楊紅
(攀枝花市煤氣總公司)
我市煤氣管網壓力級制的選擇
楊紅
(攀枝花市煤氣總公司)
城市輸配系統的主要部分是燃氣管網,燃氣管網根據壓力級制來分,燃氣管網為什么要采用不同的壓力級制呢?其主要原因:
(1)管網采用不同壓力級制是比較經濟的,因為大部分燃氣是由較高壓力均數輸送,管道的管徑可以選得小些,管道單位長度的壓力損失可選得大些,可節省管材。
(2)各類用戶所需燃氣壓力不同,如居民用戶和小型公共建筑用戶需要低壓燃氣,而大多數工業企業則需要中壓或次高壓,甚至高壓燃氣。
(3)在城市未改建的老區、建筑物比較密集,街道和人行道比較狹窄,不宜敷設高壓或次高壓管道。此外,由于人口密度較大,從安全運行和方便管理的觀點看,也不宜敷設高壓或次高壓管道,而只能敷設中壓和低壓管道。
(4)燃氣管道的氣密性與其他管道相比有特別嚴格的要求,漏氣可能導致火災、爆炸、中毒或其他事故。燃氣管道壓力越大,管道接頭脫開或管道本身出現裂縫的可能性和危害性也越大。當管道內燃氣壓力不同時,管道材質、安裝質量、檢驗標準和運行管理要求也不同。
我國的城市燃氣管道壓力級制一般為:
①低壓:P≤0.005MPa;
②中壓:0.005<P≤0.15MPa;
③次高壓:0.15<P≤0.3MPa;
④高壓:0.3<P≤0.8MPa。
根據采用的管網壓力級制不同,城市燃氣管網系統可分為:
(1)一級系統:一般只用低壓管網來分配和供給燃氣。適用于小城鎮的供氣系統,如供氣范圍增大時,則輸送單位體積燃氣的管材用量將急劇增加。
(2)兩級系統:由低壓和中壓或低壓和次高壓兩級管網組成。
(3)三級系統:包括低壓、中壓(或次高壓)和高壓的三級管網。
(4)多級系統:由低壓、中壓、次高壓和高壓,甚至更高壓力組成的管網。
根據攀枝花市的實際情況,該市的煤氣輸配管網的壓力分級采用中壓(或次高壓)輸氣、樓幢調壓或高壓輸氣、區域調壓的兩級系統。
常用壓力級制的城市燃氣輸配方案有以下四種:
(1)采用中壓(或次高壓)輸氣、樓幢調壓的方案,其工藝流程圖見圖1。

圖1
(2)采用高壓輸送、區域調壓的方案,其工藝流程圖見圖2。

圖2
(3)次高壓(或中壓)輸氣,區域調壓與樓幢調壓相結合的方案,其中藝流程圖見圖3。

圖3
(4)高壓、中壓兩級輸氣,區域調壓樓幢調壓相結合的方案,其工藝流程圖見圖4。

圖4
方案一的優點:
(1)輸氣系統簡單,城市輸配管網在樓幢調壓箱以前就一個壓力等級,設計、施工都很方便。
(2)采用樓幢調壓,輸配管網易設計成環形,加之配氣壓力高,所以供氣可靠性好。
(3)調壓箱不需專門占用土地。
(4)采用樓幢調壓方案較采用區域調壓方案的總投資少10~35%,運行費用低。
(5)調壓箱供氣范圍小,萬一調壓箱發生故障,影響面和損失均較區域調壓小。
缺點:
(1)維修不便,調壓箱使用數量多,分布廣,安裝工作量大,管理較麻煩。
(2)切斷式調壓器的切斷保護裝置為機械結構,要保證其靈活可靠,需定期清潔、保養,工作量較大。
方案二的優點:
(1)供氣較安全,在人口稠密的居民區里采用低壓輸氣,管道承受壓力低,較采用中壓(或次高壓)直接輸氣到樓幢更安全。
(2)能保證安全距離進入居民區,街道窄小,采用低壓供氣,較易保證安全間距。
(3)站場數量少,設備集中,調度指揮靈活,管理方便。
缺點:
(1)同樣管徑的管道在低壓時輸氣較中壓小,距離短并較樓幢調壓方案多了一個配氣壓力等級。
(2)建站要占用一定的土地。
(3)總投資較樓幢調壓方案高10~35%,運行費較高。
(4)調低站一旦發生故障,影響范圍和損失比樓幢調壓方案大。
方案三的優點:
對人口稠密,住房集中的片區采用區域調壓,集中管理,同樣要兼顧到片區少,住地分散的用戶,較單一區域調壓方案節省投資,且運行費用較低,方便管理。
缺點是:次高壓管線在老城區布管有困難,安全間距達不到規范要求。
方案四的優點是:對分散用戶和集中用戶均可控制,在氣源有保證的條件下,還可向工業用戶供氣,功能齊全。
缺點是:增加了一個壓力等級,給設計和管理工作帶來困難,投資和運行費都較高,需要管理人員較多。
關于四種輸配方案技術經濟評價情況見表1。

表1 某市四種輸配方案技術經濟對照表
(1)表中投資不包括庭院管網。
(2)投資比率以方案一為比較值,成本以進氣價0.52元/m3計。
通過對以上四種方案對比分析表明:四種輸配方案的壓力分級各有所長,一般來說:①對住地分散、街道較寬的城市可選擇分案一或方案三;②新建城市生活區較集中,可選擇方案二;③老城市擴建應選擇方案四;④對大城市,可考慮選擇多級系統。
根據攀枝花市的實際情況,區域調壓和樓幢調壓相結合的綜合設計方案比較適合。我市地處金沙江峽谷,整個城市都是沿金沙江兩岸而建,住戶比較分散,而有的片區住戶又比較集中,針對這種情況,如只采用區域調壓,對住戶比較集中的片是經濟的,而對住戶比較分散這一點無論在技術上,還是在經濟上顯然都是不合適的。樓幢調壓與區域調壓相比:中壓輸氣管道長,管徑小,同溝敷設管道少,耗鋼材少,工程量小。攀枝花市修建居住小區時,未規劃煤氣,由于地緊張,建站選址困難,要想在老城區找比較合適的地址很不容易。住戶分布范圍大,低壓輸氣難以滿足需要,一定管徑的低壓輸氣難以勝任,采用高壓輸氣,管道安全間距又不能保證,只有采用樓幢調壓,才可能解決這個問題,這樣既增加了輸氣量,又提高了管網供氣的可靠性。
由于我市有的片區住戶比較集中,采用區域調壓才是經濟的。因集中調壓,調壓站內各種設備均在地表,非常直觀,能有效地減少事故隱患。如:炳草崗片區的紅星街小區有五十余幢樓房,在該小區建一座煤氣調壓站就能較好地解決該小區的生活用氣問題,若采用樓幢調奪方案,就要用五十多只調壓箱,有的單位還在調壓箱外修一個簡易平房保護它,既增加費用,還破壞了環境美觀。可見,采用樓幢調壓也不適應我市的實際情況。
方案四實際上是高、中、低壓三級系統,而我市只采用中壓、低壓兩級系統。
通過以上分析表明:在四種方案中,我市采用方案三比較合適。該方案對人口稠密、住房集中的戶區采用區域調壓,集中管理;同樣兼顧到戶數少、住地分散的用戶。該方案適合我市的實際情況,對住戶分散的片區采用樓幢調壓,對住戶集中的片區采用區域調壓。該方案較單一區域調壓方案節省投資,且運行費用較低、方便管理。
TU996
A
1004-7344(2016)20-0327-02
2016-7-1