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焦炉煤气转换天然气方案探讨

时间:2007-1-27栏目:化学化工论文

济南市引进天然气工程已于去年年底完成,现西部地区原液化气混气输配管网已顺利转化为天然气管网,东部地区焦炉煤气13万户的转换工作,便成为迫在眉睫的事情。为安全、可靠、优质高速地完成好天然气转换工作,特制定以下方案供大家探讨。

一、前期准备工作

l、焦炉煤气管网现状:

济南市现有管道煤气用户13余万户,工业户3个,公福用户200余户,采用中低压两级管网供气。中压管网0.15MPa,低压调压器出口压力1600Pa,灶前压力900Pa。管线材质大部分为灰口铸铁,部分管线球墨铸铁(约20公里)。在东二环路以东曾采用PE管(约500M)。山大南路两端约300M中压铸铁管采用反衬管技术。管线接口形式为两种:一、主要是SMJ、N型机械接口;二、少量低压管线采用青铅、水泥油麻打口形式。调压设备主要是雷诺式调压器,FK调压器,少量箱式调压器、民用户中约l/3用户同时使用焦炉煤气热水器,少量用户使用家用焦炉煤气取暖器。室内管道采用镀锌钢管,其接口材料大部分为聚乙烯生胶带,少部分为铅油麻皮接口。公司调度中心具有无线电系统和管网遥测、遥讯系统,每个监测点每3分钟显示一次实时情况。

2、技术上使用现有管网转换天然气的可能性。

铸铁管网转换天然气后,遇到的最大漏气因素是,一、天然气是干气,不含水分;二、天然气中的油分会使接口材料老化。类似管网根据已转换天然气的城市经验和多年从事通气置换工作中观察到的管网实际运行工况,认为铸铁管网可以适应天然气运行。观点如下:

铸铁管网中的接口形式主要有承插式水泥接口和机械式接口两种,下面讨论中主要以这两种接口为主。

(一)、水分的影响:

从理论上讲,承插式水泥接口管线在转换后会因气体干燥而造成封口填料中的油麻干燥疏松而造成漏气。因此对此类接口管线一般采取更换。但在其它城市(如沈阳)转换后实际运行的事故分析报告中,该类接口管线漏气多为天然气中的挥发性轻质油沿密封填料与管壁间缝隙析出,造成漏气报警,纯天然气泄漏事故很少。另外,本地区该类管网在进行接管或抢修时断开后发现管内壁非常干燥。有的凝水器甚至几年没抽水仍很干燥。但未有因接口漏气而进行抢修的报告。由此笔者认为水分对该类管网的影响不象理论认为的显著。在天然气转换工作中,在时间或财力达不到时,可在加强巡线措施后,进行转换运行。从长远来看,还是以结合抢修或维修逐步更换为宜。

  对于机械接口管线,由于其密封是靠压紧密封橡胶圈来达到密封目的。胶圈不受水分影响。理论上认为,天然气的长期冲刷会使胶圈干裂变形。97年改造工程及2000年经十路DN300中压改造工程中观察发现,管道内壁非常干燥。说明本地区人工煤气含水偏低。胶圈弹性及表面光洁度很好。几乎不受气体冲刷影响。现使用的S系列接口密封圈不与气体直接接触。由隔离圈将气体与密封圈隔开。减了气体对密封圈的冲刷影响。如图所示:S型机械接口连接方式      

1.承口; 2.插口; 3.钢制支撑圈; 4.隔离胶圈; 5.密封胶圈;6.压兰;7.螺母;8.螺栓

(二)、油分的影响。

上文中提到,天然气中的轻质油会沿承插式接口缝隙析出,造成泄漏报警。因此,对含有油质成分的天然气转换时最好更换该类接口管线。对不含油质成分,又来不及更换的可加强措施后转换运行。

对于机械式接口管网。由于其接口材料本身是使用耐油丁胯橡胶制作,厂家提供的国家涂料质量监督检验中心的耐油实验报告证明耐油性合格,数据如下:

检验条件:室温:11℃。样品于浸泡液(正戊烷、分析纯)浸泡73.5小时后,在大气中放置24.5小时 样品 编号 实验前重量 实验后重量 含量变化率(%) 密封圈 A 0.698l 0.7108 1.82 B 0.6371 0.6486 1.81 C 0.6369 0.6452 1.30 平均     1.64 密封圈 A 0.6402 0.6487 1.33 B 0.6775 0.6867 1.36 C 0.6697 0.6784 1.30 平均     1.33

结论:浸泡实验后,样品没有发生变质变形。另根据上海橡胶制品研究所提供的物理性能实验报告中,胶圈在汽油+苯(75%+25%)的浸泡实验中重量变化率为9.8%,小于11.3%的标准。另外,现在使用的S系列机械接口材料密封圈不与气体接触。油分影响不到密封圈,延长了密封圈的寿命。

另外,由于天然气热值远高于人工煤气。因此转换后的供气中,由于管径不变。在同等用气量下,天然气可采用更低的压力级制运行。可加大安全系数。

综上所述,笔者认为铸铁管网,尤其

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