城市輸配系統指從氣源到用戶間的所有的輸送和分配儲存設施與管網的總稱,包括管網、儲配站、調壓站、液化石油氣瓶裝供應站等。
1.壓力級制
城市燃氣輸配管道的壓力可分為四級,具體見表3-4-5。
2.長輸管線
天然氣和人工燃氣可通過長距離管線輸送至城市或其他用氣地區。長輸管線一般采用鋼管。天然氣長輸管線的壓力可分為3級,一級:P≤1.6(MPa),二級:1.6
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長輸管線線路選擇的原則為:
線路盡量通過開闊地帶和地勢平坦地區,立求取直,轉折角不應小于120。線路避免穿越礦藏區、風景名勝區、歷史保護區、需要灌溉的種植園。選擇有利地形,避免不良工礦地質階段。
(1)輸氣管網
城市燃氣管網按布局方式分,有環狀管網和枝狀管網系統。環狀管網系統可靠性高。城市燃氣管網按不同的壓力級制分類,分為一級管網系統、二級管網系統、三級管網系統和混合管網系統等四類。
1) 一級管網系統。只有一個壓力級制的城市燃氣管網系統稱為一級管網系統。低壓一級管網系統供氣安全可靠,節省電能和維護費用,但管道一次投資費用高,燃燒效率低,只適用于供氣范圍為2 -3 km的較小的城市和地區。中壓一級管網系統管道投資節省,燃燒效率高,但供氣安全性差,易發生漏氣事故,適用于新城區或安全距離可以保證的地區。
2)二級管網系統。具有中壓和低壓兩個壓力級制的城市地下管網系統稱為二級管網系統。供氣安全性高,安全距離易保證,但增加管道長度,投資贊用高。其中天然氣中壓B二級管網適用于城市中街道狹窄、房屋密集的地區。
3)三級管網系統。具有高、中、低三個壓力級制的城市地下管網系統稱為三級管網系統。其供氣可靠性高,管網中還可儲存一定數量的燃氣,但系統復雜,投資大。
4)混合管網系統。在一個城市管網系統中,一、二、三級管網系統同時存在兩種以上系統的稱為混合管網系統。
后兩個系統適用于情況復雜的大、中城市。
燃氣管網系統的分類如表3-4-6所示。
(2)城市燃氣管網形制的選擇
在選擇輸配管網的形制時,主要考慮管網彤制本身的優、缺點和城市的綜合條件等。
1)供氣可靠性。供氣可靠性取決于管網系統的干線布局,環狀管網的可靠性大于枝狀管網。
2)供氣的安全性。管網的壓力高、低影響到管網韻安全性,尤其是庭院管兩的壓力不宜過高。
3)供氣適用性。供氣適用性主要由用戶至調壓器之間管道的長度決定,用戶至調壓設備遠近不同會導致用戶壓力的不同,中壓一級管網的供氣能夠保證大多數用戶壓力相同,有較好的供氣適用性。
4)供氣的經濟性。供氣經濟性取決于管網長度、管徑大小、管材費用、壽命以及管網的維護管理費用。
5)氣源的類型。對天然氣氣源和加壓氣化氣源,可以采用中壓A或中壓B一級管網以節省投資。對人工常壓制氣氣源,盡可能采用中壓B-級或中、低壓二級管網系統。
6)城市的規模。小城市可以采用一、二級混合系統,其輸氣壓力可以低些。
7)市政和住宅的條件。街道寬闊、新居住區較多的地區,可選用一級管網系統。
8)城市的自然條件。對于南方河流水域很多的城市,一級系統的穿、跨越工程量將比二級系統多,如何選用,應進行技術經濟比較后確定。
9)城市的發展規劃。對于新發展地區選用一級管網系統,采用較高的設計壓力。近期工程的管網系統,可以降低壓力運行,遠期負荷提高時,可將運行壓力提高,即可滿足需要。
3.城市燃氣管網的布置
(1)城市燃氣管網布置的一般原則
1)應結合城市總體規劃和有關專業規劃進行。在調查了解城市各種地下設施的現狀和規劃基礎上,才能布置燃氣管網。
2)管網規劃布線應貫徹遠近結合,以近期為主的方針,提出分期建設的安排,以便于設計階段開展工作。
3)應盡量靠近用戶,以保證用最短的線路長度,達到同樣的供氣效果。
4)應減少穿、跨越河流、水域、鐵路等工程,以減少投資。
5)為確保供氣可靠,一般各級管網應沿路布置。
6)燃氣管網應避免與高壓電纜平行敷沒,否則,感應電場對管道會造成嚴重腐蝕。
(2)高壓、中壓A管網管網布線原則
1)為保證應有的安全距離,高壓、中壓A管網宜布置在城市的邊緣或規劃道路上,高壓管網應避開居民點。
2)對高壓、中壓A管道直接供氣的大用戶,應盡量縮短用戶支管的長度。
3)連接氣源廠(或配氣站)與城市環網的枝狀干管,一般應考慮雙線,可近期敷設一條,遠期再敷設一條。
4)長輸高壓管線一般不得連接用氣量很小的用戶。
(3)中壓管網管網布線原則
1)中壓管網是城區的輸氣干線,網路較密,為避免施工安裝和檢修過程中影響交通,一般宜將中壓管道敷設在市內非繁華的于道上。
2)應盡量靠近調壓站,以減少調壓站支管長度,提高供氣可靠性。
3)連接氣源廠(或配氣站)與城市環網的支管宜采用雙線布置。
4)中壓環線的邊長一般為2-3 km。
(4)低壓管網管網布線原則
低壓管網是城市的配氣管網,基本上遍布城市的大街小巷,布置低壓管網時主要考慮網路的密度。低壓燃氣干管網絡的邊長以300m 左右為宜,具體布局情況應根據用戶分布狀況決定。
4.燃氣儲配站
為平衡燃氣負荷的日不均勻性和小時不均勻性,滿足各類用戶的用氣需要,必須在城市燃氣輸配系統中設置儲配站。
燃氣儲配站主要有三個功能:①儲存必要的燃氣量,以調峰;②使多種燃氣混合,達到適合的熱值等燃氣質量指標;③將燃氣加壓,保證輸配管網內適當的壓力。
對于供氣規模較小的城市,燃氣儲配站一般設一座即可,并可與氣源廠合設。儲配站站址選擇還應符合防火規范的要求,并應遠離居民稠密區、大型公共建筑、重要物資倉庫以及通信和交通樞紐等重要設施;并有較好的交通、煤電、供水和供熱條件;儲配站應少占農田、節約用 地并應注意與城市景觀等協調;儲配站的用地一般與罐容和儲罐的類型有關,占地0. 6-4. 8h㎡ 。
5.調壓站
(1)燃氣輸配管壓力
城市燃氣有多種壓力級制,各種壓力級制間的轉換必須通過調壓站來實現。調壓站是燃氣輸配管網中穩壓與調壓的重要設施,其主要功能是按運行要求將上一級輸氣壓力降至下一級壓力。當系統負荷發生變化時,通過流量調節,將壓力穩定在設計要求的范圍內。
(2)燃氣調壓站分類
1)調壓站按性質分為區域調壓站、用戶調壓站和專用調壓站。
區域調壓站是指連接壓力不同的城市輸配管網的調壓站:
用戶調壓站主要指與中壓或低壓管網連接,直接向居民用戶供氣的調壓站;
專用調壓站指與較高壓力管網連接,向用氣量較大的工業企業和大型公共建筑供氣的調壓站。
2)調壓站還可按調節壓力范圍分為高一中壓調壓站、高一低壓調壓站和中一低壓調壓站。接建筑形式分為地上調壓站、地下調壓站和箱式調壓站。調壓站自身占地面積很小,只有十幾平方米,箱式調壓器甚至可以安裝在建筑外墻上,但對一般地上調壓站和地下調壓站來說,應滿足一定的安全防護距離要求。
(3)調壓站布置原則
1)調壓站供氣半徑以0. 5km為宜,當用戶分布較散或供氣區域狹長時,可考慮適當
加大供氣半徑。
2)調壓站應盡量布置在負荷中心。
3)調壓站應避開人流量大的地區,并盡量減少對景觀環境的影響。
4)調壓站布局時應保證必要的防護距離。
6.液化石油氣瓶裝供應站
在條件允許時,液化石油氣應盡量實行區域管道供應,輸配方式為液化石油氣供應基地一站(或混氣站)一用戶。但在條件不允許的情況下(如居民密集的城市舊區),只能采用液化氣的瓶裝供應方式,此時需要設置液化石油氣的瓶裝供應站。瓶裝供應站的主要功能是儲存一定數量的空瓶與實瓶,為用戶提供換瓶服務。瓶裝供應站主要為居民用戶和小型公建服務,供氣規模以5000-7000戶為宜,一般不超過10000戶。當供應站較多時,幾個供應站中可設一管理所(中心站).
供應站的實瓶儲存量一般按計算月平均日銷售量的1.5倍計;空瓶儲存量按計算月平均日銷售量的1倍計;供應站的液化石油氣總儲量一般不超過10㎡ 。
瓶裝供應站的站址選址有以下要求:
1)瓶裝供應站的站址應選擇在供應區域的中心,以便于居民換氣。供應半徑一般不宜超過0. 5-1.0km。瓶裝供應站的瓶庫與站外建、構筑物的防火間距應符合規范要求。
2)有便于運瓶汽車出入的道路。液化石油氣瓶裝供應站的用地面積一般在500-600㎡。而管理所(中心站)面積略大,約為600-700㎡ 。
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