毕业设计（论文）-城市燃气利用技术及其应用

PAGE中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题目：城市燃气利用技术及其应用学生姓名：系别：网络储运与建筑工程系年级专业：网络油气储运专业指导教师：中国石油大学（华东）2012年6月15日摘要城市燃气是现代化城市不可缺少的一项基础设施，城市燃气又是一个优质的燃料气源，和人民的生活紧密相关。随着我国改革开放的进一步深化和经济的飞速发展，城市燃气事业得到了长足的进步，但与需求相比、与发达国家相比还有很大差距，气化率不高，城市燃气供应矛盾日益突出，目前仍不能满足居民、公共建筑、工业用户和保护环境的需要，因此要求我们大力发展城市事业，加快城市燃气化的进程。而且天然气是一种清洁优质能源，是保护大气环境最理想的燃料，我国对环境问题越来越重视，节能减排力度越来越大，天然气作为清洁能源的优点日益突出，因此要大力发展我国的城市燃气事业。关键词：燃气输配，管网系统，燃气管网，燃气管道

目录第1章前言 1第2章我国城市的用气现状 2第3章燃气的分类及性质 53.1燃气的分类及用途 53.2燃气的基本性质 63.2.1燃气组分的换算 63.2.2分子量 7第4章城市燃气需用量及供需平衡 84.1城市燃气需用量 84.1.1供气对象 84.1.2供气原则 84.1.3计算公式 94.2燃气输配系统的供需平衡 12第5章城市燃气管道安装及管网系统 135.1城市燃气管道安装 135.1.1室内燃气管道 135.1.2室外燃气管道 155.2城市燃气管网 175.2.1管网分类 175.2.2管网及选择 19第6章城市燃气的安全管理 21第7章中国天然气供应安全战略 23参考文献 26致谢 2727-0-第1章前言随着我国改革开放的进一步深化和经济的飞速发展，城市燃气事业得到了长足的进步，但与需求相比、与发达国家相比还有很大差距，气化率不高，城市燃气供应矛盾日益突出，目前仍不能满足居民、公共建筑、工业用户和保护环境的需要，因此要求我们大力发展城市事业，加快城市燃气化的进程。城市燃气是现代化人民生活和工业生产的一种重要能源，是城市基础设施建设的重要组成部分。发展城市燃气可以节约能源，减轻污染，保护环境，提高人民生活水平，促进工业生产，并能提高产品品质和质量，使社会综合效益显著提高；发展城市燃气，是建设现代化城市必不可少的条件，对加速实现物质文明和精神文明的现代化城市具有重要意义。因此，大力提高燃气在能源结构中的比重，对实现我国经济战略目标起着不可替代的作用。随着我国城镇居民生活水平的提高，人民对生活的舒适性有了更高的要求，经济性不再是消费者追求的唯一目标。发展利用天然气，可以减轻城市居民生活的劳动量及劳动强度、改善家居环境，降低或消除液化石油气在运输、储存、销售、使用等环节上的安全隐患。使用天然气在经济上比使用液化石油气及电能具有一定的优势。发展城市燃气，具有较好的社会效益、经济效益。利用天然气作为工业燃料，可以提高工业产品质量和设备利用效益，节约能源；可以完善城市市政公共设施，改善城市的投资环境，社会效益和经济效益显著。以天然气作为城市管道燃气气源具有投资省、价格低等优点，建设项目的投资者也可以获取一定的经济效益。城市燃气事业的发展应贯彻开源和节流并重的方针，努力降低能源消耗，提高转化率，做到合理用气和节约用气，并积极应用新技术，新工艺和新设备。

第2章我国城市的用气现状提高气体燃料（尤其是天然气能源）在能源结构中的比重，对提高我国能源结构优化以及完成对国际温室气体减排承诺有着而不可替代的重要作用。发展城市燃气事业，是合理有效利用能源、保护城市环境，防止大气污染、促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。城市燃气输配系统的规划、设计、建造和管理，应达到技术先进、经济合理和安全可靠的要求，以保证居民和工业企业正常的用气需要。众所周知，城市燃气是现代化城市能源建设中的一个重要组成部分，也是必不可少的能源基础设施。大型供气企业按照需用量和所需压力将燃气输送和分配到城市各类用户。城市各类用户的用气是不均匀的，随月、日、时而变化。通常冬季比夏季用气多，节假日比平日用气多，每日制备早、午、晚三餐时用气量多。生产用气受生产工艺要求和工作班制等的影响而波动。建筑物采暖用气量和季节有关并受采暖期间气温变化的影响。将各类用户的小时用气量叠加，即可得出全市小时最大用气量。城市燃气输配系统的各种设施，应能满足各类用户的小时最大用气量，并能适应其波动情况。我国城市燃气事业，经过50多年的努力，已经有了长足的发展。六十年代初，四川、东北、华北等地区先后开始部分供应天然气，随着石油工业的飞速发展，大中城市开始以液化石油气和开发重油制气为气源。七十年代由于液化石油气和天然气受资源和政策的限制仅略有发展，较多的还是建设以煤和石油产品为原料的煤气厂。八十年代，国内液化石油气的供应量逐步增加并做为优质民用燃料进入千家万户。九十年代，由于改革开放之后大量进口国外的液化石油气和国内天然气的开发利用使中国城市燃气事业进入了飞速发展的时期。

进入21世纪以后，中国的城市燃气事业依然是煤制气、液化石油气和天然气等多种气源并存。截止2000年底，全国665个城市人工煤气供应量为152亿m3，天然气年供应量为82亿m3，液化石油气供应量为850.7万吨，城市居民用气普及率达到84.1%，用气人1.76亿，其中有人工煤气约占23%，天然气约占13%，液化石油气约占63%。中国在由计划经济向市场经济的转变及加入世贸组织的过程中，能源价格将逐步向国际价格靠拢，同时也发生了各种能源、资源的相互替代关系。尤其是近十年来，液化石油气的大量进口和对燃气事业的发展起到了显著的推动作用。而煤制气则因其成本高、污染环境等原因导致了与国际上相同的衰落情况。天然气作为保护大气环境的最理想的燃料在得到快速发展的同时也为人们带来了全新的观念。城市燃气由气源、输配和应用三部分组成，在天然气到来之前，燃气包括以煤或油为原料制取的人工煤气、液化石油气、天然气和矿井瓦斯等，服务对象主要是居民生活、商业和少量的工业用户。在天然气到采之后，天然气的供应系统则由天然气的开采与生产(上游)，长输管线(中游)和城镇供配气系统(下游)组成。为了保证天然气供、配气统的经济性和安全可靠性，供气量需有一定的经济规模，并应配置地下储气和其它调峰设施；服务对象则主要为工业和少量的居民生活和商业用气。在我国的北方采暖地区，则可发展天然气的采暖用户，但必须要有完善的季节调峰设施。天然气到来之后的城市供配气系统由于供气对象的变化与天然气到来之前有本质的区别，只有当工业用户达到一定的规模后，城镇的供配气系统才能有一定的经济性，气价也就成为项目成败的关键，因此，研究各种能源的替代关系就十分重要。天然气来到之后，不论上游、中游和下游都面临着降低成本、扩大用气范围和与先进国家技术接轨这三个问题。天然气采到之后，我国的城市燃气将发生质飞跃，在完成向城市清洁能源战略转移中大大向前迈进一步，对改善城市大气污染和生态环境起到良好的作用，技术上也将和国际逐步接轨。

当前，有多项技术经济问题在天然气—来到这际必须得到妥善的解决：

1城市燃气行业多年来的全面亏损问题。亏损的主要原因是劳动生产率低下，这要靠深化改革和管理体制的转变来逐步解决。

2家庭用热耗气量增长缓慢。近十年来，虽然家用燃气热水器发展迅速，家用燃气已不限于炊事，但人均耗量增长缓慢。家用电器的迅速发展，已成为城市燃气民用户的主要竞争对象。为此，应积极发展除民用户以外的其它用气户，如工业、采暖、制冷、燃气汽车等。但和民用耗气相同，也必须考虑与其它替代能源的比价关系，而不是简单的靠提价来解决，如工业用户，必须考虑产品的利润和成本的关系，在用气范围扩大后，不能再靠政府补贴维持行业的发展。

3管理体制应有根本性的变化。在天然气来到之前，城市燃气通常以城市为独立经营单位，集气源、输配和应用为一体。在天然气到来之后，城市燃气属于整个天然气系统的下游部分，它与上、中游之间有密切的联系，经营方式通过合同等法律程序进行，上、中、下游之间属于商业关系，且应以下游的用户要求为主体。上、中游对下游有“照付不议”的要求。而下游对上、中供气的质量、压力和检测仪表等也有要求，偏离合同规定，应给以赔偿。季节调峰所需的地下气库不可能在每个城市兴建，应按用气区域进行规划建设，下游城市之间又必然会产生经营调度上的联系和管理体制上的变更。日调峰应由长输管线的储气量解决，其不足部分再由城市才艮据地下气库和长输管线储气的运行情况选择经济、合理的调峰方式，以保证整个天然气供气系统的优化，达到最经济的目的，把整个上、中、下游当作一个系统工程来考虑，不管上、中、下游如何分工，所有确保供气安全的设施建设费用均应打入成本，作为制定气价的依据。如气价高于用户利用其它替代能源的成本，则项目就不可行。4城市在天然气到来之后，将面临更多的问题。首先应有各类用户全年的综合用气特性图，无用气特性图，则供气方无法按计划供气(允许有一定偏差)，一切未使用的燃气均应按“照付不议”的原则付款。城市的用气范围扩大后，制定用气特性图就异常复杂，如采暖负荷，与室外空气温度的变化有关；工业用户，则与产品的销售量有关，其次，天然气系统为高压气源，城市的供配气系统应充分利用燃气的压力减少投资。对已有人工气供配气管网的城市，还存在燃气的转换问题，包括管道的更新、改造和换管等需要一大笔投资，且有一个逐步的过程，不能一下子全部解决。此外也必须计算这笔费用对燃气成本的影响。其三，我国目前用气人口中，液化石油气占用户数的60%以上，液化石油气供应机动灵活，勿需管道设施就能满足家庭用户的用气要求，如新建的城市天然气管网仅仅是替代民用液化石油气用户，则其经济性就值得研究。其四，城市燃气在以民用为主的时期，常以保本+税金+利润三部分构成，但执行过程中从未落到实处，使燃气行业长期处于亏损状态。在扩大供气范围的工业为主后，应按投资比例获得与上、中游相应的利润，这也是企业改革的目的。由于气价必须考虑与其它替代能源的关系(如民用与电价、工业与油介的关系等)，定价因素十分复杂，因此，必须以新的概念采全面考虑城市建设中的问题，并借鉴国外的经验。第3章燃气的分类及性质人类使用的燃料（尤其是家庭用燃料）经历了漫长的禾薪时代、燃煤时代，现已进入了燃气时代，气体燃料在能源结构中的比例，是人们生活水平、生活质量和社会发展进步程度的重要标志。一方面，能源结构中，我国天然气能源消费占总能源消费的3.4%，而国外有的高达30%。远低于23.5％的世界平均水平。另一方面，我国天然气资源丰富，约为47万亿m3，发展天然气具备资源保证。2001年—2007年，世界天然气产量年均增速仅为2.07％，我国天然气产量增速却高达12.32％。发展城市燃气事业，是合理有效利用资源，保护城市环境，促进生产和改善人民生活条件的重要措施之一。3.1燃气的分类及用途城市民用和工业用燃气是由几种气体组成的混合气体，其中含有可燃气体和不可燃气体。可燃气体有碳氢化合物、氢和一氧化碳，不可燃气体有二氧化碳、氮和氧等。燃气的种类很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气，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，人工煤气将逐步被以上两种燃气所取代，生物气可以在农村或乡镇作为以村或户为单位的能源。目前国内常使用的城市燃气气源有天然气、液化石油气、人工煤气。燃气是气体燃料的总称，是由多种气体组成的混合气体。习惯上又可以分成天然气、人工燃气、液化石油气和沼气四大类。由于生产所用的原料不同及生产工艺不同，各种燃气的组成也不相同。燃气主要由低级烃（甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁烯），氢气和一氧化碳等可燃组分，以及氨、硫化物、水蒸气、二氧化碳、焦油、萘和灰尘等杂质所组成。气田气：从地下开采出来的气田气为纯天然气。石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气。凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。煤层气：从井下煤层抽出的矿井气。矿井气：开采煤炭、盐等矿产时采集的体称为矿井气。城市燃气城市燃气天然气液化石油气人工燃气天然气凝析气田气煤层气油田伴生气纯天然气固体燃料气化固体燃料干馏油制气压力气化水煤气发生炉蓄热裂解催化裂解为方便运输，天然气经过加工还可形成:压缩天然气（CNG）：将天然气压缩增压至200kgf/cm2时，天然气体积缩小200倍，并储入容器中，便于汽车运输，经济运输半径以150-200公里为妥。压缩天然气可用于民用及作为汽车清洁燃料；液化天然气（LNG）：天然气经过深冷液化，在-160℃的情况下就变成液体成为液化天然气，用液化甲烷船及专用汽车运输。3.2燃气的基本性质城市燃气是由多种单一气体组成的混合气体。混合气体的性质由组成混合气体的单一气体的品种及所占比例决定。混合气体的性质可由单一气体的性质及在混合气体中所占比例计算求得。3.2.1燃气组分的换算（1）已知混合气体的体积组分，换算成重量组分；gi——混合气体i组分的重量含量（%）；yi——混合气体i组分的体积组分（%）；Mi——混合气体i组分的分子量。（2）已知混合气体的重量组分换算成体积（或分子）组分。混合气体分子组分在数值上等于其体积组分3.2.2分子量（1）已知混合气体的体积组分，求平均分子量已知混合气体的体积组分，平均分子量式中M——混合气体的平均分子量。（2）已知混合气体的重量组分，求平均分子量已知混合气体的重量组分，其平均分子量，按下式计算（3）已知混合液体的分子组成，求平均分子量混合液体的平均分子量计算式中xi——各单一成分的分子组成第4章城市燃气需用量及供需平衡4.1城市燃气需用量燃气系统的设计要根据燃气的需用量进行。燃气需用量中两个重要的数据：（1）年需用量：气源、长距离输气管道的通过能力的确定；（2）小时需要量：配气管网和燃气设备的通过能力。在进行城市燃气输配系统的设计时，首先要确定燃气需用量，即年用气量。年用气量是确定气源、管网和设备燃气通过能力的依据。年用气量取决于用户的类型、数量及用气指标。4.1.1供气对象现实的和潜在的燃气用户，都属于燃气企业的供气对象。供气对象的分类：一般按用户的特点分类；通常分为：居民用户、公共建筑用户和工业企业用户。居民用户是指以燃气作为燃料进行炊事和制备热水的家庭燃气用户。城市燃气供应的基本对象，也是必须保证连续稳定供应的用户。公共建筑用户包括：（1）行政机关（2）经济贸易单位（银行、商场）（3）文教卫生机构（电影院、俱乐部、文化宫、医院、学校、托儿所、幼儿园、体育馆）（4）公共服务机构（邮电局、职工食堂、饭店、宾馆、旅店、招待所、理发店、公共浴室、洗染房）工业企业用户是指主要用于生产工艺的燃气用户。工业用户用气主要用于各种生产工艺。（食品加工、酿酒、制药等生产工艺过程的用气）此外，还包括采暖、制冷用户，燃气汽车用户和电站用户。城市燃气可用作供暖、空调及汽车的能源。4.1.2供气原则大原则确定燃气用户时要遵循如下原则：（1）符合国家产业政策和能源政策；（2）能够提高能源利用率；（3）优先供应城镇居民生活用气；（4）有利于减少空气污染；（5）有利于节约劳动力及城市运输量。民用气供气原则（1）优先满足城镇居民炊事和生活用热水及商业用户的用气；（2）尽量满足托幼、医院、旅馆、食堂和科研等公共建筑用气；（3）人工煤气一般不供应采暖锅炉用气，如天然气充足，可发展燃气供暖和空调。（4）采暖与空调对于改善北方冬季的室内外环境及缓解南方夏季用电高峰有着重要作用，在天然气气量充足的前提下应积极发展。工业企业在确定对工业企业用户供气时应考虑以下三方面的因素（1）对产品质量、产量的影响：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。（2）对污染的降低程度：使用燃气后能显著减轻大气污染的工业企业。（3）可作为缓冲用户的企业：可作为缓冲用户的工业企业。工业与民用供气的比例工业和民用用气的比例受城镇燃气发展、资源分配、环境保护和市场经济等诸多因素影响。一般应优先发展民用用气，同时发展工业用气，两者要兼顾。这样有利于平衡燃气使用的不均匀性、减少储气容积、减小高峰负荷、有利于节假日的调度平衡等。另外，从提高能源效率、改善大气环境和发展低碳经济方面考虑，天然气占城镇能源的比例将大幅提高，从而带动工业用气的发展。（1）应兼顾工业与民用；（2）初期工业用气为主，民用逐渐发展；（3）为使管网稳定运行，工业用户必须保持一定比例；（4）发展一定数量的调峰用户。4.1.3城市燃气需用量的计算用气量指标又称用气定额、耗热定额。指的是在一定时期内，某一用户类型，每人每年用气量的多少。用气量指标是燃气输配系统的重要参数之一，它的高低将直接影响到城市供气规模的确定，因此，确定耗热定额必须有一个可靠的依据。用气量指标由统计或经验数据综合得到，并在一定时期内保持稳定。影响用气量指标的因素很多。城市燃气年用气量为各类用户年用气量之和。居民生活年用气量式中Qa——居民生活年用气量（Nm3/a)；N——居民人口数（人）；k——气化率（％）；q——居民生活用气定额（KJ/人·a)；Hl——燃气低热值（KJ/Nm3)。商业用户年用气量式中Qa——商业用户年用气量（Nm3/a)；N——居民人口数（人）；M——各类用气人数占总人口的比例数；q——各类商业用户用气定额（KJ/人·a)；Hl——燃气低热值（KJ/Nm3)。工业企业年用气量式中Qa——年用气量（Nm3/a)；Ga——其他燃料年用量（t/a）；Hl′——其他燃料的低热值（KJ/Kg)；Hl——燃气低热值（KJ/Nm3)；η′——其他燃料燃烧设备热效率；η——燃气燃烧设备热效率。建筑物采暖年用气量式中Qa——年用气量（Nm3/a)；F——使用燃气供暖的建筑面积（㎡）；qf——民用建筑物的热指标（KJ/（㎡·h）)；η——供暖系统的热效率；Hl——燃气低热值（KJ/Nm3)；n——供暖最大负荷利用小时数（h/a）。其中式中n——供暖最大负荷利用小时数（h/a）；n1——供暖期（h/a）；t1——供暖室内计算温度（℃)；t2——供暖期室外平均气温（℃)；t3——供暖室外计算温度（℃)。燃气汽车年用气量燃气汽车用气量指标，应根据当地燃气汽车种类、车型和使用量的统计数据分析或计算后确定。未预见量城镇年用气量中还应计入未预见量，包括管网的燃气漏损量和发展过程中未预见的供气量。一般未预见量按总用量的5％计算。用气量是整个燃气项目方案的计算基础，它的准确性直接决定着该项目的资金利用合理与否，亦影响着项目今后的投资回报率，所以作为工程设计人员，在进行用气量的计算时，应开展广泛的用气资料的调查，并对城市今后用气的发展趋势作一详细地分析，以确定基础数据的准确，而使近期、远期的用气量的预测趋于合理，从而保证工程规模建设的合理化，以有效的利用资金。城市年用气量除了考虑居民生活年用气量、公共建筑用气量及工业企业年用气量外，还应考虑建筑物供暖年用气量（根据建筑物热负荷计算）和未预见量（一般取总用气量的5％）。4.2燃气输配系统的供需平衡城市的用气量是随时间而变化的，每月、每日、每时都不相同；而气源供气一般变化不大，特别是长距离输气管。这样就存在供气与用气之间的不平衡，有时供大于需，有时需大于供。为了保证按用户要求供气，必须解决供气和用气之间的矛盾。不平衡问题的产生（1）燃气生产方式与消费方式之间的不匹配生产是连续化大生产，消费是一家一户的零星消费；（2）生产能力随时间的的调节性差与消费能力随时间变化的刚性之间的差别；（3）燃气用户对燃气供应参数要求高；燃气生产者燃气管网燃气生产者燃气管网燃气消费者解决问题的方法（1）燃气生产者——改变生产能力（2）燃气消费者——差别化价格或缓冲用户（3）燃气管网——储存燃气

第5章城市燃气管网系统5.1城市燃气管道安装5.1.1室内燃气管道（1）室内燃气管道安装①室内燃气管道安装前应对管道、管件、管道附件及阀门进行检验，不合格者不得使用；对内部进行清扫，保证其内部清洁。②引入管的安装a.燃气管不得敷设在卧室、卫生间、浴池、密闭的地下室；严禁敷设易燃易爆、有腐蚀性介质的房间、配电室等部位。b.管道穿过建筑物基础时，应该置在套管中，套管应比引入管大两号以上，套管与管子间的缝隙用沥青油麻严堵。③.架空燃气管道的连接a.管道焊接符合《工业金属管道工程施工规范》GB50235和《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236的有关规定。b.可采用电动工具除锈至底材显露出均匀明亮的金属光泽，且不得有水、有油污等。c.管道的切割及坡口加工宜采用机械方法，严格按规定打磨焊坡口，焊接表面不得有锈蚀、油污等。d.在大风天或气温低于5℃时，宜采取防风保温措施，防止产生焊接裂纹现象。e.管带安装工作如有间断，及时封闭敞开的管口，收工时管端作临时封堵，确保管内不存杂物。f.管道焊接完成后，强度及严密性实验前，必须对所有焊缝进行外观检查和对焊缝内部质量进行检验。g.外观检查应在内部质量检验前进行，其外观质量应符合标准的规定。h.当支管的公称直径大于或等于1/2主管公称直径时，应采用三通。④法兰连接a.法兰安装紧固前要检查法兰密封面及密封垫片的表面质量，其密封面不得有影响密封性能的缺陷存在，法兰上的铁锈、油污、焊渣等要清理干净。b.安装后法兰的平行偏差、径向位移及间距值要严格控制在允许的范围内，全部法兰紧固螺栓能自由垂直通过螺栓孔。⑤阀门安装a.球阀安装前进行外观检查，其操作机构要灵活、可靠、无卡涩现象，并按规定进行试压复验。安装时不得使用手柄作为吊装承重点，注意方向性，保证阀门两端面与管道轴线垂直，不得因阀门安装使管道出现应力现象。b.法兰或螺纹连接的阀门应在关闭状态下安装。c.选择的螺栓必须与阀门匹配，全部螺母位于法兰同一侧，靠近阀件与设备的一侧，对称拧紧螺母，要求分两次拧紧的不得一次拧紧，拧紧后螺栓螺纹外露长度为2-3倍螺距。⑥燃气管道的刷漆：采用无缝钢管连接时，先全面刷铁红防锈漆两遍，然后再全面刷两遍黄色面漆。⑵.管道的吹扫及实验①管道安装完毕，在外观检查后进行管道吹扫，吹扫合格后方可进行强度试验和气密性实验，吹扫的使用介质为压缩空气，范围为接点阀门至燃气灶具前阀门之间的管道，吹扫时应关闭燃气表进出口阀门，其温度不得超过40℃吹扫压力为0.1Mpa，吹扫气体流速不宜小于20m/s，吹扫口若用钢管，则长度不小于4米，且管道上应设置吹扫阀，吹扫口的钢管应接地，其接地电阻不应大于10欧姆。②强度试验介质为空气，范围为出口阀门至燃气具前阀（含阀门）之间的管道，试验压力均为0.3Mpa。③强度试验采用肥皂水或者洗涤沫抹所有接口，以无渗透稳压1小时，观察压力表无压力降为合格。（罗此表不做强度试验及严密性试验）④燃气管道的严密性试验分为两部分：范围为出口阀门至燃气具前阀门之间的管道，试验压力为0.1Mpa，试压时的升压速度不宜过快，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24小时，每小时记录不少于1次，无压力降为合格，然后将表接通，再进行一次严密性试验，试验压力为6Kpa，以发泡剂检验无渗漏观察水柱表30分钟，无压力降为合格。⑤试验时所发现的缺陷，不得带气作业，应在试验压力降至大气压力时进行修补，然后重新进行试验，达到合格为止。⑥试验用压力表应在校验有效期内，弹簧压力计精度不得低于0.4级，其量程应为试验压力的1.5-2倍。⑶.成品的保护①安装好的管道不得用作支撑、不得踏压、不得作为其他用途的受力。②施工期间，管口要做好临时封堵。③做好燃气表、阀门等的保护措施，以防丢失。5.1.2室外燃气管道（1）室外燃气管道安装①地下燃气管道敷设要求：聚乙烯燃气管道与其它建筑物或者构筑物基础以及相邻管道之间的水平距离及垂直静距离应满足《城镇燃气设计规范》和《聚乙烯燃气管道工程技术规范》的规定。当地下燃气管道穿过下水道、热水管道、供水管道、雨水管道、电力、通信等时应将燃气管道敷设在防腐钢管内，套管两端应伸出其它构筑物外壁应不小于附表二的规定，穿过暖气沟内部时，燃气管道采用钢管，并用保温钢套管加以保护，套管两端应采用沥青油麻填实，以防渗水；燃气管道采用PE管时，不可从暖气沟内部穿过，需应钢塑过渡转换为钢管穿过暖气沟内部或PE管从暖气沟上、下方穿越。②PE管连接：聚乙烯燃气管道的焊接严格按照《聚乙烯燃气管道工程技术规程》聚乙烯管道采用热熔连接或电熔连接，不得采用螺纹连接或者粘接，聚乙烯燃气管道焊接结束后要进行外观检查。不同等级的聚乙烯原材料制造的管材、管件，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。公称直径小于90mm的聚乙烯燃气管道采用电熔连接。在环境温度低于-5℃或风力大于5级的条件下焊接时，应采取保暖防风措施。阀门与聚乙烯燃气管道之间的连接采用电熔套筒连接，出阀门井的管道应加套管，套管的外径应比实际管道的外径大两个规格。钢塑过渡的焊接应作降温、防腐处理，引入管的防腐部分应高于地面30mm。管道连接结束后，应按《聚乙烯燃气管道工程技术规程》中的有关规定进行质量检查，不合格者必须返工。③架空燃气管道的连接：管道焊接符合《工业金属管道工程施工的规定》GB50235和《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236的有关规定。可采用电动工具除锈至底材显露出均匀明亮的金属光泽，且不得有水、有油污等。管道的切割及坡口加工宜采用机械方法，严格按规定打磨焊坡口，焊接表面不得有锈蚀、油污等。在大风或气温低于5℃时，应采取防风保温措施，防止产生焊接裂纹现象。管道安装工作如有间断，及时封闭敞开的管口，收工时管端作临时封堵，确保管内不存杂物。管道焊接完成后，强度及严密性实验前，必须对所有焊缝进行外观检查和对焊缝内部质量进行检验。外观检查应在内部质量检验前进行，其外观质量应符合标准的规定。法兰的连接：法兰安装紧固前要检查法兰密封面及密封垫片的表面质量，其密封面不得有影响密封性能的缺陷存在，法兰上的铁锈、油污、焊渣等要清理干净。安装后法兰的平行偏差、径向位移及间距值要严格控制在规范允许的范围内，全部法兰紧固螺栓能自由垂直通过螺栓孔。阀门安装：球阀安装前进行外观检查，其操作机构要灵活、可靠、无卡涩现象，并按规定进行试压复验。安装时不得使用手柄作为吊装承重点，注意方向性，保证阀门两端面与管道轴线垂直，不得因阀门安装使管道出现应力现象。法兰或螺纹连接的阀门应在关闭状态下安装。选择的螺栓必须与阀门匹配，全部螺母位于法兰同一侧，靠近阀件与设备的一侧，对称拧紧螺母，要求分两次拧紧的不得一次拧紧，拧紧后螺栓螺纹外露长度为2～3倍螺距。管道支架位置及形状根据现场情况确定。④燃气管道的刷漆：采用无缝钢管连接时，先全面刷铁红防锈漆两遍，然后再全面刷两遍黄色面漆。⑤其他验收交接前做好成品的保护工作，以防燃气管道、设备损坏或丢失。管道敷设期间应注意管口的临时封堵，雨季施工期间施工单位应编制雨季施工措施。管道安装过程中应考虑燃气管道的吹扫方法，避免管道连接后吹扫困难。⑵.管道的吹扫及实验：管道安装完毕，在检验合格后进行管道吹扫，吹扫合格后方可进行压力试验和严密性试验，吹扫及试压内的调压器、流量计等不应参与。管道吹扫，吹扫出的脏污不得进入已合格的管道，若部分管道进入水或脏污必须吹扫合格后在进行连接。吹扫的使用介质为压缩空气，其温度不得超过40℃，吹扫压力为0.3Mpa,吹扫气体流速为20m/s，吹扫口若用钢管，则长度不小于4米，且钢管上应设置吹扫阀，吹扫口的钢管应接地，其接地电阻不应大于10欧姆，当目测排气无烟尘时，应在排气口设置白布或涂白漆木靶检验，5分钟内靶上无铁锈，尘土等其他杂物为合格。强度试验应缓慢升压，首先升至压力试验的50﹪，应进行初检，如无泄漏、异常、继续升压至试验压力，再进行检查。中压燃气管道的强度试验压力应为设计压力的1.5倍（0.6Mpa），低压燃气管道的强度试验压力应为0.4Mpa，强度试验采用肥皂水或者洗涤剂进行焊口、接头检验，稳压1小时后，观察压力计不应少于30分钟，无压力降为合格。燃气管道的严密性试验应在强度试验合格后进行，中压管道试验压力应为设计压力的1.15倍（0.46Mpa），低压管道试验压力为0.1Mpa，试压时的升压速度不宜过快，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24小时，每小时记录不少于1次，无压力降为合格。所有未参加严密性实验的设备、仪表、管件，应在严密性试验合格后进行复位，然后按设计压力对系统升压，应采用发泡剂检查设备、仪表、管件及其与管道的连接处，不漏为合格。试验所发现的缺陷，不得带气作业，必须待降至为零后进行处理，处理合格后应进行重试验。试验用压力表应在校验有效期内，弹簧压力精度部低于0.4级，其量程应为试验压力的1.5-2倍。5.2城市燃气管网5.2.1城市燃气管网的分类（1）燃气管道的分类燃气管道可根据用途、敷设方式和输气压力进行分类。根据用途分：①长距离输气管道a.连接气源与燃气消费地之间的管道，通常设有首站、末站及中间站；b.根据气源及消费情况可一次性建成或分期建成；c.末端设有分支管路与城市管网或大企业管网相连；d.采用专业化经营；e.大口径、高压力、长距离、自动化程度高，投资大；f.可利用末端管路进行储气。②城市燃气管道a.分配管道：将燃气分配给工业企业、公共建筑、居民用户。包括：A.街区分配管道；B.庭院分配管道。b.用户引入管将燃气从分配管道引到室内管道引入口处的总阀门。c.室内燃气管道由用户管道引入口的总阀门将燃气引入室内，分配到每个燃气具。③工业企业燃气管道a.工厂引入管和厂区燃气管道由城市燃气管网或输气干线引入工厂；分配到各用气车间。b.车间燃气管道A.从厂区燃气管道的车间引入口送到车间内各用气设备。B.包括干管和支管。c.炉前燃气管道从燃气支管将燃气分配到用气设备的各个燃烧器。根据敷设方式分类（1）地下燃气管道：干线管道，城市燃气管道长采用地下敷设；（2）架空燃气管道：管线通过障碍或在厂区内便于检查维修可采用架空形式。根据输气压力分类名称压力(Mpa)高压燃气管道A2.5＜P≤4.0B1.6＜P≤2.5次高压燃气管道A0.8＜P≤1.6B0.4＜P≤0.8中压燃气管道A0.2＜P≤0.4B0.01＜P≤0.2低压燃气管道P＜0.01居民用户和小型公共建筑用户一般宜由低压管道供气。低压管道输送人工燃气时，压力不大于2kPa；输送天然气时，压力不大于3.5kPa；输送气态液化石油气时，压力不大于5kPa。居民用户和小型公共建筑用户一般宜由低压管道供气。低压管道输送人工燃气时，压力不大于2kPa；输送天然气时，压力不大于3.5kPa；输送气态液化石油气时，压力不大于5kPa。

中压管道必须通过区域调压站或用户专用调压站才能给城市分配管网中的低压和中压管道供气，或给工厂企业、大型公共建筑用户以及锅炉房供气。

一般由城市次高压B燃气管道构成大城市输配管网系统的外环网。次高压B燃气管道也是给大城市供气的主动脉。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。

高压A输气管通常是贯穿省、地区或连接城市的长输管线，它有时也构成大型城市输配管网系统的外环网。城市燃气管网系统中各级压力的干管，特别是中压以上压力较高的管道，应连成环网。初建时也可以是半环形或枝状管道，但应逐步构成环网。城市燃气管网系统中各级压力的干管，特别是中压以上压力较高的管道，应连成环网。初建时也可以是半环形或枝状管道，但应逐步构成环网。

城市、工厂区和居民点可由长距离输气管线供气，个别距离城市燃气管道较远的大型用户，经论证确系经济合理和安全可靠时，可自设调压站与长输管线连接。除了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连接。

在确有充分必要的理由和安全措施可靠的情况下，并经有关上级批准之后，城市里采用高压的燃气管道也是可以的。5.2.2城市燃气管网及选择城镇燃气输配系统的构成现代化的城镇燃气输配系统是复杂的综合设施，通常由门站、燃气管网、储气设施、调压设施、管理设施和监控系统等构成。输配系统应保证不间断地、可靠地给用户供气，在运行管理方面应是安全的，在维修检测方面应是简便的。还应考虑在检修或发生故障时，可关断某些管段而不致影响全系统的工作。城镇燃气管网系统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以分为：（1）一级系统：①仅用一种压力级制（低压或中压)管网分配和供应燃气②适应于小城镇供气；（2）两级系统由低压和中压B或低压与中压A两级管道系统组成（3）三级系统包括低压、中压和高压的三级管网（4）多级系统由低压、中压A、中压B、高压B甚至包括高压A的管网组成。（1）经济性(高中压输气的可节约管网投资)

（1）经济性(高中压输气的可节约管网投资)

（2）用户需要(居民和公共建筑用低压；工业用高中压)

（3）安全性(老城区人口密度大，街道窄，宜用中低压）燃气管网系统的选择（1）气源情况：燃气的种类和性质、供气量和供气压力、气源的发展或更换气源的规划；

（1）气源情况：燃气的种类和性质、供气量和供气压力、气源的发展或更换气源的规划；

(2)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；

(3)原有的城市供气设施情况；

(4)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；

(5）用气工业企业的数量和特点；（6）储气设备的类型；

（7）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（如河流、溯泊、铁路等）的情况；

（8）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。

第6章城市燃气的安全管理燃气的安全管理不仅是防止易燃、易爆气体漏泄所造成的事故，更重要的是应保证整个供、配气系统能不间断的供气，因此，在城市燃气项目实施的不同阶段，安全管理也有不同的内容。在工程的前期，必须结合当地的情况做好论证工作。在天然气的供应系统中，尤其对供气质量和“照付不议”的合同要求要做好论证工作，避免因燃气质量的波动和用气量测算不准所造成的供气不安全或经济上的损失。在工程的实施阶段，尤其要落实好各种调峰措施、确保设备质量以及施工和验收标准的贯彻。在投产、运行阶段，因燃气的易燃、易爆特性，必须在运行环节上有健全的安全保障体系。安全体系包含主动的和被动的两个部分。主动的措施立足于防止不安全因素的发生：被动的措施则立足于一旦发生事故，其影响面应控制在最小的范围之内。因此，安全管理体系应包括工程的质量管理和长期的运行管理两部分。工程质量管理应包括：1建立鼓励创新和公平竞争的设计招、投标制度。

2建立严格的设计审核和监理制度。

3对施工队伍的资质、施工人员的考级和上岗要有严格的审批和监督制度。

4改变行政干预过多，造成层层分包，通过偷工减料谋取利润的倾向。

5坚决打击贪污、行贿、受贿、工程款挪用和浪费的腐败行为。

6重视设计规范和各种法规、法令的建设等。长期的运行管理是安全管理体系中极易疏忽而又十分重要的部分，应包括：

1建立各级的安全责任制。对玩忽职守、发生事故的部门和责任人要依法追究责任(包括设计和施工中的责任)。

2加强对燃气管道的定期巡检，防止占压管道的违章建筑，防止附近施工项目对燃气管道的破坏(包括施工吊车等压裂管道)。

3加强职工的安全教育、健全规章制度和事故抢修预案。

4加强对用户正确使用燃器具的安全宣传。

5经常对职能部门进行处理各类事故的培训。提高群众预报事故的意识(如草、木生长的异常状态等)等。

上述只是燃气安全管理中的一部分，面临我国天然气大发展和“入世”后的形势，从宏观角度，建立城市燃气安全体系是十分必要的，由于安全体系涉及的面十分广泛，在市场经济条件下，安全体系就是安全法律体系，因此，我们认为在燃气安全立法方面应实现跨越式发展，建议政府和人大就“燃气产业法”立法、规范我国各部门的职责，据此，再制定各部门的安全技术和安全管理法规。

从思想认识上充分认识城市燃气安全的重要性，严抓燃气专项整治，并建立长效机制使其正常运行。1严密燃气规划协调工作。2严把工程质量关。3加强宣传教育4建立健全各项制度，加强后期运行维护管理。5制定城市燃气安全事故应急救援预案。6管理部门要高度重视，切实加强对城市燃气安全工作的管理，健全燃气安全管理制度，落实安全生产责任制，做到专人负责、分工明确、责任落实。7要对城市燃气安全隐患进行整体排查，对查出的险工险段进行认真治理，做到万无一失。第7章中国天然气供应安全战略中国天然气产业发展的总体原则是：“立足国内，利用海外，西气东输，北气南下，海气(含LNG)登陆，就近供应”，逐步实现中国天然气资源多元化、供应网络化和市场规模化。针对国家天然气发展总体原则，为确保未来几年中国天然气供应安全，应着眼全局，从国内天然气的生产、输送以及国际天然气资源的利用，综合分析保障我国天然气供应安全的基本蓝图。7.1立足国内，积极开发国内天然气资源立足国内，积极开发本土天然气资源，就是要扩大生产，增加产量，加快全国天然气管网的建设、煤层气开发以及海洋天然气开发。（1）扩大生产，增加产量我国天然气蕴藏量丰富，截至2004年底，我国天然气资源量达到47万亿m3，探明天然气地质储量4.9万亿m3，剩余可采地质储量2.2289万亿m3。发展天然气已具备资源保证。但是，我国天然气储量丰度低，品质不理想，分布不均匀，勘探开发难度较大，生产成本较高。天然气供求矛盾十分突出，必须加大勘探开发力度，引入先进的科学技术，增加全国性的天然气产量。我国天然气供需紧张趋势将在未来几年日益凸现。由于天然气需求迅速增长，中国天然气供需缺口将会十分严峻，2020年中国天然气的对外依存度将会达到或超过40%，中国天然气的需求将以每年11.8%的速度迅速增长。(2)加快全国性天然气管网建设构建全国性的天然气基干管网，是实施油气工业现代物流三大体系(包括原油储运体系、成品油销售网络和天然气骨干管网)建设之一，全国性天然气管网的建立，将对中国天然气资源的合理流向、降低运输成本和损耗发挥重大作用。在管道建设和规划的战略布局上，主要实现“西气东输、北气南下、海气(LNG)登陆、就近外供”的方略。西气东输工程是西部大开发的重点工程，是实现西部天然气资源优势向经济优势转变、西部天然气区域性经济向全国性经济转变的关键。西气东输管道工程包括4条由西部输往东部的天然气管线工程。一是西气东输主干管网：全长3948km，西起新疆轮南，东至上海市白鹤镇，途经新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海、浙江，供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区，设计年输气120亿m3，加压后可提高到170亿m3。2004年年底正式商业化运营，由于下游需求旺盛，主干管道复线正在规划中，建成后年输气能力将提高到300亿m3。二是涩宁兰输气管道：西起青海省涩北1号气田，经西宁至甘肃省兰州市西固区，全长953km3管道设计年输气