6.1一般规定
6.1.1本章适用于压力不大于4.0Mpa(表压)的城镇燃气(不包括液态燃气)室外输配工程的设计。
6.1.2城镇燃气输配系统一般由门站、燃气管网、储气设施、调压设施、管理设施、监控系统等组成。城镇燃气输配系统设计,应符合城镇燃气总体规划,在可行性研究的基础上,做到远、近期结合,以近期为主,并经技术经济比较后确定合理的方案。
6.1.3城镇燃气输配系统压力级制的选择,门站、储配站、调压站、燃气干管的布置,应根据燃气供应来源、用户的用气量及其分布、地形地貌、管材设备供应条件、施工和运行等因素,经过多方案比较,择优选取技术经济合理、安全可靠的文案。
城镇燃气干管的布置,应根据用户用量及其分布,全面规划,并宜按逐步形成环状管网供气进行设计。
6.1.4采用天然气做气源时,城镇燃气逐月、逐日的用气不均匀性的平衡,应由气源方(即供气方)统筹调度解决。
需气方对城镇燃气用户应做好用气量的预测,在各类用户全年的综合用气负荷资料的基础上,制定逐月、逐日用气量计划。
6.1.5在平衡城镇燃气逐月、逐日的用气不均匀性基础上,平衡城镇燃气逐小时的用气不均匀性,城镇燃气输配系统尚应具有合理的调峰供气措施,并应符合下列要求:
1 城镇燃气输配系统的调峰气总容量,应根据计算月平均日用气总量、气源的可调量大小、供气和用气不均匀情况和运行经验等因素综合确定。
2 确定城镇燃气输配系统的调峰气总容量时,应充分利用气源的可调量(如主气源的可调节供气能力和输气干线的调峰能力等)。采用天然气做气源时,平衡小时的用气不均所需调峰气量宜由供气方解决,不足时由城镇燃气输配系统解决。
3 储气方式的选择应因地制宜,经方案比较,择优选取技术经济合理、安全可靠的方案。对来气压力较高的天然气输配系统宜采用管道储气的方式。
6.1.6城镇燃气管的设计压力(P)分为7级,并应符合表6.1.6的要求。
6.1.6城镇燃气管设计压力(表压)分级
6.1.7燃气输配系统各种压力级别的燃气管道之间应通过调压装置相连。当有可能超过最大允许工作压力时,应设置防止管道超压的安全保护设备。
条文说明
6.1一般规定
6.1.1城镇燃气管道压力范围是根据长输高压天然气的到来和参考国外城市燃气经验制定的。
据西气东输长输管道压力工况,压缩机出口压力为10.0MPa,压缩机进口压力为8.0MPa,这样从输气干线引支线到城市门站,在门站前能达到6.0MPa左右,为城镇提供了压力高的气源。提高输配管道压力,对节约管材,减少能量损失有好处;但从分配和使用的角度看,降低管道压力有利于安全。为了适应天然气用气量显著增长和节约投资、减少能量损失的需要,提高城市输配干管压力是必然趋势;但面对人口密集的城市过多提高压力也不适宜,适当地提高压力以适应输配燃气的要求,又能从安全上得到保障,使二者能很好地结合起来应是要点。参考和借鉴发达国家和地区的经验是一途径。一些发达国家和地区的城市有关长输管道和城市燃气输配管道压力情况如表23。
但不是说城镇中不允许敷设压力大于4.0MPa的管道。对于大城市如经论证在工艺上确实需要且在技术、设备和管理上有保证,在门站后也可敷设压力大于4.0MPa的管道,另外门站前肯定会需要和敷设压力大于4.0MPa的管道。城镇敷设压力大于4.0MPa的管道设计宜按《输气管道工程设计规范》GB 50251并参照本规范高压A(4.0MPa)管道的有关规定执行。
6.1.3 “城镇燃气干管的布置,宜按逐步形成环状管网供气进行设计”,这是为保证可靠供应的要求,否则在管道检修和新用户接管安装时,影响用户用气的面就太大了。城镇燃气都是逐步发展的,故在条文中只提“逐步形成”,而不是要求每一期工程都必须完成环状管网;但是要求每一期工程设计都宜在一项最后“形成干线环状管网”的总体规划指导下进行,以便最后形成干环状管网。
6.1.4、6.1.5城镇各类用户的用气量是不均匀的,随月、日、小时而变化,平衡这种变化,需要有调峰措施(调度供气措施)。以往城镇燃气公司一般统管气源、输配和应用,平衡用气的不均匀性由当地燃气公司统筹调度解决。在天然气来到之后,城镇燃气属于整个天然气系统的下游(需气方),长输管道为中游,天然气开采净化为上游(中游和上游可合称为城镇燃气的供气方)。上、中、下游有着密切的联系,应作为一个系统工程对待,调峰问题作为整个系统中的问题,需从全局来解决,以求得天然气系统的优化,达到经济合理的目的。
6.1.4条所述逐月、逐日的用气不均匀性,主要表现在采暖和节假日等日用气量的大幅度增长,其日用量可为平常的2~3倍,平衡这样大的变化,除了改变天然气田采气量外,国外一般采用天然气地下储气库和液化天然气储库。液化天然气受经济规模限制,我国一般在沿海液化天然气进口地附近才有可能采用;而天然气地下库受地质条件限制也不可能在每个城市兴建,由于受用气城市分布和地质条件因素影响,本条规定应由供气方统筹调度解决(在天然气地下库规划分区基础上)。
为了做好对逐月、逐日的用气量不均匀性的平衡,城镇燃气部门(需气方),应经调查研究和资料积累,在完成各类用户全年综合用气负荷资料(含计划中缓冲用户安排)的基础上,制定逐月、逐日用气量计划并应提前与供气方签订合同,据国外经验这个合同在实施中可根据近期变化进行调整,地下储气库和天然气气井可以用来平衡逐日用气量的变化,如果地下储气库距离城市近,还可以用来平衡逐小时用气量的变化,这些做法经国外的实践表明是可行的。
6.1.5条所述平衡逐小时的用气量不均匀性,采用天然气做气源时,一般要考虑利用长距离输气干管的储气条件和地下储气库的利用条件、输气干管向城镇小时供气量的允许调节幅度和安排等,本规范规定宜由供气方解决,在发挥长距离输气干管和地下储气库等设施的调节作用基础上,不足时由城镇燃气部门解决。
储气方式多种多样,本条强调应因地制宜,经方案比较确定。高压罐的储气方式在很多发达国家(包括以前采用高压罐较多的原苏联)已不再建于天然气工程,应引起我们的重视。
6.1.6本条规定了城镇燃气管道按设计压力的分级
1 根据现行的国家标准《管道和管路附件的公称压力和试验压力》GB1048,将高压管道分为2.5<P≤4.0MPa和1.6<P≤2.5MPa两档,以便于设计选用。
2 把低压管道的压力由小于或等于0.005MPa提高到小于0.01MPa。这是考虑为今后提高低压管道供气系统的经济性和为高层建筑低压管道供气解决高程差的附加压头问题提供方便。
低压管道压力提高到小于0.01MPa在发达国家和地区是成熟技术,发达国家和地区低压燃气管道采用小于0.01MPa的有:比利时、加拿大、丹麦、西德、匈牙利、瑞典、日本等;采用0.0070~0.0075MPa有英国、澳大利亚、中国香港等。由于管道压力比原先低压管道压力提高不多,故仍可在室内采用钢管丝扣连接;此系统需要在用户燃气表前设置低-低压调压器,用户燃具前压力被稳定在较佳压力下,也有利于提高热效率和减少污染。
3 城镇燃气输配系统压力级制选择应在本条所规定的范围内进行,这里应说明的是:
1) 不是必须全部用上述压力级制,例如:
一种压力的单级低压系统;
二种压力的:中压B-低压两级系统;中压A-低压两级系统;
三种压力的:次高压B-中压A-低压系统;次高压A-中压A-低压系统;
四种或四种以上压力的多级系统等都是可以采用的。各种不同的系统有其各自的适用对象,我们不能笼统地说哪种系统好或坏,而只能说针对某一具体城镇,选用哪种系统更好一些。
2) 也不是说在设计中所确定的压力上限值必须等于本条所规定的上限值。一般在某一个压力级范围内还应做进一步的分析与比较。例如中压B的取值可以在0.010~0.2MPa中选择,这应根据当地情况做技术经济比较后才能确定。
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