城市燃气管网系统课件.ppt

单击此处编辑母版标,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,*,第三讲 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,,1,,城市燃气管网的分类及其选择,,城市燃气管道的布线,,工业企业燃气管网系统,,建筑燃气供应系统,,管材及其连接方式,,燃气管道的附属设备,第三讲 城市燃气管网系统,,,2,,第一节 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,,3,,一、燃气管道的分类,按用途分类,,按敷设方式分类,,按输气压力分类,,按管网形状分类,,,,,,4,,(一)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，主要指街区干管庭院管道,,用户引入管,——将燃气从庭院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5,,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6,,(二)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7,,(三)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A 0.8

9,,(四)按管网形状分类,,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,,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10,,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,,11,,（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,,12,,（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,,13,,1、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,,,14,,单级系统示例,,15,,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16,,2、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,,,17,,,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18,,中压A、低压系统,气源：天然气,,长输管线末段储气,,19,,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20,,3、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21,,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)投资大在各种输配管网系统中,以三级系统造价最高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22,,4、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23,,,24,,上述各种管网系统，均设有低压管网采用区域调压站向低压环网供气目前，低压管网主要针对于以固体燃料干馏煤气为气源的城市此时，多采用中压B-低压两级管网当原有人工燃气输配系统改输天然气时，原有人工燃气大多采用中低压系统且为中压 B 级，一般加以改造后可予以利用，天然气经区域中低压调压站调压后进入低压分配干管、低压庭院管与室内管特点：低压管网覆盖面大，有的街道可能同时出现中压管道和低压管道，区域调压站供应户数比较多，用户燃具前压力波动范围大25,,对于新建城市天然气输配系统，多采用,高-中压两级系统,及,中压单级输配管网前者适用于较大城市，,其中高压管道可兼作储气装置，而具有输、储双重功能后者适用于中小城市此两系统中的中压管道供气至小区调压装置（箱）或楼栋调压箱，天然气实现由中压至低压的调压后进入低压庭院管和室内管。

各小区或楼栋设调压柜或设楼栋调压箱也可中压管道直接进入用户调压器调压，用户燃具前的压力更为稳定26,,1,2,3,4,5,1-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,,27,,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,,28,,压力较高，在输送同等气量的条件下，与低压管网相比不仅减小了管径，节省管道投资，而且增大了供气范围管网的布置完全避免了一条街道同时附设两条不同压力的管道，而且还取消了中低压调压器，从而节省了管网投资燃具前的压力波动范围小、热效率高、燃烧效果好，管网运行水力工况较好由于来气压力较高，因此输配系统不需要加压，供气过程基本不需要电能，停电时仍可正常供气，故该系统供气的可靠性和稳定性优于其它管网系统中压管网的材质可采用钢管、塑料管，其耐压强度高，可采取提高输气压力的方法来增加输气能力，满足用气量中压一级输配管网系统的优点：,,29,,高-中压两级系统一般较高-中-低压三级系统可节省投资30%；而且能保证用户燃具前压力稳定，提高热效率；调压器体积减小，节约城市用地。

适用于新建天然气管网的大、中、小城市30,,,31,,（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,,32,,（四）燃气管网系统的选择,1、应考虑因素,,a、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,,b、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,,,33,,c、原有的城市燃气供应设施情况,,d、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,,e、用气的工业企业的数量和特点,,f、储气设备的类型,,34,,h、城市地理、地形条件，天然和人工障碍物的情况,,,i、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j、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35,,针对常输管线来的天然气：,a、具有压力高的特点，应充分利用该压力b、,对于大中型城市，由于用气量多面广，为安全供气，在城市周边设置高压或次高压环线或半环线，经多个调压站向城市供气，该高压或次高压管道往往兼作储气，即具有输、储双重功能。

36,,c、当天然气压力大于2.0MPa时，因储罐运行压力一般为1.6MPa，采用管道储气较储罐储气经济长输管道末段储气,,高压管道,,管束储气,由于四级地区地下燃气管道压力不宜大于,1.6MPa,，高压管道一般设置在中心城区边缘对于要求供气压力较高的用户（如发电厂）可由高压或次高压管道直接供气37,,d、对于中小城市，中压单级管网系统为首选e、当部分城区因道路、建筑等状况，特别是未经改造的旧城区，从安全考虑可局部采用中低压输配系统f、原有人工燃气中低压输配系统改输天然气时需经改造，但压力级制不变，大多为中压B与低压因此同一城区有可能存在两种压力级制38,,城镇燃气输配系统方案设计示例：,示例,1,大型城市,,,远期规划人口,980,万人；气化人口,784,万人；,,由四条长输管线从四个气源供应天然气，来气压力,6.0MPa,以上；,,有需高压的大型工业用户及电厂；,,部分城区存在人工燃气中低压系统；,,年用气量：,远期平衡日与时不均匀性所需储气量为,272x10,4,m,3,,,39,,输配系统方案：,共设四个门站；,,城市输配系统为高中压与高中低压系统，后者主要为原人工燃气已形成的中低压系统转供天然气；,,储气设施采用高压管道；,高压管道由内外两半环线构成，近期建设内环，远期建设外环。

高压内环线长,123 . 52km,．设计压力,2 . 5MPa,，高压内环的储气能力为,89,×,10,4,m,3,大型工业用户由高压内环直接供气高压外环全长,195km,，考虑储气功能须对运行压力进行技术经济分析40,,,41,,中压管网具有两种压力级制，即中压,A ( 0.4MPa,）与中压,B,（,<0.15MPa ),，后者为原有人工燃气中压管网新建中压,A,管网管径不大于,DN400,时采用,ERW,直缝焊接钢管、管径大于,DN400,时采用螺旋缝埋弧焊接钢管,.,,42,,,43,,示例,2,中型城市,,气化人口,34,万人，居民气化率为,80%,；,,由天然气长输管线向门站供气；,月调峰所需储气量为,563 .4,×10,4,m,3,,，占年用气量的,4.5%,，其由上游供方解决日与小时所需储气量为,120670m,3,，占计算月平均日用气量的,30%,44,,输配系统方案：,采用单级中压系统；,,在门站内设球罐储气 注：,表中数据按设计压力 1 .7MPa，允许最高工作压力1.62MPa考虑45,,,中压管网运行压力采用,0.3MPa,，为留有输配潜力，设计压力为,0.4MPa,，中压管网末端压力不低于,0.05MPa,。

46,,,47,,示例,3,小型城市,近期由压缩天然气槽罐车供气，建供气站一座；,,远期由长输管道供天然气，建门站一座；,,输配管网为单级中压；,,远期由长输管道末端储气，近期由罐车平衡供气平衡不均匀性；,,,由于远期长输管道与门站位置不确定性，以及城市干管须保证水力工况稳定，中压干管采用等管径，并形成两个环；,,,按远期气量设计，设计压力,0.4MPa,，采用,PE,管48,,,,,49,,第二节,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,,,路由 管道平面 纵、横断面管位 穿越障碍物,,50,,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51,,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52,,二、 高、次高压管网的平面布置原则,,1、高压、次高压输气管网的功能,输气、储气双重功能，并通过调压站向中压管网各环网配气,2、布置的原则,① 服从城市总体规划，遵守有关法规与规范，考虑远、近期结合，分期建设② 结合门站与调压站选址管道沿城区边沿敷设，避开重要设施与施工困难地段不宜进入城市四级地区，不宜从县城、卫星城、镇或居民区中间通过③ 尽可能少占农田，减少建筑物等拆迁除管道专用公路的隧道、桥梁外，不应通过铁路或公路的隧道和桥梁53,,④ 对于大型城市可考虑高压管道成环，以提高供气安全性，并考虑其储气功能⑤ 为方便运输与施工，管道宜在公路附近敷设⑥ 应作多方案比较，选用符合上述各项要求，且长度较短、原有设施可利用、投资较省的方案地下高压管道与建筑物的水平净距应根据所经地区等级、管道压力、管道公称直径与壁厚加以确定在高压干管上应设置分段阀门，其最大间距（ km ）取决于管段所处位置为主的地区等级，支管起点处也应设置阀门。

54,,三、中压管网的平面布置原则,,1、中压输气管网的功能,在高（次高）,-,中压或单级中压输配系统中都是输气主体向数量众多的小区调压箱与楼栋调压箱，以及专用调压箱供气从而形成环支结合的输气干管以及从干管接出的众多供气支管至调压设备中低压输配系统的中压管道，向区域调压站与专用调压箱供气，中压管道的密度远比上述两系统低2、布置的原则,① 服从城市总体规划，遵守有关法规与规范，考虑远、近期结合，分期建设55,,② 干管布置应靠近用气负荷较大区域、以减少支管长度并成环，保证安全供气，但应避开繁华街区各中压调压站出口中压干管宜互通在城区边缘布置支状干管，形成环支结合的供气干管体系③ 对中小城镇的干管主环可设计为等管径环，以进一步提高供气安全性与适应性④ 管道布置应按先人行道、后非机动车道，尽量不在机动车道埋设的原则⑤ 管道应与道路同步建设，避免重复开挖条件具备时可建设共同沟敷设56,,⑥ 在安全供气的前提下减少穿越工程与建筑拆迁量⑦ 避免与高压电缆平行敷设，以减少地下钢管电化学腐蚀⑧ 可作多方案比较，选用供气安全、正常水力工况与事故水力工况良好、投资较省，以及原有设施可利用的方案中压干管与支管阀门设置要求同次高压干管与支管。

地下中压管道与建筑物、构筑物、相邻管道之间所要求的最小水平净距参照规范57,,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；,对于含低压的输配系统：,,58,,有条件时，低压管道应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59,,对于高（次高）压-中压和中压一级输配系统：,一般起始于小区调压箱或楼栋调压箱出口至用户引入管或户外燃气表止，属街坊管范围呈支状分布，布置时可适当考虑用气量增长的可能性，并尽量减少长度。

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60,,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） 埋设在非车行道下时，不得小于0.6m；,,3） 埋设在庭院内时，不得小于0.3m；,,4） 埋设在水田下时，不得小于0.8m输送湿燃气的管道，应埋设在土壤冰冻线以下,,61,,2、管道的坡度及凝水缸的设置,输送湿燃气的管道，不论是干管还是支管，不可避免有冷凝水、轻质油或渗入的地下水，为了排除出现的液体，需在管道低处设置凝水缸，各凝水缸之间距，一般不大于500m管道应有不小于.003的坡度，且坡向凝水缸3、地下燃气管道与其它管道或构筑物之间的最小垂直间距应符合规范要求62,,4、燃气管道不得在地下穿过房屋或其他建筑物，不得平行敷设在有轨电车轨道之下，也不得与其他地下设施上下并置5、一般情况下，燃气管道不得穿过其他管道本身，如因特殊情况要穿过其他大断面管道（污水干管、雨水干管、热力管沟等）时，需征得有关方面同意，同时，燃气管道必须安装在钢套管内。

63,,五、燃气管道穿越铁路、河流等障碍物的方法,穿越铁路、电车轨道、公路、峡谷、沼泽以及河流的燃气管道，应用,钢管,可以采用,地上跨越,(即架空敷设)，也可采用,地下穿越,，需视当地条件及经济合理性而定在城市，只有在得到有关单位同意的情况下，才能采用地上跨越而在矿区和工厂区，一般应采用地上跨越64,,1、穿越铁路,,,65,,,66,,2、穿越电车轨道和城市主要交通干线,,允许敷设在钢制的、铸铁的、钢筋混凝土的或石棉水泥的套管中对于穿过城市非主要干道，并位于地下水位以上的燃气管道，可敷设在过街沟内，如图所示67,,3、穿越河流,,,68,,4、跨越,,69,,,70,,第三节 工业企业燃气管网系统,一、工业企业燃气管网系统,,二、工业企业燃气系统的选择与布线,,三、车间燃气管网系统,,71,,一、工业企业燃气管网系统,⑴工厂引入管,,⑵厂区管道,,⑶车间管道,,⑷总调压站,,⑸车间调压站,,⑹用气计量装置及控制系统,1.工业企业燃气管网系统的组成,,72,,①引入管：城市燃气管网至工厂围墙之间的管道；,,②引入管上设总阀门；,,总阀门的位置：厂界外，便于观察、靠近城市燃气管道；,,与建筑红线或建筑物外墙的距离应不小于2m。

③,每个工厂只设一个引入口，对不允许停气的大型工厂，可采用有几个引入口的环网④,若设总调压站，总阀门、调压装置、计量装置设在一起对于引入管：,,73,,2、工业企业的气源,工业企业用户一般由城市中压或高压管网供气；,,若用气量小且用气压力为低压的用户可由低压管网供气大型企业用户可由专线直接由分配站或长输管线直接供气74,,3、管网系统分类,一级系统,二级系统,,工业企业低压一级管网系统,,工业企业高中压一级管网系统,,管网系统,（1）一级系统,所有的厂区管道和车间燃气管道压力级制相同,,75,,,76,,①,工厂引入管直接和城市低压管网相连；,,②适合于小型工业企业用户；,,③工厂的用气不会对同一管网上的居民用户产生影响各车间分别计量；,①,工业企业低压一级管网系统,,,77,,,78,,①工厂引入管与城市中压或高压管网相连；,,②引入口设总调压站，压力值由设计给定，计量装置设于总调压站；,,③全厂所用燃气压力相同；,②,工业企业高中压一级管网系统,,③一级系统的,特点,①燃气用量可以统一计量，也可以按车间分别计量；,,②车间分布紧凑，连接管路较短；,,适用于设备对燃气压力要求不高的场合。

79,,2、二级系统,,,80,,通过总调压站与城市高压或中压管网相连；,,部分车间通过调压站直接供气；,,部分车间设单独的调压站；,,用气量通过总表计量；,,81,,,82,,,无总调压站，各车间分别调压；,,用气量统一计量；,,压力稳定，不受其它车间工作的影响83,,二、工业企业燃气系统的选择与布线,⑴接入网的压力等级；,,⑵需用燃气压力等级；,,⑶用气场所的分布；,,⑷用气量及用气规模；,,⑸与其它管道的关系及管理维修条件1.系统的选择应考虑的因素：,,84,,2.厂区燃气管道的布线原则,敷设方式：可以架空，也可以埋地，多采用架空方式；,,,此时须考虑温度补偿厂区燃气管道的末端应设放散管，以便于在检修时吹扫管道中的燃气危险场所的禁忌,,管道的接地；,,排水器；,,架空管道的净高；,,与其它管道、电线、管沟等的关系；,,85,,三、车间燃气管网系统,,①进入车间的燃气管道上应设总阀门,,②阀门一般设在室内，重要的车间室外也设；,,③阀门的位置：便于检查和维修,,④安装高度；,不超过1.7米,,,⑤阀门型式：明杆式闸阀,1.阀门的设置,,86,,架设高度，不低于2.0米,,与火焰，危险品的关系；,,架设方式：架空或地沟,,湿气管路的坡向及坡度；,,管路的连接方式：小管径螺纹连接，大管径法兰连接。

2.管路的设置,,87,,,88,,,89,,第四节 建筑燃气供应系统,建筑燃气供应系统的构成,,高层建筑燃气供应系统,,,用户引入管和室内燃气管道两部分统称为建筑燃气供应系统，,系统范围一般从引入管距建筑物外墙皮2米处开始至灶具或燃烧器 90,,一、建筑燃气供应系统构成,低压系统,,中压进户表前调压系统,,91,,构成,用户引入管,,立管,,水平干管,,用户支管,,燃气计量表,,用具连接管,,燃气用具,,92,,1、,用户引入管,庭院管道与室内管网的连接管道，可采用地下引入式或地上引入式，一般引入厨房，不便时还可以引入楼梯间或阳台1）地上引入,燃气管道在墙外伸出地面，然后穿过外墙进入室内适用于有密闭地下室的建筑物可,分为地上低立管引入法和地上高立管引入法在北方冰冻地区，对墙外管段需采取保温措施93,,,94,,燃气管道在地下穿过,墙基础后,沿墙垂直升起，从室内地面伸出,2）地下引入,,95,,引入管无论穿越外墙还是墙基础，都要附设在,套管,内加以保护从系统设计上，通常是以一个楼梯单元为单位，又可分为,单户引入,和,单元引入,对于一梯几户（2~4）的楼型，若每一户都设引入管，称作单户引入；如果一个单元只设一条引入管，称为单元引入。

当采用单元引入时，不同立管之间用水平盘管相连一般设在2楼96,,燃气立管就是接于引入管上，穿过楼板贯通各厨房的垂直管一般敷设于厨房或走廊内立管的第一层处设阀门上下设清扫口，上清扫口设在带丝堵的三通处，下清扫口应设,10~20cm,的存污管立管与各层楼板接触的地方设套管，套管与燃气管道之间用沥青和油麻填塞立管在一幢建筑中，一般不改变管径，直通上面各层2,、立管,,97,,3、,用户支管,用户支管是连接在立管上，通向各个厨房的用户分支管道通过用户支管，立管中的燃气分流到各厨房支管上设燃气表和表前阀；,,气表为最高点；坡向立管和燃具，以保护燃气表支管在厨房内的高度不低于,1.7m,；,,支管穿墙应有套管98,,4、,用具连接管,用户支管与灶具之间的一段垂直管线称为用具连接管，又称作下垂管，下端装设单头或双头煤气旋塞其上的旋塞应距地面,1.5m,左右99,,室内管道应为明管敷设；,,室内管道不能穿过卧室、浴室、地下室等；,,采用低压流体输送钢管，并尽量采用镀锌钢管；,,由于室内管道的管径小，压力低，一般采用螺纹连接100,,二、高层建筑燃气供应,系统（8~20层）,,高层建筑的沉降问题,,高层建筑高程所引起的附加压头,,补偿管道的温度变形,,101,,1、高层建筑的沉降问题,引入管处安装伸缩补偿接头以消除建筑物沉降的影响,,,伸缩补偿接头种类,,波纹管接头,,套筒接头,,软管接头,高层建筑自重大，沉降显著，容易在引入管处造成破坏。

102,,2、高层建筑高程所引起的附加压头,燃气与空气的密度不同，因此燃气在管道内流动时，可引起附加压头，是燃气重力与所受浮力共同作用的结果附加压头具有方向性如果附加压头过大，可能会造成燃气前压力过高，超过它的正常工作范围必须采用一定措施，消除附加压头计算公式：,附加压头向上,附加压头向下,动力,阻力,,103,,消除附加压头的措施,选择适当的燃气立管管径或在燃气立管上增加截流阀；,,在燃气立管上设置低,—,低调压器，消除楼层的附加压头在立管上每各,7~8,层设一个调压器，较少采用）,,用户表前设置低,-,低压调压器；,,,104,,3、补偿温差产生的变形,补偿办法,,管道两端固定，中间安装吸收变形的挠性管或波纹管补偿装置管道补偿量=0.012L(t安装-t运行),高层建筑燃气立管管道长、自重大、需在立管底部设置支墩,,105,,,106,,第五节 管材及其连接方式,燃气工程主要使用钢管、铸铁管和塑料管近年来新兴管材有；铅塑复合管和刚骨架塑料管一、钢管,分类,无缝钢管,焊接钢管,,低压流体输送用焊接钢管钢板卷制直缝电焊钢管,,螺旋缝电焊钢管,有缝钢管,,107,,1、无缝钢管,材料,：,一般采用普通碳素钢、优质碳素钢、低合金结构钢制造。

加工方法,：,热扎（,5~200mm,）和冷轧,(32~630mm),,特点,：性能较好：机械强度高，能承受较大的内压力和外压力；价格较高，多用于重要地段受压不开裂）,,108,,2、焊接钢管,,①,低压流体输送用焊接钢管,属于直焊缝钢管，又称水煤气管（即原水、煤气输送钢管）,,材质：,焊接性较好的低碳钢特点：,管壁有一条纵向焊缝种类：,白铁管,-----,表面镀锌,,黑铁管,-----,不镀锌,,规格：,,DN 6,～,150,mm,,,长度,4,～,12m,,109,,②,螺旋缝电焊钢管,将钢带按一定的螺旋线的角度（又称成型角）卷成钢坯，然后将管缝焊接起来而制成优点：生产效率高，可用较窄的钢带生产大口径管，并且有较高的耐压能力缺点：,因此焊缝长度长使产生焊接缺陷的可能性增加主要用于石油、天然气的运输管线，城市煤气管道也有应用110,,③,钢板卷制直缝电焊钢管,制造方法：中厚钢板采用直缝卷制，以电弧焊方法焊接而成优点：,直缝高频电阻焊钢管（ERW）,,直缝双面埋弧焊钢管（LSAW）,价格上：直缝双面埋弧焊钢管（LSAW）>螺旋缝埋弧焊钢管>,直缝高频电阻焊钢管（ERW）,,111,,3、钢管的优缺点,,优点：,品质均匀，强度高，交好的塑、韧性，承受冲击和振动荷载能力较强，可焊接，便于安装。

缺点：,金属耗量大，易腐蚀，维修费用高埋地年限在,20,年左右，绝缘防腐,30,年纯铁不易腐蚀 ）,,112,,4、钢管的连接方法,,钢管可以用螺纹、焊接和法兰进行连接室内管道管径较小，压力较低，一般采用螺纹连接；,,室外输配管道以焊接连接为主；,,设备与管道的连接常用法兰连接按美国石油协会划分管道的标准，可分为X52、X60、X65、X70、X80、X90、X100六个等级，实际生产中以前四种为主我国已能生产X70、X80级钢管管材113,,二、铸铁管,灰口铸铁：,,,,,球墨铸铁：,含碳量较高（2.7％～4.0％），碳主要以片状石墨形态存在，即是自然界本身所拥有的断口呈灰色，简称灰铁20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，其综合性能接近于钢，将灰口铸铁铁水经球化处理后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁比普通灰口铸铁有较高强度、较好韧性和塑性所谓“以铁代钢”，主要指球墨铸铁114,,,优点：,使用年限长（60年以上）耐腐蚀，生产简便，成本低缺点：,质脆容易折断，可焊性差，动荷载较大的地段（如交通繁忙处）和管内压力大于2kgf/cm2处不能使用接口改进施工方便很多）,灰口铸铁的优缺点：,,115,,球墨铸铁的优点：,耐腐蚀，管材的电阻是钢的埋地电化学腐蚀,5,倍，加之机密封圈的绝缘作用，大大降低了埋地电化学腐蚀。

机械性能除延伸率外与钢管接近可焊性差，采用机械柔性接口目前已采用至中压,A,的输配系统116,,三、塑料管,热固性环氧树脂管（即通称玻璃钢管）,,热塑性塑料管,,热塑性塑料管：这一类管材中有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、醋酸-丁酸纤维素（AB）、聚酰胺（PA，俗称尼龙）、聚丁烯（PB）、聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）等材料做成的塑料管117,,目前各国使用最多的是聚乙烯（PE）管高密度（ρ>0.942g/cm,3,）；,,中密度（ρ=0.930~0.942g/cm,3,）；,,低密度（ρ=0.910~0.930g/cm,3,）,,高密度聚乙烯管（,HDPE,管）由于在性能和价格上具有优势，因此被广泛用于城镇燃气管道上118,,优点,耐腐蚀性能好、质轻、便于施工（接口少，不用全部开槽，替换铸铁管或钢管时废管不必挖出，将PC管封在其中即可）气密性好、可盘卷等缺 点,机械强度低（<0.4MPa）、强度受温度影响大（低温质脆，高温质软）、受芳香烃影响（吸收以苯为主的芳香烃化合物，产生溶胀现象，强度降低）、易氧化老化（氧气紫外线）,,,119,,连接方式,粘结连接：采用专用树脂胶粘剂,,热熔连接：专门的加热模具,,电熔连接：电熔机,需专门的管件,,不需要管件,,120,,塑料管—电热熔对接管件,塑料管—热熔对接管件,,121,,四、管材的选用,1、高压与次高压管道选用,高压与次高压管道直径大于,150mm,时，一般采用焊接钢管；直径较小时采用无缝钢管，应通过技术经济比较决定,钢种,及,制管,类别。

注：设计压力1.6MPa，公称管径200mm,采用较普遍的是,直缝电阻焊钢管（ERW），直径较大时采用,直缝埋弧焊钢管或螺旋缝埋弧焊钢管122,,1、中压与低压管道选用,钢管、球墨铸铁、PE管,,123,,,124,,可见，,400mm,以下的聚乙烯管较钢管占有优势125,,第六节 燃气管道的附属设备,一、阀门,启闭管道或调节内介质流量的设备，燃气管网系统要求阀门启闭迅速、密封性能好、机械强度高、转动灵活、维修保养方便、经济合理等燃气管道上常用的有闸阀、旋塞阀、截止阀、球阀和,,蝶阀等126,,1、闸阀,定义：,闸板启闭方向和闸板平面方向平行的阀门,,特点：,流体沿直线通过阀门，所以阻力小，启闭力较小；燃气可反方向流动但结构复杂，体积大，当存在杂质和异物时，关闭受到阻碍，造成应该停气的管段不能完全关闭127,,,128,,2、旋塞阀,定义：,靠旋转具有孔道的阀芯启闭阀门特点：,结构简单，外形尺寸小，启闭迅速和密封性能好，但密封面易磨损，启闭用力较（启用时有时得用钳子）大，适用于小管径管道上，常见于室内燃气管道上129,,,130,,定义：,阀瓣启闭时移动方向与阀瓣平面垂直特点：,结构简单，密封性好，制造维修方便，但阻力较大，且不能适应气流方向改变。

主要用于管道的节流，安装时需注意方向3、截止阀,,131,,,132,,定义：,利用偏心或同心轴阀瓣的旋转进行启闭特点：,体小轻巧，拆装容易，操作灵活轻便，结构简单，造价低廉，但关闭严密性较差在半启闭状态下阀瓣受力较好，适用于流量调节4、碟阀,,133,,,134,,定义：,阀杆上连接一个具有孔道的球体芯，靠旋转球体芯启闭阀门特点：,结构简单，体积小，阻力小，球体芯上孔道直径与其连接的管道内径相等长输管线上清管经过处的阀门必须用球阀缺点是球体制造及维修难度大5、球阀,,135,,,136,,以下情况必须设置阀门：,,1、气源厂出厂管道的起点处 2、中压管道各支管处,,3、储配站进出口管道处 4、调压室进出口管道处,,5、中压管道过河管的两侧 6、中压管道穿过铁路两侧,,7、中压管道每隔2km设分段阀门 8、低压管道不设阀门,,137,,二、补偿器,1、作用：,消除涨缩应力；方便阀门拆卸,,2、安装位置：,阀门下侧（按气流方向）,,3、安装长度：,不受力时的实际长度,,4、常见种类：,钢制波形补偿器、橡胶-卡普隆补偿器,,138,,波形补偿器,波形补偿器,补偿量：10mm,,139,,补偿量较大，拉伸时为,150,mm,，压缩时为,100,mm,，且在纵横方向都能变形,,多用于山区、坑道和多地震地区的中、低压燃气管道上。

140,,三、排水器,作用：排除燃气管道中的冷凝水、轻质油管道附设时应有一定的坡度，以便在低处设排水器排水器的间距，要视燃气中的含水量、含油量而定根据管道中燃气压力的不同，排水器分为不能自喷和能自喷两种141,,,142,,,143,,四、放散管,作用：,排放管道内部的空气或者燃气在管道投入运行时，利用放散管排出管内的空气；在管道和设备检修时，利用放散管排出管内的燃气设在阀门井中，在单向供气的管道上安装在阀门之前；在环网中，由于燃气流动方向不定，所以阀门前后都应该安装放散管144,,,145,,为保证管网的安全与操作方便，地下燃气管道上的阀门一般都设在阀门井中阀门井要坚固、防水，并且要有一定的空间供人进去检修五、阀门井,,146,,。