喷火枪焊枪全铜不锈钢头便携式液化气喷火枪集中式火焰枪高温焊枪 白色 铜手柄枪【图片 价格 品牌 报价】-京东
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液化气钢瓶检测成套设备
2020新款液化气钢瓶检测线
液化气钢瓶检测成套设备
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2020新款液化气钢瓶检测线 &液化气钢瓶检测成套设备2020新款液化气钢瓶检测线 &液化气钢瓶检测成套设备（PD3）液化石油气钢瓶综合检测线设备设备简介因国家战略设计和人类环保概念催生的新国标，在2018年大环境下，对影响生态或危害人类健康的不利因素将面临严肃处理或承担相应刑事责任。环保问题引起了空前的高度重视，因此特种行业迎来机遇和挑战。液化石油气钢瓶检测线是我公司根据国内外液化石油气使用要求，结合我国的实际情况开发研制而成的整套气瓶检测线。相关产品&&&&液化气钢瓶检测线，钢瓶检测线，无缝钢瓶检测线，液化石油气瓶检验站设备，液化气瓶检测设备，家用煤气瓶检测设备，工业液化钢瓶检测设备。在用气瓶数量要求：
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吴江管网天然气输配系统的构成燃气专业知识部分1吴江管网天然气输配系统的构成第一部分 天然气的基础知识第一章 天然气的基本概念和性质第一节 燃气的分类及相关概念国内作为城市燃气的有天然气、液化石油气、人工煤气、沼气。 天然气是从地下天然气矿床或石油天然气矿床中直接开采出来的可燃气体，是以碳 氢化合物为主的气体混合物。 煤气是用煤或焦炭等固体原料，经干馏或汽化制得的，其主要成分有一氧化碳、甲 烷和氢等。烧值是 3500 大卡/ m? 左右。 液化石油气(Liquefied Petroleum Gas,简称 LPG)是石油炼制厂的副产品， 经加压液化 装入钢瓶里，打开阀门时压力减小，液化气体由液体变成气体。主要组分为丙烷、丙烯、 丁烷和丁烯。此外尚有少量戊烷、戊烯及其它杂质。气态液化石油气热值为 93MJ/ m? （约 22000 大卡/ m? ）左右。 沼气是指各种有机物质在隔绝空气的条件下发酵，在微生物作用下经生化作用产生 的可燃气体，亦称生物气。其组分为甲烷和二氧化碳，还有少量氮和一氧化碳。热值约 为 22MJ/ m? 。液化石油气跟煤气相比有以下特点： 第一是热值高。同体积的液化气和煤气完全燃烧，液化气的热值是煤气的 6-8 倍。 第二是它没毒，而煤气成分中的一氧化碳有毒。 第三是易爆炸，在空气里混入 12.5％一 74.2%的一氧化碳或 4％-74.2％的氢气，遇 明火就会爆炸，而爆炸时破坏性大，所以液化气有易爆炸的缺点。第二节 天然气的分类依据不同的分类原则，天然气有以下三种分类方式： 1、按矿藏特点分。按矿藏特点的不同，天然气可分为气田气（或称纯天然气） 、凝 析气田天然气和石油伴生气。 气田气即纯气田天然气，在开采过程中没有或只有较少天然气油凝析出来的天然 气。 其特点： 该天然气在气藏中， 烃类以单项存在， 天然气中甲烷含量高 （约 80%―90%） ， 而戊烷以上烃类组分含量很少，开采过程中一般没有凝析油同时采出。 凝析气田天然气是指在开采过程中有较多天然汽油凝析出来的天然气。其特点：天 然气戊烷以上烃类组分含量较多，在开采中没有较重组分的原油同时采出，只有凝析油 同时采出。 油田气即油田伴生气，它伴随原油共生，是在油藏中与原油呈相平衡接触的气体， 包括游离气（气层气）和溶解在原油中的溶解气。在油井开采中，借助气层气保持井压， 而溶解气伴随原油采出，其组成和气油比因产层和开采条件不同而异，一般富含丁烷以1吴江管网天然气输配系统的构成上组分。油田伴生气被采出地面后，由于分离条件、分离方式的不同以及受气液平衡规 律的限制，气相中除含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷外，还含有戊烷、己烷甚至壬烷、癸 烷组分；液相中除含有重烃外，仍含有一定量的丁烷、丙烷甚至甲烷。此外，为了降低 原油的饱和蒸气压，防止原油在储运过程中挥发损耗，油田上往往采用各种原油稳定工 艺回收原油中的 C1～C5 组分，回收回来的气体，称为原油稳定气，简称原稳气。 2、按天然气的烃类组成分类 按天然气中烃类组分的多少可将天然气分为干气、湿气；贫气、富气。 干气：戊烷以上烃类可凝结组分的含量低于 100g/ m? 的天然气。干气中甲烷含量一 般在 90%以上，乙烷、丙烷、丁烷的含量不多，戊烷以上烃类组分很少。大部分气田气 都是干气。 湿气：戊烷以上烃类可凝结组分的含量高于 100g/ m? 的天然气，湿气中甲烷含量一 般在 80%以下，戊烷以上烃类组分较高，开采时同时回收天然汽油。一般情况下，油田 气和部分凝析气田可能是湿气。 在工程上，也常将未经脱水脱烃处理的天然气称作湿气，而将经脱水脱烃处理后的 天然气称作干气。 3、按酸气含量分类 按酸气（指二氧化碳和硫化物）含量多少，可将天然气分为酸性天然气和净气。 酸性天然气指的是含有显著量的硫化物和二氧化碳等酸性气体，这类气体必须经过 处理才能达到管输标准或商品气气质指标。净化气指的是含硫化物和二氧化碳甚微或根 本不含的天然气，它不需净化处理就可外输和利用。 由此可见酸性天然气和净化气的划分是比较模糊的，其具体的数值指标并无统一的 标准。国内对二氧化碳的净化处理要求并不严格，一般采用四川石油管理局的管输标准 （即含硫量不高于 20mg/ m? ）作为界定指标，含硫量高于 20mg/ m? 称为酸性天然气，否 则为净化气。第三节 天然气的物理性质在采气工程和天然气输配过程中，天然气密度、分子量、相对密度、临界参数等都 是非常重要的物性参数。因此，研究天然气的这些物性参数概念和计算方法尤为重要。 1、天然气体积的标准状态 天然气的体积具有压缩性，为便于比较和计量，需要对不同温度和压力下的天然气 换算成标准状态。城市燃气的计量标准条件是：绝对压力 101.325kpa、温度 20℃，计量 单位：m? /h；m? /d。 2、天然气的分子量 天然气是由多种气体组成的混合气，其组分和组成无定值。天然气也没有一个唯一 公认的分子式， 不能象有分子式的纯气体可以从分子式计算出一个恒定的分子量。 但是， 工程上为了计算上的需要，人为地将标准状态下(0℃、101.325KPa)下 1 摩尔体积天然 气的质量，定义为天然气的“视分子量”或“平均分子量”。 用公式表示为：2吴江管网天然气输配系统的构成式中Mg――天然气的视分子量，g/gmol 或 kg/kmol； yi――组分 i 的摩尔组成； Mi――组分 i 的分子量，g/gmol 或 kg/kmol。显然，天然气的视分子量取决于天然气的组成。各气田的天然气组成不同，视分子 量也就不同。一般天然气视分子量约为 16～18。 干燥空气也是由氧、 氮等气体组成的混合气。 其通用的视分子量也是由上式确定的， 其公认值为 28.964。 3、天然气的密度和相对密度 单位体积天然气的质量，称为天然气的密度，用符号 表示，则式中――天然气的密度，kg/ m? ； m――天然气的质量，kg； V――天然气的体积，m? 。显然，天然气密度不仅取决于天然气的组成，还取决于所处的压力温度状态。 在理想状态下，天然气的密度可由下式确定式中p――气体绝对压力，MPa； Mg――天然气视分子量； T――天然气绝对温度，K； R――通用气体常数，0.008314 。在无说明的情况下所说的天然气密度是指在标准状态下的密度。 在标准状态下，天然气密度与干燥空气密度的比值称为相对密度，常用符号?g 表 示，则式中――天然气的相对密度；3吴江管网天然气输配系统的构成――干燥空气的密度。 如将天然气和干燥空气视为理想气体，天然气的相对密度还可表示为式中Mair――干燥空气的分子量。显然，天然气的分子量与相对密度成正比。 天然气的相对密度变化较大，对于一般干气，其相对密度约为 0.58～0.62，也有相 对密度大于 1 的天然气。 4、天然气的临界参数 任何一种气体当温度低于某一数值时都可以等温压缩成液体，但当高于该温度时， 无论压力增加到多大，都不能使气体液化。可使气体压缩成液体的这个极限温度称为该 气体的临界温度。 当温度等于临界温度时， 使气体压缩成液体所需的压力称为临界压力。 此时的状态称为临界状态。气体在临界状态下的温度、压力、比体积、密度分别称为临 界温度、临界压力、临界比体积和临界密度。 类似视分子量的讨论，天然气的临界参数也随组成而变化，没有一恒定的数值，通 常要通过实验的方法才能较准确地测定。工程上广泛采用“拟临界压力”和“拟临界温度” 来代表天然气临界参数，并分别用符号 ppc、Tpc 表示。应该强调，拟临界参数并不等 于其真实的临界参数，它只是临界参数的近似值。但由于求值简便，精度能满足工程上 要求，因此工程上被广泛采用。 5、天然气的粘度 通常用甲烷粘度代替天然气的粘度。 天然气的粘度与其组分的相对分子质量、 组分、 温度及压力有关。 高压条件下，气体粘度随压力的增大而增大；气体粘度随温度的增高而降低；气体 粘度随相对分子质量的增大而降低。低压压力变化对气体粘度的影响不明显；气体粘度 随温度的增高而增大；气体粘度随相对分子质量的增大而减少。 6、天然气的燃烧热值 天然气的重要用途之一是作燃料。 热值又称发热量， 是单位质量或单位体积的可燃物质在完全烧尽时生成最简单最稳 定的化合物时所放出的热量，单位是 kJ/ m? 或 kJ/kg。热值分为高热值和低热值。 高热值：如果燃气和燃烧产物处于相同的基准温度和压力下，燃烧生成的水全部冷 凝为液体，此时测定的热值为高热值，或称全热值。 低热值：如果燃烧产物中的水保持气相，这时测定的热值为低热值，或称净热值。 通常我们说天然气的热值都是低热值， 大约为 37.62 兆焦 （9000 大卡） /标准立方米。 含烃气体比例越高，热值越高；含非烃气，尤其是含 CO2、N2 等气体比例越高，热 值越低。 7、天然气的爆炸性4吴江管网天然气输配系统的构成在一密闭的空间内，当天然气在空气中含量达到一定比例时，就与空气构成具有爆 炸性的混合气体，这种气体遇到火源即形成爆炸。 在形成爆炸的混合气体中，天然气在混合气中的最低含量叫做爆炸下限，低于爆炸 下限就不会爆炸。最高含量叫做爆炸上限，高于爆炸上限也不会爆炸。上、下限之间的 范围叫爆炸范围。在常温常压下，天然气的爆炸范围约为 5%～15％，该范围也是天然 气的正常燃烧范围。 8、天然气处理与加工的涵义 天然气加工是指从天然气中分离、回收某些组分，使之成为产品的那些工艺过程。 诸如天然气凝液回收、天然气凝液液化以及从天然气中提取氦等稀有气体的过程。天然 气加工是一个物理变化的过程。 天然气处理则是指为使天然气符合商品质量或管道输送要求而采取的那些工艺过 程，如脱水、脱烃和脱酸性气体等。第四节 天然气的质量要求对天然气的质量，不同的国家有不同的要求，应根据经济效益、安全卫生、环境保 护等三个方面综合考虑。通常天然气的质量指标主要有下述几项。 1、热值 热值可分为高热值与低热值之分，单位为 kJ/ m? ,一般来说，含重烃量多，则其热值 高，一般要求低热值不低于 31.4kJ/ m? 。 2、水露点 水露点是指在一定压力下与天然气的饱和水汽量对应的温度。此项要求是用来防止 在输气管道中有液态水析出。液态水在存在会加速天然气中酸性组分（H2S，CO2）对 钢材的腐蚀，还会形成固态天然气水合物，堵塞管道和设备。此外，液态水聚集要管道 低洼处，也会减少管道的流通面积，影响输送效率。冬季水会结冰，也会堵塞管道和设 备。因此，在天然气外输前，必须对之进行处理，以降低水露点。在我国，对于管输天 然气，要求其水露点应比可能达到的最低环境温度低 5。 3、硫含量 此项要求主要是用来控制天然气中硫化物的腐蚀性和对大气的污染。 常用 H2S 和总 硫含量来表示。我国规定天然气的硫化氢含量应低于 6，20 mg/m3（一、二类气） ，对 总硫含量一般要求低于 150，270，480mg/m3（一、二、三类气） 。 5、二氧化碳含量 二氧化碳也是天然气中的酸性组分， 在有液态水存在时， 对管道和设备也有腐蚀性。 尤其是当有硫化氢、二氧化碳与水同时存在时，对钢材的腐蚀更加严重。此外，二氧化 碳还是天然气中的不可燃组分。因此，天然气中二氧化碳含量不应高于 2-4%。 所以综上所述，我国管输天然气的标准为：项目 高位发热值，MJ/m3 一类 31.45二类三类吴江管网天然气输配系统的构成≤100 ≤200 ≤460 ≤6 ≤20 ≤460 ≤3.0 在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的水露点应比最 水露点，℃ 低环境温度低 5℃ 注 1 本标准中气体体积的标准参比条件是 101.325kPa，20℃。 2 本标准实施之前建立的天然气输送管道，在天然气交接点的压力和温度下，天然气中应无游离水。 无游离水是指天然气经机械分离设备分不出游离水 总硫(以硫计)，mg/m 硫化氢， 二氧化碳，%(V/V)6、天然气加臭 天然气是易燃、易爆气体，本身无色、无味、无毒； 使用的天然气中的臭味，是为了便于察觉天然气泄漏而 添加的一种臭剂。燃气加臭就是给燃气混入警觉性气味 的过程，也就是通过加臭设备将气味输送到燃气管道， 使其与燃气按一定比例混合，一旦燃气泄露，引起人们 嗅觉刺激从而报警，以及时维修燃气设施。目前一般使 用的加臭剂是四氢噻酚，加入量按照相关规范规定，不 会对人体有任何危害。第五节 天然气的主要应用1、天然气的主要用途 （1）发电：具有缓解能源紧缺、降低燃煤发电比例，减少环境污染的有效途径， 且从经济效益看， 天然气发电的单位装机容量所需投资少， 建设工期短， 上网电价较低， 具有较强竞争力。我公司的华电和大唐项目就是此例。 （2）城市燃气及工业生产：广泛用于居民生活及商业燃气灶具、燃气空调、热水 器、采暖及制冷，也用于造纸、冶金、采石、陶瓷、玻璃 等行业，还可用于废料焚烧及干燥脱水处理。 （3）化工原料：天然气是非常好的化工原料，具有 投资少、成本低、污染少等特点。利用天然气可以生产很 多化工产品， 如： 甲醇等， 而甲醇是一种重要的化工原料， 可以继而生产甲醛、乙醇、乙醛、乙二醚等。 （4）汽车燃料：以天然气代替汽车用油，具有价格 低、污染少、安全等优点。缺点：使用天然气的续驶里程较少，续驶里程仅相当于汽油 的 1/4。 2、优质燃料―天然气供应民用的优点 （1）安全，天然气密度约为空气密度的 1/2，万一有泄露也极易扩散到空气中去， 不会像液化气泄露后那样易积存。天然气户内管道压力约为 0.002MPA，较瓶装液化气 的高压储存要小得多（瓶装液化气内的压力约是管道内天然气压力的 300 倍） ，天然气 输送过程中的加臭工艺也可以确保微量泄露即可被用户发觉。 （2）经济，天然气是一种自然资源，储量丰富，成本较低，价格相对稳定。一立 方米天然气基本相当于一公斤液化气的热量。目前，一立方米天然气为 2.3 元，一公斤 液化气 7 元左右，在价格上天然气要比液化气便宜。使用天然气可使普通家庭每月耗费6吴江管网天然气输配系统的构成降至 20 元左右。 （3）方便，天然气管道输送，管道直接通进厨房，取代瓶装液化气，做饭炒菜， 省时方便；洗浴取暖，即开即用；源源不绝，压力稳定，没有断气、换气的烦恼；使用 极其方便，从而提高市民生活质量。 （4）洁净，天然气被誉为绿色环保能源，其主要成分是甲烷，不含其他杂质，所 以能够完全燃烧，不会产生污染。而液化气不能完全燃烧，产生有害气体 CO 和 CO2 等，另外其他杂质还会影响灶具的使用寿命，污染厨房环境。 （5）环保，我们有责任为子孙后代留下一个美好的生活环境。环保意识的提高是 全人类共同发展的需要，使用天然气可以有效地避免使用其他燃料对大气带来的污染。 （6）节约能源，煤、石油、天然气等能源是全人类的财富，它并非采之不尽、用 之不完，因此人人有责任和义务节约能源。目前居民用煤的能源利用率仅为 25％，而使 用天然气能源利用率可达 90％。 此外，从国际国内各现代化城市的发展情况来看，城市气化也是城市现代化的首要 条件之一。 因此，优质燃料――天然气应优先供应民用。第六节我国天然气的主要分布我国沉积岩分布面积广，陆相盆地多，形成优越的多种天然气储藏的地质条件。经 过十几年的艰苦勘探表明， 在我国 960 万平方公里的土地和 300 多万平方公里的管辖海 域下，蕴藏着十分丰富的天然气资源。主要体现在： 东，就是东海盆地。那里已经喷射出天然气的曙光； 南，就是莺歌海－琼东南及云贵地区。那里也已展现出大气区的雄姿； 西，就是新疆的塔里木盆地、吐哈盆地、准噶尔盆地和青海的柴达木盆地。在那古 丝绸之路的西端，石油、天然气会战的鼓声越擂越响。它们不但将成为我国石油战略接 替的重要地区，而且天然气之火也已熊熊燃起，燎原之势不可阻挡； 北，就是东北华北的广大地区。有着众多的大油田、老油田，它们在未来高科技的 推动下，不但要保持油气稳产，还将有攀登新的高峰； 中，就是鄂尔多斯盆地和四川盆地。鄂尔多斯盆地的天然气勘探战场越扩越大，探 明储量年年剧增。四川盆地是我国天然气生产的主力地区，最近又有新的发现，大的突 破，天然气的发展将进入一个全新的阶段。 。7吴江管网天然气输配系统的构成8吴江管网天然气输配系统的构成第二章 天然气输配系统基础知识第一节 天然气输配系统的构成1、城市燃气的供应方式 （1）管道天然气 指通过长输管道把天然气引入到各个城市。 （2）液化天然气（缩写为 LNG）指在一个大气压下，天然气被冷却至约 -162℃ 时，可以由气态转变成液态，其体积约小为同量气态天然气体积的 1/600，重量仅为同 体积水的 45%左右。 (3)压缩天然气（缩写为 CNG）指把天然气加压到 20―25Mpa 的压力后以气态储存 在容器中的方式。它与管道天然气的组分相同。图 2-12、天然气管道输配系统的构成 天然气从气井开采出来以后，经过矿场集输管道集中到净化厂，处理后，由长输管 道输送至城市管网，供给工业和民用的用户。 由气井到用户，天然气都在密闭的状态下输送，形成一个输气系统。长输管道是连 接气田净化处理厂与城市之间的干线输气管道，它具有输气量大，压力高，运距长的特 点。9吴江管网天然气输配系统的构成城市燃气管道由门站， 线路工程及其附属设施组成， 根据用户情况和管线距离条件， 输气管道设有调压站，计量站及阀室，通过分输站或计量站将天然气调压后输往城镇配 气管网或直接输往用户。 接受站(门站)负责接受天然气输入城镇使用的燃气，进行计量、质量检测，按城镇 供气的输配要求，控制与调节向城镇供应的天然气的流量与压力，必要时还需对天然气 进行净化。第二节 城市燃气管网的分类及其选择1 根据用途分类 1）长距离输气管线 区的气源点。 2）城市燃气管道 3）工业企业燃气管道 2 根据敷设方式分类 1）地下燃气管道 2）架空燃气管道 敷设。 一般在城市中常采用地下敷设。 在管道通过障碍时，或在工厂区为了管理维修方便，采用架空 其干管及支管的末端连接城市或大型工业企业，作为该供应3 根据输气压力分类 天然气管道之所以要根据输气压力来分级，是因为天然气管道的气密性与其他管道 相比，有特别严格的要求，漏气可能导致火灾、爆炸、中毒或其他事故。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也越大。当管道内燃气的压 力不同时，对管道材质、安装质量、检验标准和运行管理的要求也不同。 我国城市燃气管道根据输气压力―般分为： （1）高压 A 燃气管道：2.5MPa&P≤4.0MPa ； （2）高压 B 燃气管道：1.6MPa&P≤2.5MPa； （3）次高压 A 燃气管道：0.8MPa&P≤1.6MPa； （4）次高压 B 燃气管道：0.4MPa&P≤0.8MPa； （5）中压 A 燃气管道：0.2MPa&P≤0.4MPa。 （6）中压 B 燃气管道：0.01MPa&P≤0.2MPa （7）.低压燃气管道： P&0.01MPa 2.1.2 城市燃气管网及其选择 1 城市燃气输配系统的构成 现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，通常由下列部分构成： 1）低压、中压以及高压等不同压力等级的燃气管网。10吴江管网天然气输配系统的构成2）城市燃气分配站或压气站、各种类型的调压站或调压装Z， 3）储配站。 4）监控与调度中心； 5）维护管理中心。 输配系统应保证不间断地、可靠地给用户供气，在运行管理方面应是安全的在维修 检测方面应是简便的。还应考虑在检修或发生故障时，可关断某些部分管段而不致影响 全系统的工作。 2 城市燃气管网系统 城市输配系统的主要部分是燃气管网，根据所采用的管网压力级制不同可分为： 1）一级系统：仅用低压管网来分配和供给燃气，一般只适用于小城镇的供气。如 供气范围较大时，则输送单位体积燃气的管材用量将急剧增加。 2）两级系统：由低压和中压 B 或低压和中压 A 两级管道组成。 3）三级系统：包括低压、中压和高压的三级管网。 4）多级系统：由低压、中压 B、中压 A 和高压 B，甚至高压 A 的管网组成。 3 采用不同压力级制的必要性 城市燃气输配系统中管网采用不同的压力级制，其原因如下： 1）管网采用不同的压力级制是比较经济的。因为大部分燃气由较高压力的管道输 送，管道的管径可以选得小一些，管道单位长度的压力损失可以选得大一些，以节省管 材。如由城市的某一地区输送大量燃气到另一地区，则采用较高的输气压力比较经济合 理，有时对城市里的大型工业企业用户，可敷设压力较高的专用输气管线。当然，管网 内燃气的压力增高后，输送燃气所消耗的能量可能也随之增加。 2）各类用户需要的燃气压力不同。如居民用户和小型公共建筑用户需要低压燃气， 而大型工业企业则需要中压或高压燃气。第三节 管线设备腐蚀原因及阴极保护方法介绍1、埋地钢管的被腐蚀的原因 一般归纳为如下三类： （1）电化学腐蚀 当金属与电解质溶液接触时，由电化学作用引起的腐蚀。严重的电化学腐蚀发生在 埋地钢管的外壁。其原理是由于土壤各处物理化学性质不同、管道本身各部分的金相组 织结构不同，如晶格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力，特别是 钢管表面粗糙度不同等原因，使一部分金属容易电离，带正电的金属离子离开金属，而 转移到土壤中，在这部分管段上，电子越来越过剩，电位越来越负；而另一部分金属不 容易电离，相对来说电位较正。因此电子沿管道由容易电离的部分向不容易电离的部分 流动，在这两部分金属之间的电子有得有失，发生氧化还原反应。失去电子的金属管段 成为阳极区，得到电子的这段管段成为阴极区，腐蚀电流从阴极流向阳极，然后从阳极 流离管道，经土壤又回到阴极，形成回路，在作为电解质溶液的土壤中发生离子迁移，11吴江管网天然气输配系统的构成带正电的阳离子（如 H+）趋向阴极， 带负电的阴离子（如 OH－）趋向阳极，在阳极 区带正电的金属离子与土壤中的带负电的阴离子发生电化学作用，使阳极区的金属离子 不断电离而受到腐蚀，使钢表面出现凹穴，以至穿孔，而阴极则保持完好。 （2）化学腐蚀 化学腐蚀是单纯由化学作用引起。金属直接和周围介质如氧、硫化氢、二氧化硫等 接触发生化学作用，在金属表面上产生相应的化合物（如氧化物、硫化物等） 。用金属 材料构成的燃气管道上所出现的化学腐蚀，常常发生在管道内壁和外壁，因为管道输送 的流体中， 通常含有少量的氧和硫化物以及二氧化碳和水等， 直接对管道内壁产生腐蚀。 （3）微生物腐蚀 当埋地钢管周围土壤中长年含有较多的水分时，适宜细菌生存，容易引起微生物腐 蚀。同时由于微生物新陈代谢过程的产物是酸性物质，从而形成了使金属管道表面易于 腐蚀的环境。 2、阴极保护法 埋地的输气管线， 还可以使用阴极保护法防止外表面腐蚀。 使被保护的金属阴极化， 以减少和防止金属腐蚀的方法，称之为阴极保护法。阴极保护可分为牺牲阴极保护和强 制阴极保护两种，它们的具体方法及设备有所不同，但道理相似，各适用于不同客观条 件的输气管道的外壁防腐工作。 阴极保护原理 埋地管线周围及土壤，由于管道外壁的电化学不均匀性，以及土壤电解液的浓度差 异，管壁外的各部分之间存在一定的电位差，因而形成管道上多个短路的微小电池，造 成管外壁的电化学腐蚀。根据上述电化学腐蚀的基本机理，将管壁在土壤里的电位差消 除，即使管道各处都阴极化，管壁的电化学腐蚀就会停止，这就是阴极保护法的原理。 在介绍腐蚀电池时，人们曾谈到由于金属本身的不均匀性，或由于外界环境的不均 匀性，都会形成微观的或宏观的腐蚀原电池。当采用外加电流极化时，原来腐蚀着的微 电池会由于外加电流的作用， 电极电位发生变化， 此时腐蚀着的微电池的腐蚀电流减少， 称之为正的差异效应。反之，则称之为负的差异效应。强制电流阴极保护所引起的差异 效应可用图 2―3 来说明。图 2-3阴极保护模型上图 a 为未加阴极保护之前金属本身的腐蚀的电池模型；b 为加阴极保护以后保护 电池的电路及原来腐蚀电池的变化，所加的外电流 I'的方向是使被保护金属作为阴极。 3 阴极保护方式阴极保护可以通过下面两种方式实现。 （1） 牺牲阳极法12吴江管网天然气输配系统的构成将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金（即牺牲阳极）相连，使 被保护体极化以降低腐蚀速率的方法。 在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中，被保护金属体为阴极，牺牲阳极的 电位往往负于被保护金属体的电位值，在保护电池中是阳极，被腐蚀消耗，故此称之为 “牺牲”阳极，从而实现了对阴极的被保护金属体的防护，如图 2―4。图 2-4 牺牲阳极示意图 牺牲阳极材料有高钝镁，其电位为-1.75V；高钝锌，其电位为-1.1V；工业纯铝，其 电位为-0.8V（相对于饱和硫酸铜参比电极） 。 （2）强制电流保护法 将被保护金属与外加电源负极相连，由外部电源提供保护电流，以降低腐蚀速率的 方法。其方式有：整流器、恒电位、恒电流、恒电压等。如图 2-5 示。图 2-5 恒电位方式示意图 外部电源通过埋地的辅助阳极、 将保护电流引入地下， 通过土壤提供给被保护金属， 被保护金属在大地中仍为阴极，其表面只发生还原反应，不会再发生金属离子化的氧化 反应，腐蚀受到抑制。而辅助阳极表面则发生丢电子氧化反应。因此，辅助阳极本身存 在消耗。 3、两种保护方式的比较 阴极保护的上述两种方法，都是通过一个阴极保护电流源向受到腐蚀或存在腐蚀， 需要保护的金属体，提供足够的与原腐蚀电流方向相反的保护电流，使之恰好抵消金属 内原本存在的腐蚀电流。两种方法的差别只在于产生保护电流的方式和“源”不同。一种 是利用电位更负的金属或合金，另一种则利用直流电源。 强制电流阴极保护驱动电压高，输出电流大，有效保护范围广，适用于被保护面积 大的长距离、大口径管道。 牺牲阳极阴极保护不需外部电源，维护管理经济，简单，对邻近地下金属构筑物干 扰影响小，适用于短距离、小口径、分散的管道。13吴江管网天然气输配系统的构成第三章 燃气管道的流量计算和水力计算公式第一节 燃气需用工况城市各类用户的用气情况是不均匀的，是随月、日、时而变化的。这是城市燃气供 应的一个特点。 用气不均匀性可以分为三种，即月不均匀性(或季节不均匀性)、日不均匀性和时不 均匀性。 城市燃气需用工况与各类用户的需用工况及这些用户在总用气量中所占的比重有 关。 各类用户的用气不均匀性取决于很多因素，如气候条件、居民生活水平及生活习惯 机关的作息制度和工业企业的工作班次，建筑物和车间内装Z用气设备的情况等，这些 因素对不均匀性的影响，从理论上是推算不出来的，只有经过大量地积累资料，并加以 科学的整理，才能取得需用工况的可靠数据。 1 、月用气工况 影响居民生活及公共建筑用气月不均匀性的主要因素是气候条件。气温降低则用气 量增大，因为在冬季一些月份水温低，故用气量较多，又因为在冬季，人们习惯吃热食， 制备食品需用的燃气量增多，需用的热水也较多。反之，在夏季用气量将会降低。 公共建筑用气的月不均匀规律及影响因素，与各类用户的性质有关，但与居民生活 用气的不均匀情况基本相似。 工业企业用气的月不均匀规律主要取决于生产工艺的性质。连续生产的大工业企业 以及工业炉用气比较均匀。夏季由于室外气温及水温较高，这类用户的用气量也会适当 降低。 建筑物供暖的用气工况与城市所在地区的气候有关。计算时需要知道该地区月平均 气温和供暖期的资料。 根据各类用户的年用气量及需用工况，可编制年用气图表。依照此图表制订供气计 划，并确定给缓冲用户供气的能力和所需的储气设施，还可预先制订在用气量低的季节 维修燃气管道及设备的计划。 一年中各月的用气不均匀情况用月不均匀系数表示。根据字面上的意义，它应该是 各月的用气量与全年平均月用气量的比值， 但这不确切， 因为每个月的天数是在 28～31 天的范围内变化的。因此月不均匀系数 K1 值应按下式确定k1 ?该月平均日用气量 全年平均日用气量（3-1）12 个月中平均日用气量最大的月，也即月不均匀系数值最大的月，称为计算月。并 将月最大不均匀系数 K1MAX 称为月高峰系数。 2 、日用气工况 一个月或一周中日用气的波动主要由下列因素决定：居民生活习惯、工业企业的工14吴江管网天然气输配系统的构成作和休息制度、室外气温变化等。 上述第一个因素对于各周，除了包含节日的一些周外，影响几乎是一样的。工业企 业的工作和休息制度，也比较有规律。惟独第三个因素，在一周中各日气温的变化却没 有一定的规律性，气温低的日子，用气量就大。 居民生活和公共建筑用气工况主要取决于居民生活习惯。平日和节假日用气的规律 各不相同。 工业企业用气的日不均匀系数在平日波动较少，而在轮休日及节假日波动较大。 供暖期间，供暖用气的日不均匀系数变化不大。 用日不均匀系数表示一个月(或一周)中日用气量的变化情况，日不均匀系数 K：可 按下式计算k2 ?该月中某日用气量 该月平均日用气量（3-2）该月中日最大不均匀系数 K2MAX 称为该月的日高峰系数。 3 、小时用气工况 城市燃气管网系统的管径及设备，均按计算月小时最大流量计算的。只有掌握了可 靠的小时用气波动的数据，才能确定这个小时最大流量。一日之中小时用气工况的变化 图对燃气管网的运行，以及计算平衡时不均匀性所需储气容积都很重要。 城市中各类用户的小时用气工况均不相同，居民生活和公共建筑用户的用气不均匀 性最为显著。对于供暖用户，若为连续供暖，则小时用气波动小，一般晚间稍高；若为 间歇供暖，波动也大。 居民生活用户小时用气工况与居民生活习惯、气化住宅的数量以及居民职业类别等 因素有关。每日有早、午、晚三个用气高峰，早高峰最低。由于生活习惯和工作休息制 度不同等情况，有的城市晚高峰低于午高峰，另一些城市则晚高峰会高于午高峰。 星期六、星期日小时用气的波动与一周中其他各日又不相同，一般仅有午、晚两个 高峰。 通常用小时不均匀系数表示一日中小时用气量的变化情况，小时不均匀系数 K3， 可按下式计算k3 ?该日某小时用气量 该日平均小时用气量（3-3）该日小时不均匀系数的最大值 K3MAX 称为该日的小时高峰系数。 4 、燃气输配系统的供需平衡 城市燃气的需用工况是不均匀的，随月、日、时而变化，但一般燃气气源的供应量 是均匀的， 不可能完全随需用工况而变化。 为了解决均匀供气与不均匀耗气之间的矛盾， 不间断地向用户供应燃气，保证各类燃气用户有足够流量和正常压力的燃气，必须采取 合适的方法使燃气输配系统供需平衡。 （1 ）供需平衡方法15吴江管网天然气输配系统的构成1 改变气源的生产能力和设Z机动气源 采用改变气源的生产能力和设Z机动气源，必须考虑气源运转、停止的难易程度、 气源生产负荷变化的可能性和变化的幅度。同时应考虑供气的安全可靠和技术经济合理 性。 2 利用缓冲用户和发挥调度的作用 一些大型的工业企业、锅炉房等都可作为城市燃气供应的缓冲用户。夏季用气低峰 时，把余气供给它们燃烧，而冬季高峰时，这些缓冲用户改烧固体燃料或液体燃料。用 此方法平衡季节不均匀用气及一部分日不均匀用气。 可采用调整大型工业企业用户厂休日和作息时间，以平衡部分日不均匀用气。 此外， 还采用计划调配用气的方法。 随时掌握各工业企业的实际用气和计划用气量。 对居民生活用户和公共建筑用户则设一些测点，在测点装Z燃气总计量表，掌握用气情 况。根据工业企．业、居民生活及公共建筑的用气量和用气工况，制定调度计划，通过 调度计划调整供气量。 3 利用储气设施 1)地下储气 地下储气库储气量大，造价和运行费用省，可用以平衡季节不均匀用 气和一部分日不均匀用气。但不应该用来平衡日不均匀用气及小时不均匀用气，因为急 剧增加采气强度，会使储库的投资和运行费用增加，很不经济。 2）液态储存 天然气的主要成分甲烷，在 1.056MPa、-161℃时即液化，可以储存 在储罐中，储罐必须保证绝热良好。储罐的压力较低，比较安全。将大量天然气液化后 储存于特别的低温储罐或冻穴储气库中，用气高峰时，经气化后供出。采用低温液态储 存，通常储存量都很大，否则经济上是不合算的。 3）管道储气 高压燃气管束储气及长输干管末端储气，是平衡小时不均匀用气的有效办法，高压 管束储气是将一组或几组钢管埋在地下，对管内燃气加压，利用燃气的可压缩性及其高 压干和理想气体的偏差(在 16MPa、15.6℃条件下，天然气比理想气体的体积小 22％左 右)，进行储气。利用长输干管储气是在夜间用气低峰时，燃气储存在管道中，这时管 内压力增高，白天用气高峰时，再将管内储存的燃气送出。 4）储气罐储气 储气罐只能用来平衡日不均匀用气及小时不均匀用气。储气罐储气与其他储气方式 相比，金属耗量和投资都较大。16吴江管网天然气输配系统的构成第四章 常用单位换算一、Linear Measure 长度 1 inch 英寸=25.4 millimetres 毫米 1 foot 英尺=12 inches 英寸=0.3048 metre 米 1 yard 码=3 feet 英尺=0.9144 metre 米 1 (statute) mile 英里=1760 yards 码=1.609 kilometres 千米 1 nautical mile 海里=1852 m. 米 二、Square Measure 面积 1 square inch 平方英寸=6.45 sq.centimetres 平方厘米 1 square foot 平方英尺=144 sq.in.平方英寸=9.29 sq.decimetres 平方分米 1 square yard 平方码=9 sq.ft. 平方英尺 =0.836 sq.metre 平方米 1 acre 英亩=4840 sq.yd.平方码=0.405 hectare 公顷 1 square mile 平方英里=640 acres 英亩=259 hectares 公顷 三、Cubic Measure 体积 1 cubic inch 立方英寸=16.4 cu.centimetres 立方厘米 1 cubic foot 立方英尺=1728 cu.in. 立方英寸=0.0283 cu.metre 立方米 1 cubic yard 立方码=27 cu.ft. 立方英尺=0.765 cu.metre 立方米 四、Capacity Measure 容积 Britich 英制 1 pint 品脱=20 fluid oz. 液量盎司=34.68 cu.in. 立方英寸=0.568 litre 升 1 quart 夸脱=2 pints 品脱=1.136 litres 升 1 gallon 加伦=4 quarts 夸脱=4.546 litres 升 1 peck 配克=2 gallons 加伦=9.092 litres 升 1 bushel 蒲式耳=4 pecks 配克=36.4 litres 升 1 quarter 八蒲式耳=8 bushels 蒲式耳=2.91 hectolitres 百升 American dry 美制干量 1 pint 品脱=33.60 cu.in. 立方英寸=0.550 litre 升 1 quart 夸脱=2 pints 品脱=1.101 litres 升 1 peck 配克=8 quarts 夸脱=8.81 litres 升 1 bushel 蒲式耳=4 pecks 配克=35.3 litres 升 American liquid 美制液量 1 pint 品脱=16 fluid oz. 液量盎司=28.88 cu.in. 立方英寸=0.473 litre 升 1 quart 夸脱=2 pints 品脱=0.946 litre 升 1 gallon 加伦=4 quarts 夸脱=3.785 litres 升 五、重量 Avoirdupois Weight 常衡 1 grain 格令=0.065 gram 克 1 dram 打兰=1.772 grams 克 1 ounce 盎司=16 drams 打兰=28.35 grams 克 1 pound 磅=16 ounces 盎司=7000 grains 谷=0.4536 kilogram 千克17吴江管网天然气输配系统的构成1 stone 英石=14 pounds 磅=6.35 kilograms 千克 1 quarter 四分之一英担=2 stones 英石=12.70 kilograms 千克 1 hundredweight 英担=4 quarters 四分之一英担=50.80 kilograms 千克 1 short ton 短吨(美吨)=2000 pounds 磅=0.907 tonne 公吨 1 (long) ton 长吨(英吨)=20 hundredweight 英担=1.016 tonnes 公吨 六、energy 能量、power 功率 1 usrt 冷吨（美吨）=3024 kcal/h=3516 w 1 kcal/h 大卡/时=1.163 w 瓦 1 kcal 千卡/1 大卡/1000 卡路里（kcal）=4.1868 千焦（kJ） 1 kw 千瓦=860 kcal/h 大卡/时 1 btu/h 英制热量单位/时=0.293 w 瓦 七、velocity 速度、流量 flux 1 m/s 米/秒=196.85 fpm 英尺/分钟 1 cfm 立方/分= 1.699cmh 立方米/时 1 gpm 加伦 (英制) /分=0.27276 cmh 立方米/时 1 gpm 加伦 (美制) /分=0.2271 cmh 立方米/时 八、pressure 压力 1 bar 巴 =100000 pa 帕斯卡 1 psi 磅/平方英寸=0.0703 kgf/cm2 1 kgf/cm2 千克力/平方厘米 =98000 pa 帕 1 mm aq. 毫米水柱=9.8 pa 帕 1 mm hg 毫米汞柱=133.28 pa 帕 1 m H2O 米水柱=9800 pa 帕=0.1 kgf/cm2 千克力/平方厘米 九、在同等热值情况下，天然气与其他能源的转换公式如下: 1 吨柴油（最低热值 10200 大卡/公斤）=1224 立方米天然气（最低热值 8600 大卡/立方 米） 1 立方米液化气（最低热值 22000 大卡/立方米）=3 立方米天然气 1 吨液化气（1 立方米=2.5 公斤）=400 立方米液化气 1 立方米天然气=10 度电（1 度（kwh）电的热值为 860 千卡）18吴江管网天然气输配系统的构成第二部分 天然气输配系统的构成第一章 天然气的输送管道输送是天然气的主要输送方式之一，从油气井口到最终用户，历经矿场集气、 净化、压气站、配气站以及调压计量等，形成了一个统一密闭的输气系统。输气管道一 般按其输送距离和经营方式及输送目的分为三类： 一是属于油气田内部管理的矿场管道，通常称为矿场集气管线； 二是隶属某管道输送公司的干线输气管道，通常称为长距离输气管道； 三是由原城市煤气公司或其他燃气公司投资建设并经营管理的城市输气管道，通常 称为城市输配管网。图 2.1.1 天然气的输送系统长输管道的构成一般包括输气干管、首站、中间气体分输站、干线截断阀室、中间 气体接收站、清管站、障碍（江河、铁路、水利工程等）的穿跨越、末站（或称城市门 站） 、城市储配站及压气站。 与管道输送系统同步建设的另外两个组成部分是通信系统和仪表自动化系统。 输气干线首站主要是对进入干线的气体质量进行检测控制并计量，同时具有分离、 调压和清管球发送功能。 输气管道中间分输站 （或进气） 站起功能和首站差不多， 主要是给沿线城镇供气 （或 接收其他支线与气源来气） 。 增压站是为提高输气压力而设的中间接力站，它由动力设备和辅助系统组成，它的 设Z远比其他站场复杂。 输气管道末站通常和城市门站合建，除具一般站场的分离、调压和计量功能外，还 要给各类用户配气。为防止大用户用气的过度波动而影响整个系统的稳定，有时装有限 流装Z。 干线截断阀室是为了及时进行事故抢修、检修而设。根据线路所在地区类别，每隔 一定的距离设Z。19吴江管网天然气输配系统的构成第二章 城镇燃气输配系统城镇燃气输配系统有两种基本方式：一种是管道输配系统；一种是液化石油气瓶装 系统。管道输配系统一般由接受站(或门站)、输配管网、储气设施、调压设施以及运行 管理设施和监控系统等共同组成。如图 2.2.1 所示。图 2.2.1 燃气输配系统示意图一、接受站 接受站(门站)负责接受气源厂、矿(包括煤制气厂、天然气、矿井气及有余气可供应 用的工厂等)输入城镇使用的燃气，进行计量、质量检测，按城镇供气的输配要求，控 制与调节向城镇供应的燃气流量与压力，必要时还需对燃气进行净化。 二、输配管网 输配管网是将接受站(门站)的燃气输送至各储气点、调压室、燃气用户，并保证沿途 输气安全可靠。 三、燃气储配站 储配站的作用一是储存一定量的燃气以供用气高峰时调峰用；二是当输气设施发生 暂时故障、维修管道时，保证一定程度的供气；三是对使用的多种燃气进行混合，使其 组份均匀；四是将燃气加压（减压）以保证输配管网或用户燃具前燃气有足够的压力。 四、燃气调压室 调压室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，并使调节后的燃 气压力保持稳定。20第三部分 吴江市天然气管网有限公司天然气输配系统介绍第一章 公司及管线概况吴江市天然气管网有限公司成立于 2008 年 3 月，注册资本 5000 万元人民币，是北 京慧基泰展投资有限公司控股子公司。公司经吴江市人民政府特许批准成立，是为配合 国家“西气东输二线”嘉兴―f直联络线必经之地――吴江市天然气高压管网工程的建设 和运营而成立的天然气一级输配运营企业，以极大地满足目标区域远期城市燃气、电厂 与大工业用户的用气需求。 目前公司主要有三条高压管线： 一、吴江城市燃气高压管道工程； 二、江苏华电燃机热点联产项目专用配套输气管道工程； 三、大唐吴江汾湖燃机热电联产项目专用配套输气管道工程， 具体线路走向见图 3.1.1。 1、吴江城市燃气高压管道工程 该项目建设门站一座、调压计量站和截断阀室各一座，建设高压管道约 24.8Km，管 道采用 L360 DN500× 9.5 螺旋缝埋弧焊钢管， 设计压力为 4.0MPa， 设计输气能力为 3.0× 100 3 Nm /a。 门站坐落于吴江市汾湖经济技术开发区汾越西路北侧、临沪大道以南、苏同黎公路 以东、大月荡的南侧，总占地面积约 42.2 亩，该地块被规划道路月荡南路分成两块用地， 东面为公司办公区， 建设办公楼一座， 占地约 20 亩， 西面为公司生产工艺区， 占地约 22.2 亩，该站内具有气质分析、过滤、计量、调压、加臭、清管、分输、发球等功能，站内 还包括阴极保护站和仓库用房。 管线自门站向西敷设至苏同黎公路，沿苏同黎公路的东侧向北过沪苏浙高速公路至 平阿港桥处穿越苏同公路，沿苏同黎公路的西侧再往北敷设至湾里桥穿越苏同黎公路从 新回到公路的东侧，最后沿着苏同黎公路东侧往北至同里镇北联村大姚塘处（吴江和苏 州的交界处）与苏州高压管网连通。管线共穿越苏同黎公路两次，开挖过沪苏浙高速公 路一次，沿途还穿越了临沪大道、莘七公路、周湖路、松汾公路和松周公路等主要城市 道路，穿越大型水域为同里湖、南星湖、白荡、大荷花荡等（详见表一） ，管道总体埋深 度为 1.2 米（穿越段及特殊地段除外） ，并在管道的上方 0.5 米处敷设一条宽度为 20 厘米 的黄色聚乙烯警示带，管道上方同时还敷设了管线桩（距离为 50 米） 、平面转角桩、里 程桩和警示牌等设施。21吴江城市燃气高压管道工程苏同黎公路段（由北至南） 所经河流及敷设方式情况（表一）序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 桥名 金水荡桥 罗田上桥 裴厍桥 黄泥兜 梅 湾 桥 蛇洞浜桥 大南港桥 湾里桥 新虹桥 塘柳村桥 屯溪大桥 无名 东尾圩桥 中尾圩桥 四号桥 南尾圩桥 南星湖大 桥 庞山桥 清水桥 南湾上桥 西湾里桥 白荡 平阿港桥 联盟村桥 新开港桥 小河家漾 桥 徐家漾桥 西 浜 桥 无名 大 荷 花 荡 桥 北芦荡桥 九曲港桥 X:35395.7 Y:65483.7 X:35395.7 Y: 106 12.374 X:40070.6 Y:68730.2 X:39132.3 Y:68686.9 X:38488.8 Y:68674.31 X:37053.4 Y:68908.1 X:403.69.5 Y:68743.2 X:39747.6 Y:68715.3 X:37690.7 Y:68662.6 X:37439.6 Y:.9 150.8 77 228 230.7 433.8 704 132 12.845 12.490 9.149 14.02 X:47635.4 Y:71215.5 X:47323.3 Y:70840.8 X:47011.9 Y:70368.4 X:45673.2 Y:70198.9 X:43002.4 Y:69676.5 X:42462.1 Y:63949.4 X:41943.2 Y:69027.4 X:47823.6 Y:71387.9 X:47470.2 Y:71065.1 X:47209.5 Y:70668.1 X:46362.5 Y:70139.5 X:43572.0 Y:70010.8 X:42698.8 Y:69676.5 X:41686.9 Y: 96.7 95.6 116.1 148.6 103.3 109.3 163.2 67.4 152.3 169.9 108.6 85.1 165.2 92.5 8.567 7.832 13.018 12.801 12.879 12.881 11.784 X:51716.1 Y:72388.3 X:50475.9 Y:72388.5 X:49774.5 Y:72385.0 X:48504.1 Y:71729.1 X:52031.0 Y:72304.0 X:51152.7 Y:72374.2 X:50218.4 Y:72393.5 X:49101.9 Y:.3 105.7 80.1 165.8 170.8 72.5 71.2 357.4 10.966 10.673 9.722 13.491 出土点坐标 X:54748.2 Y:72327.2 X:54010.7 Y:72210.4 X:53305.1 Y:72230.5 入土点坐标 X:55140.7 Y:72489.1 X:54288.4 Y:72205.4 X:53375.5 Y:72218.6 出土点离驳 入土点离驳 岸距离（米） 岸距离（米） 107.6 177.8 119.7 34.5 78.2 132.2 管底埋深 （米） 12.412 12.001 10.804 敷设方式 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 开挖 开挖 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 开挖 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 开挖 定向钻穿越 向定钻穿越 定向钻穿越 定向钻穿越 开挖 开挖 定 向 钻 穿 越 开挖 开挖2、江苏华电燃机热点联产项目专用配套输气管道工程 项目线路工程起点为汾湖门站，管道采用 L360 DN600× 11.1 螺旋缝埋弧焊钢管，设 计压力为 4.0MPa，设计规模为 4.8× 108Nm3/a，沿途设截断阀室一座，线路全长 23.0Km。 路由为大月荡南侧的汾湖门站起始，沿规划道路（汾越西路）北侧向西至苏同黎公 路东侧后向北，穿越临沪大道、大荷花荡，至沪苏浙高速南侧折向西，沿高速南侧穿越 苏嘉杭高速和京杭大运河，从沪苏浙高速公路南侧平望出口处至中鲈路北侧后折向西至 南北快速路东侧后折向南，沿南北快速路东侧过太蒲河、大龙荡敷设至平望老 318 国道 北侧、沿老 318 国道向东敷设至京杭大运河西侧，顶管穿越京杭大运河进入华电公司。22江苏华电热电联产项目专用配套输气管网工程 所经主要河流及敷设方式情况（表二）序 号 1 2 3 4 5 6 7 桥名 九曲港桥 北芦荡桥 大 荷 花 荡 桥 京 杭 运 河 高 速 路 段 太 浦 河 大龙荡 京杭运河平 望大桥段 X:35389.6 Y:69452.2 X: Y: X: Y : X: Y: X: Y: X:36025.7 Y:69461.5 X:35824.80 Y:61967.07 X: Y : X: Y: X: Y:0 412.5 208.6 145.6 70 106 244.2 404.1 150.9 124.7 12.65 15.67 10.02 13.18 1.556 出土点坐标 入土点坐标 出土点离驳 岸距离 （米） 入土点离驳岸 距离（米） 管底埋深 （米） 敷设方式 开挖 开挖 定 向 钻 穿 越 定 向 钻 穿 越 定 向 钻 穿 越 定向钻穿越 定向钻穿越3、大唐吴江汾湖燃机热电联产项目专用配套输气管道工程 大唐吴江汾湖燃机热电联产项目专用配套输气管道工程项目拟建调压计量站一座， 站址拟建在汾湖经济开发区汾越西路北侧，紧邻中石油西气东输二线吴江分输站，规划 用地面积 13533m2，供气规模为 4.8× 108Nm3/a，该站具有过滤、计量、调压、清管等功 能；高压输气管道 4.0km，采用 L360 DN600× 11.1 螺旋缝埋弧焊钢管，设计压力 4.0Mpa， 线路工程起点为吴江汾湖大唐调压计量站，沿月荡南路-邵佰路-临沪大道-金黎路-新黎路 -北阳路至大唐热电厂。工程还包括通信、自动化控制系统、供电工程、给排水及消防和 公用工程。23图 3.1.1 吴江市天然气管网有限公司线路走向示意图24第二章 吴江管网天然气输配设施天然气输配系统简单来说就是将天然气输送至最终用户的一整套装Z和技术。我们 公司属于其中的一个部分，即从上游高压接气，经调压计量，由高压管网输送至各公司 用户。 在前面的章节中可知，吴江管网的输配设施主要有：门站一座，分输阀室一座，截 断阀室一座，调压计量站两座（在两个电厂内部） ，高压管线约 58km。整个输配系统由 高压管网系统、调压计量系统、SCADA 系统、阴极保护系统等构成。图 2.1 吴江市天然气管网有限公司汾湖门站工艺流程25图 2.2 吴江市天然气管网有限公司调压计量站工艺流程（以平望电厂为例）图 2.3 吴江市天然气管网有限公司截断阀室平面布Z图由上可知，在天然气的整个输配系统主要设备包括：高压输送管道、阀门及执行机 构、调压装Z、计量装Z、过滤设备等，另外还有阴极保护设备、SCADA 设备等。下面 的部分将一一详细介绍。26第一节 主要输配设备（一） 高压输送管道输气管道可按其用途分集气管道、输气管道、配气管道等三种。 ①集气管道：从气田井口装Z经集气站到气体处理厂或起点压气站的管道，主要用 于收集从地层中开采出来未经处理的天然气。由于气井压力很高，一般集气管道压力约 在 100 千克力/厘米 2（10MPa）以上,管径为 50～150 毫米。 ②输气管道:从气源的气体处理厂或起点压气站到各大城市的配气中心、大型用户或 储气库的管道，以及气源之间相互连通的管道，输送经过处理符合管道输送质量标准的 天然气（见管道输气工艺） ，是整个输气系统的主体部分。输气管道的管径比集气管道和 配气管道管径大，目前最大的输气管道管径为 1420 毫米。天然气依靠起点压气站和沿线 压气站加压输送，管道全长可达数千公里。图 2.1.1 吴江市天然气管网有限公司所使用的输气管道③配气管道：从城市调压计量站到用户支线的管道，压力低、分支多，管网稠密， 管径小，除大量使用钢管外，低压配气管道也可用塑料管或其他材质的管道。 城镇输配管网分级 根据《城镇燃气设计规范》(GB 5）的规定，城镇燃气管道按城镇燃气压 力分为低压燃气管道、中压燃气管道、次高压燃气管道和高压燃气管道 4 类，设计压力 分为 7 级（见下表） ：表 2.1.1 名称 高压燃气管道 次高压燃气管道 中压燃气管道 低压燃气管道27A B A B A B城镇燃气设计压力（表压）分级 压力（ Mpa ） 2.5＜P≤4.0 1.6＜P≤2.5 0.8＜P≤1.6 0.4＜P≤0.8 0.2＜P≤0.4 0.01≤P≤0.2 P＜0.01按照管道的材质分类 碳素钢 合金钢 按照钢材用途分类 管线钢 结构钢 按照加工工艺分类 无缝钢管：热轧无缝钢管、冷拔无缝钢管； 焊接钢管：螺旋缝焊接钢管（埋弧焊、高频焊） 、直缝高频焊接钢管、镀锌焊接钢管。 我公司管道设计压力 4.0MPa，属高压 A 类，管道采用螺旋缝双面埋弧焊钢管，用 高强度管线钢 X52（L360）制成，加强级 3PE 防腐（GB/T 9） 。 管道附件 为便于管道的维护管理，管道沿线应设Z的标志有以下几种: 应设Z里程桩、转角桩，并标明管道的主要参数； 沿管道起点至终点每隔 1km 连续设Z阴极保护测试桩，可同里程桩结合设Z，Z于 物流前进方向左侧； 管道与公路、铁路、河流和地下构筑物交叉处两侧应设Z标志桩，通航河流上的穿 跨越工程，必须设Z警示牌； 在易于遭到车辆碰撞和人畜破坏的管段应设Z警示牌，并应采取保护措施； 采用高耸塔架的跨越工程，当影响飞机飞行安全时，应设Z警示灯。28（二） 阀门及执行机构一、 阀门的种类 阀门种类繁多。随着各类成套设备工艺流程和性能的不断改进，阀门种类还在不断 增加，且有多种分类方法。按用途分类，是目前国内、国际最常用的分类方法。 按用途和作用分类，可分为： 截断阀类 主要用于截断或接通管路中的介质流。如截止阀、闸阀、球阀、旋塞阀、 蝶阀、隔膜阀等。 止回阀类 用于阻止介质倒流。如各种不同结构的止回阀。 调节阀类 主要用于调节管路中介质的压力和流量。如调节阀、节流阀、减压阀等。 分流阀类 用于改变管路中介质流动的方向，起分配、分流或混合介质的作用。用于 超压安全保护，排放多余介质，防止压力超过规定数值。如各种类型的安全阀。 多用阀类 用于替代两个、三个甚至更多个类型的阀门。如截止止回阀、止回球阀、 截止止回安全阀等。 其他特殊专用阀类 如排污阀、放空阀、清焦阀、清管阀等。 二、 常见阀门结构及优缺点 球阀：启闭件是一个球体，利用球体绕阀杆的轴线旋转 90° 实现开启和关闭的目的。 球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向。图 2.2.1 球阀及其内部结构29球阀的种类：常见的球阀按球阀结构分为浮动式球阀（如下图 1）和固定式球阀（如 下图 2） ，按阀体的结构分有组合式结构（下图 1 两段式，下图 2 三段式）和整体式（下 图 3）结构两种。图 2.2.2 球阀的分类优点：具有最低的流阻（实际为 0） ；在较大的压力和温度范围内，能实现完全密封； 可实现快速启闭，某些结构的启闭时间仅为 0.05-0.1s；工作介质在双面上密封可靠；在 全开和全闭时，高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀；;全焊接阀体的球阀，可以 直埋于地下，使阀门内件不受浸蚀，最高使用寿命可达 30 年，是石油、天然气管线最理 想的阀门。 缺点：球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，低温时密封材料变硬时，密封 的可靠性就受到破坏。聚四氟乙烯的耐温等级较低，只能在小于 180℃情况下使用。长期 使用的情况下，一般只会在 120℃以下使用；调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气 动阀（或电动阀） 。 截止阀：是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式， 阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。 该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短， 而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非 常适合于对流量的调节。因此，这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流用。图 2.2.3 截止阀及其内部结构30优点：在开启和关闭过程中，由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小，因而耐 磨；开启高度一般仅为阀座通道的 1/4，因此比闸阀小得多；通常在阀体和阀瓣上只有一 个密封面，因而制造工艺性比较好，便于维修；由于其填料一般为石棉与石墨的混合物， 故耐温等级较高。 缺点：由于介质通过阀门的流动方向发生了变化，因此截止阀的最小流阻也较高于 大多数其他类型的阀门；由于行程较长，开启速度较球阀慢。 三、 执行机构 对于执行机构最广泛的定义是一种能提供直线或旋转运动的驱动装Z，它利用某种 驱动能源并在某种控制信号作用下工作。执行机构使用液体、气体、电力或其它能源并 通过电机、气缸或其它装Z将其转化成驱动作用。 因为越来越多的工厂企业采用了自动化控制， 人工操作被机械或自动化设备所替代， 人们要求执行机构能够起到控制系统与阀门机械运动之间的界面作用，更要求执行机构 增强工作安全性能和环境保护性能。在一些危险性的场合，自动化的执行机构装Z能减 少人员的伤害。某些特殊阀门要求在特殊情况下紧急打开或关闭，阀门执行机构能阻止 危险进一步扩散同时将工厂损失减至最少。对一些高压大口径的阀门，所需的执行机构 输出力矩非常大，这时所需执行机构必须提高机械效率并使用高输出的电机，这样平稳 的操作大口径阀门。图 2.2.4 电动执行机构在球阀上的应用基本的执行机构用于把阀门驱动至全开或全关的位Z。用与控制阀的执行机构能够 精确的使阀门走到任何位Z。尽管大部分执行机构都是用于开关阀门，但是如今的执行31机构的设计远远超出了简单的开关功能，它们包含了位Z感应装Z，力矩感应装Z，电 极保护装Z，逻辑控制装Z，数字通讯模块及 PID 控制模块等，而这些装Z全部安装在 一个紧凑的外壳内。 执行机构和调节阀门直接控制和接触介质，常常在高压差、高压、高温、深冷、高 粘度、闪蒸、汽蚀等状态下工作，使用条件恶劣，因此，它是自动化控制系统的重要和 薄弱环节，所以需要非常重视选用、安装和维护。 四、 操作规程 手动球阀安全操作规程 阀门使用（操作） 阀门为 90° 启闭型，阀门手柄顺时针旋转 90° 到达全关闭位Z，逆时针旋转 90° 为全 开位Z，同时手柄（蜗旋蜗杆减速箱上的指针）也作为球孔位Z的指示器。当手柄（减 速箱上的指针）平行于通道方向时，表示阀门处于全开通位Z，当手柄（减速箱上的指 针）垂直于通道方向时，表示阀门处于关闭位Z。 为尽量延长阀门使用寿命，手动操作的球阀要么处于全闭状态，要么处于全开状态。 在开关阀门时，必须保证阀门前后基本无压差，如有压差则先用氮气充入低压一侧， 使前后压差基本为零时才能操作。 维护保养（仅适用于含４寸以上球阀） 每只球阀一般都配有 3 只注油器（16 寸-20 寸为 5 只） ，其中一只向阀杆注油，其余 向阀芯球体注油，紧急状态下可注入密封胶，以保证球阀安全。 每年对球阀阀芯球体及阀杆加 3#锂基润滑脂一次。加油时先拧下注油器螺帽，用油 脂枪对准加油孔，压油脂 3-5 次，加好油脂后再拧好螺帽。 球阀上的排泄阀用于阀门的排空及泵验时检漏有良好的关闭性能，确保无外漏。 节流截止阀使用与保养 安装使用要求： 阀为常闭阀门，使用于石油、天然气及其他工况条件。 阀可在室内外进行安装，介质为单向流动。 安装位Z应保证维修，检查，操作有足够的空间。 安装、拆卸、调试时不可损坏密封部位及密封件。 维护保养：32阀门开箱前不要在露天堆放。 阀门在使用过程中，开闭 50 次左右加注一次密封脂。 若拆卸检查时，应注意阀体及阀座间的软密封。O 型号环是否损坏，若有则需更换。 定期在阀杆与螺套梯形螺纹处加注润滑油脂。 电动执行机构操作 电动执行机构操作 确保现场安全、阀门安装正确，然后供给 380V 电源； 根据工艺的需要调度的指令，选择确定电动执行机构的控制状态是处于手动、现场 电动还是遥控状态； 注意事项 在手动操作开关阀门时，当转动手轮而液晶显示无变化时，此时应重新确定是否已 把手柄压到位； 在现场电控的情况下，当电动操作完毕时，此时检查阀体上箭头的位Z是否与液晶 显示相吻合，如液晶显示的不是全开或全关，则手动将阀开关到位； 当由远控对电动执行机构进行操作时，必须有人在现场进行监护； 在操作电动执行机构开关阀门时，必须保证阀门前后基本无压差，如有压差则先用 氮气充入低压一侧，使前后压差基本为零时才能操作。 维护保养 两年进行一次。 维护内容：检查阀杆是否清洁和润滑，对阀杆清洁和润滑可以防止损坏螺纹及衬套； 润滑联轴器内部零件，同时使用建议润滑脂在润滑点处加油； 确保没有油从执行机构壳中泄漏，油位应距满油口约 20mm； 检查并立即更换外部损坏的零件。玻璃窗口如果破碎，整个外盖应全部更换； 重新油漆表面，应除锈后涂防锈漆； 检查所有螺钉螺母，确保执行机构与阀连接牢固，如果需要，用手矩扳手重新紧固； 对执行机构提供有碱性电池的，确信当电源断开时，显示屏仍有显示，且无“Battery low”警告出 现。注意：在操作期间执行机构产生异常噪音，建议进行维护。33（三） 调压设备一、 调压器分类 燃气调压器（gas pressure regulator）俗称减压阀，是通过自动改变经调节阀的燃 气流量而使出口燃气保持规定压力的设备，通常分为直接作用式和间接作用式两种。 目前运行的城市天然气门站多采用截止式调压器和轴流式调压器， 这两种调压器均 为间接作用调压器，即通过指挥器与主调压器联合作用实现调压。 截止式调压器 调压器的阀口为非全通径(即阀口全开口径比调压器口径要小)，阀体采用铸造，少 数部件锻造， 制造成本比轴流式调压器低。 气体下进上出， 在调压器内做逆“Z”字形流动， 一方面气体会产生气蚀，冲刷阀体死角；另一方面气体在阀体内 2 次转弯会产生一定压 力损失和较大的噪声。图 2.3.1 截止式调压器结构图轴流式调压器 调压器阀体采用锻钢制造，与铸钢相比锻钢的金属晶粒更细、更致密，从而具有更 高的强度和金属致密度，锻钢阀体在高压工况下使用安全性更高。 气体通过调压器时为直线(轴向)流动，不会产生气蚀。调压器阀口为全通径(即阀口 全开口径与调压器口径相同)，一方面阀体阻力小、流态好、同等工况下产生的噪声比截 止式调压器小，同等口径、同等压力下，轴流式调压器的额定流量要高出截止式调压器 15%以上；另一方面，气体携带的微小固体杂质(灰尘等)不易淤积在阀口造成调压器关闭 不严等故障，在实际应用中轴流式调压器故障率要低于截止式调压器。34图 2.3.2 轴流式调压器结构图二、 压力单位 压力单位 （pressure unit） 法定国际单位制导出的压力单位为帕(Pa)【帕斯卡的简称 [Pascal],1 帕斯卡 =1 牛顿 / 平方米 (1N/ O ) 】 。常用的为兆帕(MPa)、千帕(kPa)，惯用的非法定单位还有巴(bar)、工 程大气压(at)、磅每平方英寸(psi)、毫米汞柱(mmHg)、毫米水柱(mmH2O)等。表 2.3.1Pa 帕 1 Pa 帕 1 bar 巴 1 atm 标准大气压 1kgf/cm2（a t） 工程大气压 1 mm Hg 毫米汞柱 1mm H2O 毫米水柱 1 Psi 磅/寸 2 1 1× 105 66.5 133.65 6894.76 bar 1× 10-5 1 1.665 133.3224× 10-5 9.80665× 10-5 0.06895 atm 0.986923× 10-5 0. 0..31579× 10-3 9.07841× 10-5 0.06805 kgf/cm (at) 0.101972× 10-4 1.23 1 1.35951× 10-3 1× 10-4 0.070312压力单位换算mmHg 7.50062× 10-2 750.062 760 735.559 1 7.35559× 10-2 51.7149 mm H2O 0.97.2 × 104 13..07 Psi 0. 14.7 14.22 0.42 1注：毫米水柱是指 4 摄氏度状态的水柱高度，毫米汞柱是指 0 摄氏度状态的汞柱高度。三、 紧急切断阀 这是一种安全装Z，当某些故障引起调压器出口压力达到予定介入值时，它立即自 动截断气流阻止燃气继续流向下游，从而保障用户安全。需要时也可手动操纵该装Z截 断气流。35图 2.3.3 紧急切断阀结构图紧急切断阀由阀瓣、压力控制头、手动复位机构及锁扣机构组成。调压器出口压力 作用于头部的膜片上，膜片与推杆相连，并受弹簧作用。当故障原因引起调压器出口压 力升高或降低至介入值时，推杆受力不平衡而向下或向上移动，其上的凸轮推动锁扣开 关使之旋转让锁扣机构解扣，阀瓣在弹簧作用下向下运动将阀关闭截断气流。 一开一备调压监控系统工作原理：图 3.3.3 一开一备调压监控系统? 在正常情况下，主调压路的调压器向下游管路供气，备用调压路处于热备份状态。 ? 主调压路的调压器发生了故障， 整站的出口压力升高， 一直升高至主调压路监控器的 压力设定值时，主调压路监控器向下游管路供气，备用调压路仍处于热备份状态。 ? 若主调压路的监控器发生了故障， 整站的出口压力升高， 一直升高至主调压路紧急切 断阀的压力设定值时，主调压路紧急切断阀切断；之后，出口压力降低，当降低至备用36调压路的主调压器设定压力值时，备有调压路的调压器正常工作向下游管路供气，备用 调压路监控器仍处于热备份状态。 ? 若备用调压路的调压器发生了故障， 整站的出口压力升高， 一直升高至备用调压路监 控器的压力设定值时，备用调压路监控器向下游管路供气，此时无处于热备份状态的调 压器和监控器。各调压器压力设定条件： 主路调压器出口压力设定值高于备用路调压器出口压力设定值 主路切断阀切断压力设定值低于备用路切断阀切断压力设定值 注：任何一个调压器发生故障均需及时维修！三、 调压器的运行和维护安装检查燃气输配管线压力是否与调压器上标签所印的适合范围相符。 检查调压器上的气流箭头是否与安装管线的气流一致。通气步骤过滤流过调压器前的燃气，如条件需要，应先将气体加热后调压。 稍微打开调压器后面管道上的出口阀门。 慢慢地稍微打开调压器前的进口阀门。 停留片刻直到气流稳定。 将调压器前、后进口阀门和出口阀门全部打开。常规故障原因调压器工作不正常，也有可能是指挥器的故障，详见指挥器的常见故障原因。 调压器阀口不开：调压器无进出口压力，指挥器无进出口压力，调压器的皮膜损害。 调压器出口设定压力降低：进口压力不够，实际流量超过调压器的设计流量，指挥器送气部分损坏，过滤器进口堵塞。调压器的出口设定压力升高：密封件磨损、阀口密封垫片磨损。 调压器震颤：取压管连接错位、流量过低、指挥器上的取压泄压阀孔口径不对。 结冰：调压前的热交换系统（电热带）不工作或热量不足、流量过低。定期检查应对调压器和指挥器进行定期检查 慢慢关上出口阀门，检查出阀门至调压器间密封情况，读出压力表，出口压力应该 略升高，原因是受关闭回压后的影响，但压力会很快稳定。如果压力仍然不断升高，即 密封不严。检查调压器和指挥器，进行维修保养。设定压力设定时应调节指挥器上的设定螺母：观察出口管道上的压力表，设定调试时， 应打开调压器入口和出口管道上的阀门，以使调压器内有气流通过，如果进行技术检修， 可以不开出口阀和调压器出口管道上的小放气阀进行压力设定至所需压力。37调压站的运行维护 1) 日常维护应经常进行。 2) 过滤器排污放水至少一月一次。 3) 阀的开启灵活性检查,至少 1～2 月一次。 4) 调压器 、紧急切断阀、放散阀的性能检查至少 6 个月一次。 5) 调压器、紧急切断阀的内漏检查至少 1～2 月一次。 6) 大修约 3 年一次。 7) 在拆装前,应事先准备好工具、易损件(密封件)。拆、装调压器工作由专业人员进 行。 8) 每个需要更换的部件都要进行彻底的清洗和润滑 ,并避免使用与该橡胶不相溶的 溶剂。38（四） 计量设备随着计量技术的不断发展，贸易交接计量采用的流量计已由过去的孔板流量计、涡 街流量计发展到目前较为认同的涡轮流量计和超声波流量计、罗茨流量计。 几种流量计的比较： 1.孔板流量计 输送管干线流量仪表主要用孔板式、涡轮式和超声式，原来孔板式因 范围度小只适用于流量变化小的管线，但现在若配有雷诺数修正功能的智能积算仪范围 度可从 3：1 扩展到 10：1。孔板流量计的特点是结构简单，易于复制，价格低廉；缺点 是范围度窄，压损大，现场安装直管的要求高等。此外还有入口直角锐利度易被流体冲 刷钝化的缺点，严重钝化可导致流出系数偏离 1%～2%，采用标准喷嘴则可克服这一缺 点。近年许多应用场所渐为涡轮式和超声式所代替。 2.临界流文丘里（音速）喷嘴流量计 城市路边汽车加油机传统用容积式流量计，压 缩天然气加气机则被（音速）喷嘴流量计和科里奥利质量流量计所代替。加气机用（音 速）喷嘴流量计测量准确度较高，但运行能耗较大。 3.容积式流量计 适用于中小流量范围，精度适中，范围宽度（ 150：1） 。膜式流量 计除用于家用燃（煤）气计量外，还用于小流量计量的商业用户。 4.涡轮流量计 涡轮流量应用于天然气常用口径范围 DN50～DN600mm。优点是测量 精度高（0.5%～1.5%R） ，短期重复性好，中大口径范围度宽（10：1～40：1） ；缺点是 对流体清洁度要求高，易受流体物性影响，还受来流速度分布影响和流动脉动影响，有 活动件，轴承磨损使特性偏移。 5.超声波流量计 超声波流量计 90 年代始用于气体，是天然气输送管继孔板式，涡 轮式居第三位常用仪表。在中大口径应用有先天性优点，可用口径为 100～1600mm；测 量准确度高，多声道仪表达 0.5%R；适用极低流速（0.5m/s） ，与涡轮式相比此优点突出， 因此范围度特宽（200U1～40U1） ；无活动件；无阻力损失。虽然天然气应用超声式比 孔板式/涡轮式历史短，许多应用上问题尚在探索和完善之中，但有很大潜力，具后来居 上之势。 6.旋涡流量计 旋涡流量计包括涡街式和旋进（旋涡进动）式，是属于流体振动型流 量计。它们的共同特点是无活动件；涡街式压损小；适用于中小管径，口径范围涡街式 为 15～300mm，旋进式 15～400mm，常用 40～300mm；准确度高（涡街式± 1%R，旋进 式± 0.5%R） ；范围度宽（小口径除外，涡街式 10U1～15U1，旋进式 10U1～25U1） 。 涡街式的缺点是敏感于管道等机械振动；对来流流速分布要求较高，需较长前Z直管段 （15～25D） ， 与之相比旋进式则要求较短 （3D） ； 旋进式的缺点是压力损失较大， 以 DN100 3 为例常压空气流量 1000m /h，压损为 4kPa。 7.科里奥利质量流量计 科里奥利质量流量计不能测量低密度气体，低压管道天然气 密度达不到科里奥利质量流量计所需质量流量要求而不能应用。然而进入路边加气站的 管网中压（1.6MPa）压缩天然气（CNG）和经多级升压馈送给汽车的高压（25MPa）CNG 的加气机系统，已普遍采用科里奥利质量流量计作收费计量。科里奥利质量计的准确度 较高，在± （0.3～0.5）%R 之间。39一、 涡轮流量计 涡轮流量计是一种速度式仪表，它具有精度高，重复性好，结构简单，运动部件少， 耐高压，测量范围宽，体积小，重量轻，压力损失小，维修方便等优点，用于封闭管道 中测量低粘度气体的体积流量和总量。图 3.4.1 涡轮流量计结构图计量原理：计量时，气流通过进口端的整流器后，作用在轴向安装的叶轮上，叶轮 的转数和气体的流速成正比，通过涡轮蜗杆及磁耦合机构将叶轮的转动传送至表头计数 器。流量计机械表头显示工况压力和温度条件下的累计体积流量。 流量计本体包括了带有涡轮轴的测量系统。测量元件的上游安装了整流器，能充分 消除气流的扰动和旋涡，使气体平稳的通过测量元件。 承压侧的涡轮产生的旋转运动通过涡轮涡杆及磁耦合机构传送到非承压侧的表头， 涡轮转数经过表头的齿轮机构被减速，减速比可通过选择适当的可调节齿轮进行调整， 机械计数器显示出工况下的体积流量，同时输出相应的低频脉冲信号。 在涡轮流量计的叶轮和辅助叶轮上输出感应式高频信号。辅助叶轮是一个凸轮，它 与涡轮安装在同一个轴上，能与涡轮同步工作。 涡轮流量计是精密的测量仪器械，在运输、储存及操作过程中要特别注意。不要堵 塞下游管线及下游调压站，这样会产生过高的流速而造成涡轮的损害。 涡轮流量计短期的最大超负荷能力为 1.2Qmax。这样的负载情况应尽量避免，为了 保护流量计要避免不必要的高流速。 气流要避免振动和跳动，并且减少异类颗粒、尘土及液体的含量。建议在涡轮流量 计前面安装过滤器和分离器。 涡轮流量计的上游不应有影响气流的因素。40图 3.4.2 涡轮流量计安装要求及孔板整流装Z在任何情况下上游需要 2DN 的直管段．下游如果是弯管，至少需要 2DN 的长度， 否则不需要直管段．如果进口管的上游有强烈的气体扰动(举例来说，由一个调压器造成 气体扰动)， 建议使用孔板整流装Z， 结果会比不加孔板整流装Z时压力损耗低 2． 5 倍． 收 口或扩口装Z必须安装在涡轮流量计上游，并且开角不能超过 30。 流量计必须安装在有保护的地方．对室外安装，必须采取适当的保护措施以避免直 接的气候影响。 优点：涡轮流量计精度高，重复性高，无零点漂移，抗干扰能力强，量程范围宽， 结构紧凑。 缺点：不适合长期使用，它不能长期保持校准状态；要求上游管道长度应有不小于 2D 的等径直管段；不适合脏污介质。 维护：所有涡轮流量计都配有润滑油泵。 润滑油的加注必须遵循操作说明书。如果 使用清洁气体，可以每 3 个月注一次油；如果气体中含有杂质或者有冷凝物，则必须较 频繁地加注润滑油。二、 超声波流量计 气体超声波流量计是 20 世纪 90 年代后期才成熟起来的一种新型流量计，它具有无 可动部件、无阻力件、无压损、量程比宽、准确度高、全自动化、可测量双向流、含液 流等特点。气体超声波领域用得最多的是传播时间差法，即时差式气体超声波流量计。 超声波流量计是一种非接触式测量仪表，可用来测量不易接触、不易观察的流体流 量和大管径流量，它不会改变流体的流动状态，不会产生压力损失，且便于安装；可以 测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量；超声波流量计的测量范围大，管径范围从 20mm～５m，不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响；可以做成 捆绑式、管道式和便携式三种形式。 超声波流量计虽然有很多有点，但也有其固有的缺点：温度测量范围不高，一般只41能测量温度低于 200℃的流体；抗干扰能力差；易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超 声杂音干扰、影响测量精度；前后直管段要求严格，否则离散性差，测量精度低；测量 管道因结垢，会严重影响测量准确度，带来显著的测量误差，甚至在严重时仪表无流量 显示；可靠性、精度等级不高(一般为 1.5～2.5 级左右)，重复性差；使用寿命短(一般精 度只能保证一年)。图 3.4.3 超声波流量计超声波流量计的测量原理：超声波流量计常用的测量方法为传播速度差法、多普勒 法等。传播速度差法又包括直接时差法、相差法和频差法。其基本原理都是测量超声波 脉冲顺水流和逆水流时速 度之差来反映流体的流速，从而测出流量；多普勒法的基本原 理则是应用声波中的多普勒效应测得顺水流和逆水流的频差来反映流体的流速从而得出 流量。 时差法测量原理 时差法测量流体流量的原理如图 1 所示。它利用声波在流体中传播时因流体流动方 向不同而传播速度不同的特点,测量它的顺流传播时间 t1 和逆流传播时间 t2 的差值,从而 计算流体流动的速度和流量。图 3.4.4 超声波流量计测流原理图气体超声波流量计测量天然气流量的确有很多优点， 但在使用中应该注意以下问题：42（1）正确选型。任何流量计有它自身的测量范围，气体超声波流量计测量范围很宽， 一般说来最小流量和最大流量比为 1： 30。 气体超声波流量计主要是利用测量天然气的流 速来测量天然气的流量。其理想的工作流速范围为（2.7～27）m/s。所以，在进行气体超 声波流量计的选型时应该充分考虑天然气在管道中的流速，避免出现超低限或超高限运 行的情况。 选用气体超声波流量计作为计量装Z时还应考虑是否存在声波干扰源，主要指能产 生超声波信号的各种设备，如高速度、大差压的减压设备和消音设备等。安装气体超声 波流量计的时候应该避开存在对流量计产生影响的声波的场合，亦可采取相应措施减小 或消除噪声。 （2）合理的安装。气体超声波流量计上下游直管段应该满足要求，对于安装条件受测 量现场限制的场合应该加装流动调整器。气体超声波流量计安装方式应该水平安装。此 外，在天然气含液较多的场合，气体超声波流量计及其计量管段的安装位Z不应低于其 上下游管道，使得天然气中凝析出来的液体能够随气流被带走，而不在气体超声波流量 计处堆积，造成计量故障。对于含有大量固体粉尘的天然气应该在气体超声波流量计上 游直管段外加装过滤器，否则气体超声波流量计会因为换能器表面沉积物的堆积出现故 障。 超声波流量计无论在测流准确度还是在测流精度上都比其它的测流设备高，而且具 有其它测流设备所不具备的实时在线和数据远传的优越性能。超声波测流技术以其测量 精度高、实时性好的特点越来越得到重视。但因其价格高、专业性强、维护管理要求高 使其应用推广较慢。但随着技术的改进，该技术设备将很快成为主要测流手段而得到广 泛的应用。43三、 罗茨流量计 罗茨腰轮流量计简称腰轮流量计，主要用于对管道中液体流量进行连续或间歇测量 的高精度计量仪表。它具有精度高、可靠性好、重量轻、寿命长、运行噪声低、安装使 用方便等特点。图 3.4.5 罗茨流量计及其工作原理工作原理： (如图所示)被测气体进入仪表进气口后， 会在仪表腔内形成压力差， 从而使叶轮转动， 而定时齿轮会与叶轮同步反向转动。叶轮每旋转一周就会有固定体积流量从出口排出。 这样，通过精密的齿轮传动，就可以将叶轮的旋转转换成固定体积的气体流过。齿轮的 转动经磁耦合器传递给记数器，所以计数器就可以计量流过的气体体积。 四、 操作规程 涡轮流量计操作规程使用与保养 系统的润滑 一般每个涡轮流量计都配有一个油料系统和润滑泵或者配备一个终生润滑的轴承 （这种流量计不需要另配油泵） ，下面主要是有润滑泵的涡轮流量计的润滑。表 3.4.1 DN 50/80/100 DN 150/200/250 DN 300/DN400 表 3.4.2 尺寸 DN50 DN100 DN150 DN200 DN250 DN300 直径 2＂/3＂/4＂ 6 ＂/8 ＂/10＂ 12＂/16＂ 大小 小型 中型 大型 体积/冲程 0.14cm3/冲程 0.5cm3/冲}