浅析燃气管道的技术创新

尚明旭　杜佳佳

摘 要：高水平的燃气管道设计技术能够使燃气管道的敷设工作顺利进行，它是各项设备安全、良好、平稳运行的保障，不仅关系着燃气气源的质量，也是保证燃气管道敷设合理、经济的关键因素。

关键词：燃气管道；技术创新；燃气气源；专业仪表

中图分类号：TU996.7 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.09.158

在燃气管道设计初期，需要确定燃气气源的质量和燃气总用量，然后采取有针对性的设计技术完成后续工作。本文简要介绍了燃气气源的质量要求和燃气总用量，并详细阐述了其设计技术。

1 燃气气源的质量要求

对燃气气源有以下质量要求：①必须是干燥的气体；②仪器的最大含尘颗粒应低于3.2 μm，防止颗粒物堵塞或磨损节流孔和空气管路；③供风压力要满足用户的最小需要和最大需要；④最大含油量应低于1×10-6 mg/m3，防止油量过大阻塞和磨损仪表元件，从而有效避免可能出现的仪表误操作；⑤工作压力下的露点应低于最低环境温度10 ℃。

2 燃气总用量

单个仪表一个操作循环的耗气量可通过查询仪表出厂附带的相关文件所得。仪表主要包括仪表吹扫用气、指示仪、仪表修理车间气动仪表调试检修用气、记录仪、正压防爆通风用气、分析仪、吹气法测量用气、信号转换器、吹气液位计、气路电磁阀、执行器、继动器、电气阀门定位器和变送器。

总耗气量Sm3/h=仪表1的个数 其中一个操作循环的耗气量+仪表2的个数 其中一个操作循环的耗气量+…+仪表n的个数 其中一个操作循环的耗气量。空气耗量的统计表格的格式如表1所示。

表1 空气耗量统计表

项目用户 每个用户空气耗量 用户数量

总计

以美国雪夫龙公司《海上油气工程设计实用手册》为依据，估算初步设计阶段所需的数据：①如果风压低于276 kPa，则每个传感器、阀位控制器的总耗气量为3.40 Sm3/h；②每个盘装小盒式控制器的耗气量为2.30 Sm3/h；③如果风压低于276 kPa，则每个传感器、阀位控制器的耗气量为1.70 Sm3/h；④每个手动加载站、控制器、现场变送器的耗气量为1.11 Sm3/h。

在此过程中值得注意的是，泄漏损失、设计余量、干燥器的吹扫气耗量都必须计入总的空气耗量中，泄漏损失、设计余量分别为总耗气量理论计算值的10%. 此外，由于控制阀的空气耗量是不连续的，所以，可以不单独计算。

3 燃气管道的设计

3.1 确定燃气用户

确定燃气源用户是燃气管道设计的第一步。在燃气源用户较多的情况下，可以根据工艺专业P&ID、机械专业防火风闸P&ID图和仪表专业安装图等专业设计文件来确定最终的燃气源用户。

3.1.1 工艺专业P&ID

工艺专业P&ID是设备安装设计的依据，它不仅展示了气浮选、换热器、滤器、分离器、开排泵、管汇和应急机等设备的组合方式，还可以根据图形符号和文字代号找出大部分气源用户。也就是说，工艺专业P&ID不仅能确定燃气源用户，还可以为燃气管道的设计提供工艺流程、施工工序等方面的信息支撑。

3.1.2 机械专业防火风闸P&ID图

不同用户的气源管线的接口形式是不同的，而借助机械专业防火风闸P&ID图可以确定对各结构的要求，以确保燃气能有效驱动SDV，继而实现对防火风闸启停的有效控制。

3.1.3 仪表专业安装图

需要气源的仪表阀有关断阀（BDV、SDV）、压力控制阀（PV）和液位控制阀（LV）等，而利用仪表专业安装图，不仅能确定这些仪表阀的种类和数量，还能明确接口的具体情况，比如井口控制盘、SDV、LV、PV等设备的接口尺寸和接口形式。

此外，为了保证各用户都可以使用到供应的燃气，应充分结合其他专业设计文件来确定气源用户电表及其与配管的界面，比如末端接口形式是螺纹阀门还是螺纹管等。

3.2 燃气用户供气方式

单线供气方式可用来向耗气量波动比较大或布置分散的供气点供气。此外，对于耗气量波动比较大的供气点，可以直接在气源总管上取源，以免影响其到相邻负荷用气。支干式供气方式是用来向仪表布置密集的场合供气，气源经支干引至供气点或空气分配器，将供气管网首尾相接，形成环形配管，其主要是向多套装置的仪表供气。

3.3 燃气管道设计的注意事项

当供气系统需要从主管上引出支管时，为了避免管路的凝液进入仪表以及相关设备中，影响设备的使用功能，所以，应在水平管道的上方设定取源部位。为了方便在穿甲板处做支撑，每层甲板上的气源分支应从该层甲板下面主管分出，而这样做的另一好处就是可以节省管线材料。由于一般层高为4～8 m，为了保证敷设管线的美观度，方便表气管线的支撑，不应从层高处向下抽支管。

为了方便后续顺利接入其他用户，不宜将供气主管末端焊死，可用丝堵或盲板暂时将其封住。在敷设燃气管道时，如果选用镀锌管，则不宜焊接，可使用镀锌螺纹连接管件；如果选用不锈钢管，则不宜采用螺纹连接，可用承插焊连接管件，而阀门可选用焊式或法兰等连接方式。在设计燃气管道时，应充分考虑排污的需要，由于受重力的影响，污物最容易聚集在各个区域的最低点，所以，可以在污物的聚集点装设排污阀，以方便污物的排出。

4 结束语

燃气管道系统是最复杂的管道系统之一，它需要各种仪表的支撑，关系到了各生产设备的正常使用。较好的燃气管道设计不仅能有效保证各设备正常工作，还能减少管道敷设、维护的费用，对提高燃气公司各方面的效益具有非常重要的意义。

参考文献

[1]杨爽.城市燃气管道设计施工存在的问题分析[J].中国石油和化工标准与质量，2014（10）：213.

〔编辑：白洁〕