煤氣管網(wǎng)概述

1、煤氣煤氣管網(wǎng)概述管網(wǎng)概述鋼鐵聯(lián)合企業(yè)煤氣管道與管網(wǎng)l煤氣管道是鋼鐵企業(yè)用來輸送各類煤氣介質(zhì)的基本設(shè)施。由于煤氣具有易燃、易爆和易中毒的特性，所以要求煤氣管道必須具有抗御風(fēng)險的可靠性和嚴(yán)密性。又由于大型企業(yè)生產(chǎn)內(nèi)容的多變性和連續(xù)性，各種煤氣管道上往往還承載著其他不同的介質(zhì)管道，它們在一起形成了復(fù)雜的構(gòu)筑物。l顯而易見，煤氣管網(wǎng)體系的受力具有一定的復(fù)雜性和多變性。通常對煤氣管道有以下幾方面的要求：鋼鐵企業(yè)煤氣管道的基本要求 l煤氣管道的輸氣要求煤氣管道的輸氣要求l煤氣管道應(yīng)有足夠的輸氣能力，以保證用戶生產(chǎn)需要的最大煤氣流量和壓力。在此基 礎(chǔ)上又要最大限度地節(jié)省建設(shè)費(fèi)用。l煤氣不僅是多種元素的氣體混

2、合物，而且是固、液、氣并存的多相氣溶物。管道就必須 考慮影響輸氣的積水、堵塞、冰凍等問題。管道需具備冷凝水的連續(xù)排放、設(shè)備的清掃、防寒保 溫以及污染處理的措施。煤氣管道的輸氣要求l為適應(yīng)用戶的生產(chǎn)變化,煤氣管道必須考慮供氣和停修兩種工況的工藝要求,設(shè)有可 靠的切斷裝置和有效的吹刷設(shè)施。l煤氣管網(wǎng)輸氣應(yīng)能按品種供應(yīng)，并能應(yīng)付特殊情況的替換和充壓的需要。l為滿足工藝操作需要，應(yīng)有附屬的動力設(shè)施和檢測自控裝置。鋼鐵企業(yè)煤氣管道的基本要求l管道的安全要求管道的安全要求l盡量減少煤氣管道泄漏點(diǎn)和外泄煤氣的工藝操作，并實行劃分區(qū)域的維護(hù)管理范圍。 采用可靠的密封和長效的填料,新建和長期停用管道未經(jīng)嚴(yán)密性試

3、驗合格不準(zhǔn)投產(chǎn)使用。l有超壓自動放散裝置和巡檢規(guī)章制度，確保排水器的有效高度，無煤氣流散到其它管 道的通路。l煤氣管道與各種火源保持一定安全距離，防止煤氣管道周圍出現(xiàn)新火種，在火源附近 限制煤氣作業(yè),在煤氣作業(yè)時嚴(yán)禁煙火。并持有安全部門的動火許可證。管道的安全要求l運(yùn)行或停用的管道內(nèi)防止煤氣與空氣混合,無可靠切斷裝置和未經(jīng)試驗合格的停氣管 道與設(shè)備不能動火或進(jìn)人內(nèi)部作業(yè)。l煤氣管道應(yīng)采取消除靜電和防雷擊的措施。管道和支架上不應(yīng)敷設(shè)動力電纜、電線， 但管道自用的電纜除外。l煤氣管道按爆炸壓力計算強(qiáng)度，室內(nèi)管道有定期試漏制度和防毒監(jiān)測儀器，室外管道 有消防和急救通道鋼鐵企業(yè)煤氣管道的基本要求l符合

4、結(jié)構(gòu)的力學(xué)要求符合結(jié)構(gòu)的力學(xué)要求l鋼鐵企業(yè)的煤氣管道絕大多數(shù)是架空敷設(shè)的鋼板卷焊管道。一般情況下管徑與管壁之比 (R/S) 100,均屬于薄壁結(jié)構(gòu)，就其靜態(tài)受力情況分析如下：l管道的主應(yīng)力是受彎，局部受剪和受扭。l運(yùn)行管道承受煤氣的內(nèi)壓力，特別是爆炸事故引起的內(nèi)壓和操作中造成的盲板力。l氣溫和介質(zhì)溫度的變化，管道的伸縮由膨脹器承受，由于膨脹,器的剛度而產(chǎn)生的彈性回?fù)袅?對支架發(fā)生的軸向推力和橫向推力。煤氣管道及其承載支架和基礎(chǔ)必須滿足強(qiáng)度、剛 度及穩(wěn)定性的要求。鋼鐵企業(yè)煤氣管道的基本要求l管道應(yīng)具備應(yīng)變能力和生產(chǎn)發(fā)展的要求。l煤氣管道建成后使用壽命一般可達(dá)三十年 左右，在此期間生產(chǎn)的發(fā)展變化是

5、相當(dāng)大的,產(chǎn)品的更新和設(shè)備的改造是必不可少的,煤氣管道特別是主干線要停產(chǎn)改造將會引起大面積的、時間較長的停產(chǎn)，給企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損 失。因此,在安裝煤氣管道時，尤其在形成管網(wǎng)的布局中，必須考慮與生產(chǎn)變化相適應(yīng)的應(yīng)變 可能，并為生產(chǎn)發(fā)展創(chuàng)造條件。一般應(yīng)在滿足用戶最大用氣量的基礎(chǔ)上,再增加20%的輸送 能力。煤氣管道截面的選擇煤氣管道截面的選擇 煤氣管道一般選擇圓形截面，特殊情況下局部管段與設(shè)備連接才允煤氣管道一般選擇圓形截面，特殊情況下局部管段與設(shè)備連接才允許采用矩形或方形截面。選用圓形截面具有以下優(yōu)勢：許采用矩形或方形截面。選用圓形截面具有以下優(yōu)勢：1、在面積相同而截面不同的幾何圖形中，圓的

6、周長最短，這意味、在面積相同而截面不同的幾何圖形中，圓的周長最短，這意味著在管道的加工制作方面具有省工、省料節(jié)約投資的優(yōu)勢。著在管道的加工制作方面具有省工、省料節(jié)約投資的優(yōu)勢。2、管道的圓形截面在輸送流體時阻損最小，壓降最低，同樣條件、管道的圓形截面在輸送流體時阻損最小，壓降最低，同樣條件下意味著輸送量最大、經(jīng)濟(jì)技術(shù)性最高。下意味著輸送量最大、經(jīng)濟(jì)技術(shù)性最高。3、圓形截面管道在同等條件下具有最大的抗彎、抗扭能力，具有、圓形截面管道在同等條件下具有最大的抗彎、抗扭能力，具有最大的安全保障能力。最大的安全保障能力。4、圓形管道周邊沒有應(yīng)力集中點(diǎn)，管道周邊各部位受力均勻，在、圓形管道周邊沒有應(yīng)力集中

7、點(diǎn)，管道周邊各部位受力均勻，在一定的壓力下其不變形。一定的壓力下其不變形。5、圓形鋼管加工便利，利于批量制作和日常維護(hù)檢修。、圓形鋼管加工便利，利于批量制作和日常維護(hù)檢修。煤氣管道的敷設(shè)l1、架空敷設(shè)煤氣管道的優(yōu)越性、架空敷設(shè)煤氣管道的優(yōu)越性l鋼鐵企業(yè)內(nèi)的煤氣管道一般均架空敷設(shè)，其主要優(yōu)點(diǎn)在于：鋼鐵企業(yè)內(nèi)的煤氣管道一般均架空敷設(shè)，其主要優(yōu)點(diǎn)在于：l（1）廠區(qū)內(nèi)地下埋設(shè)的（上）下水管道、管溝、電纜（隧道）等構(gòu)筑物較多且）廠區(qū)內(nèi)地下埋設(shè)的（上）下水管道、管溝、電纜（隧道）等構(gòu)筑物較多且隱蔽而復(fù)雜，架空輻射管道僅需考慮支架基礎(chǔ)點(diǎn)的選擇，易于布置并且節(jié)省占地隱蔽而復(fù)雜，架空輻射管道僅需考慮支架基礎(chǔ)點(diǎn)的

8、選擇，易于布置并且節(jié)省占地面積。面積。l（2）廠區(qū)地面公路、鐵路和建筑物密集，架空管道便于施工建設(shè)，節(jié)省投資。）廠區(qū)地面公路、鐵路和建筑物密集，架空管道便于施工建設(shè)，節(jié)省投資。l（3）架空煤氣管道受地面作業(yè)危害的機(jī)會相對較少。）架空煤氣管道受地面作業(yè)危害的機(jī)會相對較少。l（4）架空煤氣管道漏煤氣時易于早期發(fā)現(xiàn)及時治理。一旦有泄漏煤氣，由于通）架空煤氣管道漏煤氣時易于早期發(fā)現(xiàn)及時治理。一旦有泄漏煤氣，由于通風(fēng)相對較好其危害程度相對較低。風(fēng)相對較好其危害程度相對較低。l（5）架空煤氣管道受大氣腐蝕相比地下管道的電化學(xué)腐蝕易于預(yù)防和處理，經(jīng)）架空煤氣管道受大氣腐蝕相比地下管道的電化學(xué)腐蝕易于預(yù)防和處

9、理，經(jīng)濟(jì)性較好。濟(jì)性較好。l（6）架空煤氣管道一旦損壞其檢修處理方便、安全。）架空煤氣管道一旦損壞其檢修處理方便、安全。l（7）便于日常的檢查與維護(hù)。）便于日常的檢查與維護(hù)。管道敷設(shè)的要求管道敷設(shè)的要求l架空敷設(shè)管道的安全距離要求架空敷設(shè)管道的安全距離要求：l1、架空煤氣管道與鐵路、工業(yè)管道、建筑物的最小水平凈距，應(yīng)遵守表1的規(guī)定。管道敷設(shè)的要求管道敷設(shè)的要求l架空敷設(shè)管道的安全距離要求架空敷設(shè)管道的安全距離要求：l2、架空煤氣管道與鐵路、道路、工業(yè)管線交叉時的最小垂直距離，應(yīng)遵守表2的規(guī)定。管道敷設(shè)的要求管道敷設(shè)的要求l架空敷設(shè)管道的安全距離要求架空敷設(shè)管道的安全距離要求：l3、架空煤氣管道

10、建設(shè)高度(管底至地面的凈距）l輸氣主管6m(小型企業(yè)酌減）l分配主管 4.5m(小型企業(yè)酌減）l高爐臟煤氣、半凈煤氣、凈煤氣總管。有泄壓裝置的為8m,(小型企業(yè)酌減至6m)無泄壓裝置的 6m。l距離熔渣、溶態(tài)金屬、熱鋼錠線路等應(yīng) 8m。l焦?fàn)t煤氣回收凈化區(qū)室外管道 4.5m。（局部可低于4.5m)。管道敷設(shè)的要求管道敷設(shè)的要求l架空敷設(shè)管道的安全距離要求架空敷設(shè)管道的安全距離要求：l4、煤氣管道與在同一支架上平行敷設(shè)的其它管道的最小水平凈距離，應(yīng)遵守表3的規(guī)定。管道敷設(shè)的要求管道敷設(shè)的要求l架空敷設(shè)管道的安全距離要求架空敷設(shè)管道的安全距離要求：l5、沿建筑物外墻或房頂架設(shè)煤氣管道時，建筑物應(yīng)為

11、一、二級耐火的丁、戌類生產(chǎn)廠房。 其安全距離要求分別為：l1）墻外架管道:管底距地面 4.5m,管道與墻距離為500mm時為0.5m, 500mm時可同管徑但不得 100mm。l房頂架管道:管底距屋面一般為0.8m,如管徑 2m。管道敷設(shè)的要求管道敷設(shè)的要求 埋地管道的要求：埋地管道的要求：l埋地管道適合于遠(yuǎn)距離輸送。工廠區(qū)外的天然氣管道一般埋地敷設(shè)，工廠區(qū)內(nèi)的天然氣管道和直徑小于350MM的焦?fàn)t煤氣管道，必要時也可埋地敷設(shè)。l所有埋地管線必須敷設(shè)于土壤穩(wěn)定層內(nèi)；l輸送濕煤氣的飽和天然氣管道，應(yīng)深埋在凍冰層以下。管道敷設(shè)的要求管道敷設(shè)的要求l 埋地管道的要求：埋地管道的要求：l 埋地管道的地面

12、一般不允許載重車輛通過；與鐵路、公路交叉時，應(yīng)設(shè)有大于管道直徑100MM的套管，穿越公路的套管頂至路面應(yīng)保持1M ，穿越鐵路的套管頂至軌枕底應(yīng)保持1.5M，嚴(yán)禁在管道地面上或附近建筑房屋。l管道長度超過500M時，輸送煤氣中萘含量不應(yīng)超過5g/m3;l管道傾斜度為,低洼處應(yīng)設(shè)排水器.煤氣管網(wǎng)煤氣管網(wǎng) 由不同煤氣源和若干煤氣用戶的煤氣管道構(gòu)成，具有相由不同煤氣源和若干煤氣用戶的煤氣管道構(gòu)成，具有相互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一供氣并形成網(wǎng)絡(luò)的管道體系稱為煤氣管互關(guān)聯(lián)、統(tǒng)一供氣并形成網(wǎng)絡(luò)的管道體系稱為煤氣管網(wǎng)。管網(wǎng)構(gòu)成的形式?jīng)Q定于整個企業(yè)的布局和長遠(yuǎn)發(fā)網(wǎng)。管網(wǎng)構(gòu)成的形式?jīng)Q定于整個企業(yè)的布局和長遠(yuǎn)發(fā)展的規(guī)劃。它關(guān)系到

13、企業(yè)各部門供氣的可靠性、資源展的規(guī)劃。它關(guān)系到企業(yè)各部門供氣的可靠性、資源利用的合理性和企業(yè)發(fā)展的可能性。煤氣管網(wǎng)與單一利用的合理性和企業(yè)發(fā)展的可能性。煤氣管網(wǎng)與單一管道的不同之處在于它服務(wù)于企業(yè)的整體發(fā)展、能同管道的不同之處在于它服務(wù)于企業(yè)的整體發(fā)展、能同時滿足多用戶的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定供氣，具有更高的可靠性和時滿足多用戶的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定供氣，具有更高的可靠性和安全性安全性樹枝型管網(wǎng)樹枝型管網(wǎng)l樹枝型管網(wǎng)是應(yīng)用最普遍的管網(wǎng)類型，它是由一條分配主管連接若干支管，如樹干分枝一樣按煤氣用戶位置前后分別連接用戶主管，它同時隨著煤氣流量的減少煤氣分配主管管徑逐段縮小，樹枝型管網(wǎng)的分配主管一般隨兩側(cè)用戶的最短距離沿公路

14、敷設(shè)，考慮到我國地處北半球的東方，通常管道架設(shè)在路北側(cè)或路東側(cè)，以避免對路面的光照產(chǎn)生影響。樹枝型管網(wǎng)樹枝型管網(wǎng)l樹枝型管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：1）管網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單；2）操作維護(hù)方便；3）檢修施工方便；節(jié)省投資，故獲得普遍采用。 樹枝型管網(wǎng)樹枝型管網(wǎng)l由于生產(chǎn)供氣工況的變化，特別是當(dāng)煤氣使用量增大到超過設(shè)計水平或煤氣發(fā)生量不足、煤氣壓力低于設(shè)計指標(biāo)時，樹枝型管網(wǎng)不能保證所用用戶的供氣需求，其中受到最大影響的是末端用戶。其次，當(dāng)主干管線需要停氣作業(yè)時會牽涉到所有用戶，且因煤氣危險性大，影響安全的因素復(fù)雜，給作業(yè)安排造成很大不便，這要求更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶ζ溥M(jìn)行管理和維護(hù)。輻射型管網(wǎng)輻射型管網(wǎng)l輻射型管網(wǎng)的特點(diǎn)是分配主

15、管短而粗，它不隨用戶敷設(shè)，而是各用戶主管集中引出始端。其組成形式常見于多座高爐煤氣凈化區(qū)和多用戶的煤氣加壓站等。輻射型管網(wǎng)輻射型管網(wǎng)l輻射型管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是：1）各煤氣用戶主管在輸氣過程中很少相互干擾，供應(yīng)上彼此地位相同。2）停、送煤氣等檢修作業(yè)比較方便、易于實現(xiàn)。3）便于集中操作、控制和管理。輻射型管網(wǎng)輻射型管網(wǎng)l輻射型管網(wǎng)所敷設(shè)的管道數(shù)量大并且集中在某一區(qū)域，會造成線路多、支架龐大，使得空間阻塞、一次性投資較大。其次，分配主管雖然較短，但要停氣檢修幾乎不可能，這就更需要加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)。綜合以上優(yōu)、缺點(diǎn)，從保證煤氣供應(yīng)和生產(chǎn)管理上看，這種類型的管網(wǎng)在一定條件下還是必須采用的。環(huán)型管網(wǎng)環(huán)型管網(wǎng)l環(huán)型管網(wǎng)的特點(diǎn)。是煤氣分配主管構(gòu)成無端點(diǎn)的閉路環(huán)。只有距離氣源的遠(yuǎn)點(diǎn)，不存在供氣管道的末端環(huán)型管網(wǎng)環(huán)型管網(wǎng)l環(huán)型管網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)：1）遠(yuǎn)處煤氣用戶受近處用戶供氣的影響大為減少，實現(xiàn)了供氣的全面保障。2）任何用戶停氣作業(yè)不致造成大面積停產(chǎn)。3）分配管構(gòu)成環(huán)狀，每一用戶均實現(xiàn)了兩路供氣，有利于安全生產(chǎn)和企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。4）具有供氣調(diào)節(jié)的靈活性。環(huán)型管網(wǎng)環(huán)型管網(wǎng)l但是，分配主管加長、投資增加是其不利因素。環(huán)狀管網(wǎng)通常用于爐組較多、熱工要求嚴(yán)格又需要不間斷生產(chǎn)的用戶。如煉焦?fàn)t、大型平爐以及企業(yè)輸氣主干線。從安全生產(chǎn)的角度來考慮，采用環(huán)形供氣管網(wǎng)是必要的。雙