城市燃气输配系统.pptx
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1、城市城市(chngsh)(chngsh)燃气燃气输输配系配系统统中国石油管道(gundo)学院 贺红萍第一页,共77页。城市配气的任务是将燃气在配气站内经过除尘、调压、计量、添味后,通过各级配气管网和气体调压装置根据(gnj)用户要求保质、保量地直接向用户供气。第二页,共77页。图3-1天然气输配系统(xtng)第三页,共77页。一、干线输气管一、干线输气管(qgu(qgun)n)末段末段 干线输气管干线输气管(qgu(qgun)n)末段可作为解决日用气不均匀性的措施。末段可作为解决日用气不均匀性的措施。二、门站(或配气站、接受站)二、门站(或配气站、接受站)门站是城市配气的起点和总枢纽,负责
2、接受输气干线(或气源厂)来气,进行除尘、门站是城市配气的起点和总枢纽,负责接受输气干线(或气源厂)来气,进行除尘、计量、调压、添味、质量检测后,根据用户的要求输入城市配气管计量、调压、添味、质量检测后,根据用户的要求输入城市配气管(qgu(qgun)n)网。网。三、输配管网三、输配管网 输配管网是将接受站的燃气输送至各储气点、调压室,分配给各类燃气用户,并要输配管网是将接受站的燃气输送至各储气点、调压室,分配给各类燃气用户,并要保证沿途输气安全可靠。保证沿途输气安全可靠。第四页,共77页。四、储气站四、储气站 储储气气站站的的任任务务是是储储存存燃燃气气,并并用用来来调调节节城城市市(chng
3、sh)(chngsh)昼昼夜夜用用气气的的不不均均衡衡性性。其其站站内内的的主主要要设设备备是是各各种种不不同同类类型型的的储储气气罐罐。当当储储气气站站与与配配气气站站合合建建时时,就就称称为为储储配配站站。储储配配站站的作用是:的作用是:(1)(1)储存一定量的燃气供用气高峰时调峰用;储存一定量的燃气供用气高峰时调峰用;(2)(2)对使用的多种燃气进行混合,使其组分均衡;对使用的多种燃气进行混合,使其组分均衡;(3)(3)将燃气加压以保证用户燃具前有足够的压力。将燃气加压以保证用户燃具前有足够的压力。为为了了降降低低管管网网投投资资,大大中中城城市市(chngsh)(chngsh)的的燃燃
4、气气输输配配系系统统常常设设置置两两个个以以上上的的储储配配站站,且且一般对称布置;小城市一般对称布置;小城市(chngsh)(chngsh)仅在门站仅在门站(或气源厂或气源厂)附近设置一个储配站即可。附近设置一个储配站即可。第五页,共77页。五、调压站五、调压站(所所)及调压装置及调压装置 调调压压站站设设于于配配气气管管网网系系统统中中的的不不同同压压力力(yl)(yl)级级制制的的管管道道之之间间,或或设设于于某某些些专专门门用用户户之之前前,其其任任务务是是将将输输气气管管网网的的压压力力(yl)(yl)调调节节至至下下一一级级管管网网或或用用户户所所需需的的压压力力(yl)(yl),
5、并并使使调调节节后后的的压压力力(yl)(yl)保持稳定。保持稳定。六、地下储气库六、地下储气库 地地下下储储气气库库是是用用来来调调节节城城市市季季节节用用气气不不均均匀匀性性的的。一一般般设设在在城市周边地区。城市周边地区。第六页,共77页。第一节第一节 城市城市(chngsh)燃气输配系统的组成燃气输配系统的组成七、气化站七、气化站 气气化化站站的的任任务务是是接接受受液液化化天天然然气气,将将其其进进行行气气化化,供供给给用用户户使使用用或用作季节调峰。气化站可设在储配站内,称为或用作季节调峰。气化站可设在储配站内,称为(chn(chn wi)wi)气化间。气化间。八、八、CNGCNG
6、加气站加气站 CNGCNG加加气气站站主主要要是是接接受受干干线线管管道道来来气气,经经过过滤滤、调调压压、计计量量后后进进入入压压缩缩机机加加压压,干干燥燥后后,送送入入储储气气瓶瓶储储存存。在在需需要要对对汽汽车车加加气气时时,由由顺顺序序程程控控盘盘控控制制储储气气瓶瓶组组和和售售气气机机实实现现对对汽汽车车加加气气。CNGCNG加加气气站站也可设在储配站内。也可设在储配站内。第七页,共77页。一、城市燃气输配管网的分类一、城市燃气输配管网的分类 城城市市燃燃气气输输配配管管网网可可按按其其输输气气压压力力、敷敷设设方方式式、管管网网形形状状、用用途途等进行分类。等进行分类。(一一)按输
7、气压力分类按输气压力分类 燃燃气气管管道道的的气气密密性性与与其其它它管管道道相相比比,有有特特别别严严格格的的要要求求,漏漏气气可可能能导导致致火火灾灾、爆爆炸炸、中中毒毒等等事事故故。而而且且当当管管道道内内燃燃气气的的压压力力不不同同时时,对管道材料、安装质量、检验对管道材料、安装质量、检验(ji(jinyn)nyn)标准及运行管理的要求也不同。标准及运行管理的要求也不同。第八页,共77页。我国城镇(chngzhn)燃气管道按燃气设计压力P划分为七个等级,见表31。表31 城镇燃气设计(shj)压力(表压)分级第九页,共77页。(二二)按用途分类按用途分类 燃气管道按其用途可分为燃气管道
8、按其用途可分为(fn wi)(fn wi)输气干管、输配干管、配气支管和用气管道输气干管、输配干管、配气支管和用气管道四类。四类。(1)(1)输气干管输气干管 是指将燃气自门站是指将燃气自门站(或气源厂或气源厂)送至城市各高中压调压站的管道。一送至城市各高中压调压站的管道。一般为高压和次高压管道。般为高压和次高压管道。(2)(2)输配干管输配干管 即输送管和分配管的统称。因为城市中压燃气管道中,作为专门即输送管和分配管的统称。因为城市中压燃气管道中,作为专门的输送管道为数极少,在大多数情况下,输送管兼作分配管,故统称输配干管。的输送管道为数极少,在大多数情况下,输送管兼作分配管,故统称输配干管
9、。中压输配干管中压输配干管 是指将燃气自气源厂或储配站送至城市各用气区域的管道,是指将燃气自气源厂或储配站送至城市各用气区域的管道,包括出厂管、出站管、城市道路干管;包括出厂管、出站管、城市道路干管;低压输配干管低压输配干管 是指将燃气自调压站送至燃气供应地区,并沿途分配给各类是指将燃气自调压站送至燃气供应地区,并沿途分配给各类用户的管道。用户的管道。第十页,共77页。第二节第二节 城市城市(chngsh)燃气输配管网燃气输配管网(3)配气支管 可分为中压配气支管和低压配气支管。中压配气支管 是指将燃气自中压输配干管引至调压站的管道(gundo):低压配气支管 是指将燃气从低压输配干管引至各类
10、用户室内燃气计量表前的管道(gundo)。(4)用气管道(gundo)是指将燃气从燃气计量表引向室内各个燃具的管道(gundo)。第十一页,共77页。(三三)按管网形状按管网形状(xngzhun)(xngzhun)分类分类(1)枝状管网图3-2枝状管网示意图第二节第二节 城市城市(chngsh)燃燃气输配管网气输配管网第十二页,共77页。(2)环状管网图33 环状管网示意图第二节第二节 城市城市(chngsh)燃气输配管网燃气输配管网第十三页,共77页。(3)环枝状管网图34 环枝状管网示意图第二节第二节 城市城市(chngsh)燃燃气输配管网气输配管网第十四页,共77页。(四四)按敷设方式分
11、类按敷设方式分类 (1)(1)埋埋地地管管道道 分分为为(fn(fn wi)wi)直直接接埋埋设设和和间间接接埋埋设设(加加设设套套管管、管沟管沟),大部分燃气管道采用埋地敷设。,大部分燃气管道采用埋地敷设。(2)(2)架架空空管管道道 在在燃燃气气管管道道需需跨跨越越障障碍碍物物时时,常常采采用用架架空空敷敷设设。另另外外,在在工工矿矿企企业业厂厂区区内内,由由于于地地下下工工业业管管道道很很复复杂杂,同同时时为为了了管管理理方方便便,也也常常采采用用架架空空敷敷设设。而而在在住住宅宅区区内内,为为施工与检修方便,有时也需将小口径管道贴墙架没。施工与检修方便,有时也需将小口径管道贴墙架没。第
12、二节第二节 城市城市(chngsh)燃气燃气输配管网输配管网第十五页,共77页。二、城市燃气输配系统二、城市燃气输配系统 城城市市燃燃气气输输配配系系统统的的主主要要部部分分是是燃燃气气管管网网,根根据据所所采采用用的的管管网网压力级制不同可划分为以下几种形式:压力级制不同可划分为以下几种形式:(一一)一级管网系统一级管网系统 一一级级管管网网系系统统是是指指仅仅由由一一种种压压力力级级制制组组成成的的管管网网输输配配系系统统。一一般般有有低低压压(dy)(dy)一一级级管管网网、中中压压A A一一级级管管网网和和中中压压B B一一级级管管网网三三种种配置。配置。第十六页,共77页。1低压(d
13、y)一级管网系统第十七页,共77页。2中压一级管网系统 我国城镇燃气设计规范规定,公共建筑和居民(jmn)用户可采用中压B一级管网入户,工业用户及单独的锅炉房可采用中压A一级管网入户第十八页,共77页。(二)二级管网系统(xtng)1-气源厂;2-储配站;3-中压管网;4-低压管网;5-调压站图3-7(a)人工煤气(miq)中、低压二级管网系统第十九页,共77页。1-长输管线;2-门站或配气站;3-中压B管网;4-中、低压(dy)调压站;5-低压(dy)管网图3-7(b)天然气中压B低压(dy)二级管网系统第二十页,共77页。(三三)三级管网系统三级管网系统 三级管网系统是指以低压、中压和高压
14、三种压力级别组成三级管网系统是指以低压、中压和高压三种压力级别组成(z(z chnchn)的管网输配系统。常见的有:的管网输配系统。常见的有:次高压次高压AA中压中压AA低压三级管网、次高压低压三级管网、次高压AA中压中压BB低压三低压三级管网、次高压级管网、次高压BB中压中压AA低压二级管网、次高压低压二级管网、次高压BB中压中压BB低压三级管网四种配置。低压三级管网四种配置。第二十一页,共77页。l一长输管线;2一门(y mn)站或配气站;:3一高压管网:4一高、中压调压站:5一中压管网:6一中、低压调乐站:7一低压管网图39 高、中、低压三级管网系统第二十二页,共77页。l一长输管线:2
15、一门(y mn)站或配气站;3一郊区高压管网;4一储气站:5一高压管网:6一高、中压调压站;7一中压管网:8一中、低压调压站;9低压管网;10一煤制气厂 图310 高、中、低压三级管网系统第二十三页,共77页。(四四)多级管网系统多级管网系统(xt(xtng)ng)多多级级管管网网系系统统(xt(xtng)ng)是是指指具具有有三三种种以以上上压压力力级级别别组组成成的的管管网网输输配配系系统统(xt(xtng)ng)。常常见见的的有有高高压压次次高高压压一一一一中中压压AA低低压压多多级级管管网、高压网、高压次高压次高压中压中压BB低压多级管网配置。低压多级管网配置。多多级级管管网网系系统统
16、(xt(xtng)ng)的的气气源源是是天天然然气气,城城市市供供气气系系统统(xt(xtng)ng)一一般般采用地下储气库、高压储气罐站以及长输管线末段储气。采用地下储气库、高压储气罐站以及长输管线末段储气。第二十四页,共77页。1-长输管线(gunxin);2-门站或配气站;3-调压计量站;4-储气站;5-调压站;6-高压A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 第二十五页,共77页。此外(cwi),在一个城市燃气管网系统中,同时存在两种以上的管网系统,称之为混和管网系统。l一气源厂:2一储配站;3一中压输气管网;4一区域(qy)调压站;5一低压管网;6一中
17、压配气管网7一箱式调压器图313 混合(hnh)管网系统第二十六页,共77页。三、城市燃气管网系统的选择三、城市燃气管网系统的选择(xu(xunz)nz)选择选择(xu(xunz)nz)城市燃气管网系统时应综合考虑下列因素:城市燃气管网系统时应综合考虑下列因素:(1)(1)气源种类、供气量和供气压力;气源种类、供气量和供气压力;(2)(2)城市的规模,人口密度,各种类型用户数量、分布和规划发展情况:城市的规模,人口密度,各种类型用户数量、分布和规划发展情况:(3)(3)不同类型的用户对燃气压力的要求;不同类型的用户对燃气压力的要求;(4)(4)管材、管道附件、调压设备的的生产、供应情况:管材、
18、管道附件、调压设备的的生产、供应情况:(5)(5)大型燃气用户的数目和分布:大型燃气用户的数目和分布:(6)(6)储气设备的类型;储气设备的类型;(7)(7)城市的地理、地形条件,河流、湖泊、铁路等天然及人工障碍物的分布情况:城市的地理、地形条件,河流、湖泊、铁路等天然及人工障碍物的分布情况:(8)(8)城市燃气发展规划的要求。城市燃气发展规划的要求。选择选择(xu(xunz)nz)城市管网系统时,应在全面综合考虑上述因素的基础上,提出几个管网系统方案。城市管网系统时,应在全面综合考虑上述因素的基础上,提出几个管网系统方案。第二十七页,共77页。四、城市燃气输配管网的布置(略)四、城市燃气输配
19、管网的布置(略)(二)压力大于(二)压力大于1 16MPa(6MPa(但不大于但不大于4 4OMPaOMPa)的室外燃气管道的布置的室外燃气管道的布置(三)室内燃气管道的布置(三)室内燃气管道的布置(四)燃气管道阀门、附件及材质(四)燃气管道阀门、附件及材质 为了保证管网安全运行,并考虑到检修、接线的需要,要在管道的适当为了保证管网安全运行,并考虑到检修、接线的需要,要在管道的适当(shdng)(shdng)地点设置必要的附属设备。这些设备有阀门、补偿器、排水器、地点设置必要的附属设备。这些设备有阀门、补偿器、排水器、放散管等外,为在地下管网中安装阀门和补偿器,还要修建阀门井。放散管等外,为在
20、地下管网中安装阀门和补偿器,还要修建阀门井。第二十八页,共77页。1、阀门 阀门是用来启闭管道通路或调节管道内介质流量的设备。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(tngsh)零部件的通用性好。燃气阀门必须进行定期检查和维修,以便掌握其腐蚀、堵塞、润滑、气密性等情况以及部件的损坏程度,避免不应有的事故发生。然而,阀门的设置达到足以维持系统正常运行即可,尽量减少其设置数,也就是减少漏气点和额外的投资。第二十九页,共77页。第二节第二节 城市城市(chngsh)燃气输配管网燃气输配管网 输气低压干管(n un)上一般不设阀门。在低压管道上进行检修或处
21、理故障时可用橡胶球堵塞管道,也可采用水封代替阀门起关断作用。高压、中压燃气干管(n un)上,应设置分段阀门,在其支管上的起点处,也应设置阀门。在调压室的进出管上、过河燃气管道的两端与铁路或公路干线相交的两侧均应设置阀门。阀门应设置在非常必要的地方,以便在检修、处理故障或进行改建时,可关断个别管段而避免出现大片用户停气的情况。当然,每增加一个阀门,既增加了投资,也增加了漏气的可能性。但是,设置了阀门,在发生故障的情况下,只是使少量用户而不是大量用户停气,则又提高了管网供气的可靠性。阀门的种类很多,天然气管道上常用的有闸阀、截止阀、球阀和蝶阀等。第三十页,共77页。2补偿器 补偿器是作为调节管段
22、胀缩量的设备,常用于架空管道和需要进行蒸汽吹扫的管道上。此外,补偿器常安装在阀门的下侧(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,其补偿量约为l0mm。为防止其中存水锈蚀,由套管的注入(zh r)孔灌入石油沥青,安装时注入(zh r)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。第三十一页,共77页。3排水器 为了排湿天然气管道中的轻质油和游离水,管道敷设时应有一定坡度,以便在低处设排水器,将汇集的水或油排出。排水器的间距,视油水量多少和地形条件而定。由于管道中燃气的
23、压力不同,排水器有不能自喷和能自喷的两种。如管道内压力较低,水或油依靠手动卿筒等抽水设备来排出。安装在高、中压管道上的排水器,由于管道内压力较高,积水(油)在排水管旋塞打开以后(yhu)就能自行喷出。第三十二页,共77页。4放散管 放散管是一种专门用来排放管道中的空气或燃气的装置。在管道投入运行时利用放散管排空管内的空气,防止在管道内形成爆炸性的混合气体。在管道或设备检修时,可利用放散管排空管道内的燃气。放散管一般也设在阀门井中,在管网中安装在阀门的前后,在单向供气的管道上则安装在阀门之前。5阀井 为了保证管网的安全与操作方便,地下燃气管道上的阀门一般都设置在阀门井中。阀门井应坚固耐久(nij
24、i),有良好的防水性能,并保证检修时有必要的空间。考虑到人员的安全,井筒不宜过深。第三十三页,共77页。6管材及其连接方式 能用于输送天然气的管材种类很多,因此必须根据天然气的性质、系统压力及施工要求来选用,并满足机械强度(qingd)、抗腐蚀、抗震及气密性等各项基本要求。(1)钢管 常用的钢管有普通无缝钢管和焊接钢管,具有承载应力大、可塑性好、便于焊接的优点。与其它管材相比,其耐腐蚀性较差,必须采取可靠的防腐措施。第三十四页,共77页。(2)铸铁管 铸铁管抗腐蚀性能很强。用于燃气输配管道的铸铁管,一般采用铸模浇铸或离心浇铸方式制造出来的。灰铸铁管的抗拉强度、抗弯曲、抗冲击能力和焊接性能均不如
25、钢管好。随着球墨铸铁铸造(zhzo)技术的发展,铸铁管的机械性能大大增强了,从而提高了其安全性,降低了维护费用。(3)PE管 PE管即为高中密度聚乙烯塑料管,具有耐腐蚀、质轻、流体流动阻力小、使用寿命长、施工简便、可盘卷、抗拉强度较大等一系列优点。近年来,在天然气输配系统中得到广泛的使用。第三十五页,共77页。PE管与金属管不同,它受持续应力及环境温度变化的影响较敏感,故其设计应力应根据长期强度来确定。当使用温度高于设计温度时,其强度明显(mngxin)下降:相反的,当使用温度低于设计温度时,其强度明显(mngxin)增加。除长期强度外,还必须考虑其它特性,如耐腐蚀性和耐化学性、耐老化性、强度
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