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1、1.前言1.2 1.2 压力管道分类及分级压力管道分类及分级 压力管道共分为压力管道共分为4 4大类，大类，9 9级。级。第1页/共100页1.前言1.3 GB1.3 GB类（公用管道的定义）类（公用管道的定义）指城市或乡镇范围内的用于公用事业或民用的燃气管道和热力管道。1.41.4公用行业与公用管道公用行业与公用管道 公用行业：气源，热源；输配系统，应用。城镇燃气行业包括：长输管道GA，公用管道GB1，工业管道GC。城镇供热行业包括：公用管道GB2，工业管道GC，动力管道GD。公用管道：是行业中输配系统的市政部分的压力管道。GB1城镇燃气管道。GB2城镇热力管道。第2页/共100页2.GB1
2、 城镇燃气管道2.12.1城镇燃气管道设计常用标准、规范城镇燃气管道设计常用标准、规范(1)GB 504942009，城镇燃气技术规范(2)GB 500282006，城镇燃气设计规范(3)GB 500162006，建筑设计防火规范(4)CJJ 632008，聚乙烯燃气管道工程技术规程(5)GB 15558.12003，燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第1部分：管材(6)GB 15558.22005，燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第2部分：管件(7)GB 15558.32008，燃气用埋地聚乙烯（PE）管道系统 第3部分：阀门(8)CJJ 332005，城镇燃气输配工程施工及验收规范第3页
3、/共100页2.GB1 城镇燃气管道2.12.1城镇燃气管道设计常用标准、规范城镇燃气管道设计常用标准、规范(续续)(9)GB/T9711-2011，石油天然气工业管线输送系统用钢管(10)GB/T3091-2009，低压输送用焊接钢管(11)GB/T8163-2008，输送流体用无缝钢管(12)GB/T12459-2005，钢制对焊无缝管件(13)HG/T2059220635-2009，钢制管法兰、垫片、紧固件(14)CJJ 952003，城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程(15)SY/T 04132002，埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准 第4页/共100页2.GB1 城镇燃气管道2.2
4、 2.2 GB 500282006GB 500282006，城镇燃气设计规范使用范围，城镇燃气设计规范使用范围 规范适用于向城市、乡镇或居民点供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户作燃料用的新建、扩建或改建城镇燃气工程设计。注：1)本规范不适用于城镇燃气门站以前的长距离输气管道工程。2)本规范不适用于工业企业自建供生产工艺用且燃气质量不符合本规范质量要求的燃气工程设计，但自建供生产工艺用且燃气质量符合本规范要求的燃气工程设计，可按本规范执行。工业企业内部自供燃气给居民用户使用时，供居民使用的燃气质量符合本规范要求的燃气工程设计，可按本规范执行。3)本规范不适用于海洋和内河轮
5、船、铁路车辆、汽车等运输工作上的燃气装置设计。输配系统中输送燃气压力不大于4.0MPa，超过4.0MPa，按输气管道工程设计规范GB 50251-2003执行。第5页/共100页2.GB1 城镇燃气管道2.32.3城镇输配介质城镇输配介质 城镇燃气气源种类 第6页/共100页2.GB1 城镇燃气管道城镇燃气组成 1）城镇燃气中可燃成分 城镇燃气中常见的可燃气体有低级烃类与非烃类两个系列，低级烃类包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷，非烃类包括氢、一氧化碳。2）城镇燃气中有毒成分 天然气中主要是硫化物，特别是以硫化氢形态存在，属高度危害介质。人工燃气中含有一氧化碳、硫化氢，氨、萘、焦
6、油。液化石油气中主要是硫化物。重碳氢化合物对人体也是有害的。第7页/共100页2.GB1 城镇燃气管道城镇燃气组成 1）城镇燃气中可燃成分 城镇燃气中常见的可燃气体有低级烃类与非烃类两个系列，低级烃类包括甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷、异丁烷，非烃类包括氢、一氧化碳。2）城镇燃气中有毒成分 天然气中主要是硫化物，特别是以硫化氢形态存在，属高度危害介质。人工燃气中含有一氧化碳、硫化氢，氨、萘、焦油。液化石油气中主要是硫化物。重碳氢化合物对人体也是有害的。第8页/共100页2.GB1 城镇燃气管道城镇燃气质量要求 1）主要质量指标：1）热值：人工煤气：低热值3500kcal/Nm3（14.6
7、5MJ/Nm3）天然气：低热值7500kcal/Nm3（31.4MJ/Nm3）2）波动范围：华白数及燃烧势 3）有毒有害物质的限量：燃气中硫化氢的含量要求在20mg/m3以下 2）加臭（安全考虑）1）加臭标准 无毒燃气漏入空气达爆炸极限下限20%时，应能觉查。有毒燃气漏入空气达到人体允许有害浓度时能觉查。当有毒成分是CO时，空气中CO含量达0.02%（体积分数）时，应能觉查。2）加臭剂要求 主要加臭剂：四氢噻吩、硫醇等 第9页/共100页2.GB1 城镇燃气管道燃气的爆炸极限 1）概念：易燃气体、易燃液体的蒸汽或可燃粉尘和空气混合达到一定浓度时，遇到火源就会发生爆炸。达到爆炸的空气混合物的浓度
8、，称之为爆炸极限。爆炸极限通常以可燃气体，蒸汽或粉尘在空气中的体积百分数来表示。其最低浓度成为“爆炸下限”，最高浓度称为“爆炸上限”。2）计算公式 不含氧气或惰性气体的可燃气体的爆炸极限计算公式：L-可燃气体的爆炸上（下）限，Li-可燃气体各组分的爆炸上（下）限（体积%），Vi-可燃气体各体积组分（%）可燃气体中含有惰性气体时的爆炸极限：将某一可燃气体与惰性气体组合起来，视为一种可燃气体组分。可燃气体中含有氧气时的爆炸极限：可燃气体中混有氧气时，可以认为混入了空气，应扣除氧含量以及按空气中氧、氮比例求的氮含量，重新调整可燃气体的体积组分 第10页/共100页2.GB1 城镇燃气管道燃气的爆炸极
9、限（举例）爆炸下限 LL 0.048=4.8爆炸上限LH 0.147=14.7 参数甲烷丙烷丁烷爆炸下限爆炸下限 LL5%2.1%1.5%爆炸上限爆炸上限LH15%9.5%8.5%第11页/共100页2.GB1 城镇燃气管道-城镇燃气输配系统城镇燃气输配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第12页/共100页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LNG接收基地煤矿输气管线城市门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第13页/共100页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
10、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第14页/共100页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第15页/共100页中压管网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子站压缩母站、液化厂、接收基地第16页/共100页城市燃气管道设计管道系统的压力分级和组成管道系统的布置和敷设管道系统的计算管道系统的材料和设备钢管腐蚀控制液态液化石油气管道第17页/共100页管道系统的压力分级和组成名名 称称压力压力/MPa/MPa高压燃气管道高压燃气管道A A2.5P4.02
11、.5P4.0B B1.6P2.51.6P2.5次高压燃气管道次高压燃气管道A A0.8P1.60.8P1.6B B0.4P0.80.4P0.8中压燃气管道中压燃气管道A A0.2P0.40.2P0.4B B0.01P0.200.01P0.20低压燃气管道低压燃气管道P0.01P0.01第18页/共100页管道系统的压力分级和组成 城镇燃气管道的主要部分是燃气管网，根据所采用的管网压力机制不同分为四类：1）单级管网系统（低压单级）2）两级管网系统（中低压、高低压、高中压）3）三级管网系统（高中低压、高-次高-中压）4）多级管网系统（高-次高-中压-管网低压管网）经济性、用户需要压力、安全性为什么
12、要分级？第19页/共100页管道系统的压力分级和组成各种级别燃气管道之间的连接 1）城镇燃气系统各种级别燃气管道之间用过调压装置连接。2）设置防止超压的安全保护装置。第20页/共100页管道系统的布置和敷设城镇燃气管道的敷设方式 1）地下敷设 2）架空敷设第21页/共100页管道系统的布置和敷设高压管道宜布置在城市边缘或有足够安全距离的地带，并应逐步连接成环网；高、中压管道布置，应考虑大型用户的直接供气可能性，并尽量靠近这类用户；高、中压管道的布置应考虑调压室的布点位置，尽量使管线靠近各调压室；高压管道应尽量减少穿越铁路、河流和其他大型障碍物。高压管道布置第22页/共100页管道系统的布置和敷
13、设四级地区地下燃气管道输配压力不宜大于1.6MPa（表压）。遇有特殊情况时：高压A地下燃气管道与建筑物外墙面之间的水平净距不应小于30m（满足条件不应小于15m）。高压B地下燃气管道与建构物外墙面之间的水平净距不应小于16m（满足条件不应小于10m）。高压管道布置第23页/共100页管道系统的布置和敷设中压管道布置中压管道应布置在城市用气区便于与中低压调压站连接的道路上，尽量开交通干道和闹市区繁华街道；中压管道应布置成环网，以提高其输气和配气的安全可靠性。第24页/共100页管道系统的布置和敷设低压管道布置低压管道以环状网路布置为主，环枝结合。成环边长一般在300600m之间；宜布置相邻调压室
14、之间的连通管道，管径应大于相邻管网管径；低压管道有条件时，应尽可能布置在街坊内兼作庭院管道，以节省投资；某些情况低压管道可考虑在道路两侧敷设。第25页/共100页管道系统的布置和敷设高压管道地区等级划分n沿管道中心两侧各 200m 范围内，任意划分为1.6km 长并能包括最多供人居住的独立建筑物数量的地段，按房屋建筑密集程度，分为四个等级。n一级地区：有12个或12个以下供人居住建筑物的任一地区分级单元。n二级地区：有12个以上，80个以下供人居住建筑物的任一地区分级单元。n三级地区：介于二级和四级之间的中间地区。有80个和80个以上供人居住建筑物的任一地区分级单元，或距人员聚集的室外场所90
15、m内铺设管线的区域。n四级地区：地上4层或4层以上建筑物普遍且占多数的的任一地区分级单元（不计地下室层数）。第26页/共100页管道系统的布置和敷设高压管道地区等级划分n二、三、四地区的长度可按如下规定调整：n四级地区的边界线与最近地上4层或4层以上建筑物相距200m。n二、三级地区的边界线与该地区最近建筑物相距200m。n确定城镇燃气管道地区等级应为该地区的今后发展留有余地，宜按城市规划划分地区等级。第27页/共100页管道系统的布置和敷设埋深：埋设在车行道下时，不得小于0.9m；埋设在非车行道（含人行道）下时，不得小于0.6m；埋设在庭院（指绿化地及载货汽车不能进入之地）内时，不得小于0.
16、3m；埋设在水田下时，不得小于 0.8m。输送湿燃气的燃气管道，应埋设在土壤冰冻线以下。坡度：为了排除管道内凝结液，管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0.003。管道埋深与坡度第28页/共100页管道系统的布置和敷设随桥铺设的燃气管道输气压力不应大于0.4MPa。应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管、尽量减少焊缝，对焊缝进行100%无损探伤；跨越通航河流的燃气管道管底标高，应符合通航净空的要求，管架外侧应设置护桩；应与随桥敷设的其它管道保持一定间距；管道应设置必要的补偿和减震措施；应做较高等级的防腐保护；管道跨越河流第29页/共100页管道系统的布置和敷设燃气管道宜采用钢管；燃气管道至规划河底的覆土厚度，
17、应根据水流冲刷条件确定，对不通航河流不应小于0.5m；对通航的河流不应小于1.0m，还应考虑疏浚和投锚深度；稳管措施应根据计算确定；在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志。燃气管道对接安装引起的误差不得大于3 管道穿越河流第30页/共100页管道系统的布置和敷设穿越铁路应敷设在套管或涵洞内，套管可采用预应力钢筋砼或钢管，套管内径不应小于800mm，套管距轨底不应小于1.2m，套管伸出铁轨不应小于2.5m，距路堤坡脚不应小于1.0m。应垂直穿越铁路。套管应安装检漏管。燃气管道应采用钢管，套管两端与燃气管道之间空隙应用绝缘材料封口。穿越高速公路可参考铁路作法进设计。穿越城市道路一般直埋铺设
18、。也可采取非开挖技术。穿越铁路与公路 第31页/共100页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 第32页/共100页管道系统的计算水力计算公式 第33页/共100页管道系统的计算摩擦阻力系数的计算采用F.Colebrook公式第34页/共100页管道系统的计算式中：qh管道计算流量（m3/h）；qt管道
19、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第35页/共100页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
20、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 第36页/共100页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。第37页/共100页管道系统的计算地区等级强度设计系数（F）一级地区0.72二级地区0.60三级地区0.40四级地区0.30强度设计系数穿越段和厂站内强度设计系数另有规定穿越段和厂站内强度设计系数另有规定第38页/共100页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
21、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。第39页/共100页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
22、第40页/共100页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第41页/共100页管道系统的材料和设备主要设备阀门凝水缸补偿器放散管第42页/共100页钢管腐蚀控制腐蚀因素电化学腐蚀杂散
23、电流细菌内壁腐蚀外壁腐蚀第43页/共100页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；第44页/共100页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 第45页/共100页钢管腐蚀控
24、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。第46页/共100页液态液化石油气管道液化气的主要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。在常温液态液化石油气的密度为500600kg/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，约比空气重0.70.9倍。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
25、.00220.0035是水在相同温度范围内体积膨胀系数10倍以上。第47页/共100页液态液化石油气管道系统组成、压力分级和确定由起点站储罐、计量站、中间泵站、管道及终点站储罐组成；压力分为三级：4.0；1.6-4.0；1.6。设计压力按高于起点最高工作压力确定。第48页/共100页液态液化石油气管道流速的确定：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3m/s。强度设计系数：与输气管线相同。第49页/共100页液态液化石油气管道选线：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
26、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。第50页/共100页液态液化石油气管道管材、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，液化石油气输送管道上阀门的设置应符合规范的规定。第51页/共100页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第52页/共100页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
27、计CNG和LNG站设计第53页/共100页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第54页/共100页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。对于人工制气的长输系统的门站，其设计内容与天然气门站基本相同。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。第55页/共100页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。门站与输气管线末站相邻建设时，则应与末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
28、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。第56页/共100页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。第57页/共100页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
29、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；第58页/共100页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。第59页/共100页门站和储配站设计高压储气罐工艺设计分别设置燃气进、出气管，燃气进、出气管的设计
30、宜进行柔性计算；分别设置安全阀、放散管和排污管；应设置压力、温度检测装置；宜尽量减少接管开孔数量；宜设置检修排空装置；当高压储气罐罐区设置检修用集中放散装置时，集中放散装置宜设置在站内全年最小频率风向的上风侧。第60页/共100页门站和储配站设计加压车间工艺设计按独立机组配置进、出气管、阀门、旁通、冷却器、安全放散、供油和供水等各项辅助设施；压缩机的进、出气管道宜采用地下直埋或管沟敷设，并宜采取减震降噪措施；管道设计应设有能满足投产置换，正常生产维修和安全保护所必需的附属设备；压缩机组前必须设有紧急停车按钮。第61页/共100页门站和储配站设计主要设备低压储气罐是用于气源压力较低时的储气设备，
31、其工作压力一般为4KPa以下。按照活动部位构造及密封介质分为湿式和干式两类。湿式罐：以水作为密封介质。有直立导轨式和螺旋导轨式干式罐按可动部分的密封材料区分为：曼型 以稀油为密封剂；可隆型 以油脂为密封剂；维金斯型 以橡胶布作为密封材料第62页/共100页门站和储配站设计主要设备高压储气罐是固定的几何容积，罐内压力是随储气量的多少而增减，其储气调峰是以罐内压力的增减来进行储气和排出。其设计压力是以储气时罐的最高工作压力状态来确定。圆筒形储气罐球形储气罐第63页/共100页门站和储配站设计主要设备加压机即容积型压缩机和速度型压缩机。容积型压缩机主要有活塞式、罗茨式、螺杆式和滑片式压缩机。速度型压
32、缩机主要是离心式压缩机，多采用多级叶轮串连成离心式压缩机组。第64页/共100页门站和储配站设计加压设备选型加压设备应结合输配系统总体设计采用的工艺流程、设计负荷、排气压力及调度要求确定；加压设备应根据吸排气压力、排气量选择机型。所选用的设备应便于操作维护、安全可靠，并符合节能、高效、低震和低噪音的要求；加压设备的排气能力应按厂方提供的实测值为依据。站内加压设备的型式应一致，加压设备的规格应满足运行调度要求，并不宜多于两种。储配站内装机总台数不宜过多。每15台压缩机宜另设1台备用。第65页/共100页门站和储配站设计其他设备计量调压过滤第66页/共100页调压站和调压装置设计按控制方式有直接作
33、用式和间接作用式。按输气压力分，有高高压调压站、高中压调压站和中低压调压站。按调压站作用功能分，有区域调压站，专用调压站，调压柜与调压箱。第67页/共100页调压站和调压装置设计调压装置的设置 自然条件和周围环境许可时，宜设置在露天，但应设置围墙，护拦或车挡；设置在地上单独的调压箱（悬挂式）内时；对居民和商业用户燃气进口压力不应大于0.4MPa；对工业用户（包括锅炉）燃气进口压力不应大于0.8MPa；设置在地上单独的调压柜（落地式）内时：对居民、商业用户和工业用户（包括锅炉）燃气进口压力不宜大于1.6MPa。符合地上调压站的建筑物设计要求的，可设置在单独的建筑物内；当受到地上条件限制，且调压装
34、置进口压力不大于0.4MPa时，可设置在地下单独的建筑物内或地下单独的箱内，并应符合有关规定的要求；液化石油气和相对密度大于0.75的燃气调压装置不得设于地下室，半地下室内和地下单独的箱内。第68页/共100页调压站和调压装置设计地下调压箱的设置 地下调压箱不宜设置在城镇道路下，距其他建筑物、构筑物的水平净距应符合燃设计规范的规定；地下调压箱上应有自然通风口，其设置应符合规范规定；安装地下调压箱的位置应能满足调压器安全装置的安装要求；地下调压箱设计应方便检修；地下调压箱应有防腐保护。第69页/共100页调压站和调压装置设计安全保护装置启动压力值当调压器出口为低压时，启动压力应使与低压管道直接相
35、连的燃气用具处于安全工作压力以内。当调压器出口压力小于0.08MPa，启动压力不应超过出口工作压力上限的50%；当调压器出口压力等于或大于0.08MPa，但不大于0.4MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限0.04MPa；当调压器出口压力等于或大于0.4MPa时，启动压力不应超过出口工作压力上限的10%。第70页/共100页液化石油气站设计液化石油气供应基地的主要任务是接收、储存和灌装液化石油气，并将其销售给各类用户：包括：储存站 接收和储存液化石油气，进行灌装槽车作业，并将其送至各类用户；灌瓶站 以灌瓶为主，将气瓶送至各类用户；储配站 兼有储存站和灌配站两种功能。第71页/共100页液化
36、石油气站设计液化石油气供应基地站址选择：应符合城市总体规划的要求，其站址应远离城市居住区、村镇、学校、影剧院、体育馆等人员集中的地区，军事设施、危险物品仓库、飞机场、火车站、码头和国家文物保护单位等。宜选择在所在地区的全年最小频率风向的上风侧，且应是地势平坦、开阔、不易积存液化石油气的地段。同时，应避开地震带、地基沉陷、废弃矿井和其他不良地质地段。具有较好的水、电、道路等条件。采用铁路槽车运输时，尚应有较好的铁路接轨条件。储罐和站内危险性建、构筑物与基地外建、构筑物的防火间距应符合城镇燃气设计规范GB50028和建筑设计防火规范GB50016的有关规定。第72页/共100页液化石油气站设计液化
37、石油气的气化方式：一是自然气化，即容器中的液态液化石油气依靠自身显热和吸收外界环境热量而气化。这种气化方式的供气组分是变化的。开始供气时轻组分含量较多，以后逐渐减少，而容器剩液中的重组分含量逐渐增多。这种气化方式产气量较少，供应户数和供应范围也较小。二是强制气化，即采用专门的气化装置利用外来热媒加热将液态液化石油气气化转换成气态液化石油气。这种气化方式主要有三种：加压气化、等压气化和减压气化。无论那种强制气化方式，其供气组分和容积中的剩液组分相同，故称等组分气化。强制气化方式产气量较大，供应户数和供应范围较大。第73页/共100页液化石油气站设计液化石油气混气站 液化石油气与空气或其他低热值可
38、燃气体按一定比例混合成符合城镇燃气质量标准的燃气，可做为主气源、调峰气源、补充气源或代用气源向各类用户供气。液化石油气与空气混合时，其混气方式有2种。一是引射式，另是比例流量式。引射式混气系统主要由气化装置、引射器、空气过滤器和监测、控制装置等组成。这种混气方式工艺流程简单、投资少、不耗电、运行费用低，但其出口压力较低，供应范围较小。比例流量式混气系统主要由气化装置、空压机组、比例流量式混合器和监测、控制装置等组成。这种混气方式工艺流程较复杂、投资较大、运行费用较高，但其自动化程度较高，供气压力较高，供气范围较大。第74页/共100页液化石油气站设计安全防火设计要点 主要环境应设置可燃气体浓度
39、检测仪表、液位计、压力表和温度计。建筑耐火等级不应低于建筑设计防火规范规定的“二级”。封闭式建筑应采取泄压措施，门、窗一律外开。地面应采用不会发生火花地面，宜采用敞开或半敞开式建筑。球形储罐的钢支柱应采用不燃烧隔热材料保护层，其耐火极限不低于2h。在地震裂度为7度和7度以上地区建设符合建筑抗震设计规范同时火灾次数按1次考虑。消防水量按站内各建、构筑物中最大小时消防用水量者确定。消防给水干管应布置成环状。液化石油气生产区的排水系统应采取防止液化石油气排入其他地下管道（沟）和地洼部位的措施。各火灾爆炸危险场所应配置足够数量的干粉灭火器。液化石油气站内各火灾爆炸危险场所的电力装置、防雷和静电接地应按
40、规范进行设计。第75页/共100页CNG和LNG站设计压缩天然气加气站；压缩天然气储配站；压缩天然气瓶组供气站。压缩天然气站的组成第76页/共100页CNG和LNG站设计压缩天然气系统的压力设计压力应根据工艺条件确定，且不应小于该系统最高工作压力的1.1倍。最高工作压力不应大于25.0MPa（表压）向压缩天然气储配站和压缩天然气瓶组供气站运送压缩天然气的气瓶车和气瓶组，在充装温度为20时，充装压力不应大于20.0MPa（表压）。第77页/共100页CNG和LNG站设计n管道及附件n应采用高压无缝钢管，符合高压锅炉用无缝钢管GB5310、流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T14976或化肥设备用高压
41、无缝钢管GB6479的规定。n外径大于28mm时宜采用焊接连接，管道与设备、阀门的连接宜采用法兰连接；小于或等于28mm的压缩天然气管道及其与设备、阀门的连接可采用双卡套接头、法兰或锥管螺纹连接。n管道、管件、设备与阀门的设计压力或压力级别不应小于系统的设计压力，其材质应与天然气介质相适应。n加气、卸气软管应采用耐天然气腐蚀的气体承压软管；第78页/共100页CNG和LNG站设计LNG基本特性常压低温液体常压低温液体常常压压下下，天天然然气气在在-162以以下下转转变变成成液液态态形式形式体积为原来气态的体积为原来气态的1/600密度：密度：430kg/m3无色、无味、无毒无色、无味、无毒第7
42、9页/共100页CNG和LNG站设计管道及附件、储罐液化天然气储罐、设备的设计温度应按-168计算。对于使用温度低于-20的管道应采用奥氏体不锈钢无缝钢管。管道宜采用焊接连接。公称直径不大于50mm的管道与储罐、容器、设备及阀门可采用法兰、螺纹连接；公称直径大于50mm的管道与储罐、容器、设备及阀门连接应采用法兰或焊接连接；管道应根据设计条件进行柔性计算。管道宜采用自然补偿的方式，不宜采用补偿器进行补偿。管道的保温材料应采用不燃烧材料，该材料应具有良好的防潮性和耐候性。液态天然气管道上的两个切断阀之间必须设置安全阀，放散气体宜集中放散。液化天然气卸车口的进液管道应设置止回阀。液化天然气卸车软管
43、应采用奥氏体不锈钢波纹软管，其设计爆裂压力不应小于系统最高工作压力的5倍。第80页/共100页管道施工与检验焊缝检验数量应符合下列要求：工作压力大于等于4.0MPa的钢管、穿越段的钢管，100%射线探伤，厂站100%无损探伤。小于4.0MPa的钢管应进行射线探伤或超声波探伤。比例由设计定。一般地：1.6-4.0MPa的固定焊口，40%。转动焊口，10%。小于1.6MPa，固定焊口10%。转动焊口5%。第81页/共100页管道施工与检验管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、管道安装完毕后应依次进行管道吹扫、强度试验和严密性试验。强度试验和严密性试验。第82页/共100页管道施工与检验管道类型设计压力
44、PN（MPa）试验介质强度试验压力（MPa）钢 管 PN 0.8 清洁水1.5 PN PN 0.8压缩空气1.5 PN且0.4球墨铸铁管 PN1.5 PN且0.4钢骨架聚乙烯复合管 PN1.5 PN且0.4聚乙烯管PN（SDR11）1.5 PN且0.4PN（SDR17.6）1.5 PN且0.2第83页/共100页管道施工与检验严密性试验介质宜采用空气，试验压力严密性试验介质宜采用空气，试验压力应满足下列要求：应满足下列要求：设计压力小于设计压力小于5 kPa 5 kPa 时，试验压力应为时，试验压力应为 20 kPa 20 kPa。设计压力大于或等于设计压力大于或等于 5 kPa 5 kPa
45、小于小于0.8MPa0.8MPa时，试验压力应为设时，试验压力应为设计压力的计压力的1.151.15倍，且不得小于倍，且不得小于 0.1 MPa 0.1 MPa。设计压力大于或等于设计压力大于或等于0.8MPa 0.8MPa 小于小于4.0MPa4.0MPa时，试验压力应为设时，试验压力应为设计压力。计压力。第84页/共100页管道施工与检验竣工验收的基本条件 完成工程设计和合同约定的各项内容。施工单位在工程完工后对工程质量自检合格，并提出工程竣工报告。工程资料齐全。有施工单位签署的工程质量保修书。监理单位对施工单位的工程质量自检结果予以确认并提出工程质量评估报告。工程施工中，工程质量检验合格
46、，检验记录完整。第85页/共100页GB2 热力管道热力管道 集中供热系统是指一个热源或多个集中的热源通过供热管网向多个热用户供应热能的系统，它主要由热源、热网和热用户组成。2.1集中供热分类：第86页/共100页GB2 热力管道热力管道 2.2供热热负荷 1)热负荷分类及计算 (1)生产热负荷 (2)采暖热负荷 (3)通风热负荷 (4)空调热负荷 (5)生活热热水负荷 2)年耗热量 第87页/共100页GB2 热力管道热力管道 2.3供热管网形式 供热管网根据平面布置可以分为枝状管网、环形管网、多管制管网。2.4 管网布置与敷设方式 1）管网布置原则 2）管道敷设方式（1）地上敷设，分为低、
47、中、高支架敷设（2）地下敷设，分为直埋敷设和管沟敷设 第88页/共100页GB2 热力管道热力管道 2.5 选择敷设方式的原则城镇街道上和居住区内的供热管道宜采用地下敷设。当地下敷设困难时，可采用地上敷设，但设计时应注意美观。工厂区的供热管道，宜采用地上敷设。热水供热管道地下敷设时，宜采用直埋敷设。热水或蒸汽管道采用管沟敷设时，宜采用不通行管沟敷设，穿越不允许开挖检修的地段时，应采用通行管沟敷设。当采用通行管沟困难时，可采用半通行管沟敷设。第89页/共100页GB2 热力管道热力管道 2.6热力网管道的连接 热力网管道的连接应采用焊接，管道与设备、阀门等连接宜采用焊接；当设备、阀门等需要拆卸时
48、，应采用法兰连接；公称直径25mm的放气阀，可采用螺纹连接，但连接放气阀的管道应采用厚壁管。第90页/共100页GB2 热力管道热力管道 2.7城市热力网管道阀门应如何设置？城市热力网管道阀门应如何设置？热力网管道干线、支干线、支线的起点应安装关断阀门。热水热力网干线应装设分段阀门。输送干线分段阀门的间距宜为20003000m；输配干线分段阀门的间距宜为10001500m。蒸汽热力网可不安装分段阀门。热力网的关断阀和分段阀均应采用双向密封阀门。第91页/共100页GB2 热力管道热力管道 2.8检查室应符合下列规定：检查室应符合下列规定：（1 1）净空高度不应小于）净空高度不应小于1.8m1.
49、8m。（2 2）人行通道宽度不应小于）人行通道宽度不应小于0.6m0.6m。（3 3）干管保温结构表面与检查室地面距离不应小于）干管保温结构表面与检查室地面距离不应小于0.6m0.6m（4 4）检检查查室室的的人人孔孔直直径径不不应应小小于于0.7m0.7m，人人孔孔数数量量不不应应少少于于两两个个，并并应应对对角角布布置置。人人孔孔应应避避开开检检查查室室内内的的设设备备，当当检检查查室室净净空空面面积积小小于于4m4m2 2时，可只设一个人孔。时，可只设一个人孔。（5 5）检查室内至少应设一个集水坑，并应置于人孔下方。）检查室内至少应设一个集水坑，并应置于人孔下方。（6 6）检查室地面应低
50、于管沟内底不小于）检查室地面应低于管沟内底不小于0.3m0.3m。（7 7）检查室内爬梯高度大于）检查室内爬梯高度大于4m4m时，应设护栏或在爬梯中间时，应设护栏或在爬梯中间 设平台。设平台。第92页/共100页GB2 热力管道热力管道 2.9热补偿设计应注意的问题：热补偿设计应注意的问题：（1）直埋敷设热水管道自然补偿转角管段应布置成600900角。（2）采用弯管补偿器或波纹管补偿器时，设计应考虑安装时的冷紧。冷紧系数可取0.5。（3）采用套筒补偿器时，应计算各种安装温度下的补偿器安装长度，并应保证在管道可能出现的最高、最低温度下，补偿器留有不小于20mm的补偿余量。（4）采用波纹管轴向补偿