7第八章燃气输配系统新技术解析
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LNG母站的净化、液化工艺复杂,要将天然气冷却到- 163 ℃ 以下,设备投资大,运行费用高。LNG液化站一般应建在气源 处,气源充足,气价低,LNG产量大,便于回收投资。因此,LNG 液化站一般距离用气城市较远。
(2) 运输距离
在相同运输距离条件下,CNG运输成本明显高于LNG。
(3) 供气规划
储罐储存直供气相LPG方式
▪ 系统组成：由LPG储罐及装卸系统、气化系 统、调压系统组成。
▪ 优点：操作简便、投资额少等优点,可减少 LPG泄漏,适当增加供气规模。
▪ 缺点是供气半径较小(一般供气半径约为500 m) ,供应用户楼层不能太高,占地面积较大。
▪ 3种直供气相LPG方式的技术经济比较
▪ CNG运输 采用瓶组式拖车做为CNG槽车。单车瓶组由8只圆筒形钢瓶 组成,每只钢瓶水容积为2. 25 m3 ,单车运输气量为4 550 m3 。
▪ CNG减压供气 来自槽车的CNG先进入一级紧急切断阀,然后进入一级换热 器进行加热(换热器采用管壳换热器,天然气走管程,热水走壳 程) ,升温后的天然气进入一级调压器进行减压,压力减至7 MPa ;再进入二级换热器进行加热,然后进入二级调压器(内装 紧急切断阀) 进行减压,压力减至1. 6 MPa 。如果储罐需要储 气,则操作相应阀门向储罐充气,否则天然气进入三级调压器, 将压力减至0. 3 MPa ,经计量和加臭后输往管网。
▪ (4)尚无配套的钢骨架聚乙烯阀门、凝水井,施工上缺 乏材料的一致性；
▪ （二）铝塑复合管 ▪ 铝塑复合管是一种五层结构的复合材料管道,以高密度聚乙烯、
交联聚乙烯或增强耐高温中密度聚乙烯通过挤出成型方法复 合为一体作为内层,用铝带作为中间层,外层包覆高密度聚乙 烯、交联聚乙烯或增强耐高温中密度聚乙烯，内层与中间层 之间、中间层与外层之间采用热熔胶粘接成复合压力管道。 铝塑复合管可用于室内燃气管道的安装。
谢谢！
▪ LNG供气
▪ LNG供气系统组成：天然气液化站(或LNG接收终端 站) 、LNG槽车、LNG气化站、输配管网
（1）LNG供气经济性良好,供气成本在2. 15～2. 77 元 /m3 内变化。但对于1. 5 ×104 户以下的供气规模不适 合远距离运输,因为随着运输距离的增加,这些规模的 供气成本增加较大。
▪ 2. 钢骨架聚乙烯复合管存在的问题
▪ (1)管材在现场裁截时,截口需用手工塑料堆焊将钢带 遮盖,可能造成钢带受腐蚀及管材内外分层,从而影 响管道的使用寿命；
▪ (2)管材既不便采用金属切割方法,也不便于使用塑料 切割,今后管道的开口、维护、抢修将是一个较为繁 琐的过程；
▪ (3)管材及管件从生产到使用之间的存放期不宜超过 一年,给今后的维护和抢修备料带来诸多不便；
7第八章-燃气输配系统新技术解析
▪ LPG管道供应
自然气化瓶组供应方式 直供气相LPG 强制气化瓶组供应方式
储罐储存直供气相LPG
LPG混空气
自然气化瓶组供应方式
▪ 系统组成：2组50 kg LPG瓶组、调压系统。
▪ 优点：供应方便灵活、工艺简单、操作简便、 投资额少,当 50 kg LPG钢瓶数量小于等于8 瓶可将瓶组置在建筑物毗连的房间内等优点。
▪ 缺点：瓶组内剩余残液较多、供应范围小,且 寒冷地区一般供应用户数不宜超过200户。
强制气化瓶组供应方式
▪ 系统组成：由2组50 kg LPG钢瓶组、气化系统、调 压系统组成。
▪ 优点：供应方便灵活、工艺简单、操作简便、投资 额少、建设速度快。
▪ 缺点：供应范围较小,供应用户楼层不能太高,LPG 钢瓶更换频繁,每个LPG钢瓶拆卸时有少量LPG泄漏, 故50 kg LPG钢瓶不宜设置过多。
与天然气的互换要求,宜采用LPG与空气的体积比为40∶60 至50∶50, LPG混空气供应压力不宜过高。 ▪ ④ 当供应居民户数少于200户时,可以采用自然气化瓶组供 应方式,当供应居民户数少于2 000户时可以采用强制气化瓶 组供应方式,当供应居民户数少于5 000 户时可以采用储罐储 存直供气相LPG方式,当供应居民户数大于5 000户时应采用 LPG混空气供应方式。
▪ 铝塑复合管的特点 ▪ （1）耐腐蚀性好,使用寿命长； ▪ （2）重量轻,搬运方便； ▪ （3）外型美观,内外壁光滑,内壁阻力小； ▪ （4）管道系统的安装方式简单、快速可靠,维修方便,安装费
用较低。
▪ （三）铜管 ▪ 铜管因具备易弯曲、容易安装、牢固、密封性好、输气过程
中阻力小、同一公称直径具有最小外径等诸多优点，一直是 理想的暗敷管材。由于铜管连接可以采用技术成熟的钎焊， 操作简便，质量可靠，这些均为铜管的广泛使用提供了技术 保障，使其作为室内燃气管材在城市住宅中具有一定的优势。
▪ CNG供气方案与管输供气方案的比较
(1) 供气规模相同的情况下,随着运输距离的加大,CNG输送和管 道输送的投资及成本均呈现增长趋势,其中管道输送方案的增 幅较大。
(2) 当供气规模较小时(2 万户) ,当运输距离超
过一定值时(80 km) ,CNG供气方案优于管道供气方案,距离越 大,CNG 供气方案的优势越明显。随着供气规模的增大(5 万 户) ,CNG供气方案优于管道方案的运输距离也增大(300 km) 。相对于管道供气方案,CNG供气方案更适于向气源相 对较远、用气规模不大的中小城镇供气。
二、新型管材
（一）钢骨架聚乙烯复合管 ▪ 钢骨架聚乙烯复合管,即“PESI”管,是以氩弧对接焊
成型的多孔薄壁钢管为增强体,外层和内层为双面复 合热塑性塑料的一种新型管材。
▪ 1、优点：由于多孔薄壁钢管增强体被包覆在连续 热塑性塑料之中,因此它即象钢管一样耐压且有韧性, 又象塑料管一样耐腐蚀且易于敷设,技术可靠,使用 寿命长, 可应用于燃气地下管网，是一种新型复合 压力管材。
何时开通长输管道供气也是影响方案选择的一个主要因素。 如果在较短的时间内即可通气,CNG方案中的储罐就可发挥 作用,LNG供气则需另建储罐。CNG系统较简单,可转为他用。 如果在较长时间内仍无管道供气的可能,由于LNG气源价格 及运输费用低,应优先考虑LNG方案。
(4) 供气规模
对在一定时间内有可能由长输管道供气的城市,暂时采用非管 输供气,逐年用气规模的大小对方案的选择影响很大。对于刚 开发的且在三、四年内能实现管输供气的中小城市,用CNG 供气方案可较快速地实现供气。尽管CNG运到减压站的价格 可能会高于LNG方案,但由于前几年用气量不大,且考虑到初 投资及设备的使用连续性,选择CNG方案会更好。对于短期 内用气规模较大的城市,考虑到运行费用的原因,LNG方案可 能是较好的选择。
（2）同样运输距离下,供气规模为3 ×104 户的单位热 量成本是较低的,其年总费用也较适中。因此, 3×104 户是LNG供气技术的理想供气规模。
▪ CNG与LNG供气方案的比较
CNG与LNG供气方案各有自己的优势,影响因素主要有气源 情况、运输距离、供气规划、供气规模。
(1) ຫໍສະໝຸດ Baidu源情况
CNG加气站生产设备已实现国产化, 投资较小,成本较低,对 气源地的要求不高。
▪ CNG供气
▪ 优点：工艺简单、投资省、成本低、工期短、见效快 的,适用于向距离气源相对较远、用气规模不大的中小 城镇供气,特别适于作为规划管输供气城市的过渡气源。
▪ CNG加气站生产工艺系统：由过滤、计量、压缩、脱 水、储存等组成。 (1) 天然气压缩 经压缩机压缩至20 MPa 。 (2) 天然气脱水
▪ LPG混空气供应方式
结论
▪ ① 管道LPG供应方式具有投资额少、建设周期短、单位燃 气成本低等优点。在寒冷地区管道LPG应用与发展中,不仅应 重点考虑燃气的露点,而且要充分考虑我国LPG成分差异。
▪ ② 直供气相LPG方式中宜采用低压供气方式。 ▪ ③ LPG混空气供应方式中LPG与空气的比例不宜过大,考虑
▪ 铜管的特点 ▪ （1）耐高温、热膨胀系数小； ▪ （2）内壁光滑，单位长度摩擦阻力损失小； ▪ （3）可持续利用，经济适用； ▪ （4）加工安装运输方便； ▪ （5）易连接性；
▪ （四）不锈钢波纹管
▪ 不锈钢波纹管（CSST）可用于室内燃气管道的安 装。它柔韧性好，用手就可以弯曲，在安装工程中， 可以省掉很多辅助管件，减少漏气点。重量轻，可 以直接与用气设备连接，在有些情况下，甚至可以 单独使用不锈钢波纹管组成整个管路系统。在管路 空间比较复杂时，不锈钢波纹管更能显示出它在安 装上的优越性。
(2) 运输距离
在相同运输距离条件下,CNG运输成本明显高于LNG。
(3) 供气规划
储罐储存直供气相LPG方式
▪ 系统组成：由LPG储罐及装卸系统、气化系 统、调压系统组成。
▪ 优点：操作简便、投资额少等优点,可减少 LPG泄漏,适当增加供气规模。
▪ 缺点是供气半径较小(一般供气半径约为500 m) ,供应用户楼层不能太高,占地面积较大。
▪ 3种直供气相LPG方式的技术经济比较
▪ CNG运输 采用瓶组式拖车做为CNG槽车。单车瓶组由8只圆筒形钢瓶 组成,每只钢瓶水容积为2. 25 m3 ,单车运输气量为4 550 m3 。
▪ CNG减压供气 来自槽车的CNG先进入一级紧急切断阀,然后进入一级换热 器进行加热(换热器采用管壳换热器,天然气走管程,热水走壳 程) ,升温后的天然气进入一级调压器进行减压,压力减至7 MPa ;再进入二级换热器进行加热,然后进入二级调压器(内装 紧急切断阀) 进行减压,压力减至1. 6 MPa 。如果储罐需要储 气,则操作相应阀门向储罐充气,否则天然气进入三级调压器, 将压力减至0. 3 MPa ,经计量和加臭后输往管网。
▪ (4)尚无配套的钢骨架聚乙烯阀门、凝水井,施工上缺 乏材料的一致性；
▪ （二）铝塑复合管 ▪ 铝塑复合管是一种五层结构的复合材料管道,以高密度聚乙烯、
交联聚乙烯或增强耐高温中密度聚乙烯通过挤出成型方法复 合为一体作为内层,用铝带作为中间层,外层包覆高密度聚乙 烯、交联聚乙烯或增强耐高温中密度聚乙烯，内层与中间层 之间、中间层与外层之间采用热熔胶粘接成复合压力管道。 铝塑复合管可用于室内燃气管道的安装。
谢谢！
▪ LNG供气
▪ LNG供气系统组成：天然气液化站(或LNG接收终端 站) 、LNG槽车、LNG气化站、输配管网
（1）LNG供气经济性良好,供气成本在2. 15～2. 77 元 /m3 内变化。但对于1. 5 ×104 户以下的供气规模不适 合远距离运输,因为随着运输距离的增加,这些规模的 供气成本增加较大。
▪ 2. 钢骨架聚乙烯复合管存在的问题
▪ (1)管材在现场裁截时,截口需用手工塑料堆焊将钢带 遮盖,可能造成钢带受腐蚀及管材内外分层,从而影 响管道的使用寿命；
▪ (2)管材既不便采用金属切割方法,也不便于使用塑料 切割,今后管道的开口、维护、抢修将是一个较为繁 琐的过程；
▪ (3)管材及管件从生产到使用之间的存放期不宜超过 一年,给今后的维护和抢修备料带来诸多不便；
7第八章-燃气输配系统新技术解析
▪ LPG管道供应
自然气化瓶组供应方式 直供气相LPG 强制气化瓶组供应方式
储罐储存直供气相LPG
LPG混空气
自然气化瓶组供应方式
▪ 系统组成：2组50 kg LPG瓶组、调压系统。
▪ 优点：供应方便灵活、工艺简单、操作简便、 投资额少,当 50 kg LPG钢瓶数量小于等于8 瓶可将瓶组置在建筑物毗连的房间内等优点。
▪ 缺点：瓶组内剩余残液较多、供应范围小,且 寒冷地区一般供应用户数不宜超过200户。
强制气化瓶组供应方式
▪ 系统组成：由2组50 kg LPG钢瓶组、气化系统、调 压系统组成。
▪ 优点：供应方便灵活、工艺简单、操作简便、投资 额少、建设速度快。
▪ 缺点：供应范围较小,供应用户楼层不能太高,LPG 钢瓶更换频繁,每个LPG钢瓶拆卸时有少量LPG泄漏, 故50 kg LPG钢瓶不宜设置过多。
与天然气的互换要求,宜采用LPG与空气的体积比为40∶60 至50∶50, LPG混空气供应压力不宜过高。 ▪ ④ 当供应居民户数少于200户时,可以采用自然气化瓶组供 应方式,当供应居民户数少于2 000户时可以采用强制气化瓶 组供应方式,当供应居民户数少于5 000 户时可以采用储罐储 存直供气相LPG方式,当供应居民户数大于5 000户时应采用 LPG混空气供应方式。
▪ 铝塑复合管的特点 ▪ （1）耐腐蚀性好,使用寿命长； ▪ （2）重量轻,搬运方便； ▪ （3）外型美观,内外壁光滑,内壁阻力小； ▪ （4）管道系统的安装方式简单、快速可靠,维修方便,安装费
用较低。
▪ （三）铜管 ▪ 铜管因具备易弯曲、容易安装、牢固、密封性好、输气过程
中阻力小、同一公称直径具有最小外径等诸多优点，一直是 理想的暗敷管材。由于铜管连接可以采用技术成熟的钎焊， 操作简便，质量可靠，这些均为铜管的广泛使用提供了技术 保障，使其作为室内燃气管材在城市住宅中具有一定的优势。
▪ CNG供气方案与管输供气方案的比较
(1) 供气规模相同的情况下,随着运输距离的加大,CNG输送和管 道输送的投资及成本均呈现增长趋势,其中管道输送方案的增 幅较大。
(2) 当供气规模较小时(2 万户) ,当运输距离超
过一定值时(80 km) ,CNG供气方案优于管道供气方案,距离越 大,CNG 供气方案的优势越明显。随着供气规模的增大(5 万 户) ,CNG供气方案优于管道方案的运输距离也增大(300 km) 。相对于管道供气方案,CNG供气方案更适于向气源相 对较远、用气规模不大的中小城镇供气。
二、新型管材
（一）钢骨架聚乙烯复合管 ▪ 钢骨架聚乙烯复合管,即“PESI”管,是以氩弧对接焊
成型的多孔薄壁钢管为增强体,外层和内层为双面复 合热塑性塑料的一种新型管材。
▪ 1、优点：由于多孔薄壁钢管增强体被包覆在连续 热塑性塑料之中,因此它即象钢管一样耐压且有韧性, 又象塑料管一样耐腐蚀且易于敷设,技术可靠,使用 寿命长, 可应用于燃气地下管网，是一种新型复合 压力管材。
何时开通长输管道供气也是影响方案选择的一个主要因素。 如果在较短的时间内即可通气,CNG方案中的储罐就可发挥 作用,LNG供气则需另建储罐。CNG系统较简单,可转为他用。 如果在较长时间内仍无管道供气的可能,由于LNG气源价格 及运输费用低,应优先考虑LNG方案。
(4) 供气规模
对在一定时间内有可能由长输管道供气的城市,暂时采用非管 输供气,逐年用气规模的大小对方案的选择影响很大。对于刚 开发的且在三、四年内能实现管输供气的中小城市,用CNG 供气方案可较快速地实现供气。尽管CNG运到减压站的价格 可能会高于LNG方案,但由于前几年用气量不大,且考虑到初 投资及设备的使用连续性,选择CNG方案会更好。对于短期 内用气规模较大的城市,考虑到运行费用的原因,LNG方案可 能是较好的选择。
（2）同样运输距离下,供气规模为3 ×104 户的单位热 量成本是较低的,其年总费用也较适中。因此, 3×104 户是LNG供气技术的理想供气规模。
▪ CNG与LNG供气方案的比较
CNG与LNG供气方案各有自己的优势,影响因素主要有气源 情况、运输距离、供气规划、供气规模。
(1) ຫໍສະໝຸດ Baidu源情况
CNG加气站生产设备已实现国产化, 投资较小,成本较低,对 气源地的要求不高。
▪ CNG供气
▪ 优点：工艺简单、投资省、成本低、工期短、见效快 的,适用于向距离气源相对较远、用气规模不大的中小 城镇供气,特别适于作为规划管输供气城市的过渡气源。
▪ CNG加气站生产工艺系统：由过滤、计量、压缩、脱 水、储存等组成。 (1) 天然气压缩 经压缩机压缩至20 MPa 。 (2) 天然气脱水
▪ LPG混空气供应方式
结论
▪ ① 管道LPG供应方式具有投资额少、建设周期短、单位燃 气成本低等优点。在寒冷地区管道LPG应用与发展中,不仅应 重点考虑燃气的露点,而且要充分考虑我国LPG成分差异。
▪ ② 直供气相LPG方式中宜采用低压供气方式。 ▪ ③ LPG混空气供应方式中LPG与空气的比例不宜过大,考虑
▪ 铜管的特点 ▪ （1）耐高温、热膨胀系数小； ▪ （2）内壁光滑，单位长度摩擦阻力损失小； ▪ （3）可持续利用，经济适用； ▪ （4）加工安装运输方便； ▪ （5）易连接性；
▪ （四）不锈钢波纹管
▪ 不锈钢波纹管（CSST）可用于室内燃气管道的安 装。它柔韧性好，用手就可以弯曲，在安装工程中， 可以省掉很多辅助管件，减少漏气点。重量轻，可 以直接与用气设备连接，在有些情况下，甚至可以 单独使用不锈钢波纹管组成整个管路系统。在管路 空间比较复杂时，不锈钢波纹管更能显示出它在安 装上的优越性。