城市燃气输配管网系统及案例分析
城市燃气输配管网系统及案例分析
建环1421 刘森
1442102117
城市燃气输配系统是从气源到用户问一系列输送、分配、储存 设施和管网的总称。在这个系统中，输配设施主要有储配站、调压计 量站等，管网按压力不同分为高压管网、中压管网和低压管网。进行 城市燃气输配管网规划，就是要确定输配设施的规模、位置和用地， 选择输配管网的形式，布置输配管网并估算输配管网的管径.
城市燃气输配系统 常由城市燃气门站、燃气储配站、输配 管网（见燃气输配管线）、燃气调压站及调度管理（见城市燃气调度） 机构组成.
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一、燃气管道的分类
燃气管道可以根据用途、敷设方式和输气压力分类。
（一）、根据用途分类
1 长距离输气管道
2 城市燃气管道 分配管道；用户引入管；室内燃气管道
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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。
沿大街小巷布置密集的低压管网——城市的老区 主要街道的干管成环，其他为枝状——城市的新建区
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阀门： a.低压一般不设阀门 b.中压以上设阀门：分段阀门；分支阀门；调压站 进出口上；穿跨越两端。原则：非常必要的地方。
调压站： a.作用：降压、稳压。 b.区域调压站作用半径：供气点到零点的平均直线距离。 c.区域调压站在供气区的中心，地上单独建筑物。
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2城市燃气输配系统教程
中压燃气管道
A B
低压燃气管道
A
(二)按用途分类
燃气管道按其用途可分为输气干管、输配干管、配气支管和用气管道四类。
(1)输气干管 是指将燃气自门站(或气源厂)送至城市各高中压调压站的管道。
一般为高压和次高压管道。
(2)输配干管 即输送管和分配管的统称。因为城市中压燃气管道中，作为专 门的输送管道为数极少，在大多数情况下，输送管兼作分配管，故统称输配 干管。
调压站设于配气管网系统中的不同压力级制的管道之间，
或设于某些专门用户之前，其任务是将输气管网的压力调节 至下一级管网或用户所需的压力，并使调节后的压力保持稳 定。
六、地下储气库 地下储气库是用来调节城市季节用气不均匀性的。一般设 在城市周边地区。
第一节 城市燃气输配系统的组成
七、气化站
备来排出。安装在高、中压管道上的排水器，由于管道内压
力较高，积水(油)在排水管旋塞打开以后就能自行喷出。
4．放散管 放散管是一种专门用来排放管道中的空气或燃气的装臵。在管道投入运 行时利用放散管排空管内的空气，防止在管道内形成爆炸性的混合气体。 在管道或设备检修时，可利用放散管排空管道内的燃气。放散管一般也设 在阀门井中，在管网中安装在阀门的前后，在单向供气的管道上则安装在 阀门之前。
(1)钢管 常用的钢管有普通无缝钢管和焊接钢管，具有承载应力大、 可塑性好、便于焊接的优点。与其它管材相比，其耐腐蚀性 较差，必须采取可靠的防腐措施。
。
(2)铸铁管 铸铁管抗腐蚀性能很强。用于燃气输配管道的铸铁管，一般采用铸模 浇铸或离心浇铸方式制造出来的。灰铸铁管的抗拉强度、抗弯曲、抗冲击 能力和焊接性能均不如钢管好。
城市燃气输配管网系统的水力计算分析
城市燃气输配管网系统的水力计算分析摘要：本文主要介绍了城市燃气输配管网水力计算的意义和计算方法并以实例分析运用和验证了方法的使用。
关键词：燃气输配管网、水力计算。
1水力计算分析的意义管网的水力分析是城市管网科学管理的基础,其任务是在输入节点流量及管长、管材、管径的情况下了解管网各管段的实际流量分配,各节点的压力,以及气源的工作情况,即了解整个管网的实际运行工况,从而得到科学、精确的信息.这样既为改建!扩建管网设计提供准确的数据资料,避免工程的盲目性。
同时,也为城市管网的科学管理提供数据信息,以便有关部门对管网突发事件作出快速反应、能否正确地进行水力计算,直接影响到输配系统的经济性和可靠性。
2水力计算2.1燃气管网的水力计算基本公式2.1.1气体管段流量的基本方程天然气在管内流动时，沿着气体流动方向，压力下降，密度减少，流速不断增大，温度同时也在变化，决定燃气流动状态的参数有：压力p 、密度ρ、流速v 。
为求解这些参数有三个基本方程:连续性、运动方程和气体状态方程。
气体流动方程如下。
利用牛顿运动方程、质量连续性方程、气体状态方程,并假设： a 地下燃气管道的温度变化不大,可以假定燃气在管内等温流动。
b 地下燃气管道的标高变化较小,可以不计算管道纵轴方向的重力作用分力。
得可压缩气体的不稳定流动方程组运动方程 （2.1） 连续性方程 气体状态方程P zg RT ρ=τ---时间；x---离管道始端的距离； v---τ时刻x 处燃气的速度； P---τ时刻x 处燃气的压力；()()222P x x dρυρυλυρτ∂∂∂+++=∂∂∂()0xρυρτ∂∂+=∂∂d---x 处燃气管道的内径； z---压缩系数； g---重力加速度； R---气体常数； T---燃气的绝对温度； ρ---燃气密度。
从理论上讲,上式可用来计算燃气在管道中任何距离,任何时刻的运动参数,实际上这一组非线性偏微分方程很难求解,但可从工程观点出发在忽略某些对计算结果影响不大的项,如略去运动方程中对流项和惯性项,并因有(2.2)及(2.3)式中C 为声速。
城市燃气管网系统
（5）从气源厂连接高压或中压管道的连接管段应采用双线敷设； 由高、中压管道直接供气的大型用户，其用户支管末端必须考虑
设置专用调压站的位置； （6）高、中压管道应尽量避免穿越铁路等大型障碍物，以减少工 程量和投资； （7）高、中压管道是城市输配系统的输气和配气主要干线，必须 综合考虑近期建设与长期规划的关系，以延长已经敷设的管道的 有效使用年限，尽量减少建成后改线、增大管径或增设双线的工 程量； （8）当高、中压管网初期建设的实际条件只允许布置半环形、甚 至为枝状管网时，应根据发展规划使之与规划环网有机联系，防 止以后出现不合理的管网布。
4.低压—中压B两级管网系统
人工燃气，低
压储气，压气 站加压后送入 中压管网，再 经区域调压室 调压后送入低 压管网 峰时向中压管 网供气，高峰 时向中、低压 管网同时供气
低压储气罐低
5.三级管网系统
高压储气罐储
气，并用高压 管道将储气罐 连成整体； 通过高中压调 压站、中低压 区域调压站将 高压管道、中 压管道、低压 管道连接 。
4.根据敷设方式分类 (1)地下燃气管道
(2)架空燃气管道
一般城镇燃气管道不允许架空，少数城镇庭 院管，因地下敷设有难度时，才允许架空 敷设。 工厂区内部燃气管道通常架空敷设，以 方便运行管理和检修。
4.2.2城市燃气管网系统形式的选择
1.城市燃气输配系统的构成 构成： (1)不同压力等级的燃气管网 (2)城市燃气分配站或压气站、调压站、储配站 (3)监控与调度中心、维护管理中心 原则： (1)供气安全可靠，管理维修方便 (2)经济效益好，投资省，运行管理费用低 (3)站室、构筑物、设备宜采用标准化和系列化 (4)能够分期建设，分期投产
主要负责燃气管网系统的日常运行、维
-城市燃气管网输配系统
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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。）
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。
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。
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B
1
中 压 一 级 管 网 系 统
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
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长输管线 计量表
门站储配站
城市中压管道
用户管道
调压装置
用气设备管道
用具
中压一级系统供气的工艺流程
须结合储气设施的运行作技术经济比较进行优化。 若降低中压管道设计压力：
可提高储气装置利用率、节省其投资； 中压管道可资利用的压降减少而增加投资。
通过计算可获得总投资最少或较小的中压管道设计压力 与储气装置运行压力的配置，然后从技术与经济综合考虑 获得优选方案。
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可见储罐组合与运行工况对中压管网压力级制的确定有显 著影响。对于管道储气可按同样方法比选。
城市燃气输配系统事故统计分析与对策
城市燃气输配管道 的施 工是 一 项复杂的系统工程， 并具有覆盖面广、 规 模大等特 点， 冈此在施工之前 ， 设计者应对当地实际情况进行全 面分析 ， 然 后对其精心设计， 做好充足的准备工作 ， 以保证工程顺利 的完成。但是从当 前的实际情况来 看， 燃气管道工程施 工单位的工作人 员由于经验不足， 没有 管理到位， 根 木 不 能够 保 证 城 市燃 气 管 道 的施 工 质量 ， 导致 其 存 在 多 种 安伞 隐患 ， 影响到城市燃气输配系统的正常使用 ， 不利于提高人们的生活水平 与
生 活 质 最。
３ 、 采用优质的燃气管材及附属设施 阀门是管网上的重要部件 ， 用来启闭。能使被输送的介质行 止、 或 改， 叟 流 向。因此 ， 阀 门必须坚周严密、 动作灵活 、 开关迅速、 安装 与榆 查都应 比较 方便 。 并 且 能 抵 抗 所 输送 介 质 的 腐 蚀 性 。 在 贸 际 的原 材 料 采 购 过 程 中 ， 选 用 生产Ｊ 一 家应该具有生产许可证、经过相关柃测机构和榆测中心 测试 合格证 等 资质 ， 并 且检验设备齐全 、 质量保证体系健伞 、 生 的 品性 能好 。 安装柃 修方便 ， 技术指标符合设计要求， 并同 ． 安装前质柃员按照ｌ 有关规 定认真进行 检查 出厂合格证 ， 再 目测外观无裂纹 、 碰伤等缺陷。 ４ 、 加 强 施 工 安全 管 理 针 对城市燃气 管道施 丁过程中容易出现 问题 的环 节、制 定专门的操作 规程 、 并组织施工人 员定期学习和巩 同。 同时要求施工人员不断提 高技术水 平， 加强学习， 增强业务水平， 跟 Ｉ ： 新工艺的改进步伐 。 同时要求管理人 员和 实 际人 员 具 备全 新 的思 想 和 观 念 ， 完善施Ｔ过程ｆ Ｊ ｆ ￣ ？ 柃 查、 不定期抽查、 伞
城市燃气输配管网系统及案例分析
低压—中压A两级管网系统
城市：三个区 气源：天然气 储气：末端储气 城市燃气分配站：2个（东、西） 中压管网：1个环；
有9个区域调压站：向低压管网供 气（民用、公建、小工业）；
3个专用调压站：工业用户。
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低压管网：3个环网 a．主干管是环网，次要管道可以是枝状 b.一片环网至少2个调压站 c.不同压力等级管网间要有几个调压站 d.两个调压站之间主管道宜取相同管径 e.目的：可靠性 f.布线方式：
沿大街小巷布置密集的低压管网——城市的老区 主要街道的干管成环，其他为枝状——城市的新建区
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阀门： a.低压一般不设阀门 b.中压以上设阀门：分段阀门；分支阀门；调压站 进出口上；穿跨越两端。原则：非常必要的地方。
调压站： a.作用：降压、稳压。 b.区域调压站作用半径：供气点到零点的平均直线距离。 c.区域调压站在供气区的中心，地上单独建筑物。
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(四) 燃气管网系统的选择 规划城市在选择燃气管网系统时，应考虑到许多因素，
其中最主要的有： （1） 气源情况：燃气的性质，是人工燃气、天然气、还
是液化石油气；供气量和供气压力；燃气的含湿量和露点 ；气源的发展或更换气源的规划； （2） 城市规划、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、居民用户的分布情况；
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高压燃气管道300＜p≤800
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（一）城市燃气输配系统的构成 1.低压、中压以及高压等不同压力的燃气管网； 2.城市燃气分配站或压送机站、调压计量站或区域调压站
； 3.储气站； 4.计算机控制中心。
燃气输配管网系统优化设计浅析
燃气输配管网系统优化设计浅析近年来，我国大力倡导发展低碳经济，利用低碳能源逐步取代煤炭的使用，不仅能够有效地改善我们的生活环境，而且对于发展和完善我国的管理体制和经济体制也有着重要的意义。
随着我国居民生活用水量的增加和对天然气需求的增加，必须对城市燃气输配网络进行合理的规划。
标签：燃气输配管网;优化设计;发展作为一种新的清洁能源，天然气在国家经济和社会发展以及提高人民生活质量方面发挥着重要作用，其特点是易于使用和低排放。
天然气现在已成为煤炭和石油等不可再生资源的有效替代品。
近年来，随着我们对环境保护的认识和对能源的关注日益提高，已发现的天然气的开发和储备也加快了速度。
根据相关统计数字，预计未来20年中国天然气的增长率将保持在10%。
此外，中国丰富的天然气储量和先进的天然气开发技术为我们应用天然气提供了有力的保障。
由于我国实施了有关天然气存储和开发的大型项目，例如将天然气从西部输送到东部，大部分天然气通过长途运输储存和运输到城市，而输送管道的建设与城市天然气的使用直接相关。
健全的城市间天然气分配网络是优化天然气使用的重要手段。
一、燃气管网输配现状管道运输是天然气运输的主要方式，与其他运输方式相比，具有费用低、输送能力大、作业方便、不用转运等优点，因此该方式广泛运用在燃气输送上。
而管网敷设情况往往决定了一个企业的发展，作为燃气行业的末端产业链，要想有充足的发展市场，道路管网建设是起决定性作用的。
目前燃气管网逐渐向周边蔓延，这是城市化进程的需要，同时也是企业自身发展的必然趋势，只有具备充沛的管网系统，企业才具备后续发展的可能性。
但是管网的后期维护和管理则是关键问题。
管网的质量是保障管网安全运行的首要条件，无论是管网的前期建设还是后期的维护都至关重要。
燃气管网的前期建设和规划会影响后期的供气能力。
燃气管道在地下敷设往往就是十几年，随着城市化进程的发展，现有的燃气管道输配能力可能无法满足周围的用气需求，严重制约了企业的发展。
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网压力级制不同可分为：
1.一级系统
低压一级 中压一级
2.两级系统
3.三级系统
4.多级系统
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长输管线 P>4.0MPa
分输站 城市门站
次高压管线0.4<P<1.6MPa
储配站
进站压力P>1.6MPa 出站压力P<1.6MPa
高中压调压站
高中压调压站
储配站
进站压力P<1.6MPa 中压出站压力P<0.4MPa 储存压力0.4<P<1.6MPa
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(四) 燃气管网系统的选择 规划城市在选择燃气管网系统时，应考虑到许多因素，
其中最主要的有： （1） 气源情况：燃气的性质，是人工燃气、天然气、还
是液化石油气；供气量和供气压力；燃气的含湿量和露点 ；气源的发展或更换气源的规划； （2） 城市规划、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、居民用户的分布情况；
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低压—中压A两级管网系统
城市：三个区 气源：天然气 储气：末端储气 城市燃气分配站：2个（东、西） 中压管网：1个环；
有9个区域调压站：向低压管网供 气（民用、公建、小工业）；
3个专用调压站：工业用户。
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低压管网：3个环网 a．主干管是环网，次要管道可以是枝状 b.一片环网至少2个调压站 c.不同压力等级管网间要有几个调压站 d.两个调压站之间主管道宜取相同管径 e.目的：可靠性 f.布线方式：
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城市燃气输配管网系统及案例分析
建环1421 刘森
1442102117
城市燃气输配系统是从气源到用户问一系列输送、分配、储存 设施和管网的总称。在这个系统中，输配设施主要有储配站、调压计 量站等，管网按压力不同分为高压管网、中压管网和低压管网。进行 城市燃气输配管网规划，就是要确定输配设施的规模、位置和用地， 选择输配管网的形式，布置输配管网并估算输配管网的管径.
中压管网P<0.4MPa
高中压调压站
储配站
储配站
高中压调压站
进站压力0.4<P<1.6MPa 出站压力P<0.4MPa
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(三)采用不同压力级制的原因
1.管网采用不同的压力级制比较经济； 2.各类用户所需要的燃气压力不同； 3.未改建的老区和建筑物密集街道不宜敷设压力较高的管道。
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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。
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按照需用量和所需压力将燃气输送和分配到城市各类用户。城 市各类用户的用气是不均匀的，随月、日、时而变化。通常冬季比夏 季用气多，节假日比平日用气多，每日制备早、午、晚三餐时用气量 多。生产用气受生产工艺要求和工作班制等的影响而波动。建筑物采 暖用气量和季节有关并受采暖期间气温变化的影响。将各类用户的小 时用气量叠加，即可得出全市小时最大用气量。城市燃气输配系统的 各种设施，应能满足各类用户的小时最大用气量，并能适应其波动情 况。
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城市燃气输配系统常由城市燃气门站、燃气储配站、输配管网 （见燃气输配管线）、燃气调压站及调度管理（见城市燃气调度）机 构组成。液化石油气通常是用各种运输工具和设备由产地运送到城市 储配站，再以各种方式向用户供应（见液化石油气运输、液化石油气 储配站、液化石油气供应）。
燃气储存分为气态储存和液态储存（见燃气液态储存）。气 态储存又可分为高压储存和低压储存。高压储存包括地下储气、管道 储气及储气罐储气。
沿大街小巷布置密集的低压管网——城市的老区 主要街道的干管成环，其他为枝状——城市的新建区
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阀门： a.低压一般不设阀门 b.中压以上设阀门：分段阀门；分支阀门；调压站 进出口上；穿跨越两端。原则：非常必要的地方。
调压站： a.作用：降压、稳压。 b.区域调压站作用半径：供气点到零点的平均直线距离。 c.区域调压站在供气区的中心，地上单独建筑 、根据敷设方式分类
1 地下燃气管道
2 架空燃气管道
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城市燃气输配管网由输送和分配燃气到各类用户的不同压 力级制的管道及其附属构筑物组成。各个国家有不同的管道 压力级制的划分标准。中国城市燃气管道，根据工作压力p （千帕）分为： 低压燃气管道p≤5 中压燃气管道5＜p≤150 次高压燃气管道150＜p≤300
高压燃气管道300＜p≤800
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（一）城市燃气输配系统的构成 1.低压、中压以及高压等不同压力的燃气管网； 2.城市燃气分配站或压送机站、调压计量站或区域调压站
； 3.储气站； 4.计算机控制中心。
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(二) 城市燃气管网系统
城市输配系统的主要部分是燃气管网， 根据所采用的管
城市燃气输配系统 常由城市燃气门站、燃气储配站、输配 管网（见燃气输配管线）、燃气调压站及调度管理（见城市燃气调度） 机构组成.
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一、燃气管道的分类
燃气管道可以根据用途、敷设方式和输气压力分类。
（一）、根据用途分类
1 长距离输气管道
2 城市燃气管道 分配管道；用户引入管；室内燃气管道