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1、天燃气工程,第一章 燃气管道及其附属设备,1.1 燃气管材 一、钢管 1、用途：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。 2、特点：耐腐蚀性较差。 3、连接方式：螺纹、焊接、法兰。 4、常用：无缝钢管、焊接钢管。,二、铸铁管 1、用途：常用于中、低压燃气管道。 2、特点：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。 3、连接方式：承插、螺栓压盖、法兰。 4、分类：普通铸铁管、高级铸铁管、球墨铸铁管（按材质）。,三、塑料管 1、特点：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 。 2、连接方式：螺纹、承插粘接、承插焊接、电
2、热熔。 四、其它管材 有时还使用有色金属管材，如铜管和铝管。,1.2 燃气管道穿越障碍物的方法,一、燃气管道穿越公路,二、燃气管道穿越铁路,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 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
3、；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,1、燃气管道水下穿越河流,图 411 燃气管道穿越河流 1燃气管道；2过河管；3稳管重块；4阀门井,燃气管道在水下穿越河流的敷设方法有：,1.沟埋敷设 2.裸管敷设 3.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
4、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,1.3 输气管段基本参数对流量的影响,输气管段的基本流量公式：,一、长度的影响,设 则 若L2=L1/2，则Q2=1.414Q1, 这表明在其他条件不变的前提下，倍增压站只能使流量增大41%。,二、管径的影响,设 设若d2=2d1, 则Q2=22.5Q1=5.66Q1 这表明在其他条件不变的前提下，管径增大一倍，流量增大为原来的5.66倍。,三、输气温度的影响,这表明温度升高导致流量减小。,四、起、终点压力的影响,结论： （1）PQ增大或PZ减小都使流量增大。 （2）在压力变
5、化幅度相同的条件下，提高PQ比降低PZ对流量的影响更大。,1.4 钢燃气管道的防腐,一、钢制燃气管道腐蚀的原因,二、钢制燃气管道的防腐方法,一、钢制燃气管道腐蚀的原因,1、化学腐蚀 2、电化学腐蚀 3、杂散电流对钢管的腐蚀 4、细菌作用引起的腐蚀,二、钢制燃气管道的防腐方法,1、架空钢管 通常是在钢管的外壁涂上油漆履盖层。,2、埋地管道 （1）采用耐腐蚀的管材 （2）增加金属管道和土壤之间的过渡电阻 （3） 采用电保护法,1.5 燃气管道的附属设备,一、阀门 二、补偿器 三、排水器 四、放散管 五、阀门井,一、阀门,1、作用：启闭管道通路或调节管道介质流量。 2、要求：机械强度高，转动部件灵活
6、，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。 3、常用：闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和蝶阀等。,二、补偿器,1、作用：调节管线因温度变化而伸长或缩短。 2、安装位置：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。,三、排水器,1、作用：排除燃气管道中冷凝水和石油伴生气管道中轻质油。 2、组成：凝水罐、排水装置、和井室。 3、敷设条件：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。,四、放散管,作用：专门用来排放管道内部的空气或燃气。 放散管设在阀门井中时，在环网中阀门的前后都应安装，而在
7、单向供气的管道上则安装在阀门之前。,五、阀门井,为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，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。,为便于管道的维护管理，管道沿线应设置的标志有以下几种: 1、 应设置里程桩、转角桩，并标明管道的主要参数； 2、沿管道起点至终点每隔1km连续设置阴极保护测试桩，可同里程桩结合设置，置于物流前进方向左侧； 管道与公路、铁路、河流和地下构筑物交叉处两侧应设置标志桩，通航河流上的穿跨越工程，必须设置警示牌；,3、 在易于遭到车辆碰撞和人畜破坏的管段应设置警示牌，并应采取保护措施； 4、采
8、用高耸塔架的跨越工程，当影响飞机飞行安全时，应设置警示灯。,第二章,燃气供应系统,2.1 城镇燃气供应系统,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布置情况。 3.道路现状和规划。,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。,4.街道交通量和路面结构情况，以及运输干线的分布情况。,9.该管道在施
9、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、城镇燃气管网系统举例,1、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,2、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）配气管网；5箱式调压器,3、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；
10、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,4、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,5、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煤制气厂,6、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
11、；9中压B环网；10地下储气库,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,2.2 建筑燃气供应系统,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燃气热水器接头,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
12、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。,1、补偿高层建筑的沉降 2、克服高程差引起的附加压头的
13、影响 3、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,1、立管上加补偿器，对水平管进行有效的固定； 2、燃气用具和调压装置予以固定； 3、焊接的地方应进行100的超声波探伤和100的x射线检查； 4、引入管上设置切断阀； 5、设置安全报警与自动控制系统。,2.3 工业企业燃气供用系统,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 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，,
14、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； 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
15、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；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,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。,三、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,
