福州市1991年建成三座十八門(mén)考伯斯直粒爐,向市區(qū)供人工煤氣。由于煤制氣成本大虧損嚴(yán)重1994年改為液化氣混空氣替代人工煤氣向全市供氣,現(xiàn)已供氣近十萬(wàn)戶,工業(yè)用戶五家,公共福利用戶126家。由于兩種氣源不同在輸配管網(wǎng)的改造設(shè)計(jì)上有不同的要求,針對(duì)液化氣混空氣的特點(diǎn),對(duì)有關(guān)設(shè)施的設(shè)計(jì)上采取的一些措施,將改造設(shè)計(jì)總結(jié)如下。

1 氣源氣質(zhì)的變化

　　人工煤氣熱值為14654kJ/m3，密度為0.65kg/m3。液化氣混空氣的混合比為40:60,混合氣熱值為45144kJ/m3,密度為1.73kg/m3。管網(wǎng)的輸送壓力在氣源更換前后沒(méi)有變化,均為0.1MPa,混合氣在該壓力下露點(diǎn)為-20℃,福州極端氣溫-2.5℃,在-40cm地溫極端溫度為13,5℃,符合規(guī)范中管道外壁溫度要比管道內(nèi)氣體露點(diǎn)溫度高5℃以上的要求,不存在輸送過(guò)程中變液相的問(wèn)題。

2 輸配系統(tǒng)的改造

　　(1) 管材選用。福州輸配管網(wǎng)全部采用鋼管,其強(qiáng)度大、嚴(yán)密性好、焊接加工方便。由于鋼管的耐腐蝕性較差,采用加強(qiáng)級(jí)及特加強(qiáng)級(jí)防腐(管徑>250mm)。且一些地區(qū)埋地管采取深井陽(yáng)極區(qū)域性陰極保護(hù)措施,這些都為氣源轉(zhuǎn)換創(chuàng)造了很好的條件。

　　原戶內(nèi)管及樓前庭院管采用鍍鋅管,現(xiàn)根據(jù)新氣源熱值高,比重比空氣重,且運(yùn)行壓力提高,一旦出事故危險(xiǎn)性大的特點(diǎn),在選材上提高要求,現(xiàn)特定如下:

　　埋地管:管徑<150mm,采用熱軋無(wú)縫鋼管焊接;

　　　　　管徑≥150mm,采用螺旋管焊接。

　　地上管:中壓及管徑>50mm的低壓管均采用無(wú)縫鋼管焊接

　　　　　管徑≤50mm的低壓管采用鍍鋅水煤氣管絲接。

　　(2) 閥門(mén)更換。在氣源轉(zhuǎn)換前,更換失效的閥門(mén),并根據(jù)轉(zhuǎn)換的需要,增設(shè)必要的隔離閥門(mén)。將中壓分段閥門(mén)及重要部位的原蝶閥全部更換為密封性好的油密封旋塞。

　　(3) 密封材料?；旌蠚饩哂斜戎卮?、濕度小及能溶解普通橡膠的特點(diǎn)。為防止絲扣連接處漏氣,規(guī)定絲接必須用生料帶做密封填料,橡膠密封件必須選用耐油橡膠墊片。

　　(4) 壓力組成。采用混合氣后輸配管網(wǎng)的壓力級(jí)制不變。

　　根據(jù)低壓管網(wǎng)壓力降分配,為保證燃具正常燃燒,各類調(diào)壓設(shè)施出口壓力調(diào)整如下:

　　調(diào)壓箱出口壓力2200Pa;

　　區(qū)域調(diào)壓站(不包括高層)出口壓力2500～2800Pa;

　　高層建筑區(qū)域調(diào)壓站出口壓力3150Pa;

　　工業(yè)用戶中-中壓調(diào)壓器出口壓力根據(jù)用戶需求保持不變。

　　(5) 調(diào)壓站改造。原有二類調(diào)壓站:12P調(diào)壓和雷諾式調(diào)壓站。對(duì)原有的12P調(diào)壓器,因帶有安全關(guān)閉閥,可照常使用。對(duì)于雷諾式調(diào)壓柜及FK系列調(diào)壓柜需要進(jìn)行改造，新氣源比重比空氣重,且調(diào)壓站出口壓力較高,采用水封及放散不合適,對(duì)于雷諾式調(diào)壓站取消水封放散加裝安全切斷閥。選用AQZ系列安全切斷閥進(jìn)行超壓保護(hù)。站內(nèi)閥門(mén)改為油密封閥。

　　對(duì)于FK系列調(diào)壓柜取消放散加裝安全切斷閥,口徑<DN100,選用AQZ-2G切斷閥,口徑≥DN100的選用AQZ系列安全切斷閥。

　　由于調(diào)壓站出口壓力提高,低壓記錄儀量程隨之改大。采用中-中壓調(diào)節(jié)器的工業(yè)用戶增設(shè)出口中壓記錄儀。

　　(6) 引入管改造。樓前庭院管全部改用無(wú)縫鋼管,引入管采用焊接連接。引入管與庭院管埋地部分轉(zhuǎn)彎處采用煨彎,避免絲扣連接產(chǎn)生漏氣的可能性。

　　為保證安全供氣,在引入管(或立管)上加裝特制松套伸縮接頭,補(bǔ)償量可達(dá)10?,有效解決多層建筑因地層下降帶來(lái)的隱患。

　　(7) 凝水設(shè)施。新氣源濕度小,但考慮到施工過(guò)程中可能管道進(jìn)水,為防止水堵,在管網(wǎng)適當(dāng)位置仍設(shè)置凝水缸,以便抽水。數(shù)量可適當(dāng)減少。

3 戶內(nèi)管改進(jìn)設(shè)計(jì)

3.1 多層建筑

　　混合氣比重大,且底層⒉丶渫ǚ縝榭鲆話憬喜?新設(shè)計(jì)的進(jìn)戶管一律不設(shè)置在底層。由于混合氣的熱值高,戶內(nèi)管道可適當(dāng)縮小管徑(DN20改為DN15)。

3.2 高層建筑

　　根據(jù)新氣源的特點(diǎn),采取兩種供氣方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，低壓管網(wǎng)壓力降進(jìn)行調(diào)整。見(jiàn)表1。

3.2.1 中壓供氣

　?、?高層建筑處于區(qū)域調(diào)壓站的末端,供氣壓力偏低,區(qū)域用氣影響較大。

　?、?四周無(wú)低壓管或低壓管偏小,無(wú)法保證正常供氣,又受安全間距限制,設(shè)站困難。

　　以上兩種情況采用中壓供氣,將調(diào)壓柜設(shè)在屋頂,中壓管由外墻直上屋頂,經(jīng)調(diào)壓后上環(huán)下行方式供氣。調(diào)壓柜應(yīng)裝有安全切斷裝置,柜體設(shè)避雷針與屋頂避雷環(huán)網(wǎng)接地系統(tǒng)連接。中壓供氣,壓力自成體系較為穩(wěn)定,不受區(qū)域供氣影響,能有效地保證高層用戶的用氣,該供氣方式在香港及我國(guó)南方被廣泛采用。

3.2.2 低壓供氣

　　根據(jù)水力計(jì)算,在保證壓力最不利用戶燃具能正常燃燒的情況下,仍采用區(qū)域調(diào)壓站低壓直接供氣。

　　高層建筑底層多為商場(chǎng),設(shè)備層又不能布置液化氣管道,下環(huán)管布置困難,多采用上環(huán)下行供氣方式。即低壓管沿外墻直上屋頂,成環(huán)后在適當(dāng)位置下行供氣。有些高層建筑設(shè)有空中花園層,四周敞開(kāi),通風(fēng)良好,僅安有給排水及通風(fēng)管道,無(wú)安裝機(jī)電設(shè)備的情況下,可將煤氣管道布設(shè)在該層,讓其成環(huán),采用下環(huán)上行的供氣方式。

表1 低壓管網(wǎng)壓力降分配(Pa)

　 人工煤氣 液化氣混空氣

燃具定額壓力PH 1000 2000

燃具前最大壓力Pmax 1500 3000

燃具前最小壓力Pmin 750 1500

調(diào)壓站出口最大壓力 1650 3150

低壓煤氣管道總的計(jì)算

壓力降△P(含室內(nèi)外) 900 1650

4 供氣半徑

　　由于新氣源熱值高,供氣能力可大大提高,因此,可適當(dāng)停開(kāi)一些原有調(diào)壓站。新設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮供氣半徑的擴(kuò)大,充分發(fā)揮調(diào)壓站的供氣能力。