城市燃气输配
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如何做好城市管道燃气输配管理摘要:城市管道燃气企业是关系到民生的基础性企业,本文以城市管道燃气的输配系统为依据,深入进行分析,论述了现代的城市管道燃气输配管理中存在的不足和怎样构建合理的现代化的城市管道的燃气输配管理系统。
对城市管道的燃气输配进行严格的工作划分,合理分配输配过程中的资源。
增强管理部门的责任心和使命感,有效的提高输配管理的理论水平和实践能力,并论述了城市管道燃气企业成本控制与管理的有效途径。
对以后的城市管道的输配管理提供普遍的指导意义。
关键词:城市管道;燃气;输配管理一、绪论城市基础性设施的建设主要内容就是城市的管道燃气输配建设工程。
虽然,西气东输及开发海上气田等燃气工程有力地提升了人民生活水平,随着日益普及的燃气管道和燃气的使用,管道燃气灾难性事件的发生频率逐年增高,每次事件都导致着大量的财产损失和人员伤亡,影响了我国的社会和谐和公共安全,用发展的眼光看,也影响了管道燃气输配管理事业的推进与健康发展。
以下是几起严重的管道燃气事故:在2006年8月份浙江杭州市发生一起很严重的烈性事故,一股巨浪刹那间从挖掘机下城市管道中地缝喷涌面出,瞬间自色巨浪喷涌面出,冲出}一多米高,情势相当危急,仅仅8分钟,南岸区总共17万人的燃气输配总体被切断,并紧急撤离了上千名群众。
再者,就是在2009年的3月,上海市公捷苑小区102室爆发了另一起恶性事故,造成四人受伤。
其两起事情的爆燃原因是城市管道输配出现了严重的天然气泄漏。
这些事故警示大家,尽管城市燃气发展迅速实现了城市的现代化,可是同时也带来了很多问题,城市中的各种燃气管道纵横交错,面且燃气又容易易燃易爆,一旦输配管理出现问题各种事故就会接踵面来,危害人民的生命财产安全,威胁社会稳定。
所以城市管道燃气输配管理不仅是现代企业管理的关键内容,面且是保障公共安全和确保可持续社会的发展的重要部分,由于近些年隐患事件过多发生,完善城市管道燃气的输配管理的模式是当务之急,一套完整的切实可行的管理体系,能帮助实现管理工作的科学和现代化,保证管道燃气管理事业高效持续稳定运行发展。
城市燃气输配课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解城市燃气输配系统的基本组成、运行原理及重要性。
2. 掌握城市燃气输配过程中的主要技术参数及其计算方法。
3. 了解城市燃气输配系统的安全措施和环保要求。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析城市燃气输配系统运行中问题的能力。
2. 提高学生设计简单城市燃气输配系统的能力。
3. 培养学生通过查阅资料、进行实地调查等方式获取相关信息的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对城市燃气输配技术研究的兴趣,激发学生探索新知识的热情。
2. 增强学生的环保意识,使其认识到燃气输配系统在节能环保方面的重要性。
3. 培养学生的团队合作精神,使其在合作中共同解决问题,提高沟通与协作能力。
课程性质:本课程为专业实践课程,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点:高二年级学生,已具备一定的物理、化学基础知识,对城市燃气输配系统有一定了解,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重实践操作,以案例分析、小组讨论等形式,提高学生对城市燃气输配系统的认识和实际操作能力。
同时,注重培养学生的创新意识和环保意识,使学生在掌握专业知识的同时,具备良好的社会责任感。
通过本课程的学习,使学生能够达到上述课程目标,为未来进一步学习和从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 城市燃气输配系统概述:包括燃气种类、性质及其在能源结构中的地位,燃气输配系统的基本组成和功能。
2. 燃气输配系统的主要设备:详细讲解输气管道、调压站、储配站、计量站等设备的工作原理及运行维护要点。
3. 燃气输配过程中的技术参数:涉及压力、流量、温度等参数的测量与计算,以及相关技术标准。
4. 燃气输配系统的设计与施工:介绍设计原则、施工工艺及质量控制要点,结合案例分析教学。
5. 燃气输配系统的安全与环保:分析燃气泄漏、火灾爆炸等安全事故的预防与应急处理措施,强调环保要求及节能减排。
市政燃气输配管道管材的选用输送城市燃气管道的管材很多,常用的管材有铸铁管、钢管和近年发展较快的聚乙烯(PE)燃气管。
1城市燃气管道的分级根据GB50028-93《城镇燃气设计规范》,城镇燃气管道按输送燃气压力分为五级,根据《城镇燃气设计规范》的要求,室外燃气管道在高压和中压A燃气管道,应采用钢管;在中压B和低压燃气管道宜采用钢管或机械接头铸铁管;中低压地下燃气管道可采用燃气用PE管。
实际应用中,根据管道口径的大小、敷设的目的、用途,管道又分为干管、支管、庭院管、引入管和户内管。
2各种材质燃气管道的使用情况具体使用时,除严格遵循国家的有关规范外,要注意各种燃气管道的具体技术经济性能,结合不同使用的具体场合,相应选用不同的管材,可以达到使用寿命长、运行和建设成本低、施工和维护方便的效果。
特别指出的是,随着科学技术的进步,新材料和新的施工方法不断涌现,为管材的选用上提供更多的选择。
下面是几种常用管材的技术经济分析。
2.1铸铁管铸铁管作为燃气管道历史较长,目前也是应用最广泛的管材。
其特点是使用年限长、生产简便、成本低且有良好的耐腐蚀性(一般情况下,地下铸铁管的使用年限为50年以上)。
铸铁管分为灰口铸铁管和球墨铸铁管。
⑴灰口铸铁管灰口铸铁管是目前最常见最主要的管材,使用的历史也比较长。
由于灰口铸铁中的碳以石墨状态存在,折断后断口层呈灰色而得名。
灰口铸铁易切削加工,属脆性材料,石墨状态为片状,没有伸长性,当受外力作用应力集中时,管体易发生折断。
灰口铸铁的主要成分碳(C)硅(Si)锰(Mn)磷(P)硫(S)3.0~3.8%1.5~2.2%0.5~0.9%≤0.4%≤0.12%铸铁管的铸造方法有连续浇铸和离心浇铸,根据材料和铸造工艺分为高压管和普压管及低压管。
燃气管道所用的承插灰口铸铁管主要为普压管。
由于过去我国燃气铸铁管采用承插口老式接头,提高压力受到限制,使用压力上限定为0.15MPa。
目前中压燃气管已经普遍采用机械接头,其压力上限为0.2MPa。
燃气输配系统主要形式及特性城市燃气输配系统因管网压力级制不同,调压装置形式及其设置位置的不同而各异,选择是否恰当直接影响系统的工程造价、运行费用及运行的安全可靠性。
城市燃气输配系统一般由城外长输管线和城区输配系统组成,城区燃气输配系统主要有中-低压两级、中压一级、低压一级等主要形式,其特点分析如下。
1.1 中-低压两级燃气输配系统来自气源厂,长输管线末端门站或城市燃气储配站的燃气通过中压管道进入市区,经中低压调压站将压力降至用户灶具允许的压力范围内,经低压干线、低压支线(庭院管线)进入户内称中-低压两级输配系统。
其优缺点为:(1) 中压管线较短且多沿主要街道铺设,安全间距易保证。
地下障碍较多距离用户较近的街区庭院内走的多是低压管道,漏气可能性较少维修方便。
低压管道较长,整个系统的平均管径较大,材料耗量较大。
(2) 每一调压站所带户数多,对调压装置严密性要求较低,低压管道不易超压。
一旦调压装置失灵,也因低压管道较长,管内压力升高较慢,为事故的发现和维修创造了条件,不易因管道超压破坏煤气表而危及用户。
区域调压站距用户较远,调压站出口压力较高,低压管网始末端用户灶前压力波动范围较大。
中-低压两级输配系统根据调压站设置位置和所带户数不同又可分为两种。
一是中-低压两级大区域调压站系统,二是中-低压两级小区域调压站系统。
其结构上的主要区别有两点:(1) 大区域调压站所带户数较多,通常在数千户,调压站数量少且距用户较远,中压管线相对较短,低压管线相对较长。
后者区域调压站所带户数较少,通常在几百户或千余户,调压站数量相对较多且距用户相对较近,中压管线相对较长,低压管线相对较短。
(2) 大区域调压站数量少,低压管线长通常连成环网供应。
小区域调压站因低压管线短,通常采用枝状管网供气。
因结构不同,大、小区域调压站不同的两种系统在性能上有如下差别:(1) 前者较后者,中-低压两级输配系统的基本优点及基本缺点均更加突出。
《城市燃气输配》综合复习资料一、判断题(×)1. 用户直接与低压管网相连,当低压管网发生事故时,所有用户的供气量都均匀下降。
(√)2.枝状管网中变更某一管段的管径时,不影响管段的流量分配,只导致管道节点压力的改变。
(×)3. “附加投资偿还年限法”适用于城市配气管网较多方案的技术经济比较。
(×)4. 液化石油气减压器属于间接作用式调压器。
(×)5. 城市燃气应具有可以察觉的臭味,无臭味或臭味不足的燃气应加臭,有毒燃气中臭剂的最小量应符合下列规定:泄漏到空气中,浓度达到爆炸下限的20%时,应能察觉。
(√)6. 液化石油气是高热值燃气,气化煤气是低热值燃气。
(×)7.城市燃气分配管道的计算流量可采用同时工作系数法确定。
(×)8.高、中压管网的每环边长一般宜控制在300~600米。
(×)9.在单向供气的燃气管道上,放散管应安装在阀门之后。
(√)10.用户处压力的最大波动范围就等于管网的计算压力降。
(×)11.城市燃气应具有可以察觉的臭味,无臭味或臭味不足的燃气应加臭,有毒燃气中臭剂的最小量应符合下列规定:泄漏到空气中,浓度达到爆炸下限的20%时,应能察觉。
(×)12.气态液化石油气的密度小于空气的密度。
(×)13. 城市燃气输配系统的管径及设备通过能力直接用燃气的年用量来确定。
(√)14. 随燃具数增加,同时工作系数减小。
(√)15. 铸铁管的耐腐蚀性优于钢管。
(√)16. 在专用调压站内,应选用能够关闭严密的单座阀调压器。
(√)17. 对某燃气输配系统,方案一总投资费用60万,年运行费用30万;方案二总投资费用90万,年运行费用20万;标准偿还年限6年,则方案二更经济。
(×)18. 当管网的起点压力为定值时,燃具前的最大压力出现在管网负荷最大的情况下。
(√)19.单座阀调压器能可靠地切断燃气,但存在单向力。
(√)20.对某燃气输配系统,方案一总投资费用100万,年运行费用20万;方案二总投资费用60万,年运行费用10万;标准偿还年限6年,则方案二更经济。
(×)21.混合发生炉煤气属于干馏煤气,水煤气属于气化煤气。
(√)22.液化气是高热值燃气,干馏煤气是低热值燃气。
(×)23.、为了对用户的用气量进行计量,在区域调压站内必须设置流量计。
(√)24.在城市未改建的老区,由于街道狭窄,人口密集,因此只能敷设中压和低压管道。
二、不定项选择题1.对于高层建筑的室内燃气管道系统,其特殊问题有 ABC 。
A、补偿高层建筑的沉降B、克服高程差引起的附加压头的影响C、补偿温差引起的变形D、在用户引入管上设置紧急切断阀。
2.常见的储气设施有 ABCD 。
A、地下储气库B、液态储存C、管道储气D、储气罐储气3.在城市燃气输配管网中,调压器的作用是 AB 。
A、降压B、稳压C、增压D、超压放散4.调压站内的安全装置主要有 ABCD 。
A、安全放散阀B、安全切断阀C、监视器装置D、调压器的并联装置5.按照调压器的敏感元件与传动装置的受力元件之间的关系分类,调压器可分为 AB 。
A、直接作用式调压器B、间接作用式调压器C、区域调压器D、专用调压器6.调压站的最佳作用半径随 AB 的增加而增大。
A、调压站的造价B、低压管网的压力降C、管道造价系数D、低压管网的密度系数。
7. 对于以下阀门,流通断面与管径相等的是 C 。
A、闸阀B、截止阀C、球阀D、旋塞阀8. 用户的用气不均匀性可分为ABC 。
A、月不均匀性B、日不均匀性C、时不均匀性D、年不均匀性9. 城市燃气管道采用不同压力级制的必要性包括ABC 。
A、比较经济B、不同用户的需要C、消防安全的需要D、维护管理方便10. 以下说法正确的是ABC 。
A、中压管道各支管处应设置阀门B、储配站进出口管道处应设置阀门C、中压管道穿过铁路两侧应设置阀门D、低压管道上应设置分段阀门11. 在城市燃气管网布线时应考虑的因素包括ABCD 。
A、管道中的燃气压力B、土壤性质、腐蚀性能、冰冻线深度;C、线路上所遇到的障碍物情况;D、街道及其它地下管道密集程度与布置情况12. 城市燃气管网按照管网压力级制的不同组合形式进行分类,可分为ABCD 。
A、一级管网B、二级管网C、三级管网D、多级管网13.调压器的计算流量,应按该调压器所承担的管网计算流量的C 倍确定。
A、0.5B、0.8C、1.2D、2.014.按照用途城市燃气管道可分为BCD 。
A、长距离输气管道B、分配管道C、用户引入管D、室内燃气管道15.在确定高、中压管网末端最小压力时,应保证ABC 。
A、区域调压站能正常工作并通过用户在高峰时的用气量B、与管网相连的中压引射器的正常工作C、管网的水力可靠性D、低压用户的燃气压力16.对于高层建筑燃气供应系统,为了克服高程差引起的附加压头的影响,可采用 A 措施。
A、分设高层供气系统和低层供气系统B、设置用户调压器C、在立管上设置低-低压调压器D、在立管上设置节流阀门17.为保证高、中压管网的水力可靠性,其所需的压力储备值与 D 有关。
A、管网布置B、负荷C、供气保证系数D、环数18.影响居民生活及公共建筑用气月不均匀性的主要因素是 A 。
A、气候条件B、居民生活水平C、生活习惯D、公用设施三、填空题1. 调压站的作用半径是指从调压站到零点平均直线距离。
2. 某多层住宅,燃气室内立管终端标高17m,引入管始端标高-0.6m,燃气密度0.71kg/Nm3,产生的附加压头为_ 100.56 ___。
3. .液化石油气有两个来源,分别是油气田和炼油厂,液化石油气的主要成分是_丙烷和丁烷__。
4. 按燃气的起源或其生产方式进行分类,大体上把燃气划分为_天然气__和__人工燃气__两大类。
_液化石油气_和_生物气_则由于气源和输配方式的特殊性,习惯上各另列一类。
5. 我国城市燃气的分类指标是国际上广泛采用的__华白指数W__和__燃烧势CP__。
6. 某小区面积151.8公顷,人口密度600人/公顷,气化率为90%,每人每年的耗气量123.9 Nm3/人.年,则该小区居民年耗气量为_ 1.016×107 ___Nm3/年。
7.某管网系统有m个节点,则独立的节点流量平衡方程共有 m-1 个。
8.已知流入某节点的所有管段的途泄流量120 Nm3/h,流出该节点的所有管段的途泄流量150Nm3/h,该节点存在集中负荷200 Nm3/h,则该节点的节点流量 333.5 Nm3/h。
9.燃气管道的投资费用取决于管材费用和建设费用。
10.月不均匀系数用来表示一年内各月用气的不均匀性,其计算式为该月平均日用气量/全年平均日用气量,影响居民生活及公共建筑用气月不均匀性的主要因素是气候因素。
11.按照天然气的常规分类,一般可分为四种,分别为气田气、油田伴生气、凝析气田气、生物气。
12.已知天然气中各组分的容积成分,其中甲烷80%,乙烷16%,氮气4%,则天然气的相对密度为 0.65。
(注:甲烷密度0.7174kg/Nm3,乙烷密度1.3553kg/Nm3,氮气密度1.2504 kg/Nm3,空气密度1.293 kg/Nm3)13. 在城市年用气量计算中,未预见量包括管网燃气漏损量和发展过程中未预见的供气量两部分,一般可按总用气量的5 %计算。
14. 对于新建天然气输配管网,管材应采用钢管和PE 为主。
15. 区域调压站的最佳作用半径600 m,居民人口密度600人/公顷,每人每小时的计算流量0.06Nm3/人.h,则调压站的最佳负荷为__2592__Nm3/h。
16. 对于重块式调压器,调压器的出口压力取决于重块的压力。
17. 低压燃气管道水力计算图表的纵坐标为Pa/m ,高、中压燃气管道水力计算图表的纵坐标为Pa2/m 。
18. 城市燃气门站平面应分区布置,即分为生产区和辅助区,其中生产区应布置在年最小频率风向的上风侧。
19.按照敏感元件和传动装置的受力元件之间的关系,调压器可分为直接作用式调压器和间接作用式调压器。
20.在环状管网中,环网最末管段的终点称为零点,环内各管段压力降代数和为0 。
21.按燃气的起源或其生产方式进行分类,大体上把燃气划分为_天然气_和_人工燃气_两大类。
_液化石油气_和_生物气则由于气源和输配方式的特殊性,习惯上各另列一类。
22.月不均匀系数用来表示一年内各月用气的不均匀性,其计算式为该月平均日用气量/全年平均日用气量,影响居民生活及公共建筑用气月不均匀性的主要因素是气候因素。
23.某小区面积151.8公顷,人口密度600人/公顷,气化率为90%,每人每年的耗气量123.9 Nm3/人.年,则该小区居民年耗气量为__1.016×107 _Nm3/年。
四、简答题1.简述用户燃具前的压力及其波动范围的影响因素。
答:(1)计算压力降的大小和压降利用程度;(2)流量的变化情况;(3)调压器出口压力调节方法。
2.简述枝状与环状管网的水力计算特点。
答:枝状管网的水力计算特点:管段数等于节点数减1;气源至各节点一个固定流向;送至某一管线的燃气只能由一条管线供气,流量分配方案唯一;任一管段流量等于该管段以后所有节点流量之和(顺气流方向),管段流量唯一;改变某一管段管径,不影响管段流量分配,只导致管道终点压力的改变;各管段有直径与压力降两个未知数。
环状管网的水力计算特点:管段数=节点数+环数-1;某一管段同时可由1条或几条管道供气,并有许多不同的分配方案;若改变环网某一管段的管径,就会引起管网流量的重新分配并改变各节点的压力值,因而环状管网水力计算则有直径、压力降和计算流量三个未知量。
3.燃气常用的储存方法有哪些?答:地下储气;低温液态储存;高压管束储气及长输干管末端储气;用储气罐储气等。
储气罐储气采用最多。
4.简答枝状管网、环状管网各自的水力计算特点答:枝状管网的水力计算特点:管段数等于节点数减1;气源至各节点一个固定流向;送至某一管线的燃气只能由一条管线供气,流量分配方案唯一;任一管段流量等于该管段以后所有节点流量之和(顺气流方向),管段流量唯一;改变某一管段管径,不影响管段流量分配,只导致管道终点压力的改变;各管段有直径与压力降两个未知数。
环状管网的水力计算特点:管段数=节点数+环数-1;某一管段同时可由1条或几条管道供气,并有许多不同的分配方案;若改变环网某一管段的管径,就会引起管网流量的重新分配并改变各节点的压力值,因而环状管网水力计算则有直径、压力降和计算流量三个未知量。
5.解决燃气供需平衡的方法主要有哪几种?答:(1)改变气源的生产能力和设置机动气源;(2)利用缓冲用户进行调节;(3)利用储气设施进行调节。