燃气输配4.ppt

1、第四章 城镇燃气输配系统,4-1 城镇燃气输配系统的组成 4-2 城镇燃气管网的分类及其选择 4-3 城镇燃气管道的布线 4-4 工业企业燃气管网系统 4-5 建筑燃气供应系统 4-6 燃气管道及其附属设备 4-7 钢燃气管道的防腐,4-1 城镇燃气输配系统的组成,城镇燃气输配系统有两种基本方式：一种是管道输配系统；一种是液化石油气瓶装系统。管道输配系统一般由接受站(或门站)、输配管网、储气设施、调压设施以及运行管理设施和监控系统等共同组成。如图41所示。,图 41 燃气输配系统示意图,一、接受站 接受站(门站)负责接受气源厂、矿(包括煤制气厂、天然气、矿井气及有余气可供应用的工厂等)输入城镇

2、使用的燃气，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的燃气流量与压力，必要时还需对燃气进行净化. 二、输配管网 输配管网是将接受站(门站)的燃气输送至各储气点、调压室、燃气用户，并保证沿途输气安全可靠。,三、燃气储配站 储配站的作用一是储存一定量的燃气以供用气高峰时调峰用；二是当输气设施发生暂时故障、维修管道时，保证一定程度的供气；三是对使用的多种燃气进行混合，使其组份均匀；四是将燃气加压（减压）以保证输配管网或用户燃具前燃气有足够的压力。 四、燃气调压室 调压室是将输气管网的压力调节至下一级管网或用户所需的压力，并使调节后的燃气压力保持稳定。,4-2 城镇燃气管网的分类

3、及其选择,一、燃气管道的分类,二、城镇燃气管网及其选择,三、城镇燃气管网系统举例,一、燃气管道的分类,按输气压力分类 （低压 、中压B 、中压A 、次,按管网形状分类 （环状 、枝状 、环枝状 ）,按用途分类 （长距离输气管线 、城镇燃气管,按敷设方式分类 （地下 、架空 ）,高压B、次高压A 、高压B 、高压A ）,道 、工业企业燃气管道 ）,二、城镇燃气管网及其选择,(一)城镇燃气管网系统 根据所采用的管网压力级制不同可分为：,1.一级系统：仅由低压或中压一级压力级别的管网输配系统。 2.两级系统：由低压和中压B或低压和中压A两级组成的管网输配系统。 3.三级系统：由低压、中压和次高压或高

4、压三级组成的管网输配系统。 4.多级系统：由低压、中压、次高压和高压组成的管网输配系统。,(二)采用不同压力级制的必要性,1.管网采用不同的压力级制是比较经济的。 2.各类用户需要的燃气压力不同。 3.消防安全要求。,(三)燃气管网系统的选择,在选择燃气输配管网系统时，应考虑许多因素，其中最主要的因素有：,1.气源情况 2.城镇规模、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、各类用户的数量和分布情况。 3.原有的城镇燃气供应设施情况。 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.大型燃气用户的数目和分布。,6.储气设备的类型。 7.城镇地理地形条

5、件，敷设燃气管道时遇到天然和人工障碍物(如河流、湖泊、铁路等)的情况。 8.城镇地下管线和地下建筑物、构筑物的现状和改建、扩建规划。 9.对城镇燃气发展的要求。,设计城镇燃气管网系统时，应全面考虑上述诸因素进行综合，从而提出数个方案进行技术经济比较，选用经济合理的最佳方案。方案的比较必须在技术指标和工作可靠性相同的基础上进行。,三、城镇燃气管网系统举例,（一）低压单级管网系统,图42 低压单级管网系统示意图 1气源厂；2低压储气罐 3稳压器；4低压管网,（二）中压单级管网系统,图 43 中压（A）或（B）单级管网示意图 1气源厂；2储气站；3中压（A）或（B）输气管网；4中压（A）或（B）配气

6、管网；5箱式调压器,(三)低压中压A两级管网系统,图 44 低压中压A两级管网系统 1长输管线；2城镇燃气分配站；3中压A管网；4区域调压站；5工业企业专用调压站；6低压管网；7穿越铁路的套管敷设；8穿越河底的过河管道；9沿桥敷设的过河管道；10工业企业,(四)低压中压B两级管网系统,图 45 低压中压B两级管网系统 1气源厂；2低压管道；3压气站；4低压储气站；5中压B管网；6区域调压站；7低压管网,(五)三级管网系统,图 46 三级管网系统 1长输管线；2城镇燃气分配站；3郊区高压管道(1.2MPa)；4储气站；5高压管网；6高-中压调压站；7中压管网；8中-低压调压站；9低压管网；10煤

7、制气厂,(六)多级管网系统,图 47 多级管网系统 1长输管线；2城镇燃气分配站；3调压计量站；4储气站；5调压站；62.OMPa 的高压环网；7高压B环网；8中压A环网；9中压B环网；10地下储气库,4-3 城镇燃气管道的布线,一、城镇燃气管道的布线原则,二、燃气管道穿越公路、铁路、河流等障碍物的方法,一、城镇燃气管道的布线原则,(一)布线依据 (二) 管网的平面布置 (三)管道的纵断面布置,(一)布线依据,地下燃气管道宜沿城镇道路、人行便道敷设，或敷设在绿化地带内。在决定城镇中不同压力燃气管道的布线问题时，必须考虑到下列基本情况： 1.管道中燃气的压力。 2.街道及其他地下管道的密集程度与

8、布置情况。 3.道路现状和规划。 4.街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况。,5.所输送燃气的含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况。 6.与该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。 7.线路上所遇到的障碍物情况。 8.土壤性质、腐蚀性能和冰冻线深度。 9.该管道在施工、运行和万一发生故障时，对交通和人民生活的影响。,由于输配系统各级管网的输气压力不同，其设施和防火安全的要求也不同，而且各自的功能也有所区别，故应按各自的特点进行布置。,(二) 管网的平面布置原则,高、中压管网的平面布置,低压管网的平面布置,(三)管道的纵断面布置,1.管道埋深 地下燃气管道

9、埋设深度主要考虑地面动负荷，特别是车辆重负荷的影响，并在土壤冰冻线以下。 2.输送湿燃气的管道，不论是干管还是支管，其坡度一般不小于0.003。 3.燃气管道不得在地下穿过房屋或其他建筑物，不得平行敷设在有轨电车轨道之下，也不得与其他地下设施上下并置。,4.在一般情况下，燃气管道不得穿过其他管道本身，如因特殊情况要穿过其他大断面管道(污水干管、雨水干管、热力管沟等)时，需征得有关方面同意，同时燃气管道必须安装在钢套管内。 5.燃气管道与其他各种构筑物以及管道相交时，应按规范规定保持一定的最小垂直净距。,二、燃气管道穿越公路、铁路、河流等障碍物的方法,(一)燃气管道穿越公路 (二)燃气管道穿越铁

10、路 (三)燃气管道穿(跨)越河流,(一)燃气管道穿越公路,燃气管道在穿越一、二、三级公路或城镇主干道时，宜敷设在套管或地沟内。,图 48 敷设在套管内的燃气管道 1燃气管道；2套管；3油麻填料； 4沥青密封层；5检漏管；6防护罩,图 49 燃气管道的单管过街沟 1输气管道；2原土夯实；3填砂；4砖墙沟壁；5盖板,(二)燃气管道穿越铁路,燃气管道穿越铁路和电车轨道时，必须采用保护套管或混凝土套管，并要垂直穿越。,图 410 燃气管道穿越铁路 1输气管道；2阀门井；3套管；4密封层；5检漏管；6铁道,(三)燃气管道穿(跨)越河流,1.燃气管道水下穿越河流 2.附桥架设 3.管桥跨越,图 411 燃

11、气管道穿越河流 1燃气管道；2过河管；3稳管重块；4阀门井,1.燃气管道水下穿越河流,燃气管道在水下穿越河流的敷设方法有：,沟埋敷设 裸管敷设 顶管敷设,为防止水下穿越燃气管道产生浮管现象，必须采用稳管措施。,图 412 水下沟埋式敷设示意 1管道；2水泥砂浆,2.附桥架设,图 413 附桥架设,3.管桥跨越,管桥法系将燃气管道搁置在河床内自建的支架上。如可采用桁架式、拱式、悬索式以及栈桥式。,图 414 燃气管桥跨越,图 415 燃气管道的悬索式跨越 1燃气管道；2桥柱；3钢索；4牵索；5平面 6抗风索；7抗风牵索；8吊杆；9抗风连杆；10桥支座；11地锚基础；12工作梯,4-4 工业企业燃

12、气管网系统,一、工业企业燃气管网系统的构成 二、工业企业燃气系统的选择与布线 三、车间燃气管网系统,一、工业企业燃气管网系统的构成,工业企业燃气输配系统，通常由工厂引入管、厂区燃气管道、车间燃气管道、炉前管道、工厂总调压站或车间调压装置、用气计量装置、安全控制装置等构成。,工业企业用户一般由城镇中压或高压管网供气，用气量小(50150Nm3/h)且用气压力为低压的用户也可以由低压管网供气，应根据具体情况选择最佳的供气方案。大型企业可敷设专用管线与城镇燃气分配站或长输管线连接。常用的系统有两种：一级系统和二级系统。,图 416 工业企业低压一级管网系统 1工厂引入管总阀门及补偿器；2厂区燃气管道

13、； 3车间引入管总阀门；4燃气计量装置；5车间燃气管道；6燃烧设备前的总阀门；7放散管阀门；8放散管；9吹扫取样短管,图 417 工业企业高（中）压一级管网系统 1工厂引入管总阀门及补偿器；2厂区燃气管道；3车间引入管总阀门；4燃气计量装置；5车间燃气管道；6燃烧设备前的总阀门；7放散管阀门；8放散管；9吹扫取样短管；10总调压站和计量室,图 418 工业企业两级管网系统 1工厂引入管总阀门及补偿器；2厂区燃气管道；3总调压站和计量室；4车间调压装置,图 419 车间分别调压的两级管网系统 1厂区燃气管道；2排水器；3、5阀门井；4计量室；6小型阀门井；7箱式调压装置；8高(中)中压调压装置；

14、9高(中)低压调压器门；10支管；11一车间；12食堂；13锅炉房,二、工业企业燃气系统的选择与布线,(一)系统选择应考虑主要因素 (二)厂区燃气管道的布线原则,(一)系统的选择应考虑下列主要因素 1.连接引入管处的城镇燃气分配管网的燃气压力； 2.各用气车间燃烧器前所需的额定压力； 3.用气车间在厂区分布的位置； 4.车间的用气量及用气规模； 5.与其他管道的关系及管理维修条件。,(二)厂区燃气管道的布线原则,三、车间燃气管网系统,(一)车间燃气管网系统的布线原则 (二)车间燃气管网系统,图 420 设有燃气计量装置的车间环网系统 1车间人口的阀门；2压力表；3车间燃气管道；4过滤器；5燃气

15、计量表；6带堵三通；7计量表后的阀门；8旁通阀；9计量表前的阀门；10车间燃气分支管上的阀门；11温度计；12日用气设备前的总阀门；13支管；14放散管；15取样管,4-5 建筑燃气供应系统,一、建筑燃气供应系统的构成 二、高层建筑燃气供应系统 三、超高层建筑燃气供应系统的特殊处理,一、建筑燃气供应系统的构成,建筑燃气供应系统的构成，一般由用户引入管、水平干管、立管、用户支管、燃气计量表、用具连接管和燃气用具所组成。,图 4-21 建筑燃气供应系统剖面图 1引入管；2砖台；3保温层；4立管； 5水平干管；6用户支管；7燃气计量表； 8表前阀门；9灶具连接管；10燃气灶； 11套管；12燃气热水

16、器接头,图 422 用户引入管 1沥青密封层；2套管；3油麻；4水泥砂浆；5燃气管道,1.引入管 用户引入管与城镇或庭院低压分配管道连接，在分支管处设阀门。输送湿燃气的引入管一般由地下引入室内，当采取防冻措施时也可由地上引入。 2.水平干管 引入管上既可连一根燃气立管，也可连若干根立管，后者则应设置水平干管。水平干管可沿楼梯间或辅助房间的墙壁敷设，坡向引入管，坡度应不小于0.003。,3.燃气立管 立管一般应敷设在厨房或靠近厨房的阳台、走廊内。 4.用户支管 由立管引出的用户支管，在厨房内其高度不低于1.7m。敷设坡度不小于0.002，并由燃气计量表分别坡向立管和燃具。 5.用具连接管(又称下

17、垂管)是在支管上连接燃气用具的垂直管段，其上的旋塞应距地面1.5m左右。,二、高层建筑燃气供应系统,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。,补偿高层建筑的沉降 克服高程差引起的附加压头的影响 补偿温差产生的变形,三、超高层建筑燃气供应系统的特殊处理,为防止建筑沉降或地震以及大风产生的较大层间错位破坏室内管道，除了立管上安装补偿器以外，还应对水平管进行有效的固定，必要时在水平管的两固定点之间也应设置补偿器。 建筑中安装的燃气用具和调压装置，应采用粘接的方法或用夹具予以固定，防止地震时产生移动，导致连接管道脱落。,为确保供气系统的安全可靠，超高层建筑的管道安装，在采用焊接方式连接的

18、地方应进行100的超声波探伤和100的x射线检查，检查结果应达到级片的要求。 在用户引入管上设置切断阀，在建筑物的外墙上还应设置燃气紧急切断阀，保证在发生事故等特殊情况时随时关断。 建筑总体安全报警与自动控制系统的设置。,4-6 燃气管道及其附属设备,一、燃气管材 二、 燃气管道的附属设备,一、燃气管材,钢管 适用于各种压力级别的城镇燃气管道和制气厂的工艺管道。但耐腐蚀性较差，必须采取可靠的防腐措施。常用的钢管有普通无缝钢管和焊接钢管。钢管一般可以用螺纹、焊接和法兰等方式进行连接。,铸铁管 铸铁管具有抗腐蚀性能强、价格便宜的优点。但质脆、笨重、承载应力小、接口气密性较差。常用于中、低压燃气管道

19、。铸铁管按材质分为普通铸铁管、高级铸铁管和球墨铸铁管。铸铁管的连接一般为承插、螺栓压盖和法兰三种方式。,塑料管 塑料管具有耐腐蚀、质轻、流体流动阻力小、施工简便、气密性好等优点。但塑料管机械强度较低 。塑料管可以采用螺纹、承插粘接、承插焊接和电热熔等方式实现连接。 其它管材 有时还使用有色金属管材，如铜管和铝管。在室内管道上还可使用铝质软连接管和铝塑、钢塑复合管。,二、 燃气管道的附属设备,阀门 补偿器 排水器 放散管 阀门井,阀门是用于启闭管道通路或调节管道介质流量的设备。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，对输送介质的抗腐性强，同时零部件的通用性好。 阀门的种类很多，燃气管道上常用的有闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀等。,阀门,图 425 明杆平行式双闸板闸阀 图 426 暗杆单闸板楔形闸阀,图 427 无填料旋塞,图 428 油密封旋塞阀,图 429 截止阀,图 430 球阀,图 431 垂直板式蝶阀,补偿器,补偿器是调节管线因温度变化而伸长或缩短的配件。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。,图 432 波形补偿器,图 433 橡胶-卡普隆