56第四章 城市燃气管网系统

唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系1第四章第四章城市燃气管网系统城市燃气管网系统气源厂用户门站用户液化石油气储配站用户唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系2„城市燃气管网的分类及其选择„城市燃气管道的布线„建筑燃气供应系统„工业企业燃气管网系统第四章第四章城市燃气管网系统城市燃气管网系统唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系3第一节第一节城市燃气管网的分类及其选择城市燃气管网的分类及其选择„燃气管道的分类„城市燃气管网及其选择唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系4一、燃气管道的分类一、燃气管道的分类z按用途分类z按敷设方式分类z按输气压力分类z按管网形状分类唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系5((一一))按用途分类按用途分类„长距离输气管线——其干管及支管的末端连接城市或大型工业企业，作为该供应区的气源点。„城市燃气管道„分配管道——在供应地区将燃气分配给工业企业用户、公共建筑用户和居民用户。包括街区的和庭院的分配管道。„用户引入管——将燃气从分配管道引到用户室内管道引入口处的总阀门。„室内燃气管道——通过用户管道引入口的总阀门将燃气引向室内，并分配到每个燃气用具。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系6工业企业燃气管道„工厂引入管和厂区燃气管道——将燃气从城市燃气管道引入工厂，分送到各用气车间。„车间燃气管道——从车间的管道引入口将燃气送到车间内各个用气设备（如窑炉）。包括干管和支管。„炉前燃气管道——从支管将燃气分送给炉上各个燃烧设备。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系7((二二))按敷设方式分类按敷设方式分类„地下燃气管道直接埋设间接埋设„架空燃气管道在工厂区，方便管理，施工与检修方便。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系8((三三))按输气压力分类按输气压力分类分类原因——1、对燃气管道气密性有特别严格的要求，漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。燃气管道中的压力越高，管道接头脱开或管道本身出现裂缝的可能性和危险性也越大。2、当管道内燃气的压力不同时，对管道材料、安装质量、检验标准和运行管理的要求也不同。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系9((三三))按输气压力分类按输气压力分类„以往我国城市燃气管道根据输气压力（MPa）一般分为：„高压A0.8P≤1.6MPa„高压B0.4P≤0.8MPa„中压A0.2P≤0.4MPa„中压B0.005P≤0.2MPa„低压P≤0.005MPa唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系10国家建设部颁发的《城镇燃气设计规范》最新版：„1）高压A2.5P≤4.0MPa„2）高压B1.6P≤2.5MPa„3）次高压A0.8P≤1.6MPa„4）次高压B0.4P≤0.8MPa„5）中压A0.2P≤0.4MPa„6）中压B0.01≤P≤0.2MPa„7）低压P0.01MPa城市的郊区环线在城市未改建的老区，只能敷设中压和低压管道。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系11((四四))按管网形状分类按管网形状分类z环状管网管道连成封闭的环状，是城市输配管网的基本形式，在同一环中，输气压力处于同一等级。z枝状管网以干管为主管，呈放射状由主管引出分配管而不呈环状。在城市管网中一般不单独使用z环枝状管网环状与枝状混合使用的一种管网形式，是工程设计中常用的管网形式。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系12二、城市燃气管网及其选择二、城市燃气管网及其选择„城市燃气输配系统的构成„城市燃气管网系统的分类„采用不同压力级制的原因„燃气管网系统的选择唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系13（一）城市燃气输配系统的构成（一）城市燃气输配系统的构成„不同压力等级的燃气管网„配气站或压气站、各种类型的调压站或调压装置„储配站„监控与调度中心„维护管理中心唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系14（二）城市燃气管网系统（二）城市燃气管网系统分类依据管网压力级制不同组合形式分类单级系统两级系统三级系统多级系统唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系151、单级系统„定义：只有一个压力级制，即仅用一级压力的管网输送、分配和供应燃气的系统„过去多指低压单级系统唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系16单级系统示例唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系17优点:(1)供应系统简单，维护管理方便。(2)不需要压送设备，输配费用小。缺点：(1)由于供气压力低，致使管道直径较大，一次投资费用较高。(2)用户压力波动大。适用范围：用气量较小，供气范围为2～3公里的城镇和地区。当供应范围较大时，必须采用很大口径的管网，这就使输送单位体积燃气的投资和金属耗量急剧增加，是不经济的。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系1822、两级系统、两级系统„定义：具有两个压力级制的管网系统„两级管网系统一般是指中压和低压两种压力的管网系统。„分类：„中压B、低压系统„中压A、低压系统唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系19中压B、低压系统示例气源：人工燃气低压储气罐储气特点：供气范围比单级系统大，压力较低。一般适用于人口密集、街道狭窄的老城区。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系20中压A、低压系统气源：天然气长输管线末段储气唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系21以下情况必须设置阀门„气源厂出厂管道的起点处„中压管道各支管处„储配站进出口管道处„调压室进出口管道处„中压管道过河管的两侧„中压管道穿过铁路两侧„中压管道每隔2km设分段阀门„低压管道不设阀门适用范围：对于街道宽阔、建筑物密度较小的大中城市均可采用。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系2233、三级系统、三级系统天然气加压气化煤气高压储气罐储气由高、中、低压三级管网级制构成。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系23„优点:供气比较安全可靠次高压管道可以储存一定量的天然气„缺点:（1）系统复杂，维护管理不便。(２)投资大。三级系统管道总长度大于一、二级系统。„适用范围：通常只有在大城市、并要求供气有充分保证时才考虑选用。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系244、多级系统„气源：天然气„储气:地下储气库、高压储气罐站以及长输管线储气„这种管网系统一般用在居民人口众多的特大型城市，如北京、上海。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系25唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系26„上述各种管网系统，均采用区域调压站向低压环网供气，此外也可采用高-中压两级系统及中压单级输配管网。„各街区设调压柜或设楼栋调压箱„中压燃气管道进户，调压器设在楼内或用气房间内（有些国家允许）唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系27123451-长输管线；2-城市燃气分配站；3-中压B输气环状干管；4-中压B分配管；5-用户调压器中压B一级管网系统唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系28（三）、采用不同压力级制原因（三）、采用不同压力级制原因„管网采用不同的压力级制比较经济„各类用户所需要的燃气压力不同„消防安全要求唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系29（四）燃气管网系统的选择（四）燃气管网系统的选择1、气源情况„种类及性质„供气量和供应压力„气源的发展或更换气源的规划2、城市城市规模、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、用户的分布情况唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系303、原有的城市燃气供应设施情况4、对不同类型用户的供气方针、气化率及不同类型用户对燃气压力的要求5、用气的工业企业的数量和特点6、储气设备的类型唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系317、城市地理、地形条件，天然和人工障碍物的情况8、城市地下管线和地下建筑物、构筑物的现状和改建、扩建规划。9、大型燃气用户的数目和分布。选择城市管网系统时，应全面考虑上述诸因素，进行综合分析，从而提出多套方案，作技术经济比较，选用经济合理方案。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系32长输管线门站储配站城市中压管道调压装置用户管道计量表用气设备管道用具中压一级系统供气的工艺流程我国目前大多数城市还是采用中、低压二级系统，当气源是天然气时，还广泛采用中压一级系统。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系33长输管线门站储配站城市中压管道庭院管道户内管道计量表用气设备管道用具中-低压二级系统供气的工艺流程区域调压站专用调压计量站用户管道用气设备唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系34一般来讲，如采用人工燃气气源，尽可能采用中压B一级或中-低压两级管网系统。如气源为天然气或加压气化气源，对于新城区和安全距离可以保证的地区，优先中压A或B一级管网系统，能节省投资。而对于大城市的老市区和一些中小城市，街道狭窄、房屋密集地区则不适于应用中压一级系统，应考虑采用中-低压二级系统。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系35第二节第二节城市燃气管道的布线城市燃气管道的布线„布线依据„高、中压管网的平面布置原则„低压管网的平面布置原则„管道的纵断面布置原则„燃气管道穿越铁路、河流等障碍物的方法管网系统在原则上选定之后，决定各管段的具体位置唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系36一、布线依据一、布线依据采用地下敷设，宜沿城市道路、人行便道或在绿化地带内。„管道中的燃气压力；„街道及其他地下管道密集程度与布置情况；„街道交通量和路面结构情况，及运输干线分布情况；„所输送燃气含湿量，必要的管道坡度，街道地形变化情况。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系37„与该管道连接的用户数量及用气量情况，该管道是主要管道还是次要管道；„线路上所遇到的障碍物情况；„土壤性质、腐蚀性能、冰冻线深度；„该管道在施工、运行和万一发生故障时，对城市交通及人民生活的影响。在布线时，要决定燃气管道沿城市街道的平面布置与纵断面布置。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。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系38二、二、高、中压管网的平面布置原则高、中压管网的平面布置原则1、高、中压输气管网的功能输气、并通过调压站向低压管网各环网配气。2、高、中压管网布置的原则（（11）高压管道：）高压管道：①宜布置在城市边缘；②应成环布置，提高供气的可靠性。（（22）中压管道：）中压管道：①靠近用气区；便于与低压管网相接；位于规划道路；避免在闹市区通过；②布置成环，提高供气的可靠性。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系39二、二、高、中压管网的平面布置原则高、中压管网的平面布置原则2、高、中压管网布置的原则（（33）高中压管道：）高中压管道：尽量靠近调压站和大型用户；气源厂出口采用双管铺尽量靠近调压站和大型用户；气源厂出口采用双管铺设；专用调压室的位置；尽量避免大型障碍物；考虑近远设；专用调压室的位置；尽量避免大型障碍物；考虑近远期。期。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系40三、低压管网的平面布置原则三、低压管网的平面布置原则‹低压管道供气能力低，沿程压力降的允许值也较低，故低压管网的成环边长一般宜控制在300～600m之间；‹低压管道直接与用户相连，而用户数量随着城市建设发展而逐渐增加，故低压管道除以环状管网为主体布置外，也允许存在枝状管网；‹为保证和提高低压管网的供气稳定性，给低压管网供气的相邻调压室之间的连通管道的管径应大于相邻管网的低压管道管径；唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系41„有条件时，低压管道以尽可能布置在街坊内兼作庭院管道，以节省投资；„低压管网可以沿街道的一侧敷设，在有轨电车通行的街道上，当街道宽度大于20m，横穿街道的枝管过多，或输、配气量大，而又限于条件不允许敷设大口径管道时，可采用双侧敷设；„低压管道应按规划道路布线，并应与道路轴线或建筑物的前沿相平行，尽可能避免在高级路面的街道下敷设。地下燃气管道与建筑物、构筑物以及其它各种管道之间应保持必要的水平净距。唐建峰中国石油大学（华东）储运工程系42四、管道的纵断面布置原则四、管道的纵断面布置原则1、管道的埋深主要考虑地面动负荷，特别是车辆重负荷的影响以及冰冻层对管内输送气体中可凝性气体的影响。1）埋设在车行道下时，不得小于0.8m；2）埋设在非