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XXXX年X月X日

第一部分基础知识

第一篇天然气基础知识

第一章我国天然气分布情形

第二章我国天然气进展现状

第三章天然气性质及分类

第四章天然气输送、储存和输配

第一节我国天然气输气管道的现状及进展

第二节天然气输送

第三节天然气储存

第四节天然气输配

第五节天然气计量与检测外表

第二篇天然气输配工程施工

第一章燃气管道及其附属设备

第一节管材及其连接方式

第二节管道标准

第三节本工程管道要紧工程量

第四节燃气管道的附属设备及安装

第二章管道防腐

第一节防腐的方法

第二节阴极爱护

第三章土方工程

第一节沟槽断面形式

第二节沟槽支撑

第三节开挖沟槽

第四节土方回填

第四章埋地燃气管道的施工

第一节钢管安装

第二节聚乙烯燃气管道安装

第五章燃气调压站及机械设备的安

装.............................

第一节燃气调压站的安

装................................

第二节机泵安装概

述................................

第六章穿越工程施

工................................

第七章室内燃气系统的施

工................................

第一节室内燃气系

统................................

第二节室内燃气管道的安

装............................................

第三节室内燃气管道的防腐

蚀............................................

第四节燃气表和燃气灶具的安

装..........................................

第五节室内燃气系统试压与通

气..........................................

第八章工程全部连通后的清管、吹扫和置

换....................................

第九章燃气管道的带气接线

第一节带气接线方

法.....................................................

第二节带气接线方

案.....................................................

第十章工程竣工验

收.....................................................

前言

能源是人类生存和社会进展的差不多条件之一。当今世界各国政府都

十分重视能源的开发、利用以及对环境的阻碍。就某种意义上来讲，能源

的构成、开发利用和人均消费量，实际上标志着一个国家的技术水平、生

活水平和文明程度。我国是开发和使用能源最早的国家之一。早在两千多

年前，我们的祖先就差不多开始采煤炼铁，开发天然气熬盐，当时的钻井

采气技术差不多达到了相当高的水平。中华民族在开发利用能源、促进人

类社会的进步和进展方面，做出了杰出的奉献。

煤、石油和天然气仍旧是21世纪世界能源供应的三大支柱。天然气不

然而优质燃料，而且是化学工业的重要原料。天然气工业在世界经济格局

中占据着专门重要的地位。随着世界经济进展，推动了世界能源市场的进

展，然而大气环境质量的严格要求又制约着煤和石油的进展，这必定要引

起能源结构的改变。世界朝着清洁能源的方向进展，如天然气、电力和可

再生能源等，这给我国天然气工业的进展提供了极好的进展机遇。

从广义来讲，天然气是指自然界中的一切天然生成的各种气体的混合

物，然而从能源的角度来讲，通常所称的天然气只指贮存地层的可燃性气

体，即气态化石燃料，而与石油共生的天然气常称为油田伴动气。天然气

的要紧成分是甲烷，此外按照不同的地质形成条件，尚含有不同数量的乙

烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷煌以及二氧化碳、氮气、硫化物等

非烧类；有的气田中还含有氨气。

天然气作为能源利用有以下优越性：

利用天然气使环境效益优越。

天然气是优质能源。

天然气是高效能源。

天然气是安全能源。

天然气资源丰富。

勘探开发成本低。

使用方便。

长期以来，我国要紧在四川省和重庆市以及一些大油田，生产和利用

天然气及伴动气；现在天然气的生产和利用范畴已日益扩大。今后随着我

国气田的加速开发和天然气管道的迅速建设，天然气将大量输往全国各省

市，形成新的天然气市场并涌现大批天然气新用户，因此急需加大天然气

的利用工作。

编者

第一篇天然气基础知识

第一章我国天然气分布情形

第一节我国天然气资源

我国有较为丰富的天然气资源，据全国油气资源评估和推测，我国天

然气资源量为43万亿立方米，见表1,其中陆上30万亿立方米，海上13

万亿立方米，另外还有约30万亿立方米-35万亿立方米的煤层气资源。199

8年底已探改日然气储量为2.97万亿立方米，资源探明程度专门低，仅为7%

左右，煤层气的勘探刚刚开始，天然气的资源潜力专门大。

天然气资源的探明程度尽管专门低，但在最近15年探明储量递增速度

较快，“七五”期间探明0.3万亿立方米，“八五”期间探明0.7万亿立方米,

“九五”期间超过1.1万亿立方米，到2000年累计探明储量达到3.7万亿

立方米，“十五”期间估量新探明储量2.2万亿立方米。如此，在“十五”

末期累计探明储量可达5.9万亿立方米，为“十五”期间天然气利用提供了

可靠的资源基础。

1999年天然气产量已超过260亿立方米，据有关部门的推测，2005年

-2020年我国天然气的需求和产量大致情形见表2o

2000年前需求差不多平稳，2005年显现缺口，2010年，由于天然气勘

探，开发与天然气需求的增长速度存在差距，约有缺口300亿立方米/年，

打算通过进口国外天然气途径来补充解决。

表1我国天然气资源量表

地区资源量（万亿疗）备注

陆上天然东部2.99

气陕甘宁4.08

川渝7.36

青海1.05为中国石油天然气集团把握的天

新疆9.98然气资源量，1997年数据

其它4.34

合计29.90

地区资源量（万亿n?）备注

近海天然气13.83为中国海洋石油总公司把握的天

然气资源要紧有：莺歌海盆地，

琼东南盆地，东海盆地，珠江口

盆地和渤海湾盆地等。

西南、西北及华东和0.13为中国新星石油公司把握的天然

东北气资源量，要紧有：川西、北，

塔里木北，华东东海及东北的松

辽

煤层气32.64为中联煤层公司把握的资源量，

要紧分布在华北地区及西北和南

方地区

合计76.5

表2我国天然气产量和需求推测表

时刻（年）天然气需求量（亿n?/a）国内天然气产量（亿而）

2007635500

20101000700

20151500850

202020001000

第二节我国天然气探明储量分布各公司情形

以1998年为例：中国石油天然气集团公司（CNPC）探明储量为1476.

06X108m3,占全国总额的75.44%。到2000年底已增至2.62X1012m3。

中国石油化工集团公司（SINOPC）探明储量为865」lX108m3,占全国总

额的4.45%。中国海洋石油总公司（CNOOC）探明储量为2778.07X108m

3,占全国总额的14.28%,到2000年底天然气探明储量增至3500><108m3

以上。中国新星石油公司（CNSPC）探改日然气储量为1146.16X108m3,

占全国总额的5.9%。

第二章我国天然气进展现状

第一节天然气进展现状

随着世界经济迅速进展，人口急剧增加，能源消费持续增加，温室气

体和各种有害物质排放激增，人类的生存环境受到了极大的挑战。天然气

的热值高，其要紧成份是CH4,燃烧后生成CO2和H2O,产生的温室气

体只有煤炭的1/2,石油的2/3,对环境造成的污染远小于石油和煤炭，因

而高效清洁的天然气能源日益受到重视，天然气在发电、工业、民用燃料

和化工原料等领域的使用已占相当高的比重。进展天然气工业已成为世界

各国改善环境和坚持经济可连续进展的最佳选择。

我国利用天然气的历史已相当悠久，但天然气工业起步较晚，1953年

天然气消费量仅占全国能源消费总量的0.02%；改革开放以来，我国天然气

开发和利用有了专门大进展，专门在东北、西北、四川和沿海地区。1996

年产量首次突破200亿立方米大关，开始进入产量快速增长期。“九五”期

间天然气产量年均增幅达到10%,2001年天然气产量达到303亿立方米，

是1995年的1.6倍。近年来，北京、天津、重庆、成都等大中型都市先后

把天然气作为清洁燃料用于工业和居民生活，并已开始使用天然气汽车，

这也在一定程度上遏制了都市大气环境的恶化。

目前，我国已建成天然气输送管道约3.3万多公里，天然气管网已具一

定规模，为天然气工业的快速进展奠定了一定的基础。

总的来讲，我国天然气的开发利用尚处于初级时期，与世界发达国家

或地区相比还有较大差距，目前我国天然气年产量仅300多亿立方米，仅

占能源消费结构的3%,远低于世界平均水平和亚洲平均水平，即使到200

5年，天然气产量达到推测的500-600亿立方米，仍低于亚洲及世界平均水

平。

有关专家选择的中国能源消费结构变化趋势推测表明，由于工业结构

调整力度进一步加大和国家对环保要求的提升，使天然气在整个能源消费

结构中所占比例明显提升。以后20年，中国能源消费构成中，天然气的消

费增长速度最快，估量平均每年增长速度可达9%-10%,水电等一次能源增

长率为3.7%-4%,石油的消费增长率为4%-5%,煤炭的消费增长速度仍旧

高于发达国家的平均增长速度，约为1.6%。

为提升天然气在一次能源中的消费比重，我国政府在“十五”打算中

明确，到2005年，中国的天然气消费要达到600-700亿立方米，天然气在

一次能源消费中的比重要逐步增加到5%；天然气产量要达到500亿立方米

以上；建设油气管道总长度约1.45万公里。以后几年内，天然气市场将在

全国范畴内得到较快进展，估量2010年，天然气在能源总需求构成中的比

重约为6%,需求量将达到900亿立方米。2020年，需求量将达到2000亿

立方米，占整个能源结构的10%,这意味着今后10年中国天然气工业将会

迎来一个大进展，专门是“西气东输”工程的启动，将在中国形成一个天

然气供给与需求同步快速增长的市场环境。

第二节我国目前油气生产机构的现状

1998年3月以后，我国天然气生产公司有中国石油天然气集团公司、

中国石油化工集团公司、中国海洋石油总公司、中国新星石油公司、地点

市、县的少数天然气公司拥有的浅层气生产井等。2000年3月31日中国新

星石油公司已整体合并到中国石油化工集团公司。2001年2月撤消石油和

化工局。

第三章天然气分类及性质

第一节天然气分类

天然气一样可分为四种：从气井开采出来的气田气或称纯天然气；相

伴石油一起开采出来的石油气，也称石油伴动气；含石油轻质镭分的凝析

气田气；从井下煤层抽出的煤矿矿井气。

纯天然气（简称天然气）的组分以甲烷为主，还含有少量的二氧化碳、

硫化氢、氮和微量的氨、凝、氮等气体。我国四川天然气中甲烷含量一样

许多于90%。我国大港地区的天然气为石油伴动气，甲烷含量约为80%,

乙烷、丙烷和丁烷含量约为15%。凝析气田气除含有大量甲烷外，还含有

2%〜5%戊烷及戊烷以上的碳氢化合物。矿井气的要紧可燃组分是甲烷，其

含量随采气方式而变化。

第二节天然气的性质

（一）天然气要紧的物理化学性质：

1）热值

单位体积天然气完全燃烧所放出的热量，称作天然气热值（也称天然

气发热量），单位MJ/m3（体积均系标准状态下的体积），也可用MJ/kg表示。

热值有高热值和低热值之分。

高热值（高发热量），指单位体积天然气完全燃烧后，烟气被冷却到原

先的天然气温度，燃烧生成的水蒸气完全冷凝出来所开释的热量，称作高

热值。

低热值（低发热量），指单位体积天然气完全燃烧后，烟气被冷却到原

先的天然气温度，燃烧生成的水蒸气不冷凝出来所开释的热量，称作低热

值。

来自不同气田的天然气组分有差别，热值也有差别。

2）着火温度和爆炸极限

着火温度：可燃气体与空气混合物在没有火源作用下被加热而引起自

燃的最低温度称为着火温度（又称自燃点）。甲烷性质稳固，以甲烷为要紧

成分的天然气着火温度较高。

爆炸极限：在可燃气体与空气混合物中，如燃气浓度低于某一限度，

氧化反应产生的热量不足以补偿散失的热量，无法坚持燃烧爆炸；当燃气

浓度超过某一限度时，由于缺氧也无法补偿燃烧爆炸。前一浓度限度称为

着火下限，后一浓度称为着火上限。着火上、下限又称爆炸上、下限，上、

下限之间的温度范畴称为爆炸范畴。

（二）天然气要紧成分的物理化学性质（见附表1）

天然气的要紧成分为甲烷，此外还含有乙烷、丙烷、丁烷等煌类气体,

氮、二氧化碳、硫化氢及微量氢、氨、氨等非烧类气体，一样气藏天然气

的甲烷含量在90%以上。油田伴动气中甲烷含量占65%〜80%,此外还含

有相当数量的乙烷、丙烷、丁烷等烧类气体。

（三）天然气中有机硫化合物的要紧性质

天然气中除含有硫化氢外，还含有数量不等的硫醇、硫醒以及微量的

二硫化碳、硫化覆。有机硫化物多数具有专门的臭味，只要有专门少量存

在就能凭嗅觉感受到。因此甲硫醇和喂吩被用作天然气加臭剂，当输配气

管道发生泄漏时能够及时察觉。

第四章天然气输送、储存和输配

天然气输送、储存和输配是天然气工业的重要组成部分，是实现

天然气利用的重要基础设施。由于大量用气的中心都市和工业企业距气源

较远，需要通过长输管道将商品天然气安全、平稳、源源持续的送给用户。

因此，天然气输送、储存和输配系统便成为天然气工业完整体系中不可缺

少的重要环节。陆上及近海天然气的输送一样采纳管道输送，关于跨洋长

距离天然气输送，当铺设管道难以实施时多采纳液化天然气（LNG）方式

进行输送。

第一节我国天然气输气管道的现状及进展

（一）我国输气管道的现状

我国输气管道建设通过30余年的建设有了专门大的进展，至1997年

底全国输气管道总长为12000km以上，输气能力达到160X108m3/a。目

前，我国输气管道正处于进展时期，还未形成覆盖全国的输气管网。

输气管道存在的要紧咨询题：

管道少、分布不均，难以覆盖成网。

管道技术装备水平低。

管道老化、能耗大、用人多、利用率低、经济效益差。

大多数输气管道未设地下储气库，供气可靠性差。

（二）输气管道技术的进展水平

我国天然气管输技术随着在冶金、制管、通信和自控外表等方面的技

术进步，其水平有了专门大的提升。目前，我国制定了从管材生产、设备

制造到勘察设计、施工安装、生产治理等一整套技术标准和规范，能解决

输气管道建设中的一样咨询题，具备了建筑高压、大口径、现代输气管线

的能力。

已有一整套管输设计、施工的标准和规范

通过了几十年天然气输气管道建设的实践，总结了成功与失败的体会

和教训，并参照国外输气管道设计标准和规范，编制出我国自己的输气管

道设计规范，标志着我国输气管道技术走向成熟和进步。

2.在勘察设计中高新技术得到推广应用

目前我国在勘察选线中，除仍采纳人工选线外，部分采纳遥感图片、

卫星定位技术，运算机现场数据采集等，新技术得到较普遍使用，提升了

线路和站场位置的准确性。在设计时普遍采纳运算机CAD辅助设计，并采

纳先进的TGNET（国际通用的气体管网模拟软件）分析。

3.采纳新材料、新设备

目前我国已能按国际通用API5LS标准生产各种口径的双面埋弧焊螺

旋钢管和直缝电阻焊钢管，并制定颁发了有关的国家标准。

4.输气管道防腐技术接近世界先进水平

已普遍使用阴极爱护系统，单站爱护距离可达到50〜80km,在无法实

施强制电流爱护的地区，采纳牺牲阳极爱护。管线外防护方面普遍使用环

氧树脂、聚乙烯多层防腐技术。

5.输气管道已普遍应用SCADA监控系统

能实现调度操纵中心对全线各场站的数据采集和调度操纵，通讯方面

也普遍采纳微波、光纤等先进通信方式实现数据的传输和日常调度治理。

（三）陕京输气管道

陕京输气管道工程由中国石油天然气集团公司和北京市政府合资兴

建。管线全长918.42km,其中干线853.23km,管径660mm,设计压力6.4

Mpao西起长庆气田靖边首站，东至北京市石景山区衙门口末站。支线65.

19km,西起北京市房山区琉璃河分输站，东至河北省永清分输站。陕京输

气管道横跨陕西、山西、河北、北京三省一市，是目前我国陆上最长的输

气管线。

（四）川渝输气管道

目前，四川气田已形成贯穿重庆、泸州、自贡、威远、成都、南充、

渠县、长寿等县市的南北环形输气干线网和成都一江油，遂宁一射洪，付

家庙一云南安边，合江一贵州赤水，威远一五通桥的输气干线。整个输气

干线长约1800km。联结了5个气矿的几十个气田。

（五）“西气东输”工程

“西气东输”是我国实施西部大开发战略的重要工程项目之一。要紧

是把新疆塔里木、青海柴达木和陕甘宁等中西部丰富的天然气资源，通过

新建一条自新疆塔里木到上海4176km的输气管道，将天然气输送到我国东

部地区的安徽、江苏、上海等省市。“西气东输”输气管道管径1016mm,

年输气量200X108m3。途经9个省市，管道长度4000多公里，2004年全

线贯穿。

第二节天然气输送

（一）长输管道的特点

长输管道是天然气远距离输送的重要工具。它将通过净化处理后的符

合管输气质标准的天然气输送至城镇及工业企业。

长距离输气管道与压缩机站组成一个复杂的动力系统，由于输送的气

量大、输距长，通常采纳高压力、大管径的输送系统，这是增加管道输送

能力的有力措施。其要紧特点是：

1）长输管道是天然气长距离连续输送系统，它不需要常规的输送设备

和占用大量土地及建筑物，它靠自身的压力或加压后将天然气运送到目的

地，输送量大，经济有效，安全。

2）天然气的产供销是由采气、净化、输气和销售等环节组成，是在一

个全封闭的管道中完成的。因此，上下游紧密相连，互相制约，构成一个

较复杂的系统，这使得它在设计和操作治理上比其他管道更复杂。

3）由于长输管道担负着向城镇和工业企业提供大量能源和原料，涉及

国计民生，一旦供气中断，将阻碍城镇和企业的生产与人们的生活，造成

庞大经济缺失。因此，必须确保安全、连续可靠的供气。

4）由于天然气生产的均衡性和用户用气的波动性，使得长输管道系统

的压力处于持续的变化之中。这就要求管道有一定的储气能力或增加储气

设施，以习惯用气量的变化。

5）由于长输天然气管道输送的连续性和重要性，要有与长输管道系统

相配套的完善的附属设施，专门是通信和自控系统，先进完善的调度操作

系统，以保证长输管道平稳安全地输气。

（二）输气工艺概述

1）输气管道系统的组成

长输管道系统的构成一样包括输气干管、首站、中间气体分输站、干

线截断阀室、中间气体接收站、清管站、障碍（江河、铁路、水利工程等）

的穿跨过、末站（或称都市门站）、都市输配站及压气站，同时还包括与管

道系统密不可分的通信系统和自控系统。

输气干线的首站要紧是对进入干线的气体质量进行检测和计量，同时

具有分离、调压和清管器发送功能。

中间分输（或进气）站的功能和首站差不多，要紧是给沿线城镇供气

（或接收其他支线与气源来气）。

压气站是为提升输气压力而设的中间接力站，它由动力设备和辅助系

统组成，它的设置比其他站场复杂。

清管站通常和其他站场合建，其功能是通过收发球装置定期清除管道

中的杂物，如水、机械杂质和铁锈等，并设有专门的分离器及排污装置。

末站通常和都市门站合建，除具有一样站场的分离、调压和计量功能

外，还要给各类用户配气。

为了调峰的需要，将地下储气库和储配站与输气干线相连接，构成输

气干线系统的一部分。

输气管道的通信系统分有线（架空明线、电缆、光纤）和无线（微波、

卫星）两大类，通常又作为自控的数据传输通道。它是输气管道系统进行

日常治理、生产调度、事故抢修等必不可少的设施，是实现安全、平稳供

气的保证措施。

2）输气工艺设计

输气管道工艺设计是按照设计任务的要求和气源、气质条件及用户的

专门要求进行多方案比较的过程。第一要考虑是否需要增压，在增压输送

的情形下，管径、压比、输气压力等之间存在某种函数关系，选取最佳参

数进行运算和比较，最后确定工艺设计方案和参数（管径、最高输气压力、

站压比等）。

1.工艺设计内容

通常包括：确定输气干线总流程和各站分流程；合理选择各站的进出

口参数；确定各站场的数量和站间距；确定输气管道的管径和壁厚、材质。

2.站场设置的原则

各类站场的工艺流程必须满足输气工艺要求，设有旁通、安全泄放、

越站输送等功能；各类站场的位置应符合线路总走向，并与周围建（构）

筑物保持应有的安全距离；站址应选在地质稳固、无不良工程地质情形、

水电供应、交通方便的地点；应尽量使不同功能的站场合并建设，以便治

理，节约投资。

（三）压气站

压气站是输气管道系统汇总一个重要组成部分，它和输气干线的所有

参数互有关联，构成一个统一的整体，压气站工况变化将会引起整条管线

系统的工况变化。压气站的要紧功能是给管道增压，提升管道的输送能力。

按压气站在输气管道中的位置可分为首站、中间站和末站。

第三节天然气储存

（一）天然气储存目的

在天然气供应和需求之间始终存在着不均衡性。随着天然气消费量的

增长，天然气的平均运距和运时都大大增加，更使得供需不均衡的矛盾加

剧。引起天然气消费需求量不均衡的要紧缘故是季节性气温变化、人们生

活方式造成的用气量变化，某些用气企业生产、停产检修及事故等引起用

气量的不均衡性。为了能够安全、平稳、可靠地向用户供气就需要进行天

然气储备，即把用气低峰时输气系统中富余的天然气储存在消费中心邻近,

在用气高峰时用以补充供气量的不足和在输气系统发生故障时用以保证连

续供气。

（二）天然气储存方式分类

天然气储存粗分可分为地面储存和地下储存；细分可分为容器储存和

低温溶剂储存，天然气液化储存和天然气水合物储存（固态储存），地下储

气库储存。

第四节天然气输配

（一）天然气输配系统

1）天然气输配系统的组成及分类

城镇天然气输配系统是一个综合设施，要紧由天然气输配管网、储配

站、调压计量站、操纵设施和运行治理操作等部分组成。

2）天然气供应方式和管网系统压力级制

1.天然气供应方式和管网系统压力级制分类

天然气供应方式以气源压力区分，可分为低压供气、中压供气和高压

供气三种方式。

城镇天然气管网系统由天然气管道及其附属设施组成。由于低压、中

压和高压等各种压力级别管道的不同组合，城镇天然气管网系统的压力级

制可分为：

①一级制系统。

②二级制系统。

③三级制系统。

2.各供气方式的适用性

燃气管道之因此要按照输气压力来分级，是因为燃气管道的气密性与

其他管道相比，有专门严格的要求，漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其

他事故。燃气管道中的压力越高，管道接头脱开或管道本身显现裂缝的可

能性和危险性也越大。当管道内燃气压力不同时，对管道材质、安装质量、

检验标准和运行治理的要求也不同。

居民用户和小型公共建筑用户一样直截了当由低压管道供气。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B和中压A管道必须通过区域调压站或用户专用调压站才能给都

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

以及锅炉供气。

一样由都市高压B燃气管道构成大都市输配管网系统的外环网。高压

B燃气管道也是给大都市供气的主动脉。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输气管道通常是贯穿省、地区或连接都市的长输管线，它有时

也构成大型都市输配管网系统的外环网。

都市燃气管网系统中各级压力的干管，专门是中压以上压力较高的管

道，应连成环网，初建时也能够是半环形或枝状管道，但应逐步构成环网。

都市、工厂区和居民点可由长距离输气管线供气，个别距离都市燃气

管道较远的大型用户，经论证确系经济例题和安全可靠时，可自设调压站

与长输管线连接。除了一些承诺设专用调压器的、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形下，并经上级有关部门

批准之后，都市里采纳高压的燃气管道也是能够的。同时，随着科学技术

的进展，有可能改进管道和燃气专用设备的质量，提升施工治理的质量和

运行治理的水平，在新建的都市燃气管网系统和改建旧有的系统时，燃气

管道可采纳较高的压力，如此能降低管网的总造价或提升管道的输气能力。

3.方式和管网压力级制选择

①采纳不同压力级制的必要性

都市燃气输配系统中管网采纳不同的压力级制，其缘故如下：

a.管网采纳不同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，管道的管径能够选得小一些，管道单位长度的压力缺失能够选

得大一些，能够节约管材。如由都市的某一地区输送大量燃气到另一地区,

则采纳较高的输气压力比较经济例题，有时对都市里的大型工业企业用户，

可敷设压力较高的专用输气管线。所以，管网内燃气的压力增高后，输送

燃气所消耗的能量可能也随之增加。

b.各类用户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，而大型工业企业则需要中压或高压燃气。

c.消防安全要求。在都市未改建的老区，建筑物比较密集，街道和人行

道都比较狭窄，不宜敷设高压谨中压A管道。此外，由于人口密度较大，

从安全运行和方便治理的观点看，也不宜敷设高压或中压A管道，而只能

敷设中压B和低压管道。同时大都市的燃气输配系统的建筑、扩建和改建

过程要通过许多年，因此在都市的老区原先设计的燃气管道压力，大都比

近期建筑的管道压力低。

②选择原则

天然气供应的安全可靠性是选择供应方式及管网压力级制的首要原

则，应加以充分的调查和论证，并以签约的形式予以保证。必须对供气方

式及管网压力级制的建设投资、运行治理费用及技术的合理性，做出多种

方案进行全面的综合分析比较，选择最佳方案作为定案依据。

③选择需要考虑的因素

a.城镇特点、规模、人口密度及进展规划。

b.气源种类、布局、供气量和供气压力、燃气的组成及性质。

c.居民、工业和公共建筑用户的数量、分布及供气量、供气压力要求。

d.储气、调压计量设备和管道材料等供应情形，运行、治理费用，动力

供应的可靠性及费用。

e.都市的地理、气候、地势等条件对输配方案的阻碍。

f.对今后进展的需求。

3）天然气输配系统设置

城镇天然气输配系统的设置应按照气源规模、用气量及其分布、城镇

的地势地貌、城镇状况及进展、材料设备的供应条件、施工难易程度和运

行条件等因素综合考虑，对管网、储配站和调压计量站作出具体的设置。

（二）都市天然气需用量及供需平稳

1）都市天然气年需用量

在进行天然气输配系统的设计时，第一要确定年用气量。年用气量是

确定气源、管网和设备通过能力的依据。年用气量要紧取决于用户的类型、

数量及用气指标。

都市天然气输配系统供气的对象要紧有下列三个方面：

①居民生活用气

②公共建筑用气

③工业生产用气

2）天然气输配系统的供需平稳

都市天然气的需用工况是不平均的，但一样气源供应的气量是平均的,

不可能完全按需用工况而变化。为了解决平均供气与不平均耗气之间的矛

盾，不间断地向用户供应天然气，保证各类用户有足够的气量和正常的压

力，必须采取适当的方法使天然气输配系统供需达到平稳。

1.利用输气管道的储气能力

2.利用储气设备储存

第五节天然气计量与检测外表

天然气作为一种社会流通的商品，以一定价格和数量进行交换。在经

营、治理以及消费等活动中，都必须依据计量外表测得的量值进行经济核

算和结算。因此，计量是天然气生产、经营、治理中重要的基础工作，而

检测外表则是提供准确可靠数据的技术手段。

（一）流量外表的选型原则

在天然气流量测量中，对流量外表的选择原则应从以下四方面去考虑:

①流体特性

②流量计性能

③安装条件

④投资费用。

（二）天然气流量检测外表

1）孔板流量计

孔板流量计是指通过测量安装在管路中的同心孔板两侧的压差，用以

计量流量的一种检测设备。孔板流量计由标准孔板节流装置、导压管、差

压计、压力计和温度计组成。

2）涡轮番量计

涡轮番量计按其测量对象与特性分为气体涡轮番量计和液体涡轮番量

计，液体涡轮不适用于测量燃气。涡轮番量计按其检出元件的叶轮体类型

通常分为：

叶轮表：它的叶轮为径向平直叶片，叶轮轴与气流方向成垂直；

涡轮表：它的叶轮为螺旋弯曲叶片，叶轮轴与气流方向成平行。

3）超声波流量计

超声波流量计属于速度式流量计，90年代以来国外较广泛用于各种流

量的测量。它的技术关键是，处理速度分布畸变及旋转流等不正常流淌剖

面的阻碍。由于采纳多声道（有单声、双声、三声、四声、五声道等）测

量技术，克服了不正常流淌剖面的阻碍。其要紧性能及特点是：

①能实现双向流测量；

②重复性好；

③流量计量无压损，节能成效好；

④可精确测量脉动流；

⑤量程比专门宽；

⑥对压力变化及沉积物不敏锐；

⑦前、后直管段小，上游100mm,下游50mm,大口径减少占地面积;

⑧传感器可实现不停气更换，操作爱护方便。

4）容积式流量计

容积式流量计类似于一种定量容器。一样户内天然气计量采纳累积计

量器。它的计量方法采纳安装于外表壳体计量室内的测量元件，在外表进

出口流体压力差动能的作用下产生持续地相互交替运动，把充满于计量室

内的流体连续持续的分隔成单个的计量体积排向出口。并将测量元件分隔

运动的次数，通过机械传动机构与积算器相连通，通过积算器指针，即可

测得被测气体流量的总量。

第二篇天然气输配工程施工

第一章燃气管道及其附属设备

管材及其连接方式

（一）燃气管道按燃气设计压力分为

名称压力(MPa)

高压燃气管道A2.5VPW4.0

B1.6<PW2.5

次高压燃气管道A0.8VPW1.6

B0.4VPW0.8

中压燃气管道A0.2<P<0.4

B0.01WPW0.2

低压燃气管道P<0.01

（二）管材

燃气管道常用钢管、铸铁管和塑料管。本工程要紧用管材为钢管。

1）钢管：本工程要紧用钢管材质为：L290螺旋焊钢管、Q235B螺旋焊

钢管、20#无缝钢管。

钢管具有强度高、韧性好、抗冲击性和严密性好，能承担专门大的压

力，抗压、抗震的强度大，塑性好，便于焊接和热加工等优点，比铸铁节

约金属，但耐腐蚀性较差，需要有妥善的防腐措施。

按制造方法不同，钢管可分为：

无缝钢管：用钢坯、冷拔或热扎成型，多用于压力等级高的管道。冷

拔无缝钢管有外径5〜200mm的各种规格。热扎管有外径32〜630mm的各

种规格。

焊接钢管：又分为螺旋钢管和直缝钢管。用钢板卷制、焊接成型，多

用于压力较高的管道。

镀锌焊接钢管：用钢板卷制、焊接成型，多用于压力较低的管道如：

配气支管、用气管。

钢管出厂时要进行水压试验、机械试验等检验，还要进行外观检查，

管子表面应平滑，没有斑疤、沙眼、夹皮及裂纹；钢管外径的偏差不得超

过承诺值；管子椭圆度公差不得超过外径承诺偏差范畴；管子端面与轴线

应垂直。

2）铸铁管:

燃气用的铸铁管与钢管比金属消耗多，重量大，质脆，易断裂。在燃

气进展初期，地下燃气管道多采纳铸铁管，近来燃气管道多采纳钢管和聚

乙烯管。

3）聚乙烯塑料管：

适用于燃气管道的塑料管要紧是聚乙烯管，具有质轻、耐腐蚀及良好

的抗冲击性能，材质延伸率大，可弯曲使用，内壁光滑，管子长、接口少,

运输施工方便，劳动强度低的优点，目前国内聚乙烯燃气管分为SDRU和

SDR17.6两个系列。SDR11系列宜用于输送人工煤气、天然气、液化气，

SDR17.6系列宜用于输送天然气。

（三）连接方法

1）钢管的连接：钢管能够用螺纹、焊接和法兰进行连接。室内管道管径

较小、压力较低，一样用螺纹连接。室外输配管道以焊接连接为主。设备

与管道的连接常用法兰连接。

2）铸铁管的连接：低压燃气铸铁管道的连接，广泛采纳机械接口的形式。

3）塑料管的连接：聚乙烯管道的连接通常采纳热熔连接、电熔连接。塑

料管与金属管通常使用钢塑接头连接。

第二节管道标准

管道标准化的要紧内容之一确实是统一规定管子、管件、阀门和法兰

的要紧结构尺寸与性能参数，如公称直径和公称压力。凡有相同公称直径

与公称压力的管子、管件、阀门和法兰，能够互相配套，如果材质相同，

其结构尺寸也相同时，能够互换使用。

1）公称直径是为了设计、制造、安装和检修方便而人为规定的一种标准

直径，通常以DN表示。DN后附加以mm为单位的公称直径数字。关于钢

管和塑料管及其同材质管件等，DN后的数值不一定是管子的内径，也不一

定是管子的外径，而是与二者接近的整数。如本工程中次高压管线外径04

06.4的管道其公称直径为DN400。

2）公称压力和试验压力

公称压力是为了设计、制造和使用方便而人为规定的一种标准压力，

在数值上等于一级温度下（0-2（TC）,介质的最大工作压力，通常用PN表示，

其后附加以MPa为单位的公称压力数值。

试验压力是为了保证安全使用对管道和工艺设备进行强度和严密性试

验而规定的一种压力，通常以Ps表示，Ps后附加以MPa为单位的试验压

力数值。

一样情形下：强度试验时Ps=1.5PN,严密性试验时Ps=PN

第三节管件

管件又名异形管，是管道安装中的连接配件，用于管道变径，引出分

支，改变管道走向，管道末端封堵等。有的管件则是为了安装修理时拆卸

方便，或为管道与设备的连接而设置。

管件的种类和规格随着管子材质、管件用途和加工制作方法而变化。

本节介绍低压流体输送用焊接钢管上用的螺纹连接管件、塑料管件。钢管

焊接管件往往在施工现场制作。制作时利用运算的尺寸或展开样板在钢管

上画出切割线，切割成需要的形状后，再拼装成各种类型的管件。

螺纹连接管件

室内燃气管道的管径不大于50mm时，一样均采纳螺纹连接管件。钢

制管隔◎8锌之分，管件上均带有螺纹。钢制管件的管壁较薄，

李箍、活接头、外螺纹接头、内外螺母、

Z堵等。按照管件端部直径是否相等可分

(a)(b)

图2聚乙烯塑料管电热熔管件

a.承口式b.插口式

异径管件可连接不同管径的管子。螺纹连接弯头有90°和45°两种

规格。

管件应该具有规则的外形、平滑的内外表面，没有裂纹、砂眼等缺陷。

管件端面应平坦，并垂直于连接中心线。管件的内外螺纹应按照管件连接

中心线精确加工，螺纹不应有偏扣或损害。常见螺纹连接管件见图1：

塑料管件

塑料管件有注压管件和热熔焊接管件，两者均可用于塑料燃气管道的

安装。

注压管件分螺纹连接和承插连接两种，螺纹管件上带有内螺纹或外螺

纹，是可拆卸接头，用于室内塑料燃气管道上。承插连接管件上带有承口

或插口。承口内表面和插口外表面涂以粘接剂，插入干固后形成不可拆卸

接头。不可拆卸接头一样用于室外埋地塑料燃气管道。

关于聚乙烯管道的连接要紧采纳电热熔解焊接，接头管件有两种,

一种是承口式，且承口内表面缠有电热丝，另一种是插口式。承口式和插

口式都可制造成三通、弯头和大小头等形状，如图2

第四节管道附属设备及安装

(一)阀门：

阀门是燃气管道中重要的操纵设备，用以切断和接通管线，调剂燃气

的流量。由于阀门经常处于备而不用的状态，又无法停产检修，因此要求

阀体的机械强度高，转动部件灵活，密封部件严密耐用，对输送介质的抗

腐蚀性强，同时零部件的通用性好。

燃气阀门必须进行定期检查和修理，以便把握其腐蚀、堵塞、润滑、

气密性等情形以及部件的损坏程度，幸免不应有的事故发生。

阀门的种类专门多，燃气管道上常用的有闸阀、旋塞阀、截止阀、球

阀和蝶阀等。

1）闸阀通过闸阀的流体是沿直线通过阀门的，因此阻力缺失小，

闸板升降所引起振动也专门小，但当燃气中存在杂质或异物并积存在阀座

上时，关闭会受到阻碍，使阀门不能完全关闭。

闸阀有单板闸阀和双闸板闸阀之分，由于闸板形状不同，又有平行闸

板与楔形闸板之分。此外还有阀杆随闸板升降和不升降的两种，分别称为

明杆阀门和暗杆阀门如图3、4所示，明杆阀门能够从阀杆的高度判定阀门

的启闭状态，多用于站房内。

2）旋塞阀旋塞是一种动作灵活的阀门，阀杆转90度即可达到启闭

的要求。杂质沉积造成的阻碍比闸阀小，因此广泛用于燃气管道上。常用

的旋塞有两种：一种是利用阀芯尾部螺母的作用，使阀芯与阀体紧密接触,

不致漏气，这种旋塞只承诺用于低压管道上，称无填料旋塞；另一种称为

填料旋塞，利用填料以堵塞旋塞阀体与阀芯之间的间隙而幸免漏气，这种

旋塞体积较大，但较安全可靠。两种旋塞如图5、6所示。

3）截止阀如图7所示，截止阀依靠阀瓣的升降以达到开闭和节流

的目的。这类阀门使用方便，安全可靠，但阻力较大。

4）球阀如图8所示，球阀体积小，完全开启时的流通断面与管径

相等。这种阀门动作灵活，阻力缺失小。

5）蝶阀如图9所示，蝶阀是关闭件一阀瓣绕阀体内固定轴旋转的

阀门，一样作管道及设备的开启或关闭用，有的也能够作节流用。

由于结构上的缘故，闸阀、蝶阀只承诺安装在水平管道上，而其他

几类阀门则不受这一限制。但如果是有驱动装置的截止阀或球阀，则也必

须安装在水平管段上。

（二）阀门安装

1）阀门检验

1.外观检查：阀门在安装前应按照设计核对阀门的型号以及法兰、螺栓

的规格和数量，复核产品合格证和试验记录。阀门各部件不得有裂纹、气

孔、’一何缺陷。阀门的操作机构和

传另指示准确。

1门均应逐4、“密

-5

，孔

8取

置

/

3詹

i图9垂直板式蝶阀

一放气孔

阀件

水

图11阀门井平面图

1放散管2钢管3法兰

4阀门5波纹节

图10阀门检查台图13橡胶-卡普隆补偿器

闸阀、截止阀等，阀瓣应打开，

阀门一端封闭，另一端进水，逐步升

压。压力为工作压力的1.5倍，试验时

图12波形补偿器刻许多于5分钟。壳体、填料无渗漏

1螺杆2螺母3波节4石油沥青5法兰盘6套管7注入孔

为合格。

严密性试验：应使用清洁水进行。严密性试验一样应以公称压力进行,

以阀瓣密封面不漏为合格。试验闸阀时，将闸板关闭，介质从通路一端引

入，从另一端检查严密性。试验截止阀时，将阀瓣关闭，介质按阀体上箭

头所指示的流体流向向供给，在另一端检查其严密性。

（三）阀门井

1）地下燃气管道的阀门应安装在阀门井内，阀门井有方形与圆形，常

用砖砌或用钢筋混凝土筑墙，底板常用钢筋混凝土，顶板用钢筋混凝土预

制板。阀门井平面图见图11

2）阀门安装时应使燃气流向与阀体所标示的箭头方向一致。法兰与螺

纹连接的阀门应在关闭状态下安装。对焊阀门与管道连接焊缝底层宜采纳

氮弧焊施焊，保证内部清洁。焊接时阀门不宜关闭，防止受热变形。水平

管道上的阀门，其阀杆一样应安装在上半周范畴内。阀门在阀门井内的位

置要便于操作。阀门吊装时绳子不能系在手轮或阀杆上，以免损坏。阀门

必须有牢固的支墩或支架将阀门托住，不承诺阀门悬空而使阀门受力。

（四）补偿器

补偿器作为排除因管段胀缩对管道所产生的应力的设备，常用于架

空管道和需要进行蒸气吹扫的管道上。此外，补偿器安装在阀门的下侧（按

气流方向），利用其伸缩性能，方便阀门的拆卸和检修。在埋地燃气管道上,

多用钢制波形补偿器，如图12所示，其补偿量约为10mm。为防止其中存

水锈蚀，由套管的注入孔灌入石油沥青，安装时注入孔应在下方。补偿器

的安装长度，应是螺杆不受力时的补偿器的实际长度，否则不但不能发挥

其补偿作用，反使管道或管件受到不应有的应力。

另外，还使用一种橡胶-卡普隆补偿器，如图13所示，它是带法兰的螺

旋皱纹软管，软管是用卡普隆布作夹层的胶管，外层则用粗卡普隆绳加大。

其补偿能力在位伸时为150mm,压缩时为100mmo这种补偿器的优点是纵

横方向均可变形，多用于通过山区、坑道和多地震区的中、低压燃气管道

上。

（五）法兰

法兰是一种标准化的可拆卸连接形式，广泛用于燃气管道与工艺设备、

机泵、燃气压缩机、调压器及阀门等的连接。

1）法兰类型依据法兰与管道的固定方式可分为平焊法兰、对焊法

兰和螺纹法兰三类。

a.平焊法兰将管子插入法兰内径一定深度后，法兰与管端采纳焊

接固定。法兰本身呈平盘状，采纳一般碳素钢制造，成本低刚度较差，一

样用于压力小于1光滑面平焊钢法兰打氐于25。摄£.........图小一,其余力

最多的一种。法之滑面和凹凸面

面安装简单，但集《坳~j~Q为提升密封性

封线（俗称水线）尊必守面的优点在匚

有较高的密封性。凹凸面平焊钢法兰

图14平焊法兰Di

D-

b.对焊法兰法兰与管端采纳对口焊接，刚度较大，适用于较高压力

和较高温度的要求。密封面也有光滑面和凹凸面两种形式。

c.螺纹法兰法兰的内径表面加工成管螺纹，可用于DNW50mm的

低压燃气管道。

2）法兰的安装安装前回品注生排后黑本表面不得有气孔、裂纹、

毛刺和其他降低法兰强度，阻1

封面上的油污和泥垢。认真检彳

口-

符，天2

雷/

不3

50

图18低压排水器

1丝堵2防护罩3抽水器

集水器管卡排水器循环管

12344套管5集水器6底座

5套管6旋塞7丝堵8井圈

焊接法兰时，应在圆周上平均地点焊四处。第一在上方点焊一处，用

法兰弯尺沿左右方向校正法兰位置，合格以后再点焊左右的第三、四处，

如图16所示。如钢管两端都焊接法兰时，要保证法兰螺栓孔的正确位置。

将焊好一端法兰的钢管放置在平台上，用水平尺找正后，用吊线将已焊好

的法兰位置找正，使上下孔在一条垂直线上，另一端的法兰用同样方法找

正点焊，通过再次检查合格后方可焊接。

两法兰密封面之间的垫片应按设计规定选用。垫片的表面应薄涂一层

石墨粉与机油的调和物。放置垫片应与法兰保持同一中心，不得偏斜。凹

凸式密封面的法兰，垫片应嵌入凹槽内，不应同时用两层垫片。

工作温度高于io（rc的管道，安装法兰时应将螺栓的丝扣部分涂一层机

油，拧紧螺栓前即加上符合设计规定的垫片。管道吹扫和试压后还要拆卸

的法兰，可加临时垫片，待最后紧固时更换正式垫片。拧紧螺栓时，应将

间隙较大的一边先拧紧，再按对称顺序拧紧所有螺栓。法兰紧严后，螺栓

应露出螺母2-3扣。螺栓头和螺母的支承面都应与法兰表面紧密贴合。法兰

连接如发生偏斜，错位或间隙过大时，应切除重焊，不能强行紧固。

（六）排水器

为排除燃气管道中的冷凝水和石油伴动气管道中的轻质油，管道敷设

时应有一定坡度，以便在低处设排水器，将聚拢的水或油排出。排水器的

间距，视水量和油量多少而定。由于管道中燃气压力不同，排水器有不能

自喷和自喷两种。如管道压力较低，水或油就要依靠抽水设备来排出。安

装在高、中压及低压管道上的排水器如图17、18所示，由于管道内压力较

高，积水（油）在排水管旋塞打开以后自行喷出。为防止剩余的排水管内

的水在冬季冻结，另设有循环管，使排水管内水柱上、下压力平稳，水柱

依靠重力回到下部的集水器中。为幸免燃气中焦油及蔡等杂质堵塞，排水

管与循环管的直径应适当加大。在管道上布置的排水器还可对其运行状况

进行观测，并可作为排除管道堵塞的手段。

（七）套管与检漏管

燃气管道与铁路、公路干线、地沟及其他管道的阀井交叉，或必须通

过居住建筑物和公共建筑物近旁以及埋深过浅时，均应敷设在套管内。可

采纳开挖施工，也可用顶管法使套管就位。套管直径应比燃气管道直径大1

00mm以上。套管常用钢管或钢筋混凝土管。

检漏管：检查检漏管内有无燃气，即可鉴定套管内的燃气管道的严密

程度。检漏管应按设计要求装在套管一端或在套管两端各装一个，一样是

按照套管长度而定。如图19。

图19在套管中燃气管道的敷设

（A）放散管

当燃气管道投入运行时，要排掉管内的空气及燃气与空气的混合物。

检修时，

要放掉管内残留的燃气。因此，在燃气管中应当设置放散管。放散管

装在最高点和每个阀门之前（按燃气流淌方向）。放散管上安装球阀，燃气管

道正常运行中必须关闭。

第五节站场、次高压管道部分要紧工程量

第一章燃气管道的防腐

燃气管道腐蚀后会蚀穿、断裂，漏气后会着火、爆炸，破坏正常平稳

供气，阻碍用户的生产和生活，不仅给国家造成专门大经济缺失，也严峻

威逼人民的生命安全。因此，燃气管道的防腐至关重要，必须做好。钢管

防腐包括内防腐和外防腐，内防腐可延长管道的寿命，减少管道内阻，提

升输气能力、节约能源。因本工程所输气体为净化的天然气，几乎不含水,

含H2s极微，介质的腐蚀性专门弱，故管道内壁不作内防腐，只作管道外

防腐。外防腐层能够将管道与作为电解质的土壤隔开，并增大管道与土壤

间的电阻，从而减小腐蚀电流，达到防腐目的。

钢管在防腐前应逐根进行外观质量检查和测量，并符合钢管质量要求。

钢管的防腐绝缘涂层要有足够的机械强度及良好的电绝缘性和稳固性。

防腐的方法

目前国内外埋地钢管所采纳的防腐绝缘层种类专门多，常用防腐材料

有：聚乙烯三层复合结构防腐层（简称三层PE）、熔结环氧粉末、煤焦油瓷

漆、聚乙烯胶带、环氧煤沥青等。可按照土壤腐蚀性能决定防腐绝缘层等

级，从沿线腐蚀环境、地质状况及施工条件考虑，结合涂层的性能和经济

因素，本项目管道外防腐层举荐采纳三层PE一般级防腐，穿越公路和河流

的管段采纳三层PE加大级防腐。

(一)三层PE防腐及补口补伤：

三层PE防腐的结构为：100〜150Rm熔结环氧粉末+170〜250pm共

聚物胶粘剂+高密度聚乙烯面层。其结构见图20。

(2)补口及补伤:

补口是针对焊接的接头而言，补口采纳三层

结构热收缩片补口，即先涂一层双组份无溶剂环

氧底漆，然后包覆同一型号热收缩片的结构。补

口前必须除锈。补伤是针对三层PE防腐层在运

输、检验及施工过程中造成的损害进行修复，现场补伤采纳热收缩片补伤。

聚乙烯防腐层结构:

钢管直径(mm)环氧涂料胶粘剂厚度(um)防腐层最小厚度(mm)

涂层(um)二层三层一般型加大型

DNW10060-80200-400170-2501.82.5

100VDNW2502.02.7

250<DN<5002.22.9

500<DN<8002.53.2

环氧煤沥青防腐及补口、补伤:

环氧煤沥青是以煤沥青和环氧树脂为要紧基料，再适量加入其他颜料

组分所构成的防腐涂料。涂料分底漆和面漆两种，充分搅拌平均并熟化后

即可涂刷。每次配料一样在8小时内用完，否则阻碍涂层质量。补口采纳

双组份无溶剂液态环氧涂料。防腐涂层分一般级、加大和特加大三种等级,

其构造如表:

等级结构总厚度(mm)

一般级底漆-面漆-面漆-玻璃布-面漆-面漆NO