燃气管道供应

燃气管道供应

绪论能源与燃气

能源的存在形式：一次能源（即天然能源）、二次能源（即人工能源）、燃料能源、非燃

料能源、常规能源、新能源

天然气的利用：西气东输工程、俄气南供工程、进口液化天然气、近海天然气利用、

煤层气的开发利用

西气东输工程：

第•条线：西起新疆塔里木轮南，东至上海市西郊白鹤镇，途经新疆、甘肃、宁夏、陕

西、山西、河南、安徽、江苏和上海市等9个省（区）市

第二条线：该管线西起新疆的霍尔果斯，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、安徽、

湖北、湖南、江西、广西、广东、浙江和上海13个省、自治区、直辖市

第一章燃气供应的基本知识

燃气：混合气体

可燃气体：CxHy、H2、CO

可燃气体：C02、N2

一、燃气的种类：

按其来源与生产方式不同可分为四类：天然气、人工燃气、液化石油气、生物气（沼

气）天然气的分类

按其矿藏特点或气体组成不同可分为四类：气田气（或纯天然气）、凝析气田气、石

油伴生气、煤矿矿井气

天然气的开采与加工：

天然气的勘探方法：地质法、地球物理法、钻探法

天然气的开采方法：钻井法

天然气的集输：

输气干线

天然气处理干线首站

人工燃气分类：干储煤气、气化煤气、油制气、高炉煤气

气化煤气

根据气化原料、气化剂、气化炉的结构和操作条件不同又分为发生炉煤气、水煤气和压

力气化煤气等。

油制气

目前，我国主要采用重油为原料，制气方法有：热裂解法（主要组分为CH4、C2H4和

C3H6）、催化裂解法（主要组分为CH4和CO）和部分氧化法。

人工燃气净化的目的：降低温度、脱除水分、脱除其中的有害杂质、回收有价值的副产

品

井场装置井场装置

矿场压气站

液化石油气分类：天然石油气、炼厂石油气

液化石油气特点：在常温常压下呈气态、热值高、比空气重、易燃易爆

二、燃气的性质

1.物理化学性质：

沸点和露点工作温度不能低于露点温度，产生凝析液积聚管道低洼处使流通面积减

小，甚至堵塞管道

体积膨胀容积膨胀系数很大，大约比水大16倍。在液化石油气储罐及钢瓶的灌装时，

必须考虑温度升高时液体体积的增大，留有一定的膨胀空间

2.热力与燃烧特性：

热值：高热值

低热值工程计算依据

爆炸极限：下限可燃气体的含量少到不能形成爆炸性混合物

上限可燃气体的含量增加到一定程度由于缺氧不能形成爆炸性混和物

热值是指单位数量的燃气完全燃烧时所放出的全部热量。燃气的热值分为高热值和低热

值。

高热值是指单位数量的燃气完全燃烧后，其燃烧产物与周围环境恢复到燃烧前的原始温

度，烟气中的水蒸气凝结成同温度的水后所放出的全部热量。

低热值是指在上述条件下，烟气中的水蒸气仍以蒸气状态存在时，所获得的全部热量。

3.燃烧所需控制量

理论空气量1mVO0.5H20.5C0（n）CnIIm1.5H2S02214实际空

气量V过剩空气系数V0

三、城镇燃气气源的要求

1.气源选择依据：

选择气源时需考虑的主要因素：气源资源、城镇条件；

方针：多种气源、多种途径、因地制宜、合理利用一优先发展天然气、扩大液化石油

气供应、慎重发展人工煤气

2.城镇燃气的基本要求：热值高、毒性小、杂质少

3.杂质及有害物的影响：焦油与灰尘、硫化物、蔡、氨、一氧化碳、氧化氮、水

1）焦油与灰尘阀门关闭不严、阻塞管道和用气设备

2）硫化物硫化氢和二氧化硫酸雨

3）秦在温度较低时，气态蔡会以结晶状态析出，附着于管壁，使管道流通截面变小，

甚至堵死。

4）氨氨对燃气管道、设备及燃具都有腐蚀作用，燃烧时会生成（NO、N02）等有害气

体。微量的氨有利于保护金属管道及设备。

5）一氧化碳无色、无味、剧毒气体。一般要求城镇燃气中一氧化碳含量小于10%。

6）氧化氮空气中氧化氮的浓度达到0.01%时;可刺激人的呼吸器官，长时间呼吸则会

危及生命。

7）水降低管道的输送能力；加剧硫化氢和二氧化碳等酸性气体对金属管道及设备的腐

蚀；如果输送含水的燃气，输配系统还需要增加排水设施和管道的维护工作。

4.燃气的加臭

具有独特的、可以使人察觉的气味。使用中当燃气发生泄露时，应能通过气味使人发

现；在重要场合，还应设置检漏仪器。

（1）燃气中含臭剂量的标准：

1）对于有毒燃气，要求在达到对人体有害的浓度之前，•般人应能察觉；

2）对于无毒燃气在达到其爆炸下限的20%浓度时，一般人应能察觉；

3）当临时寻找地下管道的漏气点时，可以增加至正常使用量的10倍；

（2）加臭剂特性：

1）不应对人体、管道或与其接触的材料有害；

2）应具有持久、难闻特殊臭味；

3）有适当的挥发性；

4）能完全燃烧，燃烧产物不应对人体有害，并不腐蚀或损伤材料；

5）不与燃气的组分发生化学反应；

6）溶解于水的程度不应大于2.5

7）价格低廉。

主要加臭剂：四氢塞吩（THT）乙硫醇（EM）

加臭方式：滴入式吸收式

三、气源的转换与混配

两种情况：气源转换、混配供应

不管哪种混配，为使管网及燃具正常工作，都要求新的燃气（置换气）与原有燃气（基准

气）符合互换性条件。

四、燃气的用户类型

（-）城镇居民用户

用气特点是：单户用气量不大，用气随机性较强。

（―）商业用户

用气特点是：用气量不很大，用气比较有规律。

（三）工业用户

用气特点是：用气比较有规律，用气量较大，而且用气比较均衡。

（四）其他扩展用途：

（1）燃气采暖与空调：

1）集中采暖2）单户独立采暖3）燃气空调和以燃气为能源的热、电、冷三联供

-一般采暖用气量比较大，在采暖期内用气相对稳定。

（2）交通工具燃气化（3）农业生产用气（4）燃气发电（5）化工用气

五、燃气的供气原则：

应该从提高热效率和节约能源、保护环境等方面综合考虑。

（一、~）城镇居民用户、商业用户：

优先满足城镇居民的炊事生活热水用气，尽量满足与城镇居民配套建设的公共建筑用

户，其他公共建筑也应优先供应燃气。

（三）工业用户

（1）当采用人工燃气为城镇燃气气源

1）靠近城镇燃气管网，用气量不很大，但使用燃气后产品的产量及质量都会有很大提高

的工业企业，可考虑由城镇管网供应燃气；应合理发展高精尖工业和生产工艺必须使用燃

气，且节能显著的中小型工业企业等；

2）用气量很大的工'业用户（如钢铁企业等）应考虑自行产气。

（2）当采用天然气为城镇燃气气源气源充足时，应大力发展工业用户。但不宜供应远

离城镇燃气管网的工'业企业用户的用气。

工业与民用燃气的用气量，如果具有适当的比例，将有利于平衡城镇燃气的供需矛盾，

减少储气设施的设置。

（-）用气指标

定义：用气量指标又称为耗气定额，是进行城镇燃气规划、设计，估算燃气用气量的主

要依据。因为各类燃气的热值不同，所以，常用热量指标来表示用气量指标。

城镇居民用户：指城镇居民每人每年平均燃气用量

影响因素：户内燃气设备的类型、户内人口数、能源多样化、社区配套设施的完善

程度

商业用户：

影响因素：城镇燃气供应状况，燃气管网布置与商'业用户的分布情况：居民使用公共服

务设施的普及程度、设施标准；用气设施的性能、效率、运行管理水平和使用均衡程度；

地区的气候条件等

工业用户:

影响因素：可由产品的耗气定额或其他燃料的实际消耗量进行折算，也可按同行业的用

气量指标分析确定。

（-）年用气量计算

居民生活：

影响因素：居民生活习惯、作息及节假日制度、气候条件、户内燃气设备的类型、住宅

内有无集中采暖及热水供应、城镇居民气化率等。

商业用户：

影响因素：城镇人口数、公共建筑的设施标准、用气量指标

工业用户：

影响因素：生产规模、用气工艺特点、年工作时数

其他扩展用途:

影响因素：使用燃气采暧的建筑物面积、年采暖期长短、采暖耗热指标

（三）用气不均匀情况描述

城镇燃气供应的特点是供气基本均匀，用户的用气是不均匀。

影响因素：各类用户的用气工况及其在总用气量中所占的比例、当地的气候条件、居民

生活作息制度、工业企业和机关的工作制度、建筑物和工厂车间用气设备的特点

用户不均匀情况可用季节或月不均匀性、日不均匀性、小时不均匀性描述。

月不均匀性：

主要影响因素是气候条件，一般冬季各类用户的用气量都会增加

季节性负荷对城镇燃气的季节或月不均匀性影响最大

Kl=该月平均日用气量/全年平均日用气量

日不均匀性：

式中2——居民生活年用气量，mW;

N---居民人数，人；

k——城镇居民气化率，%;

q——居民生活用气量指标，MJ/（人.年）;

凡——燃气低热值，MJ/m3o

Qa=。吟

主要影响因素是居民生活习惯、工业企业的工作、和休息制度、室外气温变化等。K2=

该月某日用气量/该月平均日用气量

小时不均匀性：

主要影响因素是居民生活习惯、供气规模和所用燃具等因素有关，

一般会有早、中、晚三个高峰

K3=该日某小时用气量/该日平均小时用气量

(四)小时计算流量的确定

燃气供应系统管道及设备的通过能力不能直接用燃气的年用气量确定，而应按小时计算

流量来选择。

小时计算流量的确定，关系着燃气供应系统的经济性、可靠性：定得过高，会增加输配

系统的基建投资和金属耗量；定得偏低，又会影响对用户的正常供气。

()不均匀系数法

在规划设计阶段估算燃气管道直径及设备容量时可用不均匀系数法。

适用于各种压力和用途的城镇燃气分配管道的小时流量的计算。

按计算月的高峰小时最大用气量确定

(­)同时工作系数法

适用于居民小区、庭院及室内燃气管道的设计计算。

根据燃气设备的额定流量和同时工作的概率来确定。

第二章城镇燃气供应

2.1城镇燃气输配管网分类与选择

城镇燃气输配系统一般由门站、储配站、调压站、输配管网、控制设施、运行管理操作

共同组成。

一、管网的分类

按输气压力分类：

高压燃气管道A2.5<PW4.OMPa

B1.6<PW2.5MPa

次高压燃气管道A0.8VPW1.6MPa

B0.4VPW0.8MPa

中压燃气管道A0.2<PW0.4MPa

B0.01<P^0.2MPa

低压燃气管道PWO.OIMpa

按敷设方式分类：

(1)埋地管道：当穿越铁路、公路时，需加设套管或管沟，分直接埋和间接埋

(2)架空管道：工厂厂区，管道跨越障碍物，建筑物内部的燃气管道

按用途分类：

(1)长距离输气管线其干管及支管末端连接城镇或大型工业企业，气源点。(末端设燃

气分配站一门站)

(2)城镇燃气管道

1)分配管道将燃气分配给各种用户

2)用户引入管从分配管引到用户室内管道引入口处的总阀门

3)室内燃气管道引入管到室内，分配到每个燃气用具

(3)工业企业燃气管道

1)工厂引入管和厂区燃气管道、2)车间燃气管道、3)炉前燃气管道按管网形状分类：

(1)环状管网封闭环状，同一环中输气压力相同

(2)枝状管网干管为主管放射状，不单独使用

(3)环枝状管网混合使用，工程设计中常用

按管网压力级制分类：

(1)单级系统低压单级、中压单级

(2)二级管网系统中一低

（3）三级管网系统次高一中一低

（4）多级管网系统高一次高一中一低

二、城镇燃气管网系统及示例

（一）低压供应方式和低压•级制管网系统

供气方式：

低压储气罐供应、低压压缩机供应

（二）中压供应方式和中低两级制管网系统

中压供应和中低两级制管网系统的供气方式：

低压气源厂和储气罐供应的燃气经压缩机加压至中压，由中压管网输气，再通过区域调

压器调制低压，由低压管道供给燃气用户。

低压一中压一低压

中压单级管网系统：气源厂（天然气长输管线）一储配站一中压管网

中压B、低压：该系统特点是采用低压配气，庭院管道在低压下运行比较安全，但投资

要比中压单级系统大。

中压A、低压：

（三）高压供气——三级管网系统

（四）多级管网系统

高压输气，低压配气

2.2长输管线的工艺计算

一、长输管线通过能力的计算

1、魏莫斯公式

2、潘汉德尔公式

二、长输管线管径及输气压力的确定

二、影响长输管线通过能力的因素

四、长输管线的强度计算

2.2城镇燃气管网的布线

一、布线原则

二、燃气管网的平面布置

(一)高压、中压管网的平面布置

高压管网的主要功能是输气。

中压管网的功能则是输气并兼有向低压管网配气的作用。

原则：(1)高压管道宜布置在城镇边缘或城镇内有足够埋管安全距离的地带

(2)中压管道应布置在城镇用气区便于与低压环网连接的规划道路匕但应尽量避免沿

车辆来往频繁或闹市区的主要交通干线敷设

(3)高压、中压管网都应布置成环网，以提高其输气和配气的可靠性；

(4)次高压、中压管道的布置，应尽量靠近直接供气的可能性的大型用户；支管末端必

须考虑设置专用调压站(5)考虑调压站的布点位置，尽量使管道靠近各调压站

(6)从气源厂连接次高压或中压管网的管道应尽量采用双线敷设；

(7)长输次高压管线不得与单个居民用户连接

(8)应尽量避免穿越铁路或河流等大型障碍物，以减少工程量和投资；

(9)是城镇输配系统的输气和配气主要干线，必须综合考虑近期建设与长期规划的关

系，以延长已经敷设的管道的有效使用年限，尽量减少建成后改线、增大管径或增设双线

的工程量；

(10)管网初期建设的实际条件只允许布置成半环形、甚至为枝状管时，应根据发展规

划使之与规划环网有机联系，防止以后出现不合理的管网布局。

阀门布置：

1)气源厂的出口；

2)储配站、调压站的进出口；

3)分支管的起点:

4）重要的河流、铁路两侧（枝状管线线在气流来向的一侧）；

5）管线应设置分段阀门，一般每公里设一个阀门。

（二）低压管网的平面布置

阀门设置：

低压管道仅在调压室出口设置阀门，其余一般不设阀门

注意事项：

1、地下燃气管道不得从建筑物（临时）下面穿过；

2、不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越；

3、不能与其他管线或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时，必须采取防护措施。

4、为了保证在施工和检修时互不影响，也为了避免由于泄漏出的燃气影响相邻管道的

正常运行，甚至逸人建筑物内，地下燃气管道与建筑物、构筑物以及其他各种管道之间应

保持必要的水平净距。

三、管道的纵断面布置

坡度及排水器设置：

在输送湿燃气的管道中，不可避免有冷凝水或轻质油，为了排除出现的液体，需在管道

低处设置排水器，各排水器之间距一般不大于500m。管道应有不小于0.003的坡度，且坡

向排水器。

2.3燃气管道材料、附属设备及防腐

二、附属设备

1、阀门

作用：A、启闭B、调节流量

种类：闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀

性能要求：A、机械强度要高，B、密封性好，C、抗腐蚀性强，D、转动部件灵活，开关

迅速E、通用性好。

2、补偿器

作用：调节管段胀缩量

种类：A、自然补偿器B、方形补偿器C、套筒式补偿器D、波形补偿器

设置位置：A、架空管道B、需要进行蒸汽吹扫的管道C、阀井中保护阀门

设置要求：阀门的下侧（按气流方向）

3、排水器

种类：A、不能自喷：管道内压力较低，水或油就要依靠手动唧筒等抽水设备来排出

B、能自喷：安装在高、中压管道上，由于管道内气体压力较高，冷凝物在排水管旋塞

打开后就能自行喷出

4、放散管

作用：专门用来排放管道中的空气或燃气的装置

5、闸井

作用：保证管网的安全与操作方便

三、燃气管道的腐蚀

埋地钢管的腐蚀的原因比较复杂，一般归纳为如下：

1、电化学腐蚀；2、杂散电流腐蚀；3、化学腐蚀；4、细菌作用引起的腐蚀（微生物腐

蚀）。

四、燃气管道的防腐

（1）净化燃气（2）管道加内衬（3）采用耐腐蚀管材（4）绝缘层防腐（5）电保护法

绝缘层防腐法：

（1）石油煤沥青防腐，（2）煤焦汕磁漆防腐，（3）环氧沥青防腐涂层，

（4）聚乙烯/丙烯粘胶带防腐，（5）聚乙烯“夹克”防腐。

电保护法：

（1）外加电源阴极保护，一个阴极保护站的保护半径R=15~20Km,两个阴极保护站之间

的保护距离S=40~60Km（2）牺牲阳极保护法（3）排流保护法。

2.4燃气管道穿越障碍物的方法

障碍物：铁路、公路、电车轨道、地裂带、河流

管材：钢管

敷设方式：地下敷设

地上跨越(架空敷设)：a安全防护措施，b城镇施工，须得有关部门同意。

二、燃气管道穿(跨)越河流

围堰法：水位较低，流速较慢，土质较好，允许封航的中小型河流

浮运下沉法：水位较高。流速较快，没有条件封航的中小型河流大型河流

顶管法：没有条件封航的中型河流

水下穿越敷设的方法：沟埋敷设、顶管敷设、裸管敷设

在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设置标志。

确定穿越施工地点：河流平直、水流平缓、河底平坦、河床稳定、地质构造单一、两岸

具有较宽阔的漫滩和具备操作场地的河段。

施工时间的确定：雨水少、河流枯水期、航运淡季

覆土厚度：对不通航河流不应小于0.5m,对通航河流不应小于1.Om,还应考虑疏浚和

投锚深度。

稳管措施形式：混凝土平衡重块、管外壁用水泥灌注形成覆盖层、修筑抛石坝、管线下

游打挡桩、复壁环形空间灌注水泥砂浆等

(2)沿桥架设：一般安装在桥梁专门为燃气管道预留的管位或搁置在桥梁牛腿或桥墩

上。

(3)管桥跨越

2.5燃气的压力调节与计量

一、调压器工作原理及构造

作用：降压、稳压

将较高的入口压力调至较低的出口压力，并随着燃气需用量的变化自动地保持其出口压

力的稳定。

组成感应装置：敏感元件（薄膜、导压管等）

调节机构：各种形式的节流阀

工作原理：燃气出口压力下降；出口处的用气量增加或进口压力降低时，薄膜下降f

阀门开大f流量增加f恢复平衡状态

二、调压器分类

直接作用式：分为液化石油气调压器、用户调压器

只依靠敏感元件（薄膜）所感受的出口压力的变化移动阀门进行调节，不需要消耗外部能

源，敏感元件就是传动装置的受力元件。

间接作用式：当敏感元件感受到出口压力的变化后，使操纵机构（如指挥器）动作，接通

外部能源或被调介质（压缩空气或燃气），使调压阀门动作

三、调压器的选择

考虑因素：

流量：不应在小于最大流量10%的情况下工作，一般在最大流量的20%—80%之间为

宜燃气种类：阀体宜为灰铸铁；阀座宜为不锈钢，薄膜、阀垫及其他橡胶部件宜用JW基

橡胶，合成纤维加强

进出口压力：类型、尺寸——耐压、耐磨

调节精度：稳压精度值一般为土5%〜±15%。

阀座形式：需完全切断燃气流时，柔性阀座为宜；高压气流作用下，选用硬性阀座可减

少高速气流引起的磨损，但噪音大

连接方式：标准螺纹、法兰连接

四、燃气调压站

组成：由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管及测量仪表等。

工艺流程：入口一绝缘法兰一入口阀门一过滤器一调压器一流量计一出口阀门一绝缘法

兰一出口

调压站的分类:

按使用性质分：区域调压站、箱式调压装置、专用调压站

按调节压力分：高中压调压站、高低压调压站、中低压调压站

按建筑形式分：地上调压站、地下调压站

五、燃气的计量

容积式流量计：便于维修，耐腐蚀，寿命长。可以计量各种燃气，适用民用，小型工业

商业速度式流量计：测量范围较宽，误差小，惰性小

差压式流量计：目前工业上用得最广

涡街式流量计：无运动部件，稳定性和再现性好，精度高，适应性强，信号便于远传

2.6燃气的压送

一、压缩机的类型

（--）容积型：通过强制缩小气体体积，提高压力。

（二）速度型：通过旋转部件将动能传给气体，气体动能转换成压力能，压力提高。

容积型：活塞式，回转式：动活塞式、片式、螺杆式、螺杆式、旋式

速度型：离心式

二、压缩机的工作原理

（-）活塞式压缩机

工作原理：依靠活塞在气缸中往复运动压缩气体进行加压

工作过程（四个）：吸气压缩排气膨胀

活塞式压缩机室的工艺流程：低压燃气管道一过滤器一压缩机（一级压缩）一中间冷却

器一压缩机（二级压缩）一最终冷却器一油气分离器一高压燃气管道

2.8燃气门站和储配站

-、门站、储配站概念及作用门站：接收长输管线、气源厂来气并储存，对燃气进行

除尘、加臭、计量，控制供气压力。储配站：储存燃气并控制供气压力。

高压燃气一除尘一加臭一计量一一级调压器

用气低峰:

一级调压器f压储罐

-二级调压器f城镇管网

用气高峰：

一级调压器f二级调压器f城镇管网

高压储罐f

2.7燃气的储存

燃气储存的储存方式：地下储存、液态储存、管道储存、储气罐储存

一、燃气的地下储存

（-）利用枯竭油气田储气（二）多孔含水地层储气（三）利用盐矿层建造储气库

二、液态储气

其他用途：1、液化天然气还可作为城镇调峰气源、设备大修或事故处理过程中的供气

来源，

2、在有天然气规划的城镇，还可作为天然气管道暂时未达到地区的燃气气源。

3、卫星站、调峰全能站

三、管道储气

利用高压长输管线（或管束）储气是平衡城镇燃气小时不均匀用气的有效办法。

输气管线末端是指长距离输气管线最后•级压气站的出口到管线末端门站为止的管段。

工作原理：利用末段的管段容积及其压力变化储存燃气

它既满足了城市建立多级输配管网压力级制的要求，又兼顾了储气的需要。

四、储气罐储气

（0储气罐类型

1.低压储罐特点：定压变容分类：湿式、干式

2.高压储罐特点：定容变压形状：圆筒型、球型

（二）储气罐的置换

当储罐竣工验收合格后，在投入运行前或在储罐停运待修时，均需对罐内的气体进行置

换。置换的目的在于排除在储罐内形成爆炸混合物的可能性。

置换原理：就是用一种性质上截然不同的气体，替换或稀释容器中的空气或燃气，最终

将容器内气体的性质完全改变过来。

置换气量：一般为置换空间体积的3倍

置换速度：0.6〜0.9m/s

置换介质：惰性气体、水蒸气、烟气、水

取样化验是置换过程中必不可少的重要环节。取样点必须在储罐的最高处，取样要准确

而具有代表性并及时化验。在化验结果未经证实储罐内已不存在可爆气体前，置换过程不

得终止。化验合格标准应遵照有关技术规定执行。

例：某城市计算月最大日用气量为32.5万m3,假设气源在一日内连续均匀供气。城镇

小时用气量占用气量的百分比见下表，试确定该燃气供应系统所需要的调峰储气溶剂，并

绘制供气、用气及储气曲线。

小时0〜11〜2：2〜33〜44〜55〜66-77

%2311.81；>.882.963.224.565.884.65

小时8〜997010〜1111〜1212〜1313〜1414〜1515-

小时供气量累计（％）用气量（%）储存量（％）

小时内累计

第一步：求每小时供气量。

第二部：计算调峰储气容积。（燃气供气量的累计值与燃气用气量的累计值之差为该小

时末燃气的储存量）

第三步：求所需调峰储气容积。

（=1最高储存量-最低储存量I）

第三章室内燃气供应

室内燃气供应的组成：燃气管道（用户引入管、立管、水平干管、用户支管），燃气计

量表，燃气用具，用具连接管

（一）燃气用户引入管

地下引入：地下引入管线短，简单易行，多用于北方气候寒冷地区及管径大于100mm的

引入管。

地上引入：根据引入高度的不同，又分矮立管和高立管。引入非采暖地区或采用管径不

大于75mm的管道输送干燃气，当采取防冻措施时也可由地上引入

引入管还应有0.005坡度坡向引入端。室内燃气管穿墙壁或地板时应设套管

（三）室内燃气管道布置

1、管材：应采用低压流体输送钢管，并应尽量采用镀锌钢管，丝扣连接。所有燃气管

道都不允许漏气保证安全，埋地部分要涂防腐材料。

2、明管敷设：管径小于DN25时，不宜小于30mm；管径在25〜40时，不宜小于

50mm；等于50,不宜小于60mm；大于50,不宜小于90nlm

3、暗管敷设：暗设的燃气管道的管槽应设活动门和通风孔，暗设的燃气管道管沟应设

活动盖板，并填充干沙。

4、湿燃气管道：

室内燃气管道的坡度不应小于0.003,小口径坡向大口径，支管坡向干管，必要时设集

水管集水。管道不得坡向燃气表。干燃气管道不必考虑坡度。

引入管：坡度不小于1%,坡向城市分配管道

5、交叉敷设：垂直交叉：敷设大管在小管外侧；平交叉：保持一定间距

6、保证安全

二、高层建筑燃气供应

自动切断连锁装置：自动切断阀门、泄露报警器、送排风系统

25层以上建筑宜设燃气泄露集中监视装置和压力控制装置等用气安全设施。

高层建筑的室内燃气管道系统需考虑的三个问题:

1、补偿高层建筑的沉降2、克服高程差引起的附加压头的影响3、补偿温差产生的变形

%4.724.705.895.984.423.333.483.95

小时16〜1717〜1818〜1919〜2020〜2121-2222-2323-

%4.837.486.554.843.922.482.582.58

燃气灶具类型代号按功能不同用大写汉语拼音字母表示为:

-JZ表示燃气灶；——JKZ表示烤箱灶；——J1IZ表示烘烤灶；

——JH表示烘烤器；——JK表示烤箱；——JF表示饭锅。

气电两用灶具类型代号由燃气灶具类型代号和带电能加热的灶具代号（D）组成。

□D

燃气灶具类型代号D-带电能加热的灶具

灶具的型号由灶具的类型代号、燃气类别代号和企业自编号组成，表示为：

□□一口

燃气灶具类型代号

燃气类别代号：T——天然气Y——液化石油气R——人工燃气

企业自编号:产品特征号或设计序号（用汉语拼音字母和/或阿拉什数字表示

JZDR-□

JZD:气电两用灶R——人工燃气企业自编号

燃气流量表：

（a）用户煤气（b）罗茨流量表（c）液化石油气流表（d）LMN煤气计量表

六、燃气灶具的选择

1、应适合当地气源2、包装、标识应齐全3、适当的热流量

4、外观质量5、气密性6、点火开关7、火焰燃烧状态：呈淡蓝色的火焰

第四章燃气管网的运行管理和维护修复

一、燃气的调峰

1.调整气源的生产能力或设置机动气源；2.设立缓冲用户；3.利用储气设施

二、燃气的运行管理

运行前：吹扫、试压运行后：清洗、检漏、维护

（-）管道的吹扫

①气体吹扫：球墨铸铁管道、聚乙烯管道、钢骨架聚乙烯复合管道和公称直径小于

100mm

或长度小于100m的钢质管道，

②清管球清扫：公称直径大于或等于100mm的钢质管道，宜采用清管球进行清扫。

气体吹扫的吹扫介质：宜采用压缩空气，严禁采用氧气和可燃性气体。

气体吹扫的要求：1）吹扫气体流速不宜小于20m/s。2）吹扫口与地面的夹角应在30〜

45度之间；3）吹扫压力不得大于管道的设计压力，且应不大于0.3MPa。

气体吹扫是否合格：1）目测排气无烟尘时；2）无杂质碰撞、水流声；3）在排气口设

置白布或涂白漆木靶板检验，5min,内靶上无铁锈、尘土等其他杂物为合格。

（二）压力试验

⑴强度试验：试验介质用清洁水、压缩空气

进行强度试验时，压力应逐步缓升。首先升至试验压力的50%,进行初检，如无泄漏、

异常，继续升压至试验压力，然后稳压lh后，观察压力计应不少于30min,无压力降为合

格。⑵严密性试验：试验介质宜采用空气

对管道试压，压力缓慢上升至30%和60%试验压力时，应分别停止升压，稳压30min,

并检查系统有无异常情况，如无异常情况继续升压。管内压力升至严密性试验压力后，待

温度、压力稳定后开始记录。

稳压的持续时间应为24h,每小时记录应不少于1次，当修正压力降小于133Pa时为合

格。

（三）管道清洗

原因:

1、输送天然气的管道内往往沉积天然气中的硫化氢与钢管管壁反应产生的黑色硫化铁

粉末；

2、输送人工燃气的管道内也会淤积铁屑、焦油、蔡等杂质；

3、湿燃气中水蒸气冷凝成水后积聚在管道低洼处；

这些都会造成管道的全部或部分堵塞而影响用户的正常使用。

清洗部位确定：

1、管内杂质或冷凝水的积聚位置可通过测量管段压差或钻孔检查来确定。

2、对于深埋管道或难以接近的管道，测定其堵塞位置的方法是在管道的检测点发出低

频率弹性波，此弹性波碰到堵塞物后随即反射回来。根据弹性波在管内的往返时间可得111

从检测点到堵塞物之间的距离，从而可判断出管道堵塞的位置。

清洗城市干管：清洗时，•般每50m左右作为一清洗段。

长输干线的清扫一般采用清管球法。

（一）投产置换前的准备

间接置换：惰性气体（一般用氮气）

直接置换：燃气

用燃气置换空气其最高压力不能超过0.49MPa。

一般情况下，中压管道采用0.098-0.196MPa的压力置换，

低压燃气管可直接用原有低压管道的燃气工作压力置换。

（二）投产置换的实施

（1）“试样”及判断方法

1）点火试样将放散管上取到的燃气袋，移至远离现场安全距离外，点火燃烧袋内的燃

气，如火焰呈扩散式燃烧（呈桔黄色），则说明管道内已基本置换干净，达到合格标准。该

方法简便，得到广泛应用。

2）测定气体含氧量

二、燃气管道的停气降压施工

(-)中压管道停气降压

中压管道只有采取降压措施方可带气进行焊割，降压后管内的压力必须大于大气压力，

以免造成回火事故。

中压管道因管内压力高，使用阻气袋无法阻气，故一般采用关闭阀门停气的方法进行管

道施工。

(二)低压管道停气降压

根据不同情况采取停气或降压措施时，必须先查清楚所施工部位管道的供气情况。

降压后再使用阻气袋

五、燃气管道的维护修复

检漏方法：钻孔查漏、地下管线井、室检查、挖掘探坑、仪器检漏、植物生态观

察、排水器、排水量

泄漏修复：铸铁管机械接口处理、铸铁管砂眼修理、燃气管裂缝修理、腐烂管段调换、

钢管漏气衬里法修理

第五章燃气管网设计计算

一、室外燃气输配管网的水力计算

(-)燃气分配管网供气方式

两个流量的概念

1、流经管段送至末端不变的流量称为转输流量Q2。

2、由管段始端进入的燃气在途中全部供给各个用户，在管段沿程输出的燃气流量称为

途泄流量Q1。

途泄流量的供应对象包括大量的居民和小型商业用户；用气负荷较大的用户应作为转输

流量计算。

管段的三种情况

1、只有转输流量的管段。

2、只有途泄流量的管段。

3、既有转输流量又有途泄流量的管段。一般均为变负荷管段。

（二）途泄流量的计算

一个假设：沿管线长度向用户均匀配气，每个分支管的途泄流量q均相等。即沿线流量

为直线变化。

1100m3/h

,300400

VL?yL

1

_4L_Xz_________>X

(3r?/

45

AB

gFA=15FB=20

9

6

__0a_/\_________/)

2；；1

SC

?=

寸Ic24

_19__w8_______L7

卜<J)

一400.300t.

1

式中q一单位长度途泄流量,3/(m.h)

Qi---途泄流量，m3/h；

L——管段长度，mo

各管段途泄流量的计算步骤:

21

q=7

1、将供气范围划分为若干小区。

2、分别计算各小区的燃气用量。

包括居民用气量、小型公共建筑及小型工业用气量。其中：

居民用气量=居民人数X每人每小时的燃气计算流量

3、计算各管段单位长度途泄流量q。

4、求管段的途泄流量Q1。

变负荷管段计算流量Q：QQIQ2

例题

试计算如图所示低压管网中各管段的计算流量，图上注有环网各边长度（m）及环内建

筑用地面积F（公顷）。人口密度为每公顷600人，每人每小时的用气量为0.06m3,有一

个工厂集中用户，用气量为100m3/h。

解：第1步：计算各环的单位长度途泄流量。

1、求出各环内的最大小时用气量Q1。（=面积X人口密度X每人单位用气量）

2、计算供气环周边的总长度Lo

环面积人口密居民人每人用气量本环供气环周边本环单位长

号（公度数（m3/（人.h））量长度途泄流量

顷）（人/公（人）（ni3/h）（m）（m3/（m.h））

顷）

A15600900()0.0654018000.3

第2步：计算各管段的计算流量。

1、管段编号。

2、在距供气点（调压站）最远处，假定0点的位置（3、5、8）,同时决定气流方向。

3、计算各管段的途泄流量。

4、计算转输流量Q2。

计算由零点开始，与气流相反方向推算到供气点。如节点的集中负荷由两侧管段供气,

则转输流量以各分担一般左右为宜。

流量(m3/h)

LQ

环号管段号途泄流量转输流量计算

(m)(m3/(m.h))0.55Q1

Q/Q2Q

1-23000.3+0.376=0.676203112549661

2-36000.31809950149

A

1-46000.3+0.36=0.66396218284502

4-33000.3905050100

二、室内燃气管道的设计计算

两个前提：已经选定了用户燃气用具并进行了合理布置；绘制出了室内管道系统图。

室内燃气管道计算流量的计算方法：同时工作系数法

例题

某六层住宅楼室内燃气管道系统图见下图，每层层高3.0m,室内首层地面标高

±0.00m,室外地面标高-0.50m。居民每户装双眼灶及快速热水器各一台，双眼灶额定

流量为0.9m3/h,快速热水器额定流量为1.4m3/h。居民生活用燃具的同时工作系数见下

表，试确定各管段的计算流量。

-

卜

接

一_

曰

卜

双

双

接

接

眼

眼

快

快

灶

灶

速