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1、天然气基础知识培训,2019,目录,天然气基础知识,天然气的主要成分以饱和烃为主，主要是甲烷(CH4)、乙烷(C2H)、丙烷(C3H8)丁烷(C4H0)、含有少量戊烷(CSH12)，少量非烃类气体一氧化碳(CO)、二氧化碳等。,天然气是无色、无味、无毒、无腐蚀性，易燃、易爆的气体。所以在天然气泄露时，为了易于被人们发现，消除漏气，要求对天然气加臭。加臭标准是达到爆炸下限浓度的20能被查觉。我国目前采用的加臭剂为四氢吩(THT)和乙硫醇(E。,天然气比空气轻，易挥发，不易聚集，安全性能好。天然气中各组分均可彻底燃烧，燃烧后不产生灰粉等固体杂质，是完全清洁的燃料。,天然气的沸点是指101325Pa
2、压力下液体沸腾时的温度。天然气中主要成分甲烷的沸点是1620C。天然气的沸点是-162.49oC,燥炸极限:可燃气体和空气的混合物遇明火而引起爆炸时的可燃气体浓度范围称为爆炸极限。在这种混合物中当可燃气体的含量减少到不能形成爆炸混合物时的那一含量，称为可燃气体的爆炸下限，而当可燃气体含量一直增加到不能形成爆炸混合物时的含量，称为爆炸上限。天然气的爆炸下限是5，爆炸上限是15,密度:其密度大约是0.75-0.8KgNm3,天然气主要特性,华白数:是一项控制燃具热负荷恒定状况的指标。在燃气工程中对不同类型燃气间互换时要考虑衡量热流量大小的特性指数。.,燃烧温度:燃气技燃烧反应方程式完全燃烧时产生的
3、理论温度。甲烷的理论燃烧温度是1970C,着火温度:燃气与空气混合物开始燃烧反应的自燃的最低温度。甲烷的着火温度540.,汽化潜热:是指在常压下液体沸腾时，1Kg饱和液体变为同温度的饱和蒸汽所吸收的热量。甲烷在沸点时的汽化潜热为510.80 KJ/kg.,热值:单位体积天然气完全燃烧放出的热量称为热值，单位 /Nm3，可分为高热值和低热值。甲烷在标准状态下高热值为39.82MJ/m3低热值为35.88MU/m3,天然气的分类,按照气源的生产方式、燃气热值、组成成分分类,人工燃气,人工燃气：根据制气原料和和加工方式的不同，分为煤制气和油制气两类。,生物质气,生物质气：生物质气俗称“沼气”，可分为
4、天然沼气和人工沼气两大类。,天然气,天然气：按照来源可分为气田气、凝析气田气、石油伴生气、煤层气与矿井气、页岩气等。,液化石油气,液化石油气：液化石油气是在开采天然气、石油或石油炼制过程中作为副产品而获得的燃气，是我国城镇燃气主要气源之一。,A,B,C,D,按照气源的起源和生产方式不同，可将燃气分为天然气、人工燃气、液化石油气和生物质气四大类。,天然气类别,煤层气是成煤过程所产生并聚集在煤层中游离的气体.,气田气:从气井开采出来的，又称纯天然气,凝析气田气:含石油轻质馏分的一种深层的天然气.,油层中伴随石油一起溢出的气体，及部分溶于石油中的天然气。主要用于制取甲醇、乙二醇、乙烯等化工原料或用作
5、燃料。.,油田伴生气:伴随石油一起开采出来的石油气,油田伴生气,石油伴生气,气田气,凝析气田气,按照天然气组成分类,油气田地面建设规划设计SY/T0049-2006中3.44-3.45解释为：1.湿气：每立方米气中戊烷及更重的烃类组分按液态计，大于10mL的天然气。2.干气：每立方米气中戊烷及更重的烃类组分按液态计，小于10mL的天然气。,在教材油气集输与矿场加工里按1个大气压、15摄氏度状态下1m天然气内可回收液体体积多少，把天然气分为贫气、富气和极富气三种 若将乙烷及重于乙烷的组分（C2+）可看作可回收液体，则：贫气0.3344L/m；富气为0.33440.6688L/m；极富气0.668
6、8L/m。（摘自油气集输与矿场加工）,湿气、干气,贫气、富气,CNG为compressed natural gas（压缩天然气）的缩略语，天然气经过脱水、过滤、除尘、脱硫，再经压缩机加压成大于等于10Mpa且不大于25Mpa的气体形成CNG。压缩天然气与管道天然气的组分相同,主要成分为甲烷（CH4）。CNG可作为车辆燃料使用。其质量应符合车用压缩天然气GB18047-2000见表如下:,CNG(compressed natural gas)压缩天然气,CNG加气站工艺流程,CNG工艺流程简介: CNG加气站一般由调压、过滤、计量、脱水、压缩、储存、加气等主要生产工艺系统以及自控、供电、供气、供
7、水、润滑油回收及冷凝液处理等辅助生产工艺系统组成。 CNG主要以甲烷（CH4），同时含有少量丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）。和汽油相比较，CNG具有较高的辛烷值（100以上）和热值，抗爆性能明显优于汽油，燃烧性能也较好，天然气是一种高自燃点的低密度气体，在正常的温度和压力下，比之汽油不易发生燃烧和爆炸，安全性比较好。是一种理想的具有绿色意义的车用燃料。,(1)快充CNG加气站-指将天然气压缩到25Mpa后快速给天然气汽车加气的场所。英文为 Quick Filling Stations(2)固定站:建在固定地点，通过压缩机将天然气压缩到25Mpa储存在高压储存器中，通过加气机给汽车加气的场
8、所。英文为 CNG Filling Stations(3)撬装站:将加气站相关设备和装置安装在一个橇体上的CNG加气站。 CNG英文为 Skid-Mounted- Filling Stations(4)移动站:将加气站相关设备和装置安装在汽车上，根据需要在不同地点，接上气和电就可以给汽车加气的可移动的加气车。英文为 CNG Mobile Filling Stations(5)子母站:在没有天然气管道的地区或城市，用大型CNG拖车，将供气站(称为母站)的天然气运送到给汽车加气的多个站点(称为子站)的加气方式。英文为 CNG MD Filling Stations(6)地下站:在用地紧张的大城市，
9、将压缩天然气加气站建在地下，在地面给汽车加气的CNG站。英文为 CNG Underground Filling ations(7)屋顶站:在拥挤的大城市，将压缩天然气加气站建在屋顶，在地面给汽车加气的CNG站。英文为 CNG Roof-Mounted Filling Stations(8)油气合建站:将加油和加气装置建在同一个场所的站。英文为CG/Diesel Filling Stations,CNG加气站分类,液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/62
10、5，液化天然气的质量仅为同体积水的45%左右。液化天然气是天然气经压缩、冷却至其沸点（-161.5）温度后变成液体，通常液化天然气储存在-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内。,LNG(Liquefied Natural Gas)液化天然气,LNG具有以下优点：1）有利于城市燃气负荷的调节。2）便于进行经济可靠的运输。用专门的槽车、轮船，将LNG运输到销售地，比地下管道气可节省大量投资，方便灵活，不受管网限制，适应性强。3）储存效率高、占地少、投资省。与气态天然气相比，储存压力低，安全可靠，体积小，贮量大。4）LNG是优质的车用燃料。5）有利于保护环境，减少城市污染，属于国家重点扶
11、持的新兴环保产业。,LNG气化站工艺流程气,LNG通过低温汽车槽车运至LNG卫星站通过卸车台设置的卧式专用卸车增压器对汽车槽车储罐增压，利用压差将LNG送至卫星站低温LNG储罐。工作条件下，储罐增压器将储罐内的LNG增压到0.6MPa。增压后的低温LNG进入空温式气化器，与空气换热后转化为气态天然气并升高温度，出口温度比环境温度低10，压力为0.450.60MPa，当空温式气化器出口的天然气温度达不到5以上时，通过水浴式加热器升温，最后经调压(调压器出口压力为.35MPa计量、加臭后进入城市输配管网，送入各类用户。,（1）LNG橇装气化站适用于小城镇居民及商业用户供气，中、小型工业用户集中供气
12、；根据用户的用气量、用气压力、贮存周期要求来选配 LNG贮槽的规格、建站规模、工作压力和配套方案等，具有建站时间短、占地面积小、投资节省的特点。（2）LNG瓶组气化站适用于小区居民及小型商业用户供气，小型工业用户集中供气；根据用户的用气量、贮存周期以及距离母站（气瓶充装站）远近等条件来确定LNG瓶组的数量、建站规模和其他配套设备。具有灵活机动、占地面积小、配套设施简单、投资节省等特点。（3）L-CNG加气站不必敷设天然气管道,只需用LNG槽车来运载LNG。虽说槽车价格较高,但一辆槽车可同时为多个加气站服务,能节省费用,且随着L-CNG加气站规模的扩大,其追加费用会逐渐减少。低温LNG储罐单位容
13、积储存密度高,用地少。而普通CNG加气站却需体积巨大的高压天然气储罐。这点比CNG加气站优势更明显。,LNG加气站是供应液化天然气LNG的加注站，共分四种类型，一般将其分成为1、撬装式加气站 2、标准式加气站 3、L-CNG加气站 4、移动式撬装加气站,LNG加气站分类,LNG的市场产品主要有以下几种用途：1）用作城市管道供气的补充气源。由于气源、地理条件的限制，采用液化天然气技术是目前实现城镇气化的非管道输送的供气方式，通过汽车等运输工具将LNG运到用气地区，可以作为过渡气源或永久性气源。2）用作LNG小区气化的气源。由于LNG运输灵活高效，且小区气化工艺流程简单，建设投资省、见效快、方式灵
14、活，价格比液化石油气（LPG）便宜、价格平稳、气化成本低，经济合理。对不同的用户可以采用相应的方案：3）用作汽车燃料。LNG比汽油、柴油、LPG价格低，安全、环保，储存效率高，汽车续驶里程长，发动机寿命长，在发动机运行中释放的冷量可用于空调。4）用作城市管网供气的高峰负荷和事故调峰。由于LNG储存效率高，储运手段比气态天然气更灵活，具有较高的机动性。因此，在不具备地下储气库的天然气消费地区，LNG调峰尤其经济。5）LNG的冷能利用深冷可用于低温研磨橡胶；中冷用于制冰、建滑冰场；浅冷用于冷冻库建设。日本还将冷能用于发电，利用能源创造舒适的环境。6）分布式能源系统“分布式能源系统”是指分布在用户端
15、的能源综合利用系统。采用热、电、冷三联供，可以提高天然气的利用率达到60%80%。,LNG与CNG车辆使用对比表,天然气输配系统简介,一个完整的城镇燃气管道输配系统一般由干线输气管末端、门站、输配气管网、储气站和储配站、调压站和调压装置、地下储气库、气化站、加气站、管理设施、监控系统等组成。,分输站、门站的特性,城市燃气门站（city gas gate station）是天然气自长输管线进入城市管网的接收站，亦是城市分配站，具有检测、过滤、计量、调压、伴热、加臭、分配和远程遥测/遥控等功能。城市门站可配备进口流量仪表及流量计算机、也可配备国产优质流量仪表。城市门站可同时具备出口压力超高/低压自
16、动切断及自动放散功能。城市门站可采用远程遥测/遥控方式工作。城市门站可采取保温及拌热措施。城市门站可根据用户需求选用不同的结构形式。,工艺流程设计 在进行门站的工艺设计时应考虑其功能满足输配系统输气调度和调峰的要求，根据输配系统调度要求分组设计计量和调压装置，装置前设过滤器、调压装置应根据燃气流量、压力降等工艺条件确定是否需设置加热装置。进出口管线应设置切断阀门和绝缘法兰。 站内管道上需根据系统要求设置安全保护及放散装置。在门站进站总管上最好设置分离器，当长输管线采用清管工艺时，其清管器的接收装置可以设置在门站内。,主要功能： 对需要天然气的地方对天然气进行过滤、计量和调压后，保证日常的供气。
17、主要的工艺流程为：天然气经分离、调压、计量后分输至用户。有时还具有清管器、收发、配气等功能。当清管站合建时，变为清管分输站。,天然气分输站一般建在长输管线上，用来分配长输管线的天然气，其下游一般分配给一个或多个城市门站，要看整体布局，像西气东输很多都是一墙之隔，一般分输站的配置要比门站高。分输站一般将长输管线的压力先计量调压在送给门站，由门站送给用户，一般分输站归管线运营公司负责，门站由地方负责。,天然气调压站的主要作用：1、燃气调压站的主要功能是减压，调压。2、调压站具有升降管道燃气压力之功能，以便于输送燃气。3、燃气调压站的主要作用是调节和稳定系统压力，并且控制输气系统燃气流量，保护系统以
18、免出口压力过高或过低。,天然气调压站的主要作用是调节和稳定管网系统压力，并且控制输气系统燃气流量，保护系统以免出口压力过高或过低。站内主要设备是调压器，其任务是按照用户的需求，对管网中的天然气进行调压，以满足用户的需求。其主要构成部件有：调压器 ；阀门；过滤器；安全装置；旁通道；测量仪表。,川中燃气,燃气储配站，是接受气源来气并进行净化，加臭，储存，控制供气压力，气量分配，计量和气质检测。即城市燃气输配系统中储存和分配燃气的设施。城市燃气输配系统中储存和分配燃气的设施。其主要任务是根据燃气调度中心的指令，使燃气输配管网达到所需压力和保持供气与需气之间的平衡。,燃气储配站功能：1、储存一定量的燃
19、气以供用气高峰时调峰用；2、当输气设施发生暂时故障，维修管道时，保障一定程度的供气；3、对使用的多种燃气进行混合，使其组分均匀；4、将燃气加压或者减压，以保证输配管线或用户燃具前燃气有足够的压力。,管道、管材分类及管道压力等级分类,1、输气管道输气管道主要用于输送城镇燃气，一般是高压，次高压燃气干管，或是连接大型工业企业的专供管道。2、配气管道在供气地区通过配气管道将燃气分配给商业用户和居民用户。配气管道包括街区的和庭院的分配管道，一般为中压，低压燃气管道。3、用户引入管用户引入管为室外配气支管与用户室内燃气进口管总阀门之间的燃气管道。4、室内燃气管道室内燃气管道是指通过用户管道引入管的总阀门
20、将燃气引向用户室内并分配到每个燃气用具的管道5、工业企业燃气管道（1）工厂引入管和厂区燃气管道：将燃气从城镇燃气管道引入工厂，分送到各用气车间的管道。（2）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的管道。车间燃气管道包括干管和支管。（3）炉前燃气管道从支管将燃气分送给炉上各个燃烧设备。,根据敷设方式分类可分为： 地下燃气管道和架空燃气管道。,根据管网形状分类可分为：环状管网、枝状管网、环枝状管网。,城镇燃气管道压力等级分类,根据GB50028-2006城镇燃气设计规范中6.1.6城镇燃气管的设计压力（P）分为7级，并应符合6.1.6的要求：,燃气工程常用管材,城市燃气管道根据
21、输送压力可分为高压管、中压管和低压管。根据管道口径大小，敷设的目的、用途，又可分为干管、支管、引入管、室外管、室内管、用气管等。其中干管口径较大，通常采用铸铁管与钢管。口径75毫米以上的支管及引入管，通常也采用铸铁管。口径 75毫米以下的支管及引入管，通常采用镀锌钢管外包绝缘防腐层。室外管、室内管、用气管等口径较小 ( 一般小于100 毫米 )，通常采用镀铸钢管。石棉水泥管、预应力混凝土管、聚乙烯塑料管，一般用于低压地下支管。,一、铸铁管,燃气管道（铸铁管、管件及附件）选材应根据水及燃气用球墨铸铁管、管件和附件GB/T13295-2013中相关规定进行选材。铸铁管是目前燃气管道中应用最广泛的管
22、材，它使用年限长，生产简便，成本低，且有良好的耐腐蚀性。一般情况下，地下铸铁管的使用年限为六十年以上，所以铸铁管是输送燃气的主要管材。,二、钢管,燃气管道（钢管）选材应根据输送流体用无缝钢管GB/T8163-2018中相关规定进行选材。钢管包括无缝管、焊接管二类。焊接管按焊接形式不同可分为对接、搭接和螺旋焊缝钢管。对钢管进行镀铸防腐的又称镀铸钢管。这也是燃气管道常用的管材。,燃气管道（塑料管）选材应根据燃气用埋地聚乙烯GB15558-2003中相关规定进行选材。塑料管的品种较多，有聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管等，根据管材性能、价格、施工工艺等多方面的比较，目前主要采用聚乙烯管。聚乙烯管是地下
23、天燃气管道常用管材。,塑料管,一、螺纹管件用于小口径钢管的螺纹接口管件，一般采用铸铁制造，铸铁管件主要种类如下。(1)弯头连接两根公称通径相同的管子，使管路作90或45盘弯。在弯度较大的管路上，则使用月弯。(2)异径弯头为连接两种不同口径的管子所用的弯头。若弯头一端为内螺纹，弯头另一端为外螺纹，则称内外弯头。(3)三通三向口径相同的称正三通，口径不同的称为异径三通。若接合管不互相垂直，而成叉状，则称Y三通。(4)外接头用来连接两根公称通径相同的管子。(5)内接头用来连接两个公称通径相同的内螺纹管件。(6)异径外接头又名大小头，用来连接两根公称通径不同的管子。(7)活接头用于需经常拆卸的管路上。
24、(8)内外螺母主要用于管径变换的接头处。(9)管堵有外螺纹的管堵，用来堵塞管路。(10)伸缩接头和快速堵漏装置主要用于补偿管路因热胀冷缩而引起的位移以及抢修,管道附件,二、钢管件钢管件的种类和铸铁管件相同，大口径钢管(150mm)管件均为焊接管件，其中45弯管为三拼焊接弯管，90弯管为四拼焊接弯管。钢管在与承插管件承插连接的插口应加固。焊接钢管管件无定型产品，一般均由施工单位根据工程需要，用钢管拼制。,1、补偿器作为消除因管段膨胀对管道所产生的应力的设备，常用于架空管道和需要进行蒸气吹扫的管道上。此外，补偿器安装在阀门的下侧(沿气流方向)，利用其伸缩性能，方便阀门的拆卸和检修。常用补偿器有波形
25、补偿器及填料式补偿器。波形补偿器用不锈钢压制，依靠补偿器弹性达到补偿。填料式补偿器有套筒式及承口式两种，它依靠管接口的滑动进行补偿。接口填料通常采用石棉盘根、黄油嵌实密封，一般用于过桥管补偿用。2、在埋地燃气管道上，多用钢制波形补偿器(见图1-9)，其补偿量约为10mm。为防止其中存水腐蚀管道，由套管的注入孔灌入石油沥青，安装时注入孔应在下方。补偿器的安装长度，应是螺杆不受力时的补偿器的实际长度，否则不但不能发挥其补偿作用，反使管道或管件受到不应有的应力。另外，还有一种橡胶-卡普隆补偿器(见图1-10)，它是带法兰的螺旋皱纹软管，软管是用卡普隆布作为夹层的胶管，外层则用粗卡普隆绳加强。其补偿能
26、力在拉伸时为150mm，压缩时为100mm。这种补偿的优点是纵横方向均可变形，多用于通过山区、坑道和多地震区的中低压燃气管道上。,补偿器,天然气相关设备简介,常用阀门的结构特点,1、闸阀是指关闭件(闸板)沿通路中心线垂直方向移动的阀门。2、优点:(1)能平稳较准确地调节流量，流体阻力小。(2)流体能在两个方向流动，即介质的流动方向不受限制。(3)开闭时所用的力较小。(4)全开时，密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小(5)体形比较简单，铸造工艺性较好。(6)结构长度较小。3、缺点:(1)外形尺寸和开启度较大，因此安装的空间较大。(2)在开闭的过程中，密封面间有相对摩擦，摩损量大，甚至容易产生擦伤现象
27、(3)闸阀一般都有两个密封面，给加工、研磨增加了一些困难。闸阀结构有多种，根据闸板的构造，可分为平行式闸板和楔式闸板两种闸阀,一、闸阀,：,1、截止阀也是一种常用的截断阀。它的启闭件(阀瓣)沿着阀座通道的中心线上下移动。2、截止阀的结构截止阀主要由阀体、阀盖、阀杆、阀瓣及驱动装置等组成。阀体与阀盖用螺纹或法兰连接。3、截止阀特点：(1)与闸阀比较，截止阀结构较简单，制造与维修都较方便。(2)密封面磨损及擦伤较轻，密封性好。启闭时阀瓣与阀体密封面之间无相对滑动(锥形密封面除外)，因而磨损与擦伤均不严重，密封性能好，使用寿命长。(3)流动阻力大，阀体内介质通道比较曲折动力消耗大。在各类截断阀中截止
28、阀的流动阻力最大。(4)介质流动方向受限制:介质流经截止阀时，在阀座通道处应保持由下向上流动，所以介质只能单方向流动，不能改变流动方向。,二、截止阀,1、球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的。它的启闭件是一个球体，围绕着阀体的垂直中心线作回转运动，故取名为球阀。2、球阀特点球阀来自于旋塞阀，它具有旋塞阀的一些优点(1)中、小口径球阀，结构较简单，体积较小，重量较轻。特别是它的高度远小于闸阀和截止阀。(2)流动阻力小:全开时球体通道、阀体通道和连接管道的截面积相等，并且成直线相通，介质流过球阀，相当于流过一段直通的管子，在各类阀门中球阀的流体阻力最小(3)启闭迅速，介质流向不受限制。球阀与旋塞阀一样
29、，启闭时只需把球体转动90，比较方便而且迅速。3、球阀的结构球阀主要由阀体、球体、密封圈、阀杆及驱动装置等组成,。,三、球 阀,蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制的蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀。主要由阀体、阀杆、蝶板和密封圈组成。阀体呈圆筒形，轴向长度短，内置蝶板。,四、蝶 阀,优点：1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。2、外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。3、低压下，可以实现良好的密封，调节性能好。5、全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。6、启闭力矩较小，由于转轴两
30、侧蝶板受介质作用基本相等，而产生转矩的方向相反，因而启闭较省力。6、密封面材料一般采用橡胶、塑料、故低压密封性能好。8、操作灵活省力，可选择手动、电动、气动、液压方式。缺点：1、使用压力和工作温度范围小。2、密封性较差。蝶阀分类：蝶阀按结构形式可分为偏置板式、垂直板式、斜板式和杠杆式。按密封形式可软密封型和硬密封型两种。软密封型一般采用橡胶环密封，硬密封型通常采用金属环密封。按连接型式可分为法兰连接和对夹式连接；按传动方式可分为手动、齿轮传动、气动、液动和电动几种。,五、气液联动阀,气液联动球阀广泛应用于长输天然气管道，具有传动稳定、容易控制、不需要电源等优点。天然气长输管道线路截断阀设置的执
31、行机构有电动、气动、电液联动和气液联动等类型，同时配有手动机构，以作备用。气液联动球阀以高压天然气作为动力，常作为输气管道的线路截断阀使用。这类阀门在我国西气东输管道和四川油气田环形干线管网得到了广泛应用。,特点1、非正常工况的自动切断功能气液联动球阀分别设置了一个压力上、下限和一个压降速率，以满足运行需要。当管道压力高于或低于压力上下限时，球阀自动关闭。如果管道发生爆炸或破裂事故，当检测到的压降超过设定的压降速率时，阀门也将自动关闭。2、多种操作模式气液联动球阀具有手动、自动、气动和遥控等四种操作模式，可以根据实际运行工况自行选择操作模式，以提高阀门的安全可靠性。3、 安全性高气液联动球阀以
32、高压天然气或手泵作为动力源，无需外加机械或电力设备，事故率低，安全可靠，经济性好。,气液联动球阀的组成：气液联动球阀主要由Lineguard控制箱、气液罐、远传终端装置、旋转旋翼执行器、阀体、气源罐、操作箱、引压管、检测管等部件组成。,六、安全阀,安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。注安全阀必须经过压力试验才能使用。,安全阀结构主要有两大类： 弹簧式和杠杆式。弹簧式是指阀
33、瓣与阀座的密封靠弹簧的作用力。杠杆式是靠杠杆和重锤的作用力。随着大容量的需要，又有一种脉冲式安全阀，也称为先导式安全阀，由主安全阀和辅助阀组成。当管道内介质压力超过规定压力值时，辅助阀先开启，介质沿着导管进入主安全阀，并将主安全阀打开，使增高的介质压力降低。,安全阀的工作原理： 当安全阀阀瓣下的蒸汽压力超过弹簧的压紧力时，阀瓣就被顶开。阀瓣顶开后，排出蒸汽由于下调节环的反弹而作用在阀瓣夹持圈上，使阀门迅速打开。随着阀瓣的上移，蒸汽冲击在上调节环上，使排汽方向趋于垂直向下，排汽产生的反作用力推着阀瓣向上，并且在一定的压力范围内使阀瓣保持在足够的提升高度上随着安全阀的打开，蒸汽不断排出，系统内的蒸
34、汽压力逐步降低。此时，弹簧的作用力将克服作用于阀瓣上的蒸汽压力和排汽的反作用力，从而关闭安全阀。,六、放散阀,燃气安全放散阀用于监视整体设备各级调压器的出口压力，当超压时可自动开启，释放超压燃气，达到保护下游设备的作用，保证用户的安全用气。,放散阀的优点：集监控指挥、安全自动放散为一体；动作灵敏、反应速度快、排放精度高；能带背压排放、工作寿命长、工作稳定可靠、可调校；反复启跳后仍能自动回座、关闭严密、等径全排放；不须拆卸研磨阀芯阀座、操作维护方便；结构紧凑、安装方便；当介质含有硫、苯等腐蚀性物质时，可选用抗腐蚀性材料；,七、压力表,压力表（英文名称：pressure gauge）是指以弹性元件
35、为敏感元件，测量并指示高于环境压力的仪表，应用极为普遍，它几乎遍及所有的工业流程和科研领域。在热力管网、油气传输、供水供气系统、车辆维修保养厂店等领域随处可见。尤其在工业过程控制与技术测量过程中，由于机械式压力表的弹性敏感元件具有很高的机械强度以及生产方便等特性，使得机械式压力表得到越来越广泛的应用。,工作原理：压力表通过表内的敏感元件（波登管、膜盒、波纹管）的弹性形变，再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针，引起指针转动来显示压力。,精度等级的选取根据工艺生产允许的最大绝对误差和选定的仪表最程、计算出仪表允许的最大引用误差，在国家规定的精度等级中确定仪表的精度。一般来说，所选用的仪表越精
36、密，则测量结果越精确、可靠。但不能认为选用的仪表精度越高越好，因为越精密的仪表一般价格越贵，操作和维护越费事。,八、温度表,温度表（Thermometer1）是一种运用不同原理来测量物体（或空间）温度或温度梯度的器具。常见的有指针双金属温度表，带有表盘，可以直接测量气体、液体和蒸汽。广泛用于机械、造船、石油化工、冶金、电力、轻工业及研究等部门。,双金属温度表工作原理用热双金属片制成的螺旋状感温元件来测量温度，感温元件装在保护管内，一端是固定端，另一端是自由端，自由端连接一根细轴，轴端装有指针，当温度变化时，感温元件感温后，其自由端围绕着固定端旋转，并带动指针转动，从而显示在表盘上。,分离除尘设
37、备,1、我国城镇燃气设计规范规定：在天然气交接点的压力和温度条件下，天然气的烃露点应比最低环境温度低5；天然气中不应有液态、固态或胶状物质。为了达到上述对油液气混合物分离的要求，在工程上常采用不同形式的分离装置。2、分离除尘的种类很多，按作用原理可分为重力分离器、旋分分离器；根据流体流动的方向和安装形式分为卧式的、立式的和球形的几种。,旋风分离器,重力分离器,重力式分离器有各种各样的结构形式，但其主要分离作用都是利用生产介质和被分离物质的密度差（即重力场中的重度差）来实现的，因而叫做重力式分离器。,分类：重力式分离器根据功能可分为两相分离（气液分离）和三相分离（油气水分离）两种。按形状又可分为
38、立式分离器、卧式分离器及球形分离器。,工作原理：含有液滴和固体粒子的气流进入分离器后，由于气流忽然减速，并同时改变气流方向，在惯性、离心力及重力的作用下，对大量的液滴及固体粒子进行了初级分离)。随即气流进入了分离器的沉降分离段，此阶段较小的液、固粒子在其自身的重力作用下从气体中分离。为了增进沉降分离效果，有的分离器在结构上加了“百叶窗”式导流板等，以促进液粒凝聚和沉降。另外在分离器上段设有捕雾器，以除去雾状液滴和固体微粒，在分离器下部应有足够的储液容积，并设有液位检测计和排液装置。,电伴热,优点：（1）电伴热装置简单、发热均匀、控温准确，能进行远控，遥控，实现自动化管理。（2）热具有防爆、全天
39、候工作性能，可靠性高，使用寿命长。（3）电伴热无泄漏，有利于环境保护。（4）节省钢材：它不需要蒸气伴热所需的一来一去二趟伴热管路。（5）节省保温材料。（6）节约水资源，不象锅炉每天需要大量的水。（7）电伴热还能解决蒸气和热水伴热难以解决的问题。（8）电伴热设计工作量小，施工方便简单，维护工作量小。（9）效率高，能大大降低能耗。,工作原理： 电伴热带接通电源后（注意尾端线芯不得连接），电流由一根线芯经过导电的PTC材料到另一线芯而形成回路。电能使导电材料升温，其电阻随即增加，当芯带温度升至某值之后，电阻大到几乎阻断电流的程度，其温度不再升高，同时电伴热带向温度较低的被加热体系传热。电伴热带的功率
40、主要受控于传热过程，随被加热体系的温度自动调节输出功率，而传统的恒功率加热器却无此功能。,电伴热是用电热的能量来补充被伴热体在工艺流程中所散失的热量，从而维持流动介质最合理的工艺温度，它是一种高新技术产品。,加臭机,1、加臭机简介： 控制器控制泵机将储药罐中的加臭剂加入到管道天然气中的一整套设备就是加臭装置。包括控制器、储药罐、泵机和各类阀门等。加臭剂的化学名称是是四氢噻吩，加臭量为20mg/m。,2、加臭机作用： 加臭是安全使用城市燃气的必要措施，是安全用气的有力保障，通过实施加臭措施从技术上来保证天然气用户与维修管理人员能够凭嗅觉及时发现并处理泄漏事故，把泄漏事故消灭在萌芽状态。,防雷防静
41、电,二、 燃气管道防雷要求： 建筑物防雷设计规范GB50057-94以下规定：第3.2.3条第二款规定:架空金属管道，在进出建筑物处，应与防雷电感应的接地装置相连;埋地或地沟内的金属管道，在进出建筑物处亦应与防雷电感应的接地装置相连。第3.2.4条第七款规定:当建筑物高于30m时，尚应采取以下防侧击雷的措施:从30m起每隔不大于6m沿建筑物四周设水平避雷带并与引下线相连;30m及以上外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接。第3.3.9条第四款规定:架空和直接埋地的金属管道在进出建筑物处应就近与防雷的接地装置相连。第3.3.10条第四款规定:竖直敷设的金属管道及金属物的顶端和底端与防雷装
42、置连接。第3.4.9条第三款规定:进出建筑物的架空金属管道，在进出处应就近接到防雷或电气设备的接地装置上或独自接地，其冲击接地电阻不宜大于30。 城镇燃气设计规范GB50028-2006以下规定：第108.5条规定:进出建筑物的燃气管道的进出口处、室外的屋面管、立管、放散管、引入管和燃气设备等处均应有防雷、防静电接地设施。根据上述规范要求，燃气管道应做防雷接地。,一、燃气供气管道的雷电危害方式：1、直击雷危害对于架空或埋地的燃气管道遭受直接雷电袭击，闪电中的电压高达几万伏乃至十亿伏，及易导致管道被击穿所引起的危害，同时产生的机械效应或热效应，使燃气产生燃烧或爆炸伤人的事故。2、感应雷危害雷云在
43、起电、移动和先导放电的过程中对燃气供气管道产生静电感应，使之产生异号静电位，一旦雷云对地放电管道中的束缚电荷成为自由电荷，以冲击波的形式对称地向管道两端移动，电荷移动所形成的电流为雷电感应电压。3、雷电波侵入危害雷电波侵入是指直击雷或感应雷沿燃气供气管道等金属的引入线引入建筑物内，发生闪击而造成的雷击事故。这种事故的发生率很高而且往往事故又严重。综上所述，燃气供气管道的雷电危害方式主要有以上三种，无论直击雷还是雷电波侵入，其危害都远远大于雷电静电感应。而雷电静电感应可导致1mm间隙产生电火花引爆可燃气体，因此对直击雷与雷电波侵入的危害可想而知。,三、燃气管道防雷接地的做法：1、屋顶燃气管道防雷
44、接地屋顶燃气管道设置于屋顶上防雷保护范围内。防雷接地做法是用HPB235-q8镀锌圆钢或Q235-254扁钢将燃气管道与屋顶避雷网相连，连接点不小于二处，每隔30m连接一处，法兰、阀门及附件均用BVR-6mm2铜芯软线跨接，跨接电阻不大于0.03Q，屋顶调压箱与燃气管道或避雷网相连。因特殊情况燃气管道设置于屋顶防雷保护范围之外的，燃气管道被动地变成了接闪器，燃气管道应增加壁厚，且不小于4mm，并加强与屋顶避雷网连接的可靠性。2、气引入管防雷接地燃气引入管宜采用无缝钢管，考虑到对建筑景观的影响及位置较低容易受损坏等因素，其连接点宜设于燃气引入管道出地面前，采用HPB235-8镀锌圆钢将燃气管道与
45、建筑预留防雷接地端子相连，具体做法见图1.当燃气引入管前的地下管采用无缝钢管并加装绝缘接头时，其连接点必须设于绝缘接头上方。3、对于采用无缝钢管的立管，当立管高度不大于30m时，燃气立管的顶端宜用BVR-6mm2铜芯软线与建筑接地装置相连，底端与燃气引入管阀门连接处用BVR-6mm2铜芯软线跨接，跨接电阻不大于0.03Q。对于燃气立管高度为30m以上的建筑，需从30m开始，每隔不大于6m(一般为两层)与建筑预留的防雷接地端子相连一处，做法与立管顶端的防雷接地做法相同。4、对于采用镀锌钢管丝扣连接的立管，因各连接口采用聚四氟乙烯生料带做密封材料，造成立管连接口不导通，各接口处须用BVR-6mn2
46、铜芯软线跨接。现有一种新型密封胶，导电性能良好，可作为立管丝扣连接的密封材料，现正在研发，若能推广应用，各接口处就无需再做跨接了。,三、燃气管道防雷接地的做法,天然气流量计量设备,1、孔板差压式流量计由节流装置(标准孔板、孔板夹持器、高级孔板阀式节流装置)及孔板前10D长度和孔板后5D长度的测量管、差压讯号管路及差压显示仪表或微处理机组成。节流装置内安装有节流件。2、差压式流量计测流量的原理如下:标准孔板具有一定压力、充满管道的天然气在流经管道内的节流件(孔板)时，流束将在节流件处形成局部收缩，从而使流速增加，静压降低。在节流件前后便产生了压差，对于一定形式和尺寸的节流件来讲，节流件产生的压差
47、与流量有关，流量越大，则产生的压差也越大;流量越小，则产生的压差也越小。这样，通过测量压差的大小就可以间接地知道流量的大小。这就是差压法测流量的原理,一、孔板差压式流量计,二、涡轮流量计,1、涡轮流量计是一种应用很广泛的速度式流量计。它具有精度高、复现性好、结构简单、运动部件少、压力损失小、体积小、重量轻、维修方便等优点。和容积式流量计相比，它的体积较小，占地面积小和重量轻的优点是很明显的。涡轮式流量计通常用于天然气和轻质油等洁净流体的测量。2、涡轮流量计由涡轮流量变送器、前置放大器及显示仪表组成。前置放大器通常和变送器装在一起，可以看作是一个部分。,三、罗茨流量计,罗茨流量计是用于对管道中流
48、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、安装使用方便等特点，是容积式流量计的典型。,罗茨流量计功能特点1、精确度高，重复性好。内部转子经精密加工和平衡测试，无接触旋转，良好的油润滑，确保流量计精度不变，工作寿命长。2、流量计前后不需要直管段，可以安装在环境狭窄的场合。始动流量小，量程比宽，适合于计量符合变动大的气体流量。3、计量精确度不受压力和流量变化的影响，性能稳定，寿命长。4、通用性好，所有罗茨流量传感器均可使用通用的附件。5、配置RS-485通讯接口和IC卡专用信号集中器配套，并可通过GPRS/CDMA、internet、电话网络组成远程数据采集机监
49、控系统，便于数据的集中采集和实时管理。,四、超声波流量计,超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。,优点超声波流量计是一种非接触式仪表，它既可以测量大管径的介质流量也可以用于不易接触和观察的介质的测量。它的测量准确度很高，几乎不受被测介质的各种参数的干扰，尤其可以解决其它仪表不能的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。缺点现今所存在的缺点主要是可测流体的温度范围受超声波换能铝及换能器与管道之间的耦合材料耐温程度的限制，以及高温下被测流体传声速度的原始数据不全。目前我国只能用于测量200以下的流体。另外，超声波流量计的测量线路比一般流量计复杂
50、。,特点独特的信号数字化处理技术，使仪表测量信号更稳定、抗干扰能力强、计量更准确。无机械传动部件不容易损坏，免维护，寿命长。电路更优化、集成度高；功耗低、可靠性高。智能化标准信号输出，人机界面友好、多种二次信号输出，供您任意选择。管段式小管径测量经济又方便，测量精度高。,五、燃气皮膜表,天然气、煤气及液化气已经被广泛应用于社会各个领域，作为专门用于测量燃气体积流量和质量流量的膜式燃气表，由于计量精度较高、性价比高、安全可靠等优点，成为当前产量最大、应用最广且最具有代表性的燃气计量仪表。,工作原理： 燃气表是利用气体在表体内流动过程中的压力差作为动力，由阀座、阀盖的相对位置来控制气体流向的分配。
