天然气工艺系统主要设备介绍

城市天然气系统工艺主要设备

城市天然气输配系统一般包括门站、高压管道、高中压调压站、储配站、中压管网、中低压调压设备、SCADA等组成。

一、门站

门站主要功能负责接收长输管线分输站来气，一般经过滤、检测、计量、加臭后进入城市高压管道。其主要设备包括过滤器、流量计、加臭装置、清管器发送器、检测设备及监控系统等组成。

1.过滤器

主要作用过滤上游来气杂质。应选择维修时便于操作、便于更换滤芯的卧式带快开盲板的高效过滤器。

2.流量计

主要作用核对上游供气量。其选择应尽量和分输站流量计形式相同。分输站一般选用测量范围大、测量程度高、免于维护的超声波流量计。

3.加臭装置

主要作用向天然气管道中加入一定量的臭味剂，在有天然气泄漏时使人能够察觉到。天然气加臭剂一般为四氢噻吩（THT），加入量一般为20mg/m3。

加臭装置正常工作应为自动的，根据天然气流量按设定的每立方米天然气加入THT量自动加入。按加入原理可分为泵入和差压式。

4.清管器发送器

当高压管道内杂质较多，影响其输气能力需对高压管道清管时，启用门站内清管器发送装置，将清管器发送至高压管道。

5.检测设备

主要作用检测化验分输站供应的天然气质量。主要设备为实流在线的气相色谱分析仪、H2S检测仪和灰尘检测仪等。

6.监控系统

门站作为独立的场站，为确保安全运行，设置自动控制系统和可燃气泄漏浓度检测系统，通过RTU 向调度中心传送。

主要监测参数：压力、温度、流量、压差、加臭量、阀门状态。 二、高压管道

根据高压管道的设计压力和埋设地段等级划分，进行高压管道设计（主要包括管材、壁厚等）。

高压管道采用钢管应符合《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》GB/T9711.1的规定。

钢管直管段计算壁厚：

φF 2σPD δs P —设计压力（MPa ） D —外径（mm ）

δ—计算壁厚

σs —最低屈服强度（MPa ） φ—焊缝系数 F —强度设计系数：

一级地区：0.72 二级地区:0.6 三级地区：0.4 四级地区：0.3 1.地区等级的划分

管道中心线两侧各200m 范围内，任意划分1.6公里长并能包括供人居住的独立建筑物数量的地段。

一级：≤12户 二级：<80户

四级：地上四层或四层以上建筑物普遍且占多数。 三级：二级和四级之间

2.钢级对应关系

GB/T9711.1 API5L

l210 A

L245 B

L290 X42

L320 X46

L360 X52

L390 X56

L415 X60

L450 X65

L485 X70

L555 X80

3.燃气管道最小公称壁厚

计算壁厚按钢管标准规格向上选取钢管的公称壁厚，最小公称壁厚不应小于:

DN100—DN150—4.0mm

DN200—DN300—4.8mm

DN350—DN450—5.2mm

DN500—DN550—6.4mm

DN600—DN900—7.1mm

DN950—DN1000—8.7mm

4.高压管道附属设施

高压管道附属设施主要为分段阀门，分段阀门可采用电动球阀、气动球阀、气液联动球阀等，阀门可设地上或地下。调度中心可进行遥测、遥控。

三、高中压调压站

高中压调压站的作用是将高压管道来气调压至中压。工艺主要设备有过滤器、调压器、流量计和相应阀门等。

1.过滤器

选择结构简单、维修方便、带快开启板出管的立式或卧式过滤器。

2.调压器

一般选用调压精度高、安全保护性能强、噪音低的进口产品。

3.流量计

高中压调压站计量的作用是为调度提供参考数据，因此一般不需计量精度高、投资大的超声波流量计，选用价格较低的涡轮流量计。

4.阀门

选用操作快捷、方便的球阀（手动和电动）。

四、储配站

由于天然气门站接收长输管线分输站来气压力较高，因此城市调峰储配站内储气设施一般选用高压球罐储气较为经济合理。

储配站主要设备详见《天然气高压储配站主要设备》。

五、中压管网

1.管材

我国城市中压管网的最高运行压力为0.4MPa，一般城市运行压力0.2MPa，所用管材有钢管（螺旋焊、直缝焊）、PE管、球墨铸铁管和少量钢骨架聚乙烯复合管等。

钢管应符合《石油天然气工业输送钢管交货技术条件》GB/T9711.1-1997和《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091的规定。

PE管应符合《燃气用埋地聚乙烯管材》GB15558的规定。

机械接口球墨铸铁管应符合《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB/T13295的规定。

钢骨架聚乙烯塑料复合管应符合《燃气用钢管架聚乙烯塑料复合管》CJ/T125的规定。

2.阀门

推荐选用占用空间小、免于维护且地上操作的直埋式闸阀。

六、中低压调压设施

在环境条件较差时，采用中低压调压柜、调压箱是一种较为经济适用的形式，具有占地少，和周围其他建、构筑物水平净距小，便于实施等优点。

中低调压柜距建筑物外墙4.0m，距重要公共建筑物8.0m，距城镇道路1.0m即可满足规范要求。

调压箱可安装在用气建筑物的外墙上或悬挂于专用支架上，距建筑物门、窗等水平净距最大不应小于3.0m。

中低压地下调压箱距建筑物外墙3.0m，距重要公建6.0m。

调压柜（箱）应具有超压切断自动安全保护的功能。