保护站直流电源的正极与辅助阳极（常用的辅助阳极材料有废旧钢材、石墨和高硅铁等）连接，负极与被保护的管道在通电点连接。外加电流从电源正极通过导线流向辅助阳极，它和通电点的连线与管道垂直

13、，连线两端点的水平距离约为 300 一 500m 。直流电由辅助阳极经土壤流人被保护的管道，再从管道经导线流回负极。这样使整个管道成为阴极，而与辅助阳极成为腐蚀电池，辅助阳极的正离子流入土壤，不断受到腐蚀，管道则受到保护( 2 ）牺牲阳极保护法 采用比被保护金属电极电位较负的金属材料和被保护金属相连，以防止被保护金属遭受腐蚀，这种方法称为牺牲阳极保护法。 电极电位较负的金属与电位较正的被保护金属，在电解质溶液（土壤）中形成原电池，作为保护电源。电位较负的金属成为阳极，在输出电流过程中遭受破坏，故称为牺牲阳极 标准电极电位：当某种金属浸没在标准盐溶液中时，即得到该金属的标准溶液电位。该值与假定等于零的标准氢电极的电位之间的电位差即为标准电极电位。( 3 ）排流保护法用排流导线将管道的排流点与电气铁路的钢轨、回馈线或牵引变电站的阴极母线相连接，使管道上的杂散电流不经土壤