天然气基础知识分析Word格式.docx
《天然气基础知识分析Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天然气基础知识分析Word格式.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
次高压B:
0.4Mpa＜P≤0.8Mpa
次高压A:
0.8Mpa＜P≤1.6Mpa
高压管道B:
1.6Mpa＜P≤2.5Mpa
高压管道A:
2.5Mpa＜P≤4.0Mpa
天然气与其它燃料的经济性比较:
常见压力单位之间的换算关系：
0.101325MPa＝101.325KPa＝101325Pa=1.033Kgf/cm3=10.33mH2O（水柱）=760mmHg（汞柱）
天然气管道上常用的阀门的种类：
⒈闸阀⒉油密封旋塞阀⒊蝶阀⒋球阀⒌止回阀⒍安全阀⒎切断阀⒏放散阀
天然气的加臭：
天然气具有无色无味和易燃易爆的特性,当发生天然气泄漏时，为易于被发现，进而消除漏气，要求对没有臭味天然气进行加臭。
1、加臭剂的种类：
⑴二硫化合物
二甲硫化物（DMS）；
二乙硫化物（DES）
⑵硫醇类
乙硫醇（EM）；
正丙硫醇（NPM）
异丙硫醇（IPM）;
三丁基硫醇（TBM）及其化合物
⑶四氢噻吩（C4H8S）
我公司目前所使用的加臭剂为四氢噻吩。
四氢噻吩的性质：
气味
恶臭
燃烧产物
H2S、CO2、CO
挥发性
较好
蒸馏试验温度（5－95％）
118-124℃
燃烧性能
极易燃
浊点℃
＜-20
质量纯度％
≥98
蒸发残液量（质量）
＜0.2
体积爆炸上限
12.1
抗氧化性
空气中不易氧化，640℃时分解成H2S、CO2、CO
体积爆炸下限
1.1
折射指数（20℃）
1.504
第二章盲板的安装
盲板的作用是切断气流,分为两种，一种为用于管道末端的，另一种则用于节段性试压切断气流。
盲板在安装过程中应遵循以下原则:
一.预留阀一定要加装法兰盲板。
二.盲板应用1-3mm的钢板制成（视管径不同）。
三.盲板安装时要保证阀门与管道同时进行打压试验,依此确定盲板应加在阀门的前面或后面。
四.盲板一定要完整,不得有孔洞。
五.盲板边缘应留有一探柄,方向向上,以方便安装和检查。
六.盲板的安装要有记录,在工程验收交接时予以说明情况。
第三章内压轴向式波纹管的使用
金属波纹管补偿器是一种管道补偿构件，主要用来吸收热力管道、压力容器热胀冷缩产生的位移及管系设备的软连接与减震，同时也承受系统压力，起到保护管道系统、机器设备，避免事故发生的作用。
在燃气工程中所使用的波纹管一般都是内压轴向式的，其作用主要是弥补地下管道由于地温变化而产生的热胀冷缩，再就是方便阀门的安装。
波纹管如使用不正确，有可能因被拉伸或被压缩超过允许极限而造成破裂。
一、补偿量的选型
直管线胀缩所需要的总补偿量：
X=α*△T*L
α:
膨胀系数；
△T：
燃气管道的温差，△T＝Tmax-Tmin；
Tmax:
管线最高温度;
Tmin：
管线最低温度；
L:
直管线的长度。
二、波纹管在安装前需进行预变形
波纹管要正确的发挥作用，相对其自然长度，应在一年四季中既有被拉伸时，又有被压缩时，且最大压缩量和最大拉伸量各占波纹管伸缩量的一半。
波纹管与管道的连接方式为端管连接和法兰连接。
端管连接按通径两端各给出一段与管道相同的接管。
法兰尺寸按JB81-59标准使用。
三、如何对波纹管进行预变形：
δ＝X［1/2-（T0－Tmin）/（Tmax-Tmin）］
δ：
预变形量，当δ＞0时，为拉伸；
当δ＜0时，为压缩；
当δ＝0时，为原长。
四、螺杆对波纹管的限位调节
波纹管安装好以后，从理论上讲，波纹管上的螺杆是可以拿掉的。
但施工过程中无法严格进行预变形，有些波纹管的拉伸和压缩可能会超过允许值，故此时需用螺杆对其进行限位。
1、调整方法：
首先应明确几个字母的含义：
波纹管实际长度a、自然长度b、伸缩量X和绝对差值，其中
绝对差值L=│a-b│
将螺杆一端的两个螺母进行定位，定位数据如下：
如是压缩状态，内侧螺母与法兰探柄的间距为1/2X+L，如是拉伸状态，外侧螺母与法兰探柄的间距位1/2X+L。
2、使用中的问题：
波纹管的材料一般为奥氏体不锈钢，其厚度仅1－2mm，施工中一定要注意对波纹管的保护。
内压轴向式波纹管的使用必须保证波纹管轴向与管道轴向重合，这种波纹管一般用来补偿轴向位移，不用来补偿角向的位移。
第四章气量的输配
一、几种气体的状态：
1、标准状态：
0OC，1标准大气压。
（101.325KPa）
2、常温状态：
20OC，1标准大气压。
3、工作状态：
正常使用时所处的温度压力。
4、理想状态：
在温度不太低，压力不太高的情况下，可视为理想气体。
工程上，把压力小于1Mpa且温度在10OC－20OC时的气体视为理想气体。
二、当压力低于1Mpa时，一定质量的气体的各状态参数P、V、T有如下关系：
P0V0/T0=P1V1/T1=常数
P0、V0、T0指标准状况下的气体参数。
P1、V1、T1指工作状况下的气体参数。
三、放散降压所放气量的计算：
△V=VT0（P1/T1-P2/T2）
△V：
指密封管道中燃气的体积M3P1P2:
bar
四、燃气的小时计算流量的确定
1．不均匀系数法
各种压力和用途的城市燃气管道的计算流量是按计算月的小时最大用气量计算的，公式如下：
Q=Qy*K1max*K2max*K3max/365×
24
Q:
计算流量（Nm3/h）；
Qy:
年用气量（Nm3/年）；
K1max：
月高峰系数（计算月的平均日用气量和年平均用气量之比）；
K2max：
日高峰系数（计算月中最大日用气量和平均日用气量之比）；
K3max：
小时高峰系数（计算月中最大日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比）。
2．同时工作系数法
在设计庭院燃气支管和室内燃气管道时，燃气的小时计算流量，应根据所有燃具的额定流量及其同时工作系数确定，公式如下：
Q=∑K0*Qn*N
Q：
庭院及室内燃气管道的计算流量（Nm3/h）；
K0:
相同燃具或相同组合燃具的同时工作系数，按总户数选取；
N：
相同燃具或相同组合燃具数；
Qn：
相同燃具或相同组合燃具的额定流量（Nm3/h）。
第五章燃气管道检漏
燃气管道日常维护管理的主要工作之一是管道的检漏，地上或室内管道一般可凭嗅觉来发现有臭味燃气的泄漏，凭视觉及声响或往焊缝和接头上涂肥皂液的方法查漏。
具体的检漏方法有：
⑴观察植物生长：
天然气泄漏严重时对绿色植物的生长有较大影响，漏气后土壤中含天然气将引起树木及植物枝叶变黄和枯干；
⑵钻孔检漏：
沿天然气管道走向，在地面间隔一定距离（2－6m）钻一孔眼，用嗅觉或检漏仪进行检漏。
发现有漏气时，加密孔眼辨别浓度，判断出较准确的漏气点，然后破土寻找。
⑶利用其它地下井室检漏：
当燃气管道与其它地下井室的管线（给排水、通讯电缆）平行敷设时可利用燃气的渗透性，在其它井室内凭嗅觉或甲烷检漏仪检查漏气现象。
⑷分段试压检漏：
如气量供用失衡，可利用阀门控制管线，对封闭起来的燃气压力进行监测，找出漏气管线的大致位置。
⑸检漏仪检漏：
将检漏仪探头沿管线检漏，重点检查焊口、接头处的情况。
⑹肥皂水检漏：
主要用于接头、焊缝、法兰细致检漏。
以上几种检测方法在实际工作中可结合管道的具体情况适当选择，也可综合几种方法共同使用，找出漏气点。
第六章鼓风式燃烧器的设计原则
在鼓风式燃烧器中燃气燃烧所需要的全部空气均由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气与空气并不实现完全预混，因此燃烧过程并不属于预混燃烧，而为扩散燃烧。
鼓风式燃烧器的燃烧强度与火焰长度均由燃气与空气的混合强度确定。
为强化燃烧过程和缩短火焰强度，常采用以下措施加速燃气与空气的混合：
⑴将燃气分成很多细小流束射入空气中，增加增加两股气流的接触面，加速其混合过程。
⑵两股气流成一定交角相遇，以增加其紊流程度。
⑶将燃气均匀地混到空气流中。
⑷将燃气和空气地流速保持一定的比例。
⑸使一股或两股气流产生放置流动。
第七章液化石油气大锅灶改为天然气大锅灶的技术要求
此改造过程应坚持“鼓风式燃烧器设计原则”，既要满足天然气与空气的流量的比例关系，又要保证两股气流的均匀混合。
具体改造措施如下：
⑴将液化石油气大锅灶喷头的面积增大为原来的3倍。
液化石油气的热值是天然气的近3倍，忽略灶前压力的影响，为保证热负荷基本不变，要将喷嘴面积改为原来的3倍，即将喷嘴直径改为原来的1.7倍，天然气量与空气量的比例关系灶具本身可调节。
⑵因天然气体积流量比液化石油气体积流量大，大灶内的燃气管道应适当加粗，或适当提高灶前压力，以满足燃气量需求。
⑶改造完毕，观察旋流混合状况：
a.火焰颜色是否为天蓝色；
b.旋流程度是否适当；
c.火焰高度及软硬程度。
如观察效果极为不好，则需更换燃烧器，将新的天然气大锅灶燃烧器更换上。
第八章流量计
这里主要介绍罗茨流量计、旋进旋涡流量计的原理及使用。
一、罗茨流量计
罗茨流量计，主要由壳体、共轭转子和计数装置等部件构成。
装于计量室内的一对共轭转子在流通气体的出入口压差（P入＞P出）作用下，两转子交替承受转动力矩。
转子每转动一周，则输出四倍计量室有效容积的气体，转子的转数通过磁性密封连轴装置及减速机构，传递到积算指示计数器，从而显示输出气体的累计体积流量。
由于加工精度高，转子与外壳之间有极小的间隙，当流量较大时，由于间隙产生的误差将在计量精度允许的误差范围之内。
流量计之前要安装过滤器，以防杂物进入计量室。
1、优点：
体积小、流量大、耐压高，主要用于工业及大型公用事业用户的气体计量。
流量计所显示的数值为管道中当时气体实际工作压力和温度状况下的体积流量，如要得到标准状况（一个标准大气压，摄氏20℃）下的体积流量，可按下式进行换算：
Q标＝293.15*P*Q实/101325*T
Q标:
标准状况下的体积流量Nm3/h
Q实：
当地实际工作状况下的体积流量m3/h
P:
管道气体的实际绝对压力（P=P表＋当地大气压）Pa
T=273.15+t（K），t指当时温度计读出的气体平均摄氏温度。
2、安全操作规程
㈠运行前应从注油孔中加入机油。
㈡缓缓开启出气阀门，再缓缓打开进气阀门，让表缓缓启动。
㈢缓缓打开出气阀门，使表达到正常运行状态。
㈣停气前先关出气阀门，再关进气阀门。
二、旋进旋涡流量计
旋进旋涡流量计由流量传感器和智能流量积算仪两部分，及压力、温度变送器组成。
流量传感器壳体剖面的型线类似文丘利管的型线，两头大、中间小，入口处的收缩段内有一组强制产生涡流的导流叶片，出口侧有一个消除涡流的整流栅，使流体恢复轴向流动。
当流体流入流量传感器时，入口处的导流叶片迫使轴向流动的流体旋转，并在收缩段内由于流体的加速流动使旋转流的中心产生旋涡流，这时，随着管截面的缩小，旋涡流集中在中心轴上，当旋转流进入扩散段时，由于流速减慢，旋转流体受到回流作用，开始作二次旋转，旋涡流出现转折点（在这一点上流体的轴向速度分量为零），形成涡流进动现象，故称旋进旋涡。
三、孔板流量计
孔板流量计是一种节流装置，气流经过孔板时，流速增大，动能增加，由于流体的能量来源于动能和静压能，根据流体能量守恒原理，动能增加势必造成静压能的减小，即压力变小，与孔板前的压力不相等，形成孔板差压，流体流速越大，差压越大，故流量与差压形成一种线性关系，通过计算转化，将差压大小转化成流量。
孔板流量计算公式为：
体积流量：
V=C0AO2（P1-P2）ρ
C0：
孔板流量系数；
AO：
孔板孔口面积；
P1-P2：
孔板前后差压值；
ρ：
流体的密度。
孔板应在保持清洁并不受腐蚀的情况下使用，此时误差仅为1-2％，其安装位置的上下游要各有一段等径直管作为稳定段，其长度上游至少为10d，下游至少为5d，d指管内径。
孔板构造简单，制作与安装方便，其主要缺点是阻力损失大，这种阻力是永久性的。
第九章压力表的选用
一、选用时要考虑以下几方面：
⒈仪表类型的选用：
必须选用符合生产要求的，如是否需要远传、自动记录或报警、波测介质的物理化学性质（腐蚀性、承受温度、易燃易爆等）。
⒉仪表测量范围的确定：
由波测参数的大小来确定，根据化工自动控制技术规定，在测量稳定压力时，最大工作压力不能超过测量上限的1/2；
最大工作压力值不能超过测量上限值的3/5，测量压力的最小值一般不低于仪表量程的1/3为宜。
根据被测参数的最大值与最小值计算仪表的上下限值，在国家规范中选取与之相近的量程。
⒊仪表精度等级的选取：
在满足生产要求的前提下，尽可能选取精度低，价廉耐用的仪表。
一、安装：
⒈测压点的选取要正确：
A、选择在介质直线流动的管线部分，不要选在拐弯分叉、死角和其它易形成涡流的地方。
B、测压点应与流动方向垂直。
C、测液体压力时，取压点应在底部。
⒉导压管的铺设：
A、导压管内径一般为6mm-10mm，长度小于50m，长度应尽可能短，如超过50m,应选用能远传的压力计。
B、导压管如水平安装，应保证1/10-1/20的倾斜度。
C、易冻结时，必须加保温伴热管线。
D、取压口与压力计之间应加切断阀，该阀应安装在靠近取压口的地方。
3、压力计的安装：
A、易观察和检修的地方。
B、安装地点应力求避免和高温的影响。
C、当压力计与取压口不在同一高度时，对由此高度而产生的测量误差应按△P=ρgh进行校正。
第十章阀门的安装
阀门从产品出厂到安装使用，往往要经过多次运输和较长时间的存放，因此，安装前必须对阀门进行检查、清洗、试压、更换填料和垫片。
电动阀和安全阀等还需要进行工艺性能检验，才能安装使用。
⒈阀门的检查和水压试验：
阀门的清洗和检查通常是将阀盖拆下，彻底清洗后进行检查。
阀体内外表面有无砂眼、沾砂、氧化皮、毛刺、裂纹等缺陷；
阀座与阀体接合是否牢固，有无松动或脱落现象；
阀芯与阀座是否吻合，密封面有无缺陷；
阀杆与阀芯连接是否灵活可靠，阀杆有无旁曲，螺纹有无断丝等缺陷；
阀杆与填料是否配合适当；
阀盖法兰与阀体法兰的结合情况；
填料、垫片和螺栓是否符合使用温度的要求；
阀门开启是否灵活等。
对高温和中高压阀门的腰垫及填料必须逐个进行检查更换。
阀门经检查后，按规定压力进行强度试验和严密性试验，试压介质一般采用压缩空气，也可使用常温清水。
强度试验时，打开阀门通路让压缩空气充满阀腔，在试验压力下检查阀体、阀盖、垫片、填料等有无渗漏，强度试验合格后，进行严密性试验，一侧打入压缩空气至试验压力，另一侧检查有无渗漏，两侧分开试验。
⒉如果阀门的密封面有缺陷，可使用研磨剂进行研磨，研磨后经清洗装配和压力试验后方安装使用。
⒊具体安装：
安装时，吊装绳索应拴在法兰上，不允许拴在手轮、阀杆或传动机构上，以防这些部位扭旁折断，影响阀门使用。
双闸板闸阀宜直立安装，单闸板闸阀可直立、倾斜、或水平安装，但不允许倒置。
安装时阀门底部可设砖支座，钢筋混凝土支座或钢支座托架，也可在阀门两侧设支架，勿使阀门重量下陷造成管线下凹，形成管线倒坡。
安装截止阀、止回阀和安全阀要注意气流方向。
燃气管道上的阀门后面一般连接波纹管，便于阀门安装。
、
⒋阀井的砌筑：
阀井是阀门的安装场所，应便于操作和检修阀门，故阀井砌筑要坚持规范施工按图籍标准建造，要有利于维修。
第十一章抢修过程中的部分技术规程
⒈抢修人员接到报警后，应立即带齐安全防护设施及消防器材赶赴现场，然后根据现场燃气泄漏程度确定警戒区并设立警示牌，管制交通。
抢修工作要有专人负责现场指挥，并设安全员。
⒉抢修工作要配置相应的通讯设备，防护用品和消防器材。
⒊停气或降压应事前通知用户，且避开用气高峰和雷雨天气。
⒋当采用关闭阀门停气时，应事前进行启闭试验。
⒌当采用阻气球阻气时，应先检查管内有无杂物防碍气源的阻断。
⒍停气作业应将管道内的燃气安全排放。
⒎当管道和设备处在室外空旷处，确认不会发生燃气集聚时，方可带气动火作业。
⒏动火作业引燃的火焰，必须有可靠、有效的方法随时将其扑灭。
⒐采用“CO2”、“干粉”等专用消防器材控制气源时，应采取逐步降压控制火势，切忌骤然切断气源，以免火苗进入管道设备内，引起意外爆炸事故。
⒑抢修人员到达现场后，对中毒和烧伤人员必须及时抢救。
⒒燃气污染区域内严禁使用非防爆型的机电设备及仪器仪表。
如录像机、对讲机、电子照相机等。
如使用非防爆工具应涂抹黄油，严禁启闭电气开关以免产生火花。
污染区内作业要进行强制通风。
⒓恢复供气的时间不应在夜间。
⒔抢修人员进入泄漏现场，应立即控制气源，驱散聚积燃气。
严禁无关人员进入。
⒕地下泄漏点开挖作业时，应符合下列规定：
⑴查阅管道资料，确定开挖点，当漏出得燃气已渗入周围得建筑物时，应及时排除。
⑵开挖深度超过1.5m时，应根据地质设置支撑，设专人监护操作人员，并对周围管线、电缆走向情况进行预测。
深度超过2m时，应设梯子或通道。
⑶开挖修漏作业应配置防护面罩、消防器材。
⑷抢修完毕后应清理现场，仔细检查，确认无不安全因素后抢修人员方可撤离事故现场
⒖燃气火灾得抢救工作，应采取切断气源或降低压力等方法控制火势，并防止管内产生负压。
⒗火势得到控制后，应迅速扑灭火焰，加强现场通风。
⒘燃气管道设备发生爆炸后，抢修人员迅速控制气源，会同消防部门防止次生灾害，保护事故现场。
抢修后应对管线进行置换。
管线置换放散管不得使用塑料管、橡胶管等绝缘性材料。
⒙当遇到下列情况之一时应加强巡查：
⑴新投入运行的燃气管道和设备。
⑵建构筑物施工频繁地区。
⑶入口密集地区的燃气管道和设备。
⑷穿越铁路、河流等地区的燃气管道和设备。
⑸重要的燃气管道和设备。
⒚进入调压间和阀井工作时，要提前通风。
㈠、地下燃气管道巡查包括以下内容：
⑴管道覆盖层上有土壤塌陷、滑坡、下沉、人工取土、堆积物、管道裸露、管道上搭建构筑物等。
⑵天然气臭味、树木枯萎、积雪表面有黄斑等异常现象和燃气泄出声响等。
⑶管道安全距离内，有无因其它工程施工而造成燃气管道有可能发生施事故的情况。
调压器及其附属设备应定期进行清洗、校验、对易损部件应按时更换保养。
㈡、阀门的维护应符合下列规定：
⑴定期查漏。
⑵定期进行启闭性能试验，更换、填料、注油、清扫及阀门的维修。
补偿器、过滤器等设备的维护要符合下列规定：
⑴定期进行查漏和补偿量调整。
⑵定期检查过滤器的前后差压，定期排污、清洗。
⑶定期校验安全阀起跳、回座性能及密封性能等。
第十二章置换工作的具体要点
置换工作的重点是流速控制、放散口安全围护和氧含量的测定。
其具体要求如下：
一、流速控制：
在起点段安装压力表，用以监测压力变化。
气源压力一般不大于50kPa,宜控制在5000Pa以下，放散口流速宜在8－12m/s。
二、放散口安全围护：
以放散口为中心，半径20m内不得有火源，车辆和人不得通过，对讲机使用要在上风向，且距放散口10m以外，围护一定要严密，大型置换要与安保科配合进行。
三、氧含量得测定：
从理论来讲，天然气中的氧含量在5％以下就没有爆炸性。
但按照国家对城市燃气气质的要求，氧含量达到1％以下，方视为合格。
因此，应把氧含量小于1％视为置换终点。
四、点火试验：
当氧含量小于1％时，用取样球胆取样后到安全区域点火试验，如火焰为桔黄色且稳定燃烧，则视为合格。
五、人员组织：
确定总指挥、技术指导、安全监督、压力控制、放散测氧取样、安全保卫、车辆准备等各环节的负责人及成员，明确置换过程中的纪律问题。
六、置换方式：
中低压置换可采取直接置换，高压宜采用间接置换，置换介质可采用氮气，二氧化碳等惰性气体。
七、静电防止：
静电接地的接地电阻要小，一般不大于100欧姆。
第十三章放散管的要求
一、放散管要高出地面2m以上。
放散管在使用时应避开居民住宅、明火、高压架空电线等场所。
当无法避开时，应采取防护措施。
二、放散管的数量与位置应根据现场条件确定，末端必须设置放散点。
三、燃气干管上的放散管管径一般为DN50-DN100。
四、放散管宜采用钢管，一般不得使用软管放散，如特殊情况使用软管，要严格控制流速和压力，以放散口有微弱气流为准。
五、末端放散管要设置测氧取样的考克。
第十四章带气接线的具体要点
带气接线就是将新建管道与正在输气运行的管道相连接，使新建管道投入输气运行，因为对有一定压力的管道进行气割、焊接，属于危险作业，应遵循以下几个要点：
一、压力控制
⒈三级带气接线，压力稳定在40－60Pa,在气源起点段监测。
二级带气接线，压力稳定在60－100Pa。
⒉稳压手段：
调压器控制；
阀门控压；
调压器与阀门联合控压，阀门旁通管控压等稳压方法。
⒊放散口选择：
放散口要做好围护，半径20m范围内不得有明火，不得通行车辆和行人，对讲机使用要符合规范。
二、工程动火
⒈开天窗：
A.工作坑要便于操作和在紧急情况下操作者撤离现场。
B.气割时不得断火，火焰高度以30cm左右为宜，操作时在火焰侧面进行。
C.新管道口径较大时，宜借助耐火泥边封堵边气割，此操作需两人配合，一人气割，一人封堵。
⒉堵球与砌墙
在改线及多处焊接的情况下作业，必须采用特制的橡皮球胆，进堵球并砌墙，用耐火泥密封断气。
开完天窗后要立即向来气方向投放阻气球，然后砌墙，用耐火泥封严墙上缝隙。
⒊吹扫放散：
根据管线放散及管内杂质情况，可采用自然放散或鼓风机吹扫方法，取样至氧含量为20.9±
1.1％为合格。
⒋切割：
5.将与新管线接口处的管线部分气割掉或开口。
焊接新管线划或连接支管。
6.拆除堵墙或球胆。
7.置换新管段：
至少置换到新管段的第一个阀门，取得合格，至氧含量小于1%。
8.焊接天窗
9.检漏
回升压力后要检漏，如漏需降压补焊或重新进行带气作业。
除锈、防腐、回填，并通知调度或营业部门作业完毕。
一、安全技术要求：
1.凡参加带气动火作业的人员，应穿包括内衣在内都是纯棉的或耐火的工作服及劳动保护用品，严禁穿钉鞋，严禁带易燃易爆物品。
2.现场要有可靠的通讯设备，交通和消防措施。
升级会员 