淺析燃氣管道的技術創新

尚明旭　杜佳佳

摘 要：高水平的燃氣管道設計技術能夠使燃氣管道的敷設工作順利進行，它是各項設備安全、良好、平穩運行的保障，不僅關系著燃氣氣源的質量，也是保證燃氣管道敷設合理、經濟的關鍵因素。

關鍵詞：燃氣管道；技術創新；燃氣氣源；專業儀表

中圖分類號：TU996.7 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.158

在燃氣管道設計初期，需要確定燃氣氣源的質量和燃氣總用量，然后采取有針對性的設計技術完成后續工作。本文簡要介紹了燃氣氣源的質量要求和燃氣總用量，并詳細闡述了其設計技術。

1 燃氣氣源的質量要求

對燃氣氣源有以下質量要求：①必須是干燥的氣體；②儀器的最大含塵顆粒應低于3.2 μm，防止顆粒物堵塞或磨損節流孔和空氣管路；③供風壓力要滿足用戶的最小需要和最大需要；④最大含油量應低于1×10-6 mg/m3，防止油量過大阻塞和磨損儀表元件，從而有效避免可能出現的儀表誤操作；⑤工作壓力下的露點應低于最低環境溫度10 ℃。

2 燃氣總用量

單個儀表一個操作循環的耗氣量可通過查詢儀表出廠附帶的相關文件所得。儀表主要包括儀表吹掃用氣、指示儀、儀表修理車間氣動儀表調試檢修用氣、記錄儀、正壓防爆通風用氣、分析儀、吹氣法測量用氣、信號轉換器、吹氣液位計、氣路電磁閥、執行器、繼動器、電氣閥門定位器和變送器。

總耗氣量Sm3/h=儀表1的個數 其中一個操作循環的耗氣量+儀表2的個數 其中一個操作循環的耗氣量+…+儀表n的個數 其中一個操作循環的耗氣量。空氣耗量的統計表格的格式如表1所示。

表1 空氣耗量統計表

項目用戶 每個用戶空氣耗量 用戶數量

總計

以美國雪夫龍公司《海上油氣工程設計實用手冊》為依據，估算初步設計階段所需的數據：①如果風壓低于276 kPa，則每個傳感器、閥位控制器的總耗氣量為3.40 Sm3/h；②每個盤裝小盒式控制器的耗氣量為2.30 Sm3/h；③如果風壓低于276 kPa，則每個傳感器、閥位控制器的耗氣量為1.70 Sm3/h；④每個手動加載站、控制器、現場變送器的耗氣量為1.11 Sm3/h。

在此過程中值得注意的是，泄漏損失、設計余量、干燥器的吹掃氣耗量都必須計入總的空氣耗量中，泄漏損失、設計余量分別為總耗氣量理論計算值的10%. 此外，由于控制閥的空氣耗量是不連續的，所以，可以不單獨計算。

3 燃氣管道的設計

3.1 確定燃氣用戶

確定燃氣源用戶是燃氣管道設計的第一步。在燃氣源用戶較多的情況下，可以根據工藝專業P&ID、機械專業防火風閘P&ID圖和儀表專業安裝圖等專業設計文件來確定最終的燃氣源用戶。

3.1.1 工藝專業P&ID

工藝專業P&ID是設備安裝設計的依據，它不僅展示了氣浮選、換熱器、濾器、分離器、開排泵、管匯和應急機等設備的組合方式，還可以根據圖形符號和文字代號找出大部分氣源用戶。也就是說，工藝專業P&ID不僅能確定燃氣源用戶，還可以為燃氣管道的設計提供工藝流程、施工工序等方面的信息支撐。

3.1.2 機械專業防火風閘P&ID圖

不同用戶的氣源管線的接口形式是不同的，而借助機械專業防火風閘P&ID圖可以確定對各結構的要求，以確保燃氣能有效驅動SDV，繼而實現對防火風閘啟停的有效控制。

3.1.3 儀表專業安裝圖

需要氣源的儀表閥有關斷閥（BDV、SDV）、壓力控制閥（PV）和液位控制閥（LV）等，而利用儀表專業安裝圖，不僅能確定這些儀表閥的種類和數量，還能明確接口的具體情況，比如井口控制盤、SDV、LV、PV等設備的接口尺寸和接口形式。

此外，為了保證各用戶都可以使用到供應的燃氣，應充分結合其他專業設計文件來確定氣源用戶電表及其與配管的界面，比如末端接口形式是螺紋閥門還是螺紋管等。

3.2 燃氣用戶供氣方式

單線供氣方式可用來向耗氣量波動比較大或布置分散的供氣點供氣。此外，對于耗氣量波動比較大的供氣點，可以直接在氣源總管上取源，以免影響其到相鄰負荷用氣。支干式供氣方式是用來向儀表布置密集的場合供氣，氣源經支干引至供氣點或空氣分配器，將供氣管網首尾相接，形成環形配管，其主要是向多套裝置的儀表供氣。

3.3 燃氣管道設計的注意事項

當供氣系統需要從主管上引出支管時，為了避免管路的凝液進入儀表以及相關設備中，影響設備的使用功能，所以，應在水平管道的上方設定取源部位。為了方便在穿甲板處做支撐，每層甲板上的氣源分支應從該層甲板下面主管分出，而這樣做的另一好處就是可以節省管線材料。由于一般層高為4～8 m，為了保證敷設管線的美觀度，方便表氣管線的支撐，不應從層高處向下抽支管。

為了方便后續順利接入其他用戶，不宜將供氣主管末端焊死，可用絲堵或盲板暫時將其封住。在敷設燃氣管道時，如果選用鍍鋅管，則不宜焊接，可使用鍍鋅螺紋連接管件；如果選用不銹鋼管，則不宜采用螺紋連接，可用承插焊連接管件，而閥門可選用焊式或法蘭等連接方式。在設計燃氣管道時，應充分考慮排污的需要，由于受重力的影響，污物最容易聚集在各個區域的最低點，所以，可以在污物的聚集點裝設排污閥，以方便污物的排出。

4 結束語

燃氣管道系統是最復雜的管道系統之一，它需要各種儀表的支撐，關系到了各生產設備的正常使用。較好的燃氣管道設計不僅能有效保證各設備正常工作，還能減少管道敷設、維護的費用，對提高燃氣公司各方面的效益具有非常重要的意義。

參考文獻

[1]楊爽.城市燃氣管道設計施工存在的問題分析[J].中國石油和化工標準與質量，2014（10）：213.

〔編輯：白潔〕