03城市燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)復習課程

第三章城市燃氣輸配系統(tǒng)mark1970@163.com王弢第一節(jié)城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)組成門站燃氣管網(wǎng)儲氣設(shè)施調(diào)壓設(shè)施管理設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)等配氣站門站;燃氣分配站citygatestation：建于干線輸氣管或其支管的終點，接收干線輸氣管的燃氣，進行除塵、計量、調(diào)壓、添味，然后送入配氣管網(wǎng)，并保持管網(wǎng)的壓力（城市門站）。配氣管網(wǎng)配氣管道gasdistributionpipeline在供氣地區(qū)將燃氣分配給燃氣用戶的燃氣管道各種類型的儲氣設(shè)施及儲氣庫為了調(diào)節(jié)用氣的不均衡性，必需建設(shè)各種類型的儲氣設(shè)施。其中干線輸氣管末段和各種類型的儲氣站的主要任務(wù)是調(diào)節(jié)晝夜用氣的不均衡性，而各種類型的儲氣庫是調(diào)節(jié)季節(jié)用氣不均衡性的主要設(shè)施。調(diào)壓所、調(diào)壓站regulatorstation：各級配氣管網(wǎng)或某些專門用戶之前，主要設(shè)備是調(diào)壓器。任務(wù)是保持氣體的一定壓力。包括調(diào)壓裝置及調(diào)壓室的建筑物或構(gòu)筑物等。將調(diào)壓裝置放置于專用的調(diào)壓室建筑物或構(gòu)筑物中，承擔用氣壓力的調(diào)節(jié)。礦場壓氣站長輸管道城市燃氣管道(l）分配管道在供氣地區(qū)將燃氣分配給工業(yè)企業(yè)用戶、公共建筑用戶和居民用戶。分配管道包括街區(qū)的和庭院的分配管道。(2）用戶引入管將燃氣從分配管道引到用戶室內(nèi)管道引入口處的總閥門(3）室內(nèi)燃氣管道通過用戶管道引入口的總閥門將燃氣引向室內(nèi)，并分配到每個燃氣用具分配管道引入管一引入管二室內(nèi)燃氣管道工業(yè)企業(yè)燃氣管道(1）工廠引人管和廠區(qū)燃氣管道將燃氣從城市燃氣管道引人工廠，分送到各用氣車間。(2）車間燃氣管道從車間的管道引人口將燃氣送到車間內(nèi)各個用氣設(shè)備（如窯爐）。車間燃氣管道包括干管和支管。(3）爐前燃氣管道從支管將燃氣分送給爐上各個燃燒設(shè)備。2、按設(shè)計壓力分類名稱MPa備注高壓燃氣管道A2.5<P4.0B1.6<P2.5次高壓燃氣管道A0.8<P1.6B0.4<P0.8中壓燃氣管道A0.2<P0.4B0.01<P0.2低壓燃氣管道P<0.01國外燃氣輸配管道壓力(MPa)城市長輸管道地區(qū)或外環(huán)高壓管道市區(qū)次高壓管道中壓管道低壓管道洛杉磯5.93~7.173.171.380.138~0.410.0020溫哥華6.623.451.200.410.0028or0.0069or0.0138多倫多9.651.90~4.481.200.410.0017香港/3.50A.0.4~0.7B.0.24~0.40.0075~0.240.0075or0.002悉尼4.5~6.353.451.050.210.0075紐約5.5~7.02.80.1~0.40.002巴黎6.84.00.4~1.9A.

0.4B.

0.040.002莫斯科5.52.00.3~1.2A.0.1~0.3B..005~0.1

0.005東京741~2A.

0.4B.

0.04<0.01燃氣管道分級原因經(jīng)濟性管網(wǎng)采用不同的壓力級制是比較經(jīng)濟的，因為大部分燃氣由較高壓力的管道輸送，管道的管徑可以選得小一些，管道單位長度的壓力損失可以選得大一些，節(jié)省管材。若由城市的一些地區(qū)輸送大量燃氣到另一地區(qū)，則應采用較高的壓力比較經(jīng)濟合理。有時對城市里的大型工業(yè)企業(yè)則可敷設(shè)壓力較高的專用輸氣管線。用戶與設(shè)備的要求各類用戶所需要的燃氣壓力不同。如居民用戶和小型公共建筑用戶需要低壓燃氣，即使有單戶調(diào)壓器或樓棟調(diào)壓裝置時，一般也只與壓力小于或等于中壓的管道相連。而大多數(shù)工業(yè)企業(yè)則需要中壓或次高壓、甚至高壓燃氣。安全性、管理的要求在城市未改建的老區(qū)，建筑物比較密集，街道和人行道都比較狹窄，從技術(shù)、安全和方便管理的觀點看，都不宜敷設(shè)高壓或次高壓管道，而只能敷設(shè)中壓和低壓管道。同時大城市的配氣系統(tǒng)的建造、擴建和改建過程是要經(jīng)過許多年的，所以在城市的老區(qū)原先設(shè)計的燃氣管道的壓力，大都比近期建造的管道的壓力為低。3、按敷設(shè)分類架空和埋地固定支架活動支架補償器第三節(jié)城市燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)一、兩級管網(wǎng)系統(tǒng)二、三級管網(wǎng)系統(tǒng)三、多級管網(wǎng)系統(tǒng)

四、一級管網(wǎng)系統(tǒng)天然氣低壓—中壓A兩級管網(wǎng)系統(tǒng)一次圍堰施工平面示意圖交替圍堰三級管網(wǎng)系統(tǒng)多級管網(wǎng)系統(tǒng)沿橋鋪設(shè)管道第四節(jié)燃氣管道及其附屬設(shè)備附屬設(shè)備閥門補償器排水器放散管一、閥門按用途和作用分類〈1〉調(diào)節(jié)閥類：主要用于調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量、壓力等。包括調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥、減壓閥等。〈2〉止回閥類：用于阻止介質(zhì)倒流。包括各種結(jié)構(gòu)的止回閥。〈3〉分流閥類：用于分離、分配或混合介質(zhì)。包括各種結(jié)構(gòu)的分配閥和疏水閥等?！?〉安全閥類：用于介質(zhì)超壓時的安全保護。包括各種類型的安全閥。燃氣管道上常用的有閘閥、旋塞、截止閥、球閥和蝶閥閘閥旋啟式止回閥二、補償器消除因管段脹縮對管道所產(chǎn)生的應力三、排水器四、放散管用來排放管道內(nèi)部的空氣或燃氣的裝置。在管道投入運行時利用放散管排出管內(nèi)的空氣在管道或設(shè)備檢修時，可利用放散管排放管內(nèi)的燃氣，防止在管道內(nèi)形成爆炸性的混合氣體。五

閥門井第五節(jié)鋼制燃氣管道的防腐一、鋼制燃氣管道腐蝕的原因燃氣金屬管道腐蝕可分為化學腐蝕電化學腐蝕雜散電流對鋼管的腐蝕細菌作用引起的腐蝕化學腐蝕原理：單純由化學作用引起。金屬直接和周圍介質(zhì)如氧、硫化氫、二氧化硫等接觸發(fā)生化學作用，在金屬表面上產(chǎn)生相應的化合物（如氧化物、硫化物等）特點內(nèi)壁和外壁化學腐蝕是全面的腐蝕，在化學腐蝕的作用下，管壁的厚度是均勻減少的電化學腐蝕原理：當金屬和電解質(zhì)溶液接觸時，由電化學作用引起的腐蝕。形成了原電池而引起的任何金屬浸沒在電解液中將會向溶液澤放正離子特點內(nèi)壁和外壁都會產(chǎn)生，通常外壁較嚴重局部由于土壤各處物理化學性質(zhì)不同、管道本身各部分的金相組織結(jié)構(gòu)不同，如晶格的缺陷及含有雜質(zhì)、金屬受冷熱加工而變形產(chǎn)生內(nèi)部應力，特別是鋼管表面粗糙度不同等原因，使一部分金屬容易電離，帶正電的金屬離子離開金屬，而轉(zhuǎn)移到土壤里，在這部分管段上，電子越來越過剩，電位越來越負；而另一部分金屬不容易電離，相對來說電位較正。因此電子沿管道由容易電離的部分向不易電離的部分流動土壤不均勻性引起的腐蝕表面出現(xiàn)凹穴，以至穿孔土壤中埋地鋼管受到電化學腐蝕的強弱程度，與土壤的腐蝕性即土壤的電阻率有關(guān)土壤的電阻率可通過一定的方法測定出來，依照其值的大小可以劃分土壤的腐蝕等級，以判別土壤對鋼管的腐蝕性，為采用合理的鋼管防腐措施提供科學的數(shù)據(jù)參考。雜散電流對鋼管的腐蝕由于外界各種電氣設(shè)備的漏電與接地，在土壤中形成雜散電流。其中對鋼管危害最大的是直流電。泄漏直流電的設(shè)備有電氣化鐵路和有軌電車的鋼軌、直流電焊機、整流器外殼接地和陰極保護站的接地陽極等。雜散電流對鋼管的腐蝕如圖所示。在電流離開鋼管流人土壤處，管壁產(chǎn)生腐蝕。細菌作用引起的腐蝕由于微生物新陳代謝過程中的產(chǎn)物是酸性物質(zhì)，從而形成了使金屬管道表面易于腐蝕的環(huán)境二、鋼制燃氣管道的防腐方法（一）對于架空鋼管，防止外壁腐蝕的方法，通常是在鋼管的外壁涂上油漆履蓋層，由于內(nèi)壁的腐蝕并不嚴重，一般不需作特殊的防腐處理。（二）對于埋地管道，針對土壤腐蝕性的特點，可以從下述三個途徑來防止腐蝕的發(fā)生和降低腐蝕的程度。采用耐腐蝕的管材，如鑄鐵管、塑料管等。增加金屬管道和土壤之間的過渡電阻，減小腐蝕電流，如采用防腐絕緣層使電阻增大，在局部地區(qū)采用地溝敷設(shè)或非金屬套管敷設(shè)等方法。采用電保護法，一般也與絕緣層防腐法相結(jié)合，以減小電流的消耗。電保護法(1）外加電源陰極保護法利用外加的直流電源，通常是陰極保護站產(chǎn)生的直流電源，使金屬管道對土壤造成負電位的保護方法，稱為陰極保護。陰極保護站直流電源的正極與輔助陽極（常用的輔助陽極材料有廢舊鋼材、石墨和高硅鐵等）連接，負極與被保護的管道在通電點連接。外加電流從電源正極通過導線流向輔助陽極，它和通電點的連線與管道垂直，連線兩端點的水平距離約為300一500m。直流電由輔助陽極經(jīng)土壤流人被保護的管道，再從管道經(jīng)導線流回負極。這樣使整個管道成為陰極，而與輔助陽極成為腐蝕電池，輔助陽極的正離子流入土壤，不斷受到腐蝕，管道則受到保護(2）犧牲陽極保護法采用比被保護金屬電極電位較負的金屬材料和被保護金屬相連，以防止被保護金屬遭受腐蝕，這種方法稱為犧牲陽極保護法。電極電位較負的金屬與電位較正的被保護金屬，在電解質(zhì)溶液（土壤）中形成原電池，作為保護電源。電位較負的金屬成為陽極，在輸出電流過程中遭受破壞，故稱為犧牲陽極標準電極電位：當某種金屬浸沒在標準鹽溶液中時，即得到該金屬的標準溶液電位。該值與假定等于零的標準氫電極的電位之間的電位差即為標準電極電位。(3）排流保護法用排流導線將管道的排流點與電氣鐵路的鋼軌、回饋線或牽引變電站的陰極母線相連接，使管道上的雜散電流不經(jīng)土壤而經(jīng)過導線單向地流回