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文档简介

1、燃气的特点:1.效率高,热值大;2.污染低;3.运输方便城镇燃气:是以可燃组分为主的混合气体,可燃组分为碳氢化合物,氢和一氧化碳,不可燃组分有二氧化碳,氮和氧。燃气的起源或其生产方式进行分类,大体上把燃气划分为天然气和人工燃气两大类。液化气和生物气则由于气源和输配方式的特殊性,习惯上各另列一类常见气体组成:液化石油气由丙烷,丙烯,丁烷,丁烯组成。人工煤气分为干馏煤气,气化煤气,油制气,高炉煤气。沼气由60%的甲烷,35%的二氧化碳,少量氢和一氧化碳燃气的分类:可以作为城镇燃气气源供应的主要是天然气和液化石油气,还有人工煤气,沼气沼气:各种有机物质,如蛋白质,纤维素,脂肪,淀粉等,在隔绝空气的条

2、件下发酵,并在微生物的作用下产生的可燃气体,叫做沼气天然气分类:按照勘探和开采技术分为常规天然气和非常规天然气两大类。常规天然气按照矿藏特点分为(气田气,石油伴生气,凝析气田气,矿井气)非常规天然气(天然气水合物即可燃冰,煤层气,页岩气)城市气源的人工煤气有:干馏煤气,气化煤气,油制气,高炉煤气燃气按照燃烧特性分:一类燃气,二类燃气,三类燃气气体的临界温度越高,越易液化,气体温度比临界温度越低,气话所需压力越小。因为天然气主要成分甲烷的临界温度低,故较难液化混合气体动力粘度:和单一气体一样,随压力的升高而增大。液态碳氢化合物动力粘度随分子量的增大而增大,随温度上升而减小,气态碳氢化合物的动力粘

3、度分子量越大,动力粘度越小,温度上升越快,动力粘度越大饱和蒸气压:简称蒸气压,就是在一定温度下密闭容器中的纯液体及其蒸气处于动态平衡时蒸气所表示的绝对压力。取决于温度。液化石油气蒸汽压仅取决于液化石油气的温度和压力与储存容器的大小与液量的多少无关。液化石油气混合空气后,其蒸汽分压降低混合气体的露点降低。道尔顿定律,混合液体的蒸汽压等于各组分之和相平衡常数:在一定温度下,一定组成的气液平衡系统中,任一组分在该温度下得饱和蒸气压与混合液体蒸气压的比值是一个常数。并且,在一定温度和压力下,气液两相达到平衡状态时,气相中任一组分的摩尔分数与其液相中的摩尔分数的比值,同样是一个常数沸点:101.325K

4、Pa压力下液体沸腾时的温度。变化规律:随压力增大而降低。泡点:液体开始气化的状态,沸点是泡点的一个特殊状态露点:饱和蒸气经冷却或加压,立即处于过饱和状态,当遇到接触面或凝结核便液化成露,这是的温度称为露点。变化规律:随混合气体的压力及各组分的体积分数而变化,混合气体的压力增大,露点升高。气化潜热:单位质量的液体变成与其处于平衡状态的蒸气所吸收的热量。T升高,气化潜能降低,临界温度时为0.爆炸极限:可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围。在这种混合物中,当可燃气体含量减少到不能形成爆炸混合物时的含量,称为爆炸下限,当可燃气体的含量增加到不能形成爆炸混合物的含量时,称为爆炸上限

5、随着惰性组分含量的增加,混合气体的爆炸极限范围缩小水化物生成条件 水分要过量,压力及温度(湿气中)。次要条件:含有杂质、高速、紊流、脉动、急速转弯等因素水化物的危害及其防治方法?水化物的生成会缩小管道的流通断面,甚至堵塞管线、阀件和设备。防止方法:采用降低压力、升高温度、加入可以使水化物分解的反应剂。脱水,使气体中水分含量降低到不致形成水化物的程度。水化物:气体或挥发性液体与水相互作用过程中形成的固态结晶物质。是不稳定结合物人工燃气是指从固体或液体燃料加工所生产的可燃气体。人工燃气按人工燃气的制造原料和加工方式分为:固体燃料干馏煤气固体燃料气化煤气油制气,按制取方法不同可分为重油蓄热热裂解气和

6、重油蓄热催化裂解气两种.高炉煤气.人工燃气及天然气中杂质:焦油与灰尘萘硫化物氨一氧化碳氧化氮,液化石油气主要杂质:硫分,水分,二烯烃,乙烷,乙烯,残液在城市燃气的可燃成分中,最具有局毒性而含量较多者为一氧化碳,故把含有一氧化碳的燃气视为"有毒燃气加臭的必要性及加臭量的要求?城市燃气有一定毒性的爆炸性气体,是在压力下输送和使用的。管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当,容易造成漏气,引起爆炸、着火和人身中毒的危险。因此,当发生漏气时能及时被人们发觉进而消除漏气是很有必要的。要求对没有臭味的燃气加臭,对于减少灾害,是必不可少的措施。在城市燃气的可燃成分中,最具有剧毒性而含量较多者为

7、CO。而规定了对有毒而又无臭味的燃气应加臭,使有毒燃气在达到允许有害浓度之前,应能察觉。无毒燃气在相当于爆炸下限20%的浓度时,应能察觉。加臭方法:滴入式加臭装置和吸收式加臭装置(吸收式加臭装置含绒芯式、喷淋式、鼓泡式加臭装置)为了便于发现漏气,保证燃气输送和使用安全,常在无味的燃气中注入加臭剂.四氢噻吩(THT)乙硫醇(2H5SH)及三丁基硫醇(TBM)等.加臭剂的添加:可以在长输管线的起点,也可以在末端加臭通常采用滴入式和吸收式装置进行.当燃气流量较大时,也会采用吸收式加臭装置,其主要形式有如下三种:绒芯式喷淋式鼓泡式按季节变化改变加臭剂的用量:一般最冷与最热季节用量比为2:1可以利用重油

8、制城市燃气气体热值:液化石油气的处于液态时热值为:45MJ/kg,气态时为:92121MJ/kg,液化后体积为原来的1/250;沼气热值:2021MJ/kg华白数:燃气的高发热值/根号燃气密度。波动范围控制在5%之内,当所输配的燃气被另一种燃烧特性差别较大的燃气所取代时,除了华白指数以外,还必须考虑不产生离焰,黄焰,回火,不完全燃烧等火焰特性LPG:常温下,液态LPG的密度500KG/立方左右,为水的一半。天然气主要成分CH4的临界温度低,故较难液化,组成LPG的CH化合物临界温度较高,易液化。当燃气压力低于1MPa和温度在10-20度之间,在工程上称为理想气体燃气分类:我国按照燃气燃烧特性指

9、标进行分类,主要指标有华白数和燃烧势燃烧速度指数(燃烧势)反映燃气燃烧火焰所产生离焰、黄焰、回火和不完全燃烧的倾向性,反映燃具燃烧稳定状况的综合指标,能更全面判断燃气的燃烧特性。体积缩小:从气态转为液态,缩小250-300倍,天然气气从气态转为液态缩小约600-625倍。LPG主要成份:丙烷,丁烷和丁烯,LPG来自炼油厂和油气田。城市燃气质量要求:有毒无味燃气须加臭;无毒燃气应在相当于爆炸下限20%的浓度能察觉,有毒燃气应在达到允许有害浓度之前能察觉。人工煤气中CO允许含量指标为<10%,低热值14.7MJ/Nm3液态烃:容积膨胀系数很大,大约为水的16倍。2民用用气供气原则:优先满足城

10、镇居民炊事和生活用热水的用气尽量满足托幼,医院,学校,旅馆,食堂和科研等公共建筑的用气人工煤气一般不供应采暖锅炉用气.如天然气气量充足,可发展燃气供暖和空调.工业用气供气原则:应优先供应在工艺上使用燃气后,可使产品产量及质量有很大提高的工业企业使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业作为缓冲用户的工业企业.发展工业用气用户这有利于提高气源生产企业的经济效益,减少储气容积,增加售气收费,有利于用气负荷的平衡等建筑燃气供应系统的构成,随城市燃气系统的供气方式不同而有所变化,由用户引入管,立管,水平干管,用户支管,燃气计量表,用具连接管和燃气用具所组成.燃气立管一般应敷设在厨房或走廊内进行城市燃气管网

11、设计时,先用户类型,数量,用气量指标,确定燃气的需用量,即年用量。年用量主要取决于年用气量是确定气源、管网和设备通过能力的依据城市燃气供气对象分为:居民生活用气公共建筑用气工业企业生产用气,商业用户,采暖制冷用户,燃气汽车用户。用气量指标称为用气定额。用气定额根据当地的实际燃料消耗量、生活习惯、燃气价格、气候条件等具体条件综合分析得到的用气量指标。气化率是指城镇居民使用燃气的人口数占城镇总人口的百分数.用气不均匀性可以分为三种,即月不均匀性(或季节不均匀性),日不均匀性和时不均匀性。未预见量按总量的5%计算居民生活不均匀性指标的因素:1、居民每户平均人口数 2、地区的气象条件 影响因素包括:燃

12、气器具的类型和数量,住宅建筑等级和卫生设备的设置水平,采暖方式及热源种类,居民生活用热习惯及生活水平等。什么是气化百分率指城镇居民使用燃气的人口数占城镇居民人口总数的百分数。储气系数是指储气设备总容积与高峰月平均日供气能力的比值。长输管线通过地区分级方法答:地区等级是按照输气管道通过的地区沿线居民户数和建筑物的密集程度划分的,即沿管道中心线两侧各200米范围内,任意划分成长度为2km并能包括最大聚居户数的若干地段,按地段内的户数分为四个等级。一级地区户数在15户及以下的区段;二级地区户数在15户以上,100户以下的区段;三级地区在100户或以上的区段;四级地区指四层及四层以上的楼房普遍集中、交

13、通频繁、地下设施多的区段。3、燃气价格4、住宅内有无集中供暖设备和热水供应设备。城市燃气小时不均匀性:主要是居民生活习惯,工业用气月不均匀规律主要取决于:生产工艺性质月高峰系数:各月的平均日用气量与全年平均日用气量的比值中最大值称为最大不均匀系数又称为月高峰系数。时不均匀系数:一日中小时用气量的变化情况。日不平均系数表示一个月或一周中日用气量的变化确定燃气小时计算流量的方法有两种:在设计街区管时采用不均匀系数法计算,设计庭院管网,独立小区采用同时工作系数法。用户数越多,同时工作系数越小城市燃气输配系统的管径和设备通过能力不能直接用燃气的年用量来确定,应按燃气计算月小时最大流量计算不均匀系数适用

14、于规划,设计阶段确定居民生活和商业燃气小时计算流量不均匀系数选取原则:供应用户数多时,小时高峰系数取偏小的数值,对个别独立居住点,当用户总数少于1500户时,小时高峰系数可以选3.3-4.0供气量最大利用小时数:假设把全年8760小时所用的燃气用量,按一年中最大小时用流量连续使用所能延续的小时数不均匀系数越大,小时最大用气量越大,供气量最大利用小时数越小,城市人口越多,不均匀数越小,小时最大用气量越小,用气越均匀,最大利用小时数越大,供需平衡方法: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的作用3利用储气设施:a.地下储气 b.液态储存(AB用于季节性平衡) c.管道储气 d.

15、储气罐储气(CD用于日供需平衡,D最实用)储气容积计算:燃气的储存量的最大值+最小值,取绝对值储气设施作用:解决供需不平衡的矛盾;意外事故发生时的一定量供气;混合不同组分气体,使燃气性质均匀;对间歇循环制气设备起缓冲作用;回收其它可燃、可用废气;保证一定的供气压力居民用气人数:取决于城镇居民人口数和气化率影响公共建筑用气量指标的因素是用气设备的性能,热效率,加工食品的方式和地区的气候条件等.平衡城市燃气日不均与性,由上游供气部,小时不均匀性,由城市燃气输配系统3井场工艺流程:一般分为单井集气井场流程和多井集气井场流程。矿场集输系统:按连接几何形状分:放射状管网,树枝状,环形以及他们的组合环状集

16、气管网:干线局部发生事故不影响整个管网的正常生产分配站的作用:燃气分配站是长距离输气干线或支线的终点站,是城市、工业区分配管网的气源站,在改站内接收长输管线输送来的燃气经过除尘、调压、计量和加臭后送入城市或工业区的管网。分配站是:长距离输气干线或支线的终点站,是城镇或工业区分配管网的气源站长距离输气管线均采用钢管,连接方法为焊接燃气输送的钢管有无缝钢管和焊接钢管。焊接钢管分为直焊缝和螺旋焊缝。直径在150mm以下的直缝钢管又叫水-煤气输送钢管,用于底上用户进户工程。根据其外表表面是否镀锌又分镀锌管和黑铁管两种输气干线设置设施:1.中间压气站2.清管球收发装置3.阴极保护站4.阀室长距离输气系统

17、有:1矿场集输管网2处理厂3输气管线起点站4输气干线5.输气支线6.中间压气站7.管理维修站8通讯遥控设施9.阴极保护站10分配站4输气管道分类.用途分:长距离输气管线、城市燃气管道(用途分:分配管道+用户引入管+室内燃气管道)、工业企业燃气管道(工厂引入管和厂区燃气管道+车间燃气管道+炉前燃气管道).敷设方式分:地下燃气管道和架空燃气管道.形状分;环状和枝状,环枝状。压力分类低压燃气管道P0.005MPa中压B燃气管道0.005MPaP0.2MPa中压A燃气管道0.2MPaP0.4MPa高压B燃气管道0.4MPaP0.8MPa高压A燃气管道0.8MPaP1.6MPa,6次高压A0.8-1.6

18、.次高压B0.4-0.8采用低压燃气管道输送天然气时,压力不大于3.5kpa,输送气态液化石油气时,压力不高于5kpa,输送人工煤气时,压力不大于2kpa采用中压一级燃气管网系统时,应在各居民用气小区或商业用户外设调压箱高压燃气必须通过调压站才能送入中压管道,高压储气罐以及工艺需要高压燃气的大型工厂企业除一些允许设专用调压器的,与长输管线相连接的管道检查站用气外,单个的居民用户不得与长输管线城市燃气输配系统是复杂的综合设施,通常由下列部分构成:低压、中压以及高压等不同压力等级的燃气管网;城市燃气分配站或压气站、各类型的调压站或调压装置;储配站;监控与调度中心;维护管理中心。燃气储配站的组成?:

19、储气罐、加压机房、计量间、变电室、配电室、控制室、水泵房、消防水池、锅炉房、工具库、油料库以及生产和生活辅助设施组成。储配站的生产工艺流程按燃气的储存压力分为:高压储存生产工艺流程和低压储存生产工艺流程两大类。城市燃气储站的任务是什么?有哪几种工艺流程答:根据燃气调度中心指令,使燃气输配管网达到所需压力和保持供气需气之间平衡。高压储配站、低压储配站储配站内按其功能主要的设备压缩机及其辅助系统设备;、储气罐;、调压装置;、计量装置;、仪表与控制系统燃气储配站的主要作用接受气源来气;储存燃气,调节燃气生产与使用之间的不平衡;控制输配系统供气压力;进行气量分配;测定燃气流量;检测燃气气质接受站功能接

20、受气源厂矿输入城镇使用燃气,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燃气流量与压力,必要时需对燃气进行净化压气站是一个综合构筑物,其组成包括加压车间,发电站或变电所,压缩机组和动力机组的供水和冷却系统,除尘器和脱水器,润滑油系统,锅炉房及附属建筑物.为向城市,居民点和工业区供应燃气,在输气干管及其支管的终端设燃气分配站,这种站亦成为城市门站城市燃气输配系统中管网采用不同压力级制的原因:管网采用不同压力级制的经济性好,因为大部分燃气由较高压力的管道输送,管道的管径可以选的小一些,管道单位长度的压力损失可以选的大一些,节省管材,各用户需要的燃气压力不同,如居民用户和小型公共设

21、施需要低压燃气,而大型企业需要中压或高压燃气。消防安全要求,在城市未建设的老区,建筑物比较密集,街道和人行道都比较窄,不宜敷设高压或中压A管道管道按输气压力分为:1.一级系统2.两级系统3.三级系统4.多级系统燃气管系统的选择考虑因素:气源情况城市规模,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,居民用户的分布情况原有的城市燃气供应设施情况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用气的工业企业的数量和特点储气设备的类型城市地理地形条件,敷设燃气管道时遇到天然和人工障碍物的情况城市地下管线和地下建筑物,构筑物的现状和改建,扩建规划大型燃气用户的数目和分布.调

22、压站安全装置:A安全放散阀B安全切割阀C监视器装置D调压器的并联装置调压站的作用:降压,稳压。调压站一把设置在地上单独的建筑物内低压干线上一般不设阀门,高压,次高压及中压燃气管上,应设置分段阀如果居民用户和小型商业用户均设置单独调压箱时,可直接由中压管道供气城市燃气管道的布线依据管道中燃气的压力;街道及其他地下管道密集程度布置情况;街道交通量和路面结构情况,运输干线的分布情况;输送燃气的含湿量,必要的管道坡度,街道地形变化情况;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;线路上所遇到的障碍物情况;土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度;管道在施工、运行和万一发生故障时,对交通和人民生

23、活的影响。城市燃气管道的布线,指城市管网系统在原则上选定后,决定各管段的具体位置.高压管线布置原则1城市燃气管道通过的地区,应按沿线建筑物的密集程度划分为四个管道地区等级,依据管道地区等级做出相应的管道设计,高压燃气管道采用埋地方式敷设,必须采取安全防护措施,高压燃气管道不应通过军事设施,易燃易爆仓库,国家重点文物保护单位得安全保护区,飞机场,火车站,码头,当受条件限制管道必须通过上述地区时,必须采用安全防护措施输送湿燃气的管道,埋在突然冰冻线下,在管道最低点设排水器,坡度小于0.003决定纵断面布置时,要考虑地下燃气管道埋设深度,宜在土壤冰冻线以下输送湿燃气的管道,不论是干管还是支管,其坡度

24、一般不小于0.003.布线时,最好能使管道的坡度和地形相适应.在管道的最低点应设排水器.管道穿越:燃气管道通过河流时,可采用穿越河底或管桥跨越,穿越铁路或高速公路时,管道应加套管,并垂直穿越。管道从水下穿越时,一般采用双管敷设,水下燃气管道的稳管重块,应根据计算决定(钢筋混凝土重块,铸铁重块)。燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时,须采取安全防护管道在穿越电车轨道和交通干线时,允许敷设在钢制的,铸铁的,钢筋混凝土或石棉水泥制的套管中.管道采用穿越河底的敷设方式时,应尽可能从直线河段,并与水流轴向垂直,从河床两岸有缓坡而又未受冲刷,河滩宽度最小的地方穿越.燃气管道从水下穿越时,一般宜用双管敷设

25、.车间燃气管网系统有枝状和环状两种.一般采用枝状.环网用于特别重要的车间.工业企业燃气管网:每个工业企业只有一个入口,厂区采用枝状管道,只是对不允许停气的大型工厂企业,可以用几个口的环状管网。管网常用系统有一级系统和二级系统工业企业燃气输配系统,通常由工厂引入管和厂区燃气管道,车间燃气管道,工厂总调压站或车间调压装置,用气计量装置,安全控制装置和炉前管道等构成地下套管是比燃气管道稍大的钢管,直径一般大100mm,其伸出长度,从套管端至与之交叉的构筑物或管道的外壁不小于1m燃气管道:应沿城镇道路,人行横道敷设或敷设在绿化带内,建筑燃气供应系统组成:由用户引入管、立管、水平干管、用户支管、燃气计量

26、表、用具连接管、燃气用具所组成.输送湿燃气的引入管应有不小于0.005的坡度,燃气管一班应敷设在厨房或走廊,套管和燃气管道之间的间隙应用沥青和油麻填塞,燃气计量表在高处,当输送湿燃气的室内管道敷设在可能冻结的地方时,应采取防冻措施。高层建筑的室内燃气管道系统,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。一、补偿高层建筑的沉降。高层建筑物自重大,沉降量显著,易在引入管处造成破坏。可在引入管处安装伸缩补偿接头以消除建筑物沉降的影响。伸缩补偿接头有波纹管接头、套筒接头和软管接头等形式。二、克服高程差引起的附加压头的影响:燃气与空气密度不同时,随着建筑物高度的增大,附加压头也增大,而民用和公

27、共建筑燃具的工作压力,是有一定的允许压力波动范围的。当高程差过大时,为了使建筑物上下各层的燃具都能在允许的压力波动范围内正常工作,克服附加压头的影响:1.分开设置高层供气系统和低层供气系统,以分别满足不同高度的燃具工作压力的需要。2.设用户调压器,各用户由各自的调压器将燃气调压,达到燃具所需的稳定压力值。3.采用低低压调压器,分段消除楼层的附加压头。三、补偿温差产生的变形。高层建筑燃气立管的管道长、自重大,需在立管底部设置支墩。为了补偿由于温差产生的胀缩变形,需将管道两端固定,并在中间安装吸收变形的挠性管或波纹管补偿装置。低压管道直接与用户相连,而用户数量随着城市建设发展而逐步增加,故低压管道

28、除以环状管网为主题布置外,也允许存在枝状管道.5燃气输送管材种类:钢管、聚乙烯管、铸铁管、其他管材.钢管又分为无缝钢管(热轧管有外径32630mm的各种规格、冷轧管有外径5200mm的各种规格)、焊接钢管(螺旋缝钢管、直缝钢管)管材规格:1.无缝钢管150mm,焊接钢管 DN150mm 2.聚乙烯管 按外径和壁厚之比分为SDR11,SDR17.6系列; 根据材料的长期静液压强分为PE80和PE100。煤气管道焊接的条件:钢管壁厚在4MM以下时,可采用气焊焊接;管壁厚大于4mm或管径大于等于80mm时,用电弧焊焊接;管壁厚大于5mm时,焊接接口应按规定开口v型坡口并应焊接三道;小于5mm焊二道,

29、可不开坡口。管径小于等于700mm时,采用在外壁焊三道的工艺,管径大于700mm时,采用先在外壁点焊,固定后从内壁焊接第一道,再在外壁焊第二、第三道的工艺。管道连接主要要求法兰密封面应与管道中心线垂直。垂直度允许差为:DN300mm时为1mm;DN>300mm时为2mm;安装时法兰螺孔应能保证螺栓自由插入,螺栓拧紧后应有23扣外露;法兰间必须加密封垫。输送焦炉煤气时用石棉橡胶垫,输送天然气时宜用耐油橡胶垫;螺纹连接应采用锥管螺纹,丝扣应整齐光洁,中心线角度偏差不得大于1度;螺纹连接后应在适当位置设置活接头;丝扣连接处应缠绕聚四氟乙烯密封胶带。焊接外观应符合的质量要求宽度:坡口每边压2mm

30、,根部焊透;高度:平立焊部位为23mm;仰韩部位5mm;咬边:深度0.5mm,总长度<1/10周长;焊缝表面无裂纹、夹渣、气孔等。清除焊渣后的实体厚度不能小于管道厚。管材连接方式:钢管:用螺纹、焊接和法兰(室内管道螺纹连接,室外输配管道焊接连接,设备与管道的连接法兰);室内管道广泛采用三通、弯头、变径接头、活接头等螺纹连接管件。 聚乙烯管:热熔连接、电熔连接。 铸铁管:机械接口(低压燃气铸铁管用柔性机械接口) 塑料管和金属管道:钢塑接头焊接钢管按表面质量分为镀锌管和非镀锌管,按壁厚分为普通管、加厚管和薄壁管,按管端有无连接螺纹分为螺纹管和不带螺纹管,带螺纹白铁管和黑铁管长度规格为49mm

31、,不带螺纹的黑铁管长度规格为412mm;大口径焊接钢管分为直缝卷焊管(DN200DN1800)和螺旋焊接管(DN200DN700),其管长3.818m燃气管道附属设备:为了保证管网的安全运行,并考虑到检修、接线的需要,在管道的适当地点设置必要的附属设备。包括阀门、补偿器、排水器、放散管等。补偿器:常用于架空管道和需要进行蒸汽吹扫的管道上,安装在阀门的下侧天然气作为气源时,没必要安装排水管由于管道中输送燃气压力不同,排水器有不能自喷和自喷两张放散管:设在阀门井中时,在环网中阀门的前后都应安装,而在单向供气的管道上,则安装在阀门之前,阀门井:为保证管网的安全与操作,地下燃气管道上的阀门一般设置在阀

32、门井中,对于直埋设置的阀门,不设置阀门井钢制管道腐蚀的原因化学腐蚀,单纯由化学作用引起。金属直接和周围介质接触产生化合物.电化学腐蚀,当金属和电解质溶液接触时,由电化学作用引起的腐配,只导致管道终点压力的改变。管道绝缘层应满足的要求:与钢管的粘结性好,保持连续完整电绝缘性好,有足够的耐压强度和电阻率具有良好的防水性和化学稳定性能抗生物腐蚀,有足够的机械强度、韧性及塑性材料来源充足,价格低廉,便于机械化施工保护电位和保护半径的确定:1.根据现场经验2.实验室测定3.理论计算等三个方面综合考虑埋地钢管防腐蚀的方法:绝缘法;电保护法.排流保护法。其中电保护法有:外加电源阴极法、牺牲阳极法、排流保护法

33、。埋地钢管防腐蚀的方法中电保护法分为: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。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的金属相连,以防止被保护金属受到腐蚀。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而经过导线单向地流回电源的负极,从而保护管道不受腐蚀。埋地管到防腐途径采用耐腐蚀的棺材,如铸铁管、塑料管等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。采用电保

34、护法,一般也与绝缘层防腐法相结合,以减小电流的消耗阀门:用于启闭管道通路或调节管道介质流量的设备对于重要或要求严格的燃气管道,交货技术性能应符合B级钢管GB/T9711.28燃气在聚乙烯管道中的运动状态,绝大多数为紊流过渡区枝状管网水力计算特点枝状管网是由输气管段和节点组成.任何形状的枝状管网,其管段数P和节点数的关系均符合P=m-1燃气在枝状管网中从气源至各节点只有一个固定流向,输送至某管段的燃气只能由一条管道供气,流量分配方案也是惟一的,枝状管道的转输流量只有一个数值,任一管段的流量等于该管段以后所有节点流量之和,因此每一管段只有惟一的流量值.此外,枝状管网中变更某一管段的直径时,不影响管

35、段的流量分配,只导致管道终点压力的改变.因此枝状管网水力计算中各管段只有直径di与压力降Pi两个未知数.环状管网水力计算特点环状管网是由一些封闭成环的输气管段与节点组成任何形状的环状管网,其管段数P,节点数m和环数n的关系均符合:P=m+n-1环状管网任何一个节点均可由两向或多向供气输送至某管段的燃气同时可由一条或几条管道供气,可以有许多不同的流量分配方案进行水力计算时,管道的计算流量可先按节点处流量代数和为0的原则任意分配,并从假设的流量选择管径,但计算的压力降通常不闭合,尚需调查流量分配,才能使环网的压降接近于0或等于0环状管网中变更某一管段的直径时,就会引起所有管段流量的重新分配,并改变

36、管网各节点的压力值环状管网水力计算中各管段有三个未知量:直径di,压力降Pi和流量Qi,即管网未知量总数等于管段数的3倍,设管段数为P,则未知量总数等于3P.管网的局部阻力损失可按燃气管道沿程摩擦阻力损失的5%-10%进行估算计算室内燃气管道及地面标高变化相当大的室外或厂区的低压燃气管道,应考虑附加压头用气负荷较大的公共建筑或工业用户应作为集中负荷计算管网结构:节点和元件组成的有向图对于每一个,燃气按顺时针方向流动的管段的压力降为正值,逆时针方向流动的管段的压力降为负值零点时环网最末管段的终点,是除源点外管网中已知压力值的节点,对于有零点的管段,由于有校正流量值,要考虑零点位移平差计算:人工计

37、算中,平差计算式逐次进行流量校正,使环网闭合差逐渐趋于工程允许误差范围的过程计算流量确定原则:计算流量求得的管段压力降与变负荷管段的实际压力降相等管网中各用户计算压力降的比值即为管网压降利用系数。燃气分配管道计算流量及含义:燃气分配管网的各管段根据连接用户的情况,分为三种:管段沿途不输出燃气,用户连接在管段的末端,这种管段的燃气流量是个常数,所以其计算流量就等于转输流量。分配管网的管段与大量居民用户、小型公共建筑用户相连。这种管段的主要特征是:由管段始端进入的燃气在途中全部供给各个用户,这种管段只有途泄流量。流经管段送至末端不变的流量为转输流量Q2,在管段沿程输出的燃气流量为途泄流量Q1,该管

38、段上既有转输流量,又有途泄流量。为进行变负荷管段的水力计算,可以找出一个假象不变的流量Q,使它产生的管段压力降与实际压力将相等。这个不变流量Q称为变负荷管段的计算流量。计算流量Q= Q计算流量Q1途泻流量Q2转输流量流量折算系数9城市燃气管网与用户的连接1用户调压器与燃具连接,用户直接与低压管网连接用户处的压力及其波动范围取决于三个因素:计算压力降的大小与压降利用程度;系统负荷的变化情况;调节器出口压力调节方法。计算工况下,管网是按最大负荷计算的,管网的计算压力降等于燃具压力的最大波动范围。用户燃具前的压力及其波动范围的影响因素。答:随着负荷的变化,用户处的压力波动在A-C4-C4-A范围内。

39、用户处压力的最大波动范围就等于计算压力降,所取的计算压力降越大,则其波动范围越大,与燃具相连的低压燃气管网计算压力降取决于1燃具额额定压力,2与燃具压力波动范围有关高中压管网只有通过调压器才能与低压管网或用户相连,因此,高中压管网中压力波动,实际上不影响低压用户的燃气压力使调压器的出口压力随着负荷的变化而进行调节的方法:1采用在调压器出口安装节流孔板提高燃气输配管网的水力可靠性1.管网系统应有两个或两个以上的供气点以防供气中断。向大用户、调压站以及小区居民用户供气时,都应双侧供气,高、中、低压管网都要连成环形。如果管网系统是由几个压力级组成,则应设一定数量的连接点(即调压站)以保证多点供气。2

40、如果存在天然或人工障碍,低压管网最好分区布置,而不要连成整体系统,但每一独立区至少应有两个调压站。各调压站的出口可用同径管道以最短的线路互相连接,以保证当一个调压站关断时由另一个调压站供给必要数量的燃气。3. 如果高、中压管网只有一个环时,可采用相同或相近的管径,并留有一定的压力储备,以提高事故情况下的通过能力。对由许多环路组成的管网,整个压力降PA2-PB2应当在沿燃气流动方向依次布置的各环路之间均匀地分配,并且每个环应由管径相同的管道构成。管网中环路越多,则压力储备可以减少。4. 低压环网可按单位长度压力降P/L=常数进行计算,而相邻管段直径不相差很大,否则在事故情况下就不能保证供应一定的

41、燃气量。高、中压燃气环网在水力可靠性相同的情况下,按等管径计算的环网(P2a-P2B)/L=常数低压管网和高中压管网计算压力降的确定有何异同?低压管道计算压力降:燃气低压管道从调压站到最远燃具的管道的允许阻力损失:Pd=0.75Pn+150;高压管网计算压力降:确定高中压管网末端最小压力时,应保证区域调压站能正常工作并通过用户在高峰时的用气量 中压管网的最小压力可取0.15MPa,的平的方城镇高中压燃气管网,通常设计成环状,保证供气可靠性,当个别管道发生事故时,若整个系统通过能力的较少是在许可的范围内,则该系统认为是可靠地管网系统应有两个或以上供气点,防止供气中断,向大用户,调压站,以及小区居

42、民供气时,都应双侧供气,高中低压管都要连成环形,如果管网系统是由几个压力级组成,则应设一定数量的连接点保证多点供气如果存在人工障碍,低压管网最好分区布置,不要连成整体系统,但每一独立区至少应该有调压站,各调压站的出可用同径管道以最短的线路相互连接,保证当一个调压站关断时,可以由另一个调压站供给如果高中低压管网只有一个环时,可采用相同或相近的管径并留有一定的压力储备,提高事故情况下的通过能力,对由于许多环路组成的管网,整个压力降的平的方应在沿燃气流动方向依次布置的各环路间均匀分配,并且每个环应由管径相同的管道构成,管网中环路越多,则压力储备可以减少压力储备的真正含义:在设计高中压管网时,计算压降

43、的确定不是用管网起点压力与末端压力之差值,而是比此值小。压力储备随管网环数增多而减少,而用户的供气保证系数随环数增多而增大。9调压室最佳作用半径;调压室作用半径是指从调压器到零点的平均直线距离(1.5分),当这个作用半径使管网系统的年计算费用为最小值时,则称这个作用半径为最佳作用半径影响调压站作用半径因素:调压站的最佳作用半径随B和P的增加而增大调压站最佳作用半径随b、1和N的增加而减少对R0影响较大的是调压站造价B、管道造价系数b及低压管网密度系数1,影响较小的是人口密度N和每人每小时的计算流量e,影响最小的是计算压力降P调压站的作用半径:从调压站到零点的平均直线距离燃气管道的投资,取决于管

44、道本身的造价和建设费用燃气输配系统的设计方案:1结构不同的方案,2结构相同但参数不同技术经济分析的目的.根据经济效益的标准对不同工程方案进行评价和选优。为的是在相同的规模条件下,用较小的投入取得较大的产出,也就是说以较小的投资获得最大的经济效益技术经济分析的基本方法分为两类:静态评价方法;动态评价方法。不确定性分析法(敏感性分析,盈亏平衡分析,概率分析)燃气管网技术经济分析内容.各方案可比投资和可比运行费用计算;各方案技术经济比较;各方案技术经济指标计算;确定调压站经济作用半径和管道经济管径10燃气供应系统的压力工况是利用调压器来控制按照调压器的敏感原件与传动装置的受力元件之间的关系分类,调压

45、器可分为:A直接作用式调压器 B间接作用式调压器直接作用式只依靠敏感元件所感受的出口压力的变化移动调节阀门进行调节。敏感元件就是传动装置的受力元件。间接作用式调压器的敏感元件和传动装置的受力元件是分开的直接式(液化石油气减压器,用户调压器,中低压,低低压)间歇式(T型调,轴流式间接作用,曲流式,自力式,箱式,截止式,多用于调节流量较大的区域调压站),按结构(截止式,轴流式),按被调参数(后压-多用,前压),按出口压力(高高压,高中压,高低压,中中压,中低压,低低压)按用途分(区域,专用,用户)调压器按照用途或使用对象分类可分为区域调压器、专用调压器和用户调压器。选择调压器应考虑的因素燃气流量,

46、燃气的种类,燃气进出口压力,调节精度和阀座的形式。调压器并联的工作原理并联时一个调压器正常工作,另一台备用。当正常工作调压器出故障时,备用调压器自动启动,开始工作。其原理如下:正常工作调压器的给定出口压力略高于备用调压器的给定出口压力,所以正常工作时,备用调压器呈关闭状态。当正常工作的调压器发生故障,使出口压力增加到超过允许范围时,其线路上的安全切断阀关闭,致使出口压力降低,当下降到备用调压器的给定出口压力时,备用调压器自行启动正常工作。备用线路上安全切断阀的动作压力应略高于正常工作线路上安全切断阀的动作压力。调压器工作原理:1、当入口处的用气量增加或入口压力降低时,燃气出口压力P降低,薄膜下

47、降,使阀门开大,燃气流量增加,使压力恢复平衡状态2、当出口处用气量减少或入口压力增加时,燃气出口压力P升高,薄膜上升,使开度减小,燃气流量减小,使压力恢复到原来的状态调压器和其连接的管网是一个系统调压器的作用:将较高的压力降至较低的出口压力,并根据燃气需用工况的变化自动保持燃气压力在出口恒定的设定值评定调压器质量:重要因素是看他的调节特性流量计的分类。容积式流量计(腰轮气体流量计):膜式计量表、回转式流量计、湿式流量计。速度式流量计(涡轮流量计,涡街,超声波)。涡街式流量计。干式储气罐的最大问题是密封问题。差压式流量计(节流板,孔板,喷嘴,文丘)调节元件由阀座和阀芯组成燃气计量的主要目的:一是

48、计量收费,进行成本核算;二是为城市燃气调度与控制提供基础数据防止出口压力过高的安全装置有安全阀,监视器装置和调压器并联装置调压站安全装置中监视器装置的工作原理答:备用调压器2的给定出口压力略高于正常的工作调压器3的出口压力,因此,正常工作时备用调压器的调节阀是全开的。当调压器失3失灵,出口压力上升到调压器2的给定出口压力时,备用调压器2投入运行。备用调压器也可以放在正常工作调压器之后,备用调压器的出力不得小于正常工作调压器。11燃气压缩机按工作原理分为:容积式(活塞式);速度式(离心式)回转式压缩机;滑片式,罗茨式,螺杆式(用的较多)压缩机原动机的种类:电动机、汽轮机、燃气轮机和柴油机四种燃气

49、压缩机是用来压缩燃气,提高燃气压力以输送燃气的机械设备活塞式压缩机的工作过程包括吸气过程、压缩过程和排气过程。燃气压缩机的主要功能远程输送燃气;向高压储气或地下储气设施经压缩机加压送燃气工业窑炉中压燃烧时,燃气压力低的情况下需经压缩机压送。容积型压缩机中,气体压力提高的原因在容积型压缩机中,气体压力的提高是由于压缩机中气体的体积被缩小,使单位体积内气体分子的密度增加而形成。在速度型压缩机中,气体的变化特点是什么在速度型压缩机中,气压的提高是由于气体分子的运动速度转化的结果,即先使气体的分子得到一个很高的速度,然后又使速度降下来,使动能转化为压力能。罗茨式回转压缩机的工作原理:在椭圆型机壳内,有

50、两个铸铁或铸钢的转子,装在两个互相平行的轴上,在轴端装有两个大小及式样完全相同的齿轮配合转动,由于传导齿轮作相反的旋转而带动两个转子也作相反方向的转动。两转子相互之间有一极小的间隙,使转子能自由地运转,而又不引起气体过多地泄露。优点答:当转数一定而进口压力稍有波动时,排气量不变,转数和排气量之间保持恒正比的关系,转数高、没有气阀及曲轴等装置,重量较轻,应用方便。缺点是什么?当压缩机有磨损时,影响频率颇大;当排出的气体受到阻碍,则压力逐渐升高。为了保护机器不被损坏,在出气管必须安全安全阀。压缩机排气量和排气压力必须和管网的负荷及压力相适应12以人工煤气为气源时,多采用低压储存,以天然气为气源时,

51、多采用高压储存低压干式储气罐根据密封方式的不同可:阿曼阿恩型、可隆型、威金斯型储气罐的主要功能:1.随燃气用气量的变化,补充制气设备所不能及时供应的部分燃气量2.当停电、维修管道、制气或输配设备发生暂时故障时,保证一定程度的供气3.可用以混合不同组分的燃气,使燃气性质(成分、发热值)均匀干式储气罐的优缺点有哪些?(1)干式储气罐可以储存干燃气,不易腐蚀,使用年限长,不需采取防冻措施;干式储气罐的储气压力只取决于活塞体重,故其排气压力是恒定的;干式储气罐不使用水封,同容积下罐体总重要比湿式储气罐小的多,因此地基承受的压力小;干式储气罐的密封构造较复杂,因此罐体各部件安装和施工要求较高,运行管理技

52、术比较复杂;干式储气罐的附属设备较多;与同容积的湿式储气罐相比,造价高燃气储罐的工作原理当燃气进入储气罐储存时,放在水槽的钟罩和塔节,依次(按直径由小到大)升起,当储气罐内的燃气导出时,塔节和钟罩又依次(按直径由大到小)降落到水槽中。钟罩与塔节、内侧塔节与外侧塔节之间利用水封将罐内空间与大气隔绝。因此,随着塔节的升降,燃气的储存容积和压力是变化的。低压湿式罐罐体主要组成部分、基础;、水槽;、钟罩顶板附属装置;钟罩顶板上的附属装置有:低压湿式罐存在的问题:不宜建在风力大、地震频繁的地区;导轮与导轨之间的磨损较严重;维护费用较高;不能储存干燃气;必须定期防腐。湿式储气罐日常维修内容、测定储气罐的倾

53、斜度和水槽内的水位情况,做好记录;、定期检查导轮道轨运行情况及清洁加油;、定期检查钢板焊缝、柳钉及螺丝接头的密封情况,做好记录;、定期检查溢水管运行,水槽、钟罩和塔节水封高度,并做好记录;、定期检查放气阀。低压湿式罐的竣工验收内容防腐性的测验罐体的升降的试验气密性试验。高压储罐中燃气的储存原理与低压储罐有所不同,即罐的几何容积固定不变,而是靠改变其中燃气的压力来储存燃气的,故称定容储罐高压储罐按形状分:圆筒型(金属耗量大,制作简单,使用于容量小)。球型(金属耗量小,制作复杂,用于大容量)燃气的地下储存方法利用枯竭油气田储气;利用盐矿层建造储气库;含水多孔地层中的地下储库。利用地下储气方式可以大

54、量储存天然气,液化石油气,和人工煤气提高燃气高压储气罐的容积利用系数的途径?答:=VPo/(VcP)=(P-Pc)/P,指高压储气罐的最高工作压力与最低允许压力之差与最高工作压力之比值。通常储气罐的工作压力已定,欲使容积利用系数提高,只有降低储气罐的剩余压力,而后者又受到管网中燃气压力的限制。为了使储罐的利用系数提高,可以在高压储气罐站内安装引射器,当储气罐内燃气压力接近管网压力时,就开动引射器,利用进入储气罐站的高压燃气的能量把燃气从压力较低的罐中引射出来,这样可以提高整个罐站的容积利用系数。高压储气罐储气原理:改变其中燃气的压力来储存燃气的12压缩天然气:压缩到压力大于或等于10MPA不大

55、于25MPa(表压)的气态天然气压缩天然气运输方式:公路运输,水路运输压缩天然气储配站的功能:接收压缩天然气气瓶转运车,从加气母站运来的压缩天然气,经卸气,热调压,储存,计量,加臭后送入城镇燃气输配管道供使用CNG运输常采用气瓶转换车运输 压缩天然气汽车加气站分加气子站和标准站13液化天然气生产工艺:天然气预处理和液化液化天然气低温储存方式有:阶式循环法制冷、混合法式制冷、膨胀法制冷。液化天然气;将天然气经过预处理,脱重质烃,硫化物,二氧化碳和水等杂志后,在常压下深冷到负162度,液化得到的产品天然气制冷液化的方法:阶式循环制冷,混合制冷,膨胀制冷LNG运输方式:海上运输,陆上运输LNG气化站

56、工艺设备:储罐,汽化器,低温泵天然气液化的目的节约运输费用;调节供需;经济有效地生产氦气。14液化石油气有两个来源,油气田和炼油厂,液化石油气的主要成分是丙烷丁烷。LPG运输方式;管道输送,铁路输送,公路输送,水路输送LPG泵的选择;一般采用多级泵输送液化石油气的管道按设计压力不同,分为三个等级:1级P大于4MPA,2级1.6-4mpa,3,P小于1.6MPALPG的装卸方式:利用压缩机装卸,利用升压器装卸,利用烃泵装卸LPG管道一般采用地下敷设,埋设在深度应不低于冰冻线LPG储存:储罐容量较小时,多采用圆筒型常温压力储存,储存量较大时,多采用球型常压储罐,也可采用低温压力式或低温常压式储罐残

57、液处理:供站内锅炉房作燃料,外运给专门用户LPG供应方式:瓶装供应和LPG气化后管道供应从用户运回的钢瓶,在罐装LPG之前,应将钢瓶内的少量残液回收,为此,在罐装瓶站应设置残液回收系统干度,是指单位质量的饱和液体和饱和蒸气中所含饱和蒸气的质量,常用符号x来表示.x=饱和蒸气质量/(饱和液体质量+饱和蒸气质量)燃气输配系统进行压力调节的必要性?燃气输配系统包括不同压力等级的输配管网,并连接有不同使用压力要求的用户,因此要使输配系统终端使用压力不随用气量的变化而保持稳定,必须根据使用压力要求设置压力调节装置。加压机房起火后的具体灭火方法断气灭火,先关排气阀门再关进气阀门;先灭火后断气,先用干粉灭火,然后关闭进气阀门,切断气源;降压灭火燃气管道的捡漏方法(1)钻孔查漏;(2)挖深坑;(3)井室检查;(4)检漏工具;(5)使用检漏仪器查漏;(6)观察植物生长;(7)利用集水井判断漏气。水封冒气当罐体的内侧塔节与外侧塔节脱封时,由于水封格间内原有气体压力的作用使格间内水位下降,该气体就会从水封格间内溢出外冒,形成水封冒气。日常维护储气罐的内容、低压湿式储气罐钟罩及塔节的升降位置;、储气罐的基础;、补漏防腐;、防冻;、高压储气罐安全阀。造成水封破坏的主要原因、由大风使罐体摇晃,水封遭到破坏;、下部塔节被卡,上部塔节在下

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