城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)

城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)一般由門站、高中低壓管網(wǎng)系統(tǒng)、儲配站、調壓站、監(jiān)控系統(tǒng)和調度中心等組成。城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)設計，應符合城鎮(zhèn)燃氣總體規(guī)劃，在可行性研究的基礎上，做到遠、近期結合，以近期為主，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定合理的方案。一、城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的分類燃氣管網(wǎng)可按用途、敷設方式、輸氣壓力、管網(wǎng)形狀、壓力級制等加以分類。1. 按用途分類 長距離輸氣管線 連接產(chǎn)量巨大的天然氣田或人工燃氣與用氣地區(qū)的輸氣管線，其干管及支管的末端連接城鎮(zhèn)或大型工業(yè)企業(yè)，作為該供氣區(qū)的氣源點。(2) 城鎮(zhèn)燃氣管道分配管道 在供氣地區(qū)將燃氣分配給工業(yè)企業(yè)用戶、商業(yè)用戶和居民用戶的管道，包括街區(qū)和庭院的燃氣分配管道。用戶引入管 將燃氣從分配管道引到用戶室內引入口處總閥門前的管道。室內燃氣管道 通過用戶管道引入口的總閥門將燃氣引向室內，并分配到每個燃氣用具的管道。(3) 工業(yè)企業(yè)燃氣管道工廠引入管和廠區(qū)燃氣管道 將燃氣從城鎮(zhèn)燃氣管道引入工廠，分送到各用氣車間。車間燃氣管道 從車間的管道引入口將燃氣送到車間內各個用氣設備（如窯爐）。車間燃氣管道包括干管和支管。爐前燃氣管道 從支管將燃氣分送給爐上各個燃燒設備。2. 按敷設方式分類(1) 埋地管道 城市中燃氣管道一般采用埋地敷設，當燃氣管段需要穿越鐵路、公路時，有時需加設套管或管溝，因此有直接埋設及間接埋設兩種。(2) 架空管道 工廠廠區(qū)內或管道跨越障礙物以及建筑物內的燃氣管道時，常采用架空敷設。3. 按設計壓力分類燃氣管道與其他管道相比，有特別嚴格的要求，因為管道漏氣可能導致火災、爆炸、中毒等事故。燃氣管道中的壓力越高，管道接頭脫開、管道本身出現(xiàn)裂縫的可能性就越大。管道內燃氣壓力不同時，對管材、安裝質量、檢驗標準及運行管理等要求也不相同。我國城鎮(zhèn)燃氣管道按燃氣設計壓力P（MPa）分為七級。城鎮(zhèn)燃氣設計壓力（表壓）分級名稱 壓力 高壓燃氣管道 A 2.5P4.0 B1.6P2.5 次高壓燃氣管道 A 0.8P1.6 B0.4P0.8 中壓燃氣管道 A 0.2P0.4 B0.01P0.20 低壓燃氣管道 P0.01 燃氣輸配系統(tǒng)各種壓力級制的燃氣管道之間應通過調壓裝置相連。當有可能超過最大允許工作壓力時，應設置防止管道超壓的安全保護設備。4. 按管網(wǎng)形狀分類（1）環(huán)狀管網(wǎng) 管段聯(lián)成封閉的環(huán)狀，輸送至任一管段的燃氣可以由一條或多條管道供氣。環(huán)狀管網(wǎng)是城鎮(zhèn)輸配管網(wǎng)的基本形式，在同一環(huán)中，輸氣壓力處于同一級制。（2）枝狀管網(wǎng) 以干管為主管，分配管呈樹枝狀由主管引出。在城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)中一般不單獨使用。（3）環(huán)枝狀管網(wǎng) 環(huán)狀與枝狀混合使用的一種管網(wǎng)形式。5. 按管網(wǎng)壓力級制分類城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)所采用的管網(wǎng)壓力級制不同可分為：（1）單級系統(tǒng) 僅有低壓或中壓一種壓力級別的管網(wǎng)輸配系統(tǒng)。（2）二級管網(wǎng)系統(tǒng) 具有兩種壓力等級的管網(wǎng)系統(tǒng)組成。（3）三級管網(wǎng)系統(tǒng) 由低壓、中壓和次高壓三種壓力級別組成的管網(wǎng)系統(tǒng)。（4）多級管網(wǎng)系統(tǒng) 由低壓、中壓、次高壓和高壓多種壓力級別組成的管網(wǎng)系統(tǒng)。二、城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的選擇及舉例1. 城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)采用不同壓力級制的原因城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)不僅應保證不間斷地、可靠地給用戶供氣，保證系統(tǒng)運行管理安全，維修簡便，而且應考慮在檢修或發(fā)生故障時，關斷某些部分管段而不致影響其他系統(tǒng)的工作。因此，在城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)中，有選用不同壓力級制的必要。具體講有以下原因：(1) 經(jīng)濟性。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，以節(jié)省管材。如由城市的某一地區(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)用戶，可敷設壓力較高的專用輸氣管線。當然管網(wǎng)內燃氣的壓力增高后，輸送燃氣所消耗的能量也隨之增加。(2) 各類用戶對燃氣壓力的不同需求。如居民用戶和小型公共建筑用戶需要低壓燃氣，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。(3) 消防安全要求。在城市末改建的老區(qū)，建筑物比較密集，街道和人行道都比較狹窄，不宜敷設高壓或中壓A管道。此外，由于人口密度較大，從安全運行和方便管理的觀點看，也不宜敷設高壓或中壓A管道，而只能敷設中壓B和低壓管道。同時大城市的燃氣輸配系統(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)原先設計的燃氣管道的壓力，大都比近期建造的管道的壓力低。2. 燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的選擇城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)壓力級制的選擇，應根據(jù)燃氣供應來源、用戶的用氣量及其分布、地形地貌、管材設備供應條件、施工和運行等因素，經(jīng)過多方案比較，擇優(yōu)選取技術經(jīng)濟合理、安全可靠的方案。無論是舊有的城市還是新建的城市，在選擇燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)時，主要應考慮的因數(shù)有： (1) 氣源情況：燃氣的種類和性質、供氣量和供氣壓力；燃氣的凈化程度和含混量；氣源的發(fā)展或更換氣源的規(guī)劃情況。 (2) 城市規(guī)模、遠景規(guī)劃情況、街區(qū)和道路的現(xiàn)狀和規(guī)劃以及用戶的分布情況。 (3) 原有的城市燃氣供應設施情況。 (4) 不同類型用戶對燃氣壓力的要求。 (5) 用氣的工業(yè)企業(yè)的數(shù)量和特點。 (6) 儲氣設備的類型。 (7) 城市地理地形條件、城市地下管線和地下建筑物、構筑物的現(xiàn)狀和改建、擴建規(guī)劃。 設計城市燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)時，應全面綜合考慮上述諸因數(shù)，進行技術經(jīng)濟比較，選用技術可行、工作可靠、經(jīng)濟合理的最佳方案。3. 城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)的分類(1) 單級管網(wǎng)系統(tǒng)只有一個壓力級制，即僅用一級壓力的管網(wǎng)輸送、分配和供應燃氣的系統(tǒng)。過去多指低壓單級系統(tǒng)。單級系統(tǒng)示例優(yōu)點：供應系統(tǒng)簡單，維護管理方便；不需要壓送設備，輸配費用小。缺點：由于供氣壓力低，致使管道直徑較大，一次投資費用較高；用戶壓力波動大。適用范圍：用氣量較小，供氣范圍為23公里的城鎮(zhèn)和地區(qū)。當供應范圍較大時，必須采用很大口徑的管網(wǎng)，這就使輸送單位體積燃氣的投資和金屬耗量急劇增加，是不經(jīng)濟的。(2) 中低壓兩級制管網(wǎng)系統(tǒng)低壓氣源廠和儲氣罐供應的燃氣經(jīng)壓縮機加至中壓，由中壓管網(wǎng)輸氣，再通過區(qū)域調壓器調至低壓，由低壓管道供給燃氣用戶。在系統(tǒng)中設置儲配站以調節(jié)小時用氣不均勻性。中低兩級制管網(wǎng)系統(tǒng)的特點是：因輸氣壓力高于低壓供氣，輸氣能力較大，可用較小的管徑輸送較多數(shù)量的燃氣，以減小管網(wǎng)的投資費用。只要合理設置中低壓調壓器，就能維持比較穩(wěn)定的供氣壓力。輸配管網(wǎng)系統(tǒng)有中壓和低壓兩種壓力級別，而且設有壓縮機和調壓器，因而維護管理復雜，運行費用較高。由于壓縮機運轉需要動力，一旦儲配站停電或其他事故，將會影響正常供氣。因此，中壓供氣及二級制管網(wǎng)系統(tǒng)適用于供應區(qū)域較大、供氣量也較大、采用低壓供氣方式不經(jīng)濟的中型城鎮(zhèn)。中壓B低壓二級管網(wǎng)系統(tǒng) 氣源是人工燃氣，用低壓儲氣罐儲氣。中壓B低壓二級管網(wǎng)系統(tǒng)從氣源廠生產(chǎn)的低壓燃氣，經(jīng)加壓后送入中壓管網(wǎng)，再經(jīng)區(qū)域調壓站調壓后送入低壓管網(wǎng)。設置在供氣區(qū)的低壓儲氣罐低壓時由中壓管網(wǎng)供氣，高峰時，儲氣罐內的燃氣輸送給中壓（經(jīng)加壓）或低壓管網(wǎng)。該系統(tǒng)特點是供氣范圍比單級系統(tǒng)大，采用低壓配氣，庭院管道在低壓下運行比較安全，但投資要比中壓單級系統(tǒng)大。一般適用于人口密集、街道狹窄的老城區(qū)。 中壓A低壓兩級管網(wǎng)系統(tǒng) 氣源為天然氣，用長輸管線末端儲氣。中壓A低壓兩級管網(wǎng)系統(tǒng)天然氣由長輸管線經(jīng)燃氣分配站送入該市，中壓A管道連成環(huán)網(wǎng)，通過區(qū)域調壓站向低壓管網(wǎng)供氣，通過專用調壓站向工業(yè)企業(yè)供氣。低壓管網(wǎng)根據(jù)地形條件可分成幾個互不連通的區(qū)域管網(wǎng)。該系統(tǒng)特點是輸氣干管直徑較小，比中壓B低壓二級系統(tǒng)節(jié)省投資。對于街道寬闊、建筑物密度較小的大中城市均可采用。(3) 高中低三級制管網(wǎng)系統(tǒng)高（次高）壓燃氣從氣源廠或城鎮(zhèn)的天然氣門站輸出，由高壓管網(wǎng)輸氣，經(jīng)區(qū)域高中壓調壓器調至中壓，輸入中壓管網(wǎng)，再經(jīng)區(qū)域中低調壓器調成低壓，由低壓管網(wǎng)供應燃氣用戶。 高中低壓三級制管網(wǎng)系統(tǒng)的特點是：三級系統(tǒng)通常含有中低壓兩級，另外一級管網(wǎng)是高壓或次高壓。高（次高）壓管道的輸送能力較中壓管道更大，所用管徑更小，如果有高壓氣源，管網(wǎng)系統(tǒng)的投資和運行費用均較經(jīng)濟。因采用管道儲氣或高壓儲氣罐，可保證在短期停電等事故時供應燃氣。因三級制管網(wǎng)系統(tǒng)配置了多級管道和調壓器，增加了系統(tǒng)運行維護的難度。如無高壓氣源，還需設置高壓壓縮機，壓縮費用高。因此，高中低壓三級制管網(wǎng)系統(tǒng)適用于供應范圍大，供氣量也大，并需要較遠距離輸送燃氣的場合，可節(jié)省管網(wǎng)系統(tǒng)的建設費用，用于天然氣或高壓制氣等高壓氣源更為經(jīng)濟。三級管網(wǎng)系統(tǒng)從長輸管線來的天然氣先進入門站經(jīng)調壓、計量后進入城鎮(zhèn)次高壓管網(wǎng)，然后經(jīng)次高中壓調壓站后，進入中壓管網(wǎng)，最后經(jīng)中低壓調壓站調壓后送入低壓管網(wǎng)。該系統(tǒng)通常只有在大城市、并要求供氣有充分保證時才考慮選用。(4) 多級管網(wǎng)系統(tǒng)氣源是天然氣，城市的供氣系統(tǒng)可采用地下儲氣庫、高壓儲氣罐站以及長輸管線儲氣。這種管網(wǎng)系統(tǒng)一般用在居民人口眾多的特大型城市，如北京、上海。多級管網(wǎng)系統(tǒng)如圖所示的城市管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力主要為四級，即低壓（圖中低壓管網(wǎng)和給低壓管網(wǎng)供氣的區(qū)域調壓站未畫出）、中壓B、中壓A和高壓B。各級管網(wǎng)分別組成環(huán)狀。天然氣由較高壓力等級的管網(wǎng)經(jīng)過調壓站降壓后進入較低壓等級的管網(wǎng)。工業(yè)企業(yè)用戶和大型公共建筑用戶與中壓B或中壓A管網(wǎng)相連，居民用戶和小型公共建筑用戶則與低壓管網(wǎng)相連。因為氣源來自多個方向，主要管道均連成環(huán)網(wǎng)，從運行管理來看，該系統(tǒng)既安全又靈活。平衡用戶用氣量的不均勻性可以由緩沖用戶、地下儲氣庫、高壓儲氣罐以及長輸管線儲氣協(xié)調解決。對于新建城市天然氣輸配系統(tǒng)，多采用高-中壓兩級系統(tǒng)及中壓單級輸配管網(wǎng)。前者適用于較大城市，其中高壓管道可兼作儲氣裝置，而具有輸、儲雙重功能。后者適用于中小城市。此兩系統(tǒng)中的中壓管道供氣至小區(qū)調壓裝置（箱）或樓棟調壓箱，天然氣實現(xiàn)由中壓至低壓的調壓后進入低壓庭院管和室內管。各小區(qū)或樓棟設調壓柜或設樓棟調壓箱。也可中壓管道直接進入用戶調壓器調壓，用戶燃具前的壓力更為穩(wěn)定。（某些國家允許）三、城鎮(zhèn)燃氣門站、儲配站和調壓站城鎮(zhèn)燃氣門站、儲配站和調壓站是城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)中的重要組成部分。城鎮(zhèn)燃氣門站一般具有接受氣源來氣并進行凈化、加臭、貯存、控制供氣壓力、氣量分配、計量和氣質檢測等功能。當接收長輸管線來氣并控制供氣壓力、計量，向城鎮(zhèn)、居民點和工業(yè)區(qū)供應燃氣時，稱之為門站。當具有儲存燃氣功能并控制供氣壓力時，稱之為儲配站。兩者在設計上有許多相似之處。調壓站則具有控制燃氣壓力的功能，一般城鎮(zhèn)燃氣輸配系統(tǒng)中不同壓力級制的管網(wǎng)需通過調壓站連接。（一）門站和儲配站城鎮(zhèn)燃氣門站是長距離輸氣干線或支線的終點站，城市、工業(yè)區(qū)管網(wǎng)的氣源站。門站規(guī)模依據(jù)區(qū)域天然氣規(guī)劃確定。儲配站是城市燃氣輸配系統(tǒng)中儲存和分配燃氣的設施。其主要任務是根據(jù)燃氣調度中心的指令，使燃氣輸配管網(wǎng)達到所需壓力和保持供氣與需氣之間的平衡。 按儲存燃氣形態(tài)分類，氣態(tài)儲存是我國目前廣泛用于調節(jié)用氣不均勻性的儲氣方式，分低壓儲存和高壓儲存兩種。 當城鎮(zhèn)采用低壓氣源，而且供氣規(guī)模又不是特別大時，燃氣供應系統(tǒng)通常采用低壓儲氣與其相適應，需建設低壓儲配站。低壓儲配站的作用：在用氣低峰時將多余的燃氣儲存起來，在高峰用氣時通過儲配站的壓縮機將燃氣從低壓儲罐中抽出送到中壓管網(wǎng)中，保證正常供氣。門站、儲配站工藝流程圖用氣低峰：調壓計量過濾器旋風分離器分輸站次高壓管道球罐加臭中壓管網(wǎng)調壓門站、儲配站工藝流程圖用氣高峰：中壓管網(wǎng)調壓二期儲配站次高壓管網(wǎng)加臭調壓計量過濾器旋風分離器分輸站（二）調壓站調壓站設于城市配氣管網(wǎng)系統(tǒng)中的不同壓力級制的管道之間，或設于某些專門的用戶之間，有地上式和地下式之分。站內主要設備是調壓器，其任務是按照用戶的需求，對管網(wǎng)中的天然氣進行調壓，以滿足用戶的需求。 調壓站的選址：負荷比較集中或大用戶位置減少輸配管網(wǎng)；避