城市燃气讲义.doc

城市燃气供应系统简介 城市燃气一般要经过制气、输配气等过程才能将燃气输送到终端用户被使用，而天然气从开采到使用要经过采、净、输、储、配五大环节。由矿区各气井来的天然气汇集到集气管网，经天然气处理厂处理（脱硫、脱水）后，进入干线输气管道，靠地层压力或加压输送至输气管沿线各配气站，进入配气管网，调压后供给各类用户。为了消除用户用气的不均衡性，采取各种类型的储气设施进行调节。矿区集气管网、干线输气管道和城市配气管网把采、净、输、储、配五大环节紧密地联系在一起构成一个密闭的、连续的、统一的系统，通称为天然气输气系统。 城市燃气输配系统一般由门站、输配管网、储气设施、调压设施、监控系统组成。 一、门站：建于干线输气管或其支管的终点，负责接受气源来气，进行除尘、计量、调压、加臭。按照城市供气的输配质量要求，控制和调节向城市供气的流量和压力。 燃气加臭 为了安全使用燃气，当它从管道和设备中泄漏出来时，应能使人马上就可以察觉到。为此，供给民用的燃气应该加入一种警戒物质，统称为臭味剂（或加味剂）。作为城市燃气的气源，如煤气、油制气、天然气和液化石油气多数含有硫化物，因此其本身都具有臭味。仅部分天然气有时不含有硫化物，一般都要求经过加臭后才进行输配使用。 加味也是一种管道检漏的方法。在检查时注入较多的加味剂，然后沿管道巡回检查，如果闻到加味剂的臭味，则可断定此处管道（或设备）遭破坏，操作人员就可找到具体的破裂部位进行修补。这种方法在过去是相当有效的。 燃气加臭有助于发挥社会公众在管道事故报警中的作用，是输配系统的重要安全措施之一。 《城镇燃气设计规范》（GB50028）要求城镇燃气加臭应符合下列要求： （1）加臭剂和燃料混合在一起后应具有特殊的臭味。 （2）加臭剂不应对人体、管道或与其接触的材料有害。 （3）加臭剂的燃烧产物不应对人体呼吸有害，并不应腐蚀或伤害与此燃烧产物常接触的材料。 （4）加臭剂溶解于水的质量分数不应大于2.5%。 （5）加臭剂应有在空气中能察觉的加臭剂含量指标。 经常使用的加臭剂是乙硫醇（C2H5SH）。它与金属氧化物起反应生成硫醇盐类，这是在输气管线中使加臭剂失效的主要原因之一。当输气管内壁上有大量的氧化物（铁锈）时，加臭的燃气有沿输气管长度逐渐失去气味的现象，因此，在燃气加味的起始阶段，通常需要提高加臭剂的单位耗量。 此外，也有的国家采用四氢噻吩（THT），三丁基硫醇（TBM）等作为加臭剂。 使用较为广泛的还有专门配制的或由含硫石油的馏分中得到的混合加臭剂。其中除含有硫醇外，还包括硫醚，二甲硫，二乙基硫化物及其它硫化物和二硫化物等。 当用乙硫醇做天然气的加臭剂时，其用量约为16～20mg/Nm3。对于含20%ＣＯ的工业用有毒燃气其用量约为230mg/Nm3。上述数值系指全年平均耗量。由于人们对气味的感受程度随温度升高而增大，故应按照季节改变加臭剂的用量。一年中最冷月份与最炎热月份单位耗量的比值大致为2︰1。同样的理由，气候炎热地带的加臭剂耗量应少于寒冷地区。 由于加臭剂多为硫化物，通常具有一定的腐蚀性，故添加量要适当。 当短期利用加臭剂来寻找地下管道的漏气地点时，加臭剂耗量可比上述定额高10倍。这是因为燃气经土壤漏失时，大部分加臭剂被土壤吸附而损失掉了。 有些国家在长输管线的起点站进行加臭，而另一些国家在长输管线末端的燃气分配站进行加臭，后者认为长输干管很少出现漏气，即使漏气也可采用其他办法很快发现。 燃气的加臭通常采用滴入式和吸收式装置。前者是把加臭剂直接放入主管道中，后者是使部分燃气进入加臭器，被蒸发的加臭剂饱和，然后再返回主管道进行混合。 二、输配管网：输配管网是城市燃气输配系统的基本组成部分，输配管网的基本任务是通畅地将气源输入的燃气输送到各个储气点、调压点、用气点，并保证沿程输气安全可靠。 1、管网的分类 城市配气管网按形状分为树枝状管网和环状管网，如图1和图2所示。前者适用于较小城镇和企业内部，它的特点是每个用气点和气体只来自一个方向。环状管网可由两个或多个方向供气，当管网局部发生故障时，不致造成全面中断供气，影响面小，可靠性高。此外，环状管网中气体的分布比较均匀，天然气可同时沿几条管线流动，因此，环状管网的直径可比树枝状管网小，但环状管网的长度要比树枝状管网长，投资也较大。选用什么样的管网取决于用气量的多少及对压力平稳性和供气可靠性的要求。 图1 树枝状管网 图2 环状管网 配气管网也可以按输气压力来分级。由于输气管道的气密性与其它管道相比，有严格的要求，漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。输气管道中的压力越高，管道接头脱开或管道本身出现裂缝的可能性和危险性越大。输气压力不同，对管道材质、安装质量、检验标准和运行