一级:≤12 户 二级:80 户 四地上四层或四层以上

发布时间: 2019-11-25

城市天然气系统工艺次要设备 城市天然气输配系同一般包罗门坐、高压管道、高中压调压坐、储配坐、 中压管网、中低压调压设备、SCADA 等构成。 一、门坐 门坐次要功能担任领受长输管线分输坐来气,一般颠末滤、检测、计 量、加臭后进入城市高压管道。其次要设备包罗过滤器、流量计、加臭拆 置、清管器发送器、检测设备及系统等构成。 1.过滤器 次要感化过滤上逛来气杂质。应选择维修时便于操做、便于改换滤芯 的卧式带快开盲板的高效过滤器。 2.流量计 次要感化查对上逛供气量。其选择应尽量和分输坐流量计形式不异。 分输坐一般选用丈量范畴大、丈量程度高、免于的超声波流量计。 3.加臭安拆 次要感化向天然气管道中插手必然量的臭味剂,正在有天然气泄露时使 人 能 够 察 觉 到 。 天 然 气 加 臭 剂 一 般 为 四 氢 噻 吩 ( THT ), 加 入 量 一 般 为 20mg/m3。 加臭安拆一般工做应为从动的,按照天然气流量按设定的每立方米天 然气插手 THT 量从动插手。按插手道理可分为泵入和差压式。 4.清管器发送器 当高压管道内杂质较多,影响其输气能力需对高压管道清管时,启用 门坐内清管器发送安拆,将清管器发送至高压管道。 5.检测设备 次要感化检测化验分输坐供应的天然气质量。次要设备为实流正在线的 气相色谱阐发仪、H2S 检测仪和尘埃检测仪等。 6.系统 门坐做为的场坐,为确保平安运转,设置从动节制系统和可燃气 泄露浓度检测系统,通过 RTU 向安排核心传送。 次要监测参数:压力、温度、流量、压差、加臭量、阀门形态。 二、高压管道 按照高压管道的设想压力和埋设地段品级划分,骰子赌大小进行高压管道设想(从 要包罗管材、壁厚等)。 高压管道采用钢管应合适《石油天然气工业输送钢管交货手艺前提》 GB/T9711.1 的。 钢管曲管段计较壁厚: δ? PD 2σsφF P—设想压力(MPa) D—外径(mm) δ—计较壁厚 σs—最低强度(MPa) φ—焊缝系数 F—强度设想系数: 一级地域:0.72 二级地域:0.6 地域:0.4 四级地域:0.3 1.地域品级的划分 管道核心线m 范畴内,肆意划分 1.6 公里长并能包罗供人居 住的建建物数量的地段。 一级:≤12 户 二级:80 户 四级:地上四层或四层以上建建物遍及且占大都。 :二级和四级之间 2.钢级对应关系 GB/T9711.1 API5L l210 A L245 B L290 X42 L320 X46 L360 X52 L390 X56 L415 X60 L450 X65 L485 X70 L555 X80 3.燃气管道最小公称壁厚 计较壁厚按钢管尺度规格向上拔取钢管的公称壁厚,最小公称壁厚不 应小于: DN100—DN150—4.0mm DN200—DN300—4.8mm DN350—DN450—5.2mm DN500—DN550—6.4mm DN600—DN900—7.1mm DN950—DN1000—8.7mm 4.高压管道从属设备 高压管道从属设备次要为分段阀门,分段阀门可采用电动球阀、气动 球阀、气液联动球阀等,阀门可设地上或地下。安排核心可进行遥测、遥控。 三、高中压调压坐 高中压调压坐的感化是将高压管道来气调压至中压。工艺次要设备有 过滤器、调压器、流量计和响应阀门等。 1.过滤器 选择布局简单、维修便利、带快板出管的立式或卧式过滤器。 2.调压器 一般选用调压精度高、平安机能强、乐音低的进口产物。 3.流量计 高中压调压坐计量的感化是为安排供给参考数据,因而一般不需计量 精度高、投资大的超声波流量计,选用价钱较低的涡轮番量计。 4.阀门 选用操做快速、便利的球阀(手动和电动)。 四、储配坐 因为天然气门坐领受长输管线分输坐来气压力较高,因而城市调峰储 配坐内储气设备一般选用高压球罐储气较为经济合理。 储配坐次要设备详见《天然气高压储配坐次要设备》。 五、中压管网 1.管材 我国城市中压管网的最高运转压力为 0.4MPa,一般城市运转压力 0.2MPa,所用管材有钢管(螺旋焊、曲缝焊)、PE 管、球墨铸铁管和少量 钢骨架聚乙烯复合管等。 钢管应合适《石油天然气工业输送钢管交货手艺前提》 GB/T9711.1-1997 和《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091 的。 PE 管应合适《燃气用埋地聚乙烯管材》GB15558 的。 机械接口球墨铸铁管应合适《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附 件》GB/T13295 的。 钢骨架聚乙烯塑料复合管应合适《燃气用钢管架聚乙烯塑料复合管》 CJ/T125 的。 2.阀门 保举选用占用空间小、免于且地上操做的曲埋式闸阀。 六、中低压调压设备 正在前提较差时,采用中低压调压柜、调压箱是一种较为经济合用的 形式,具有占地少,和四周其他建、建立物程度净距小,便于实施等长处。 中低调压柜距建建物外墙 4.0m,距主要公共建建物 8.0m,距城镇道 1.0m 即可满脚规范要求。 调压箱可安拆正在用气建建物的外墙上或吊挂于公用支架上,距建建物 门、窗等程度净距最大不该小于 3.0m。 中低压地下调压箱距建建物外墙 3.0m,距主要公建 6.0m。 调压柜(箱)应具有超压堵截从动平安的功能。 国表里城市天然气管网手艺特点 一、国外城市天然气管网手艺特点 国外利用天然气的大城市一般都由天然气长输管道供气。长输管道到 达城市前正在郊区设置 1 个或几个门坐,做为城市天然气的气源坐。典型城 市、、、等。 1.管道压力级制(MPa) 名称 长输管道 外环高压管道 市区次高压管道 中压管道 低压管道 5.93~7.17 3.17 1.38 0.138~0.41 0.002 6.62 3.45 1.20 0.41 0.0138 9.65 1.9~4.48 1.2 0.41 0.0017 — 0.4~0.7 0.0075~ 3.5 0.0075 0.24~0.4 0.24 ①外环高压管道 从门坐出来的高压输气管道分布正在城市外围,其压力 1.9~4.48MPa, 环状或支状结构。我国新界 3.5MPa。 ②市区内次高压管道 从市区外围的高压管道通过调压坐降压后进入市区内次高压管道,一 般次高压管道压力 1.2~1.38MPa,我国本岛为 0.7MPa。 ③中压管道 中压管道的压力大多为 0.4MPa(60PSI),我国中压管道压力最 高为 0.24MPa。 2.供气体例 高压输气、中压配气、低压供气体例。 长输管线 门坐 调压 高压外环 调压 市区次高压 中压管道 调压 用户 3.管道的敷设 (1)敷设正在高速公以外的地域,外加套管可横穿高速公。 (2)能够沿道桥梁敷设,不受压力管道,但需考虑管道强度设 计系数。 (3)燃气管道正在车行道下最小复土深度为 0.9m。 (4)钢管防腐:除采用绝缘防腐外层外,另加阴极。由于天然气 的清水,管道内部不做防腐处置。 (5)因天然气为干气,管道一般不设凝水缸。 (6)DN200 以下,压力≤0.4MPa 的燃气管道次要采用 PE 管。 4.储气形式 、采用地下储气库储气。 采用天然气液化(LNG)储气。 采用输气干管储气。 5.调压坐 (1)大、中型调压坐 大、中型调压坐大多以露天设置,调压安拆区外设围墙、护栏,也有 采用罩予以。 (2)小型调压坐 落地式调压柜 地下调压柜 用户调压安拆:调压器、煤气表设置于建建外墙外。 二、国内城市天然气管网手艺特点 国内大城市天然气输配系同一般门坐、高压外环、高中压调压坐、储 配坐、中压管网、中低压调压设备等。 1.管道压力级制(MPa) 按照《城镇燃气设想规范》GB50028-93 2002 年局部修订条则,城 市燃气管道按设想压力分为 7 级。 高压燃气管道 A:2.5<P≤4.0 高压燃气管道 B:1.6<P≤2.5 次高压燃气管道 A:0.8<P≤1.6 次高压燃气管道 B:0.4<P≤0.8 中压燃气管道 A:0.2<P≤0.4 中压燃气管道 B:0.01<P≤0.2 低压燃气管道:P<0.01 《城镇燃气设想规范》GB50028-93(98 年版)城市燃气管道压力分 为 5 级。2002 年局部修订条则和之比添加了高压 A、B 乙级,使城市燃气 管道压力升至 4.0MPa,同时响应提高了低压管道的压力。修订的目标是配 合我国“西气东输”的计谋决策,使相利用气城市天然气工程设想有规可依。 2.典型城市天然气系统的举例 长沙为湖南省省会,全省、经济、文化和科教核心,现状市区建 成面积 120 平方公里,市区生齿 175.5 万人。城市总体规划近期至 2005 年节制用地 200 平方公里,规划生齿 220 万人,远期规划至 2020 年,规 划扶植用地 350 平方公里,生齿 350 万人,属大型城市。 按照长沙市天然气操纵工程可研,其天然气输配系统具有国内城市天 然气输配系统的典型属性。 3.长沙市天然气输配系统的构成 长沙市天然气输配系统次要由门坐、高压管道、高中压调压坐、高压 球罐储配坐、中压管网、中低压调压设备、数据采集及节制系统(SCADA) 等构成。 (1)门坐 担任领受长输管线分输坐来气,颠末滤、检测、计量、加臭后进入高 压管道。 (2)高压管道 安插城市外围,起输气兼必然储气的感化。按照分输坐来气压力为 1.5 ±0.1MPa,确定高压管道的设想压力为 2.5MPa,DN600,属高压 B 级。 (3)高中压调压坐 将高压管道天然气调压至中压(调压坐最高进气压力 1.6MPa,出口压 力 0.2MPa),调压、计量区为露天的设置。 (4)中压管道 中压管道最高工做压力 0.2MPa,设想压力为 0.4MPa,属中压 A 级。 (5)高压球罐储配坐 按照高压管网运转压力以及球罐设想手艺前提、经济要素,确定选设 计压力 1.36MPa,单罐容积 5000m3 高压球罐 7 台。用气较低峰时储气, 用气高峰时。 (6)中低压调压设备 包罗调压柜、调压箱,由中压最高 0.2MPa 调压至低压。 (7)原煤制气区铸铁管的操纵 原煤制气铸铁管接口型式为机械柔性 N 型接口,丁腈橡胶圈密封,设 计压力 0.15MPa,现运转压力 0.07MPa。为充实操纵现有铸铁管,天然气 进入长沙后采纳中中压调压办法,使之转换成输送天然气的需要。原区域 运转压力和之以外区域采纳分歧的运转压力级制。 (8)SCADA 系统 为了提高输配系统的办理程度,达到平安、靠得住供气且有预测阐发运 行工况,合理安排供气,输配系统设置 SCADA 系统。 安排核心次要内容有门坐、储配坐、高中压调压坐、用气量较大 用户调压坐及高压管道、中压管道代表性监测点。安排核心对被拜候的参 数进行随时采集和,及时数据通过系统进行处置、储存,实现对输配 系统的和安排办理。 三、国表里城市天然气输配系统的次要差别 国表里输配管道的压力级制非论是高压、次高压、中压、低压无大差 别,且供气体例根基不异。其次要差别是储气体例的分歧。国外大城市储 气调峰办法一般由地下储气库或低温液化天然气坐处理,而我国根基上由 城市储配坐(高压球罐或低压储气罐)处理调峰。 发生这种差别的次要缘由办理体系体例和运转模式分歧形成的,我国该当 进修国外运转模式,由长输管线部分采纳响应储气办法处理各用气城市的 调峰问题。可大大削减各城市天然气工程的投资。 天然气高压储配坐工艺次要设备 天然气高压储配坐次要功能是用气高峰时向高压管道供气,用气较低 峰时向坐内高压球罐储气,一般储配坐还具有向附近中压管网供气的功能。 高压储配坐次要设备有高压球罐、过滤器、调压器、引射器、清管器 领受安拆以及响应阀门等。 一、天然气球罐 球罐的选择应按照高压管道的运转压力和高压管道无效储气量,经技 术经济方案比力而定。 1.球罐手艺参数 公称容积 球内曲径 球壳材料 设想压力 球壳厚度 单球分量 3000m3 18m CF-62 1.6MPa 38mm 325t 4000m3 19.7m CF-62 1.45MPa 38mm 390t 5000m3 21.2m CF-62 1.36MPa 38mm 475t 6000m3 22.6m CF-62 1.27MPa 38mm 540t 8000m3 24.8m CF-62 1.16MPa 38mm 635t 10000m3 26.8m CF-62 1.07MPa 38mm 765t 2.手艺参数简直定 (1)设想次要根据:《钢制球形储罐》GB12337-1998;《钢制压力容 器》GB150-1998;《球形储罐施工及验收规范》GB50094-98 (2)球壳材料 CF-62 为抗拉强度为 610MPa 的高强钢,国内钢号 07MnCrMoVR,国 外钢号各公司分歧。因为目前国产 CF-62 钢板宽度相对较窄,故 3000m3 以上的球罐所需 CF-62 钢板需还引进为好。 (3)设想压力和设想壁厚 对于 CF-62 次要是将球壳厚度节制正在不做全体热处置的厚度范畴,因 此该设想压力并不是响应容积下设想压力极限。 按照《钢制球形储罐》GB12337-1998 和《球形储罐施工及验收规范》 GB50094-98 的,合适下列环境之一的球罐所正在压力试验之前进行焊 后全体热处置: a.设想图样要求进行焊后热处置者。 b.盛拆 LPG、液氨等具有应力侵蚀介质的球罐。 c.当焊前预热 100℃及以上时,表面厚度大于 38mm 的碳素钢球罐和 07MnCrMoVR 钢制球罐。 d.当焊接预热 100℃及以上时,表面厚度大于 32mm 的 15MnCrMoVR (表面厚度指设想厚度+钢板厚度负误差后向上圆整至钢材尺度规格的厚 度,不包罗加工裕量)。 (4)设想温度及顺应温度 最低设想温度:10 年来景象形象局实测逐月平均最低气温的最低值(指当 月各天的最低气温值相加后除以当月的),对于温度低于-20℃的 地域 CF-62 不合用,需选用低温容器钢板。 (5)平安阀的压力 球罐的设想压力不低于最高工做压力,当球罐安拆多个平安阀时,其 中一个平安阀的压力不该大于球罐的设想压力,其余平安阀启压力不 得跨越设想压力的 1.05 倍。 3.压力试验和气密性试验 除设想图样有外,不得采用气体取代液体进行压力试验,设想图 样进行气压试验的球罐,气密性试验可和气压试验同时进行。 (1)压力试验 ①液压试验 碳素钢试验用水温度不得低于 5℃,其它低合金钢球罐试验用水温度不 得低于 15℃。一般试验压力不小于球罐压力的 1.25 倍。 ②气压试验 气压试验一般选用空气做为试压介质,特殊要求时亦可采用 N2 或其它 环境气体。因为气体具有可压缩性,因此气压试验具有必然的性,为 了提高正在气压试验过程中的平安性,升压至试验压力的 10%、50%时连结 10min 进行响应察看、查察无非常现象后,再以 10%的试验压力为级差, 逐次升压至试验压力,并连结 30min 后,降至设想压力进行查抄,无泄露、 无非常为及格。 (2)气密性试验 气密性试验是查验球罐严密性的主要手段,气密性试验正在压力试验合 格后进行。其介质采用空气或 N2,介质温度不得低于 5℃。 4.球罐可不设置固定水喷淋冷却安拆 按照《城镇燃气设想规范》GB50028-93,2002 年局部修订条之天然 气球罐可不设固定水喷淋冷却安拆。 天然气球罐的储气容积是固定的,其储气量随储气压力变化而变化。 从燃气介质的性质看,和液态液化石油气有较大的不同。天然气储罐内介 质为单相介质,储存中无相变。即便火警时着火部位对罐内介质影响较小, 其满度、压力不会发生较大变化。因而,天然气气体、球罐能够不设置固 定水喷淋冷却安拆。 二.过滤器 次要感化过滤高压管道来气杂质,防止杂质进入球罐和损坏阀门等设备。 过滤器应选择维修时便于操做,便于改换滤芯的卧式带快开盲板的过 滤器。 三.调压器 因为储配坐具有向附近中压管网供气的功能,次要目标是为了增大球 罐无效储气量,使球罐内无法输入到高压管道的部门底气进入中压管网。 目前设想一般选用进口产物,进口调压器具有调压精度高、平安 机能强等长处。 四.引射器 次要感化是当球罐检修时,操纵高压来气将罐内残剩底气引射至中压 管网,以削减放散量。一般储配坐设 1 台引射器。 五.清管器领受安拆 当高压管道因杂质较多,影响输气能力时,需进行清管,储气坐内清 管器领受安拆次要感化是领受门坐发射器的清管器。 六.阀门 坐内次要操做阀一般选用球阀(包罗手动球阀和电动球阀),为防止坐 外高压管道压力和球罐压力相差较大时,天然气进罐和出罐对高压球罐产 生晦气影响,正在球罐进、出口设从动调理阀。 城市天然气设想思 1.供气范畴 以城市总体规划为根据,统筹考虑,近远连系,以近期为从,为远期留 有必然成长余地。 2.供气对象 遵照市场经济纪律,做好市场调研,按照市场需求确定供气对象。 3.供气规模 (1)年用气量 按照确定的供气对象和供气对象的耗气量确定工程年供气规模。 (2)计较流量 按照各供气对象的用气纪律,确定其月不服均系数、日不服均系数和 小时不服均系数,确定各类用户的计较流量。 4.中压管网 (1)安插 按照供气对象的分布,确定中压管网的安插。 (2)管径 按照供气对象计较流量和中压管网气源点,通过中压管网的水力计较, 确定中压管道管径。 (3)管材 可选用的管材有钢管 PE 管、球墨铸铁管、钢管架聚乙烯塑料管。 ①钢管常用螺旋焊接钢管、曲缝焊接钢管。按照比力 DN≥200 采用钢 管比 PE 管经济。 ②PE 管 按照《聚乙烯燃气管道工程手艺规程》CJJ63-95 的,工做温度 0 t≤20℃时 SDR11PE 管答应工做压力 0.4MPa,20 t≤30℃时 SDR11PE 管答应工做压力 0.2MPa。 DN 200 的管道采用 PE 管较为经济。 ③机械柔性接口球墨铸铁管 其长处不像钢管必需进行绝缘外防腐和阴极,钢管和球墨铸铁管 分析制价相当,有的城市的中压管道也采用球墨铸铁管。 ④钢管架 PE 管 因其制价比钢管、PE 管、球墨铸铁管高些,且为新产物,尚未普遍使 用。 (4)阀门 保举利用免于、占地小的曲埋阀。 5.门坐 (1)按照长输管线和城市总体规划的空间布局,选择门坐坐址。 (2)按照城市供气规模确定门坐供气规模。 (3)按照门坐供气规模确定坐内设备。且该当考虑成长预留。 6.高中压调压坐 按照中压管网结构,兼顾远期成长需要和用气规模,确定高中压调压 坐数量及分布。 通过中压管网的水力计较,确定每座高中压调压坐的设想规模。 7.高压管线) 按照供气范畴、高中压调压坐分布以及城市道环境,确定高压管线)管径 按照门坐出口压力,高中压调压坐的分布等,通过高压管道凹凸峰水 力计较,确定高压管道的管径(即要满脚低峰从门坐至储配坐输气的需要, 又要满脚用气高峰时储配坐内球罐残剩压力不高的要求)。 (3)管材 按照分歧钢级,通过钢管曲管段计较壁度,正在满脚最小公称壁厚 的前提下,尽量采用价钱较低,可焊性较好的低钢板管材。 (4)地下管道和建构物程度间距 次高压距建建物外墙(A 级)δ≥9.5mm,6.5m; δ≥11.9mm,3m 高压距建建物外墙()δ≥11.9mm,钢级≥245,且采纳无效 办法,3.0m 高压管道不宜进入四级地域,如进入和建建物净距(A 级)30m,(B 级)16m。 8.输配系统储气方案 按照分输坐出口压力颠末手艺经济比力,确定储气方案。储气方案有 两类:高压外环输气兼储气 高压球罐储气为从,高压环储气为辅 9.原有铸铁管道的操纵 为充实操纵现有人工煤气机械柔性接口球墨铸铁管,一般城市铸铁管 道的设想压力为 0.15MPa,现实运转压力为 0.1MPa 以下,转换成天然气 后,通过中中调压办法,使原有铸铁途区域供气压力节制正在 0.15MPa 以下, 和其他区域实行分歧的压力级制。 10.SCADA 系统 为了加强对城市输配系统的平安运转办理,合理安排分派气量,较为 科学精确预测用气量,提高燃气工程办理程度,城市输配系统设立 SCADA 系统。 SCADA 系统次要包罗数据采集、和通信系统三部门: (1)系统次要功能是管网的运转情况,包罗门坐、储配坐、 高中压调压坐等,当任何一坐呈现问题,安排核心及时做出反映。 (2)数据采集系统次要感化及时采集各坐点的天然气运转参数,并将 参数传送到安排核心。 (3)通信系统是安排核心和各外围坐点间的传输通道。次要体例为无 线和通信。 天然气工程是城市根本设备之一,对改善城市能源布局,改善城市空 气质量,提高人平易近糊口程度质量意义严沉,合理确定供气范畴、供气 对象,精确预测供气规模,制定科学、合理的输配系统方案,能够大大减 少工程投资,加速工程的扶植,使扶植单元投资省、收效快、取得社会效 益、经济效益双丰收。

一般颠末一、门坐 门坐次要功能担任领受长输管线分输坐来气,天然气工艺系统次要设备引见_能源/化工_工程科技_专业材料。城市天然气系统工艺次要设备 城市天然气输配系同一般包罗门坐、高压管道、高中压调压坐、储配坐、 中压管网、中低压调压设备、SCADA 等构成。