《城市燃气-讲课稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市燃气-讲课稿（87页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、讲课稿,城市燃气部分（LPG）,主要内容,燃气的基本知识 燃气的主要特性 液态LPG管道 LPG供应基地（储存站、储配站、灌装站） LPG气化站、混气站、瓶组气化站 瓶装LPG供应站 LPG用户（案例）,燃气的基本知识,城镇燃气的种类和质量要求 城镇燃气系统构成 城镇燃气的特点 燃气输配系统的压力分级和组成,城镇燃气的种类和质量要求,以气源的种类来分,人工制气,天然气,城镇燃气,煤制气 油制气 生物制气 液化石油气 二甲醚 工业余气 沼气,气田天然气 石油伴生气 凝析气田气 煤层气,液化天然气 压缩天然气,城镇燃气的种类和质量要求,以燃烧特性来分,人工燃气天然气液化石油气,5R 6R 7R,4
2、T 6T 10T 12T 13T,19Y 20Y 22Y,华白数燃烧势,燃烧特性指标,燃气互换性,华白数： W=H/sW华白数，或称热负荷指数H燃气热值s燃气相对密度（设空气为）华白数是代表燃气特性的一个参数。设有两种燃气的热值和密度均不同，但只要它们的华白数相等，就能在同一燃气压力下和同一灶具上获得相同热负荷。,城镇燃气的种类和质量要求,天然气、液化石油气、人工煤气国家标准 主要指标： 天然气 qh31.4MJ/m3 人工煤气 ql14.7MJ/m3 燃气中硫化氢的含量要求在20mg/m3以下 安全考虑：加臭（乙二醇、四氢噻酚） 加臭的最小剂量：20%，0.02% 液化石油气：纯气：不需加臭
3、，混气：需加臭,城镇燃气系统构成,城镇燃气系统构成 城市燃气输配系统组成示意图 液化石油气供应系统组成示意图 压缩天然气液化天然气供应系统示意图,城镇燃气系统构成,上游,中游,下游,天然气气田油田人工制气厂炼油厂LNG接收基地煤矿,输气管线厂站储气设施城市管网调压设施管理系统,居民用户商业用户工业用户,高中压调压站,储配站,城市门站,分输站,储配站,储配站,储配站,高中压调压站,高中压调压站,高中压调压站,长输管线,中压管网,城市燃气输配系统组成示意图,人工制气厂,中压管网,液化石油气系统组成示意图,液化石油气气化厂,铁路运输,公路运输,管道运输,液化石油气储配站,储存,灌装,用户,中压管网,
4、压缩天然气液化天然气供应系统示意图,气化、减压、调压,公路运输,液化天然气供应站 压缩天然气减压站,压缩母站、液化厂、接收基地,城镇燃气的特点,介质易燃，具有爆炸危险性，安全问题突出。 联系千家万户，要求具有很高的可靠性。 服务行业，点多、线长、面广，管理要求高。,燃气输配系统的压力分级和组成,燃气的主要特性,LPG的组分及特性 进口LPG：一般为50%丁烷和50%丙烷或100%丙烷 国产LPG：主要为丁烷和丙烷，另外含丙烯、丁烯、戊烷等 气态热值：约25000Kcal/Nm3，液态热值约11000Kcal/kg。 爆炸极限：1.80%9.81%。 在常温液态液化石油气的密度为500600kg
5、/m3， 约比水轻1倍。 在标准状态下气态液化石油气的密度为2.202.50kg/m3， 比空气重，泄漏后向地面沉积。,燃气的主要特性,LPG的组分和特性 液化石油气的闪点和爆炸下限远低于火灾危险性特征指标规定。 在全压力式储罐中液化石油气饱和蒸气压随环境温度而变化。 当液化石油气泄漏到空气中，其浓度接近或达到燃烧反应浓度时，所需着火能量最小，仅为10-4J级。 液态液化石油气在060范围内的平均体积膨胀系数为0.00220.0035是水在相同温度范围内体积膨胀系数10倍以上。,燃气的主要特性,天然气的组分和特性 天然气组分：甲烷（90以上）、其余含乙烷、丙烷、正丁烷 、异丁烷、正戊烷、氢、氧
6、、氮、氦、二氧化碳、硫化氢、水蒸气等。 天然气性质：密度：天然气比空气轻，泄漏后向上扩散。液化天然气在80以下比空气重，在80以上比空气轻。 天然气的热值：低热值约为33.4736.40MJ/Nm3（80008700Kcal/Nm3。由此可见：液化石油气的热值约为天然气热值的2.5倍。爆炸极限：5.0%15.0%。天然气有三种状态：液化天然气、压缩天然气、管输天然气,管道系统的计算,确定燃气管道计算流量有两种方法，即高峰系数法与同时工作系数法。 高峰系数法用于有一定规模的城镇，也就是说，人口较多，且有一定量的工业与商业用户的城镇。 同时工作系数法用于居民点或居民小区，一般当居民用户小于1000
7、户时，燃气管道计算流量采用同时工作系数进行计算。庭院与户内管道就用同时工作系数确定管道计算流量。,管道计算流量,管道系统的计算,水力计算公式,管道系统的计算,摩擦阻力系数的计算采用F.Colebrook公式,管道系统的计算,式中： qh管道计算流量（m3/h）； qt管道转输流量（m3/h）； qd管道途泄流量（m3/h）； 与途泄流量和转输流量的比值有关，并与沿途支管数目有关的系数，取=0.55。,低压燃气管道的计算流量按下式计算,管道系统的计算,在已知用户用气量和已定管网布置图的基础上，计算整个供气范围内集中负荷的用气量和单位长度的途泄流量； 计算管网各管段的途泄流量； 确定环网各管段中的
8、气体流向，选择零点时，应使从供气点到用户流经的距离为最短，气流方向总是流离供气点，而不应逆向流动； 求管网各管段的计算流量； 由已知的管网计算压力降和供气点至零点的管道实际长度，求得单位长度平均压力降，选择各管段的管径。 局部阻力损失通常取沿程阻力损失的10%。选择管径时先作初步的水力计算； 进行水力平差计算，使所有封闭环状管网压力降的代数和等于零或接近于零，达到工程容许的误差范围。,水力平差计算,管道系统的计算,高压管道的壁厚计算,式中： 钢管计算壁厚（mm）； P设计压力（MPa）； d钢管外径（mm）； s钢管的最低屈服强度（MPa）； F强度设计系数， 焊缝系数。,管道系统的计算,强度
9、设计系数,穿越段和厂站内强度设计系数另有规定,管道系统的材料和设备,中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管和钢骨架聚乙烯塑料复合管。 高压和次高压燃气管道采用钢管。,管道系统的材料和设备,应符合现行的国家标准石油天然气工业输送钢管交货技术条件和输送流体用无缝钢管GB/T8163的规定，或符合不低于上述三项标准相应技术要求的其它钢管标准。 所采用的钢管和管道附件应根据选用的材料、管径、壁厚、介质特性、使用温度及施工环境温度等因素，对材料提出冲击试验和落锤撕裂试验要求。 当管道附件与管道采用焊接连接时，两者材质应相同或相近。 管道附件中所用的锻件，应符合国家现行标准压力容器用钢
10、锻件JB4726、JB4727的有关规定。 管道附件不得采用螺旋焊缝钢管制作，严禁采用铸铁制作。,高压管道材质要求,管道系统的材料和设备,聚乙烯燃气管燃气用埋地聚乙烯管材GB15558.1和燃气用埋地聚乙烯管件GB15558.2的规定； 机械接口球墨铸铁管水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件GB/T13295的规定； 钢管采用焊接钢管、镀锌钢管或无缝钢管时，低压流体输送用焊接钢管GB/T3091、输送流体用无缝钢管GB/T8163的规定； 钢骨架聚乙烯塑料复合管燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管CJ/T125和燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管件CJ/T126的规定。,中低压管道材质要求,管道系统的材料和
11、设备,主要设备 阀门 凝水缸 补偿器 放散管,钢管腐蚀控制,腐蚀因素 电化学腐蚀 杂散电流 细菌 内壁腐蚀 外壁腐蚀,钢管腐蚀控制,一般土壤的腐蚀性分级,钢管腐蚀控制,外防腐绝缘层分为普通、加强和特加强级。其材料的要求是：具有良好的电绝缘性能，有足够的耐压强度和电阻值； 绝缘层与钢管之间的粘结性能好；绝缘层沿钢管长度方向应保持连续完整性； 具有足够的机械强度，韧性和塑性； 绝缘层材料具有良好的防水性和化学稳定性；具有抗生物细菌侵蚀的性能； 材料来源较充裕，价格低廉；做法便于机械化施工。 易于修补；,钢管腐蚀控制,绝缘防腐层的种类 沥青绝缘防腐层 环氧煤沥青绝缘防腐层 煤焦油瓷漆绝缘防腐层 环氧
12、粉末绝缘防腐层 聚乙烯覆盖绝缘防腐层 聚乙烯防腐胶带绝缘防腐层 聚乙烯三层结构绝缘防腐层,钢管腐蚀控制,电保护法分为外加电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护和排流保护法。 市区外一般采取外加电流阴极保护； 市区内一般采取牺牲阳极阴极保护和排流保护法。,液态液化石油气（LPG）管道,运输方式：管道、铁路槽车、汽车槽车或槽船运输。条件接近时，优先采用管道运输。 管道压力分为三级：P4.0MPa；1.6MPaP4.0MPa；P1.6MPa。 设计压力按高于起点最高工作压力确定。,液态液化石油气（LPG）管道,流速的确定： 平均流速：技术经济比较； 经济流速：0.8-1.4m/s； 最大流速不得超过3.0m
13、/s。 强度设计系数：与输气管线相同。,液态液化石油气（LPG）管道,选线： 不得穿越居住区、村镇和公共建筑群等人员集中的地区； 尽量避免和减少穿越河、湖、沼泽和铁路等大型障碍物； 尽量避免与国家铁路和高速公路近距离平行敷设，宜与、级以下的公路平行敷设。 尽量避开沿途地质条件不良的地段敷设； 与沿线建、构筑物之间水平距离应符合规范的规定。 敷设：埋地敷设，冰冻线以下。,液态液化石油气（LPG）管道,管材、阀门及附件 应选择10、20或具有同等以上性能的无缝钢管，其技术性能应符合输送流体用无缝钢管GB/T8163和其他有关标准的规定。 阀门和管道附件的设计压力不应小于管道设计压力，液化石油气输送
14、管道上阀门的设置应符合规范的规定。,城市燃气管道设计,设计常见问题 选线与安全间距 设计压力的确定 腐蚀控制方法的运用,城市燃气厂站设计,门站和储配站设计 调压站和调压装置设计 液化石油气站设计 CNG和LNG站设计,门站和储配站设计,一般概念 平面布置 工艺设计 主要设备 公用工程,门站和储配站设计,一般概念 门站是城镇输配系统接收天然气长输管线输送来的天然气的首站，也可称城镇天然气输配系统的气源站。 燃气储配站主要是为了解决城市燃气各类用户用气量的变化与气源供气量之间不平衡的气量调节。 天然气调峰的储罐站有时也可与门站合建。,门站和储配站设计,站址选择和平面布置 站址选择应符合规范要求。（
15、燃规、建规） 门站与输气管线分输站相邻建设时，则应与分输站站址位置的选择协调。 要符合防火安全规定的间距，并适当考虑发展的的余地，并符合当地规划部门的要求。 在山区和丘陵地区选址，应避开易发生山洪、滑坡等不良工程地质段。,门站和储配站设计,站址选择和平面布置 分区布置 间距要求规范 消防通道 罐区在全年最小频率风向的上风侧。,门站和储配站设计,工艺设计 功能满足输气调度和调峰的要求； 分组设置过滤、计量和调压装置， 调压装置应根据燃气流量、压力降等工艺条件确定设置加热装置。 站内计量调压装置和加压设备应根据工作环境要求露天或厂房内布置， 进出站管线应设置切断阀门和绝缘法兰； 进罐管线上宜设置调
16、节装置以控制进罐压力和流量； 当长输管道采用清管工艺时，其清管器的接收装置宜设置在门站内； 站内管道上应根据系统要求设置安全保护及放散装置。 站内设备、仪表、管道等安装的水平间距和标高均应便于观察、操作和维修；,门站和储配站设计,低压罐工艺设计 分别设置燃气进、出气管，各管应设置关闭性能较好的切断装置，并宜设置水封阀， 低压储气罐应设储气量指示器。 储气罐高度超越当地有关的规定时应设高度障碍标志； 湿式储气罐的水封高度应经过计算后确定。 寒冷地区湿式储气罐的水封应设有防冻措施； 干式储气罐密封系统，必须能够可靠地连续运行； 干式储气罐应设置紧急放散装置； 干式储气罐应配有检修通道。稀油密封干式储气罐外部应设置检修电梯。,
