GB 50028-2006 城镇燃气设计规范 完整章节
GB 50028-2006 城镇燃气设计规范
基本信息
- 标准编号: GB 50028-2006
- 发布日期: 2006-04-19
- 实施日期: 2006-11-01
- 发布机关: 中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局
- 主编部门: 中国市政工程华北设计研究院
- 适用范围: 城镇燃气(天然气、液化石油气、人工煤气)新建、改建和扩建工程设计
第1章 总则
1.0.1 为使城镇燃气设计符合安全生产、保证供应、经济合理和保护环境的要求,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于城镇燃气(包括天然气、液化石油气和人工煤气)的新建、改建和扩建工程的设计。
1.0.3 城镇燃气设计应遵循节约能源、环境保护和职业安全卫生的原则。
1.0.4 城镇燃气设计应做到安全可靠、技术先进、经济合理。
1.0.5 城镇燃气设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
第2章 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 城镇燃气 city gas 从城市、乡镇或居民点中的燃气系统供应的气体燃料。
2.1.2 燃气管网 gas pipeline network 由输配系统各级管网组成的统称。
2.1.3 输配系统 transmission and distribution system 输送和分配燃气的设施及其系统。
2.1.4 压力分级 pressure classification 根据燃气输送压力对管网进行的分级。
2.1.5 高压燃气管道 high pressure gas pipeline 设计压力大于1.6MPa的燃气管道。
2.1.6 次高压燃气管道 sub-high pressure gas pipeline 设计压力为0.4MPa至1.6MPa的燃气管道。
2.1.7 中压燃气管道 medium pressure gas pipeline 设计压力为0.01MPa至0.4MPa的燃气管道。
2.1.8 低压燃气管道 low pressure gas pipeline 设计压力小于0.01MPa的燃气管道。
2.1.9 调压站 regulation station 将较高燃气压力降至较低燃气压力的燃气设施。
2.1.10 调压装置 regulator 调节燃气压力的装置。
2.1.11 橇装一体化调压装置 packaged regulator 将调压装置、计量装置、安全监控装置等集成在一起的装置。
2.1.12 城镇门站 city gate station 城镇燃气输配系统的起点站,接收长输管线来气并进行净化、计量、调压的设施。
2.1.13 储配站 storage and distribution station 具有燃气储存、净化、调压、计量和输配功能的综合设施。
2.1.14 液化石油气 liquefied petroleum gas (LPG) 以丙烷、丁烷为主要成分的液态石油气体。
2.1.15 液化天然气 liquefied natural gas (LNG) 在常压下温度低于-162°C的液态天然气。
2.1.16 压缩天然气 compressed natural gas (CNG) 经加压压缩到压力不大于25MPa的天然气。
2.1.17 设计压力 designated pressure 系统允许的最大工作压力。
2.1.18 工作压力 operating pressure 系统正常运行时的压力。
2.2 符号
- P — 设计压力(MPa)
- PN — 公称压力(MPa)
- DN — 公称直径(mm)
- t — 计算温度(°C)
第3章 燃气质量
3.1 质量要求
3.1.1 城镇燃气应符合下列要求:
- 热值应大于等于35MJ/m³;
- 组分应稳定;
- 不应对人体、设备造成危害。
3.1.2 天然气质量应符合下列规定:
- 高位发热量大于31.4MJ/m³;
- 硫化氢含量不大于20mg/m³;
- 二氧化碳含量不大于3%;
- 水露点应低于最低输送温度5°C;
- 甲烷含量应大于80%;
- 不含液态水和腐蚀性物质。
3.1.3 液化石油气质量应符合下列规定:
- 丙烷含量应大于50%;
- 硫分应小于0.05%;
- 不含水分和机械杂质。
3.1.4 人工煤气质量应符合下列规定:
- 低发热值应大于15MJ/m³;
- 硫化氢含量应小于20mg/m³;
- 氨含量应小于10mg/m³;
- 焦油和机械杂质应小于10mg/m³;
- 萘含量应小于50mg/m³(冬季)或10mg/m³(夏季)。
3.2 燃气加臭
3.2.1 城镇燃气应具有可以察觉的臭味,无臭或臭味不足的燃气应加臭。
3.2.2 燃气加臭剂应符合下列规定:
- 熔点低于室温,沸点适当;
- 不与燃气组分发生化学反应;
- 燃烧产物无毒无害;
- 不腐蚀管道和设备;
- 有效臭味成分含量高。
3.2.3 加臭剂的添加量应符合下列规定:
- 无毒燃气泄漏到空气中达到爆炸下限20%时,应能察觉;
- 对于有毒燃气,应在空气中达到允许浓度前察觉。
第4章 燃气输配系统
4.1 系统选择
4.1.1 城镇燃气输配系统应根据气源条件、用户需求、压力级制、城市规划等因素综合比较确定。
4.1.2 城镇燃气输配系统宜采用压力级制:
- 高压A:2.5MPa < P ≤ 4.0MPa
- 高压B:1.6MPa < P ≤ 2.5MPa
- 次高压A:0.8MPa < P ≤ 1.6MPa
- 次高压B:0.4MPa < P ≤ 0.8MPa
- 中压A:0.2MPa < P ≤ 0.4MPa
- 中压B:0.01MPa < P ≤ 0.2MPa
- 低压:P < 0.01MPa
4.1.3 供气规模较大的城市可采用多级压力系统。
4.2 燃气管道
4.2.1 燃气管道设计应符合下列规定:
- 管道强度应根据设计压力和运行条件确定;
- 管道壁厚应满足强度计算要求;
- 管道应采用合格的防腐措施。
4.2.2 钢管设计应符合下列规定:
- 燃气管道所用钢管应符合国家现行标准;
- 钢管连接可采用焊接、法兰连接或螺纹连接;
- 焊接质量应符合国家现行有关标准的规定。
4.2.3 塑料管道设计应符合下列规定:
- 聚乙烯燃气管道适用于工作温度-20°C至40°C;
- 公称压力应大于系统最大工作压力;
- 管道连接应采用热熔连接或电熔连接。
4.2.4 燃气管道穿越铁路、公路、重要构筑物时,应采用套管保护。
4.2.5 燃气管道与建筑物、构筑物、相邻管道之间的水平净距应符合本规范表6.3.3的规定。
4.3 管道布置
4.3.1 城镇燃气管道宜采用直埋敷设方式。
4.3.2 燃气管道与给排水管道、热力管道等共沟敷设时,应符合下列规定:
- 燃气管道应布置在沟槽上方;
- 燃气管道与其他管道应保持必要间距。
4.3.3 地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的垂直净距应符合本规范的规定。
4.3.4 燃气管道不得穿越易燃易爆物品仓库、配电室、变电室、通讯机房等部位。
4.3.5 燃气管道穿越河流时,应符合下列规定:
- 宜采用穿越河底的敷设方式;
- 应采取保护管道的措施;
- 两岸应设阀门。
第5章 燃气输配设施
5.1 门站
5.1.1 城镇门站的设计应符合下列规定:
- 接收长输管线来气并进行计量、调压;
- 气质应满足城镇燃气要求;
- 应设过滤、计量、调压、越站旁通等设施。
5.1.2 门站应具有下列功能:
- 燃气计量;
- 调压;
- 气质分析;
- 紧急切断;
- 数据采集与监控。
5.1.3 门站总平面布置应符合下列规定:
- 各功能区应合理分区;
- 站内道路应满足消防要求;
- 噪声控制应符合国家标准。
5.2 储配站
5.2.1 储配站的主要功能应包括:
- 燃气储存;
- 燃气净化;
- 调峰和应急供气;
- 燃气计量和输配。
5.2.2 储配站储气方式可采用:
- 高压储罐储气;
- 管道储气;
- 地下储气库储气。
5.2.3 储配站设计应符合本规范第7章的有关规定。
5.3 调压站
5.3.1 调压站设置应符合下列规定:
- 调压站供气半径应根据管网水力计算确定;
- 调压站应布置在负荷中心;
- 调压站与周围建筑物的间距应符合防火规范要求。
5.3.2 调压站设计应符合下列规定:
- 调压装置前应设过滤器;
- 调压器应满足设计流量要求;
- 应设安全放散装置;
- 应设监测和控制设施。
5.3.3 调压站工艺设计应符合下列规定:
- 调压装置应串联设置;
- 重要用户应设专用调压装置;
- 应设自动切断装置。
5.4 液化石油气储配站
5.4.1 液化石油气储配站设计应符合下列规定:
- 站址选择应符合城市规划要求;
- 与周围建筑物的防火间距应符合规范要求;
- 储罐设计压力应不低于1.0MPa。
5.4.2 液化石油气储罐应符合下列规定:
- 储罐设计压力应满足安全要求;
- 储罐应设液位计、压力表、安全阀等安全附件;
- 储罐应采取防腐措施。
5.4.3 液化石油气管道设计应符合下列规定:
- 管道系统应设紧急切断阀;
- 管道应采用耐液化石油气腐蚀的材料;
- 管道连接应采用焊接。
第6章 燃气管道计算
6.1 燃气用量计算
6.1.1 城镇燃气用量应按下列各项计算:
- 居民生活用气量;
- 公共建筑用气量;
- 工业企业用气量;
- 建筑物采暖用气量;
- 其他用气量。
6.1.2 居民生活用气量指标应根据当地用气情况确定,住宅用气量指标宜为2100MJ/(人·年)~4200MJ/(人·年)。
6.1.3 城镇燃气总用量应按下式计算: Q = K·(Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5) 式中:Q为城镇燃气总用量;K为高峰系数;Q1为居民生活用气量;Q2为公共建筑用气量;Q3为工业企业用气量;Q4为建筑物采暖用气量;Q5为其他用气量。
6.2 管道水力计算
6.2.1 城镇燃气管道水力计算应按下式进行: 对于高压、次高压和中压燃气管道: P1² - P2² = 16L·Q²·Z·T/(π²·D⁵·ρ·T₀²)
对于低压燃气管道: ΔP = 12.9·Q²·L·T·Z/(D⁵·ρ·T₀²)
式中:P1为管道起点压力;P2为管道终点压力;L为管道计算长度;Q为燃气流量;D为管道内径;Z为压缩因子;T为计算温度;ρ为燃气相对密度;T₀为标准温度。
6.2.2 管道局部阻力损失可按管道沿程阻力损失的5%~10%计算。
6.2.3 管道水力计算应采用计算机辅助计算,并应进行多方案比较。
第7章 压缩天然气供应
7.1 基本规定
7.1.1 压缩天然气(CNG)供应系统适用于城镇燃气管网未覆盖的区域或作为应急气源。
7.1.2 CNG供应站分为加气站和瓶组供气站。
7.2 CNG瓶组供气站
7.2.1 瓶组供气站设计应符合下列规定:
- 瓶组站供气规模不应大于5000户;
- 气瓶组数量应根据供气规模和用气高峰确定;
- 气瓶组应设置在专用瓶组间内。
7.2.2 瓶组间设计应符合下列规定:
- 瓶组间应通风良好;
- 瓶组间与周围建筑物的防火间距应符合规范要求;
- 瓶组间应设可燃气体报警装置。
7.2.3 CNG卸气装置应设限流阀和过流阀。
第8章 液化天然气供应
8.1 LNG气化站
8.1.1 LNG气化站设计应符合下列规定:
- 站址选择应符合城市规划要求;
- 与周围建筑物的防火间距应符合规范要求;
- 储罐设计温度应低于-162°C。
8.1.2 LNG储罐应符合下列规定:
- 储罐应采用双层壁真空绝热结构;
- 储罐应设液位计、压力表、温度计等仪表;
- 储罐应设安全阀和紧急切断装置。
8.1.3 LNG气化器设计应符合下列规定:
- 气化器设计流量应满足最大用气量要求;
- 气化器应设防止结冰的措施;
- 气化器后应设加热器。
8.2 LNG管道
8.2.1 LNG管道设计应符合下列规定:
- 管道应采用奥氏体不锈钢;
- 管道设计温度应低于-168°C;
- 管道设计压力应大于最大工作压力。
8.2.2 LNG管道绝热应符合下列规定:
- 管道应采用真空粉末绝热或真空多层绝热;
- 管道保冷层应完整连续。
第9章 燃气燃烧
9.1 燃气燃烧设备
9.1.1 燃气燃烧设备应符合下列规定:
- 燃烧设备应具有合格的产品质量;
- 燃烧设备的热效率应满足使用要求;
- 燃烧设备应设安全保护装置。
9.1.2 燃气热水器和燃气锅炉应符合下列规定:
- 应设熄火保护装置;
- 应设排气设施;
- 烟气应排至室外。
9.2 燃气灶具
9.2.1 家用燃气灶具应符合下列规定:
- 灶具前压力应为额定压力;
- 灶具热效率应大于55%;
- 灶具应设熄火保护装置。
9.2.2 公共建筑用燃气灶具应符合下列规定:
- 灶具前压力应根据灶具类型确定;
- 灶具燃烧状况应满足使用要求;
- 灶具应设排油烟设施。
第10章 燃气安全
10.1 紧急切断
10.1.1 城镇燃气系统应设紧急切断系统,并应符合下列规定:
- 门站、储配站、调压站应设紧急切断装置;
- 紧急切断装置应能在事故发生后快速关闭;
- 紧急切断装置应手动复位。
10.1.2 紧急切断阀的设置应符合下列规定:
- 门站进、出站管道应设紧急切断阀;
- 储配站进出管道应设紧急切断阀;
- 调压站进出管道应设紧急切断阀。
10.2 监控系统
10.2.1 城镇燃气系统应设监控与数据采集(SCADA)系统,并应符合下列规定:
- 系统应能实时监测管网运行参数;
- 系统应能进行远程控制;
- 系统应能进行数据存储和分析。
10.2.2 监控系统的设置应符合下列规定:
- 门站、储配站、调压站应设本地监控;
- 重要参数应上传至调度中心;
- 系统应设冗余。
10.3 防腐
10.3.1 钢质燃气管道应采用防腐层和阴极保护联合防护。
10.3.2 防腐层设计应符合下列规定:
- 防腐层等级应根据管道腐蚀环境确定;
- 防腐层应完整连续;
- 防腐层与钢管应粘结牢固。
10.3.3 阴极保护设计应符合下列规定:
- 保护电位应达到-0.85V或更负;
- 保护电流密度应满足防腐要求;
- 阴极保护系统应定期检测。
10.4 防雷防静电
10.4.1 城镇燃气设施防雷设计应符合下列规定:
- 门站、储配站、LNG设施应设防雷装置;
- 防雷装置应定期检测;
- 防雷接地电阻应小于10Ω。
10.4.2 燃气设施防静电设计应符合下列规定:
- 燃气管道应设防静电接地装置;
- 接地电阻应小于100Ω;
- 站内设备应形成等电位连接。
第11章 地下燃气管道
11.1 埋设深度
11.1.1 燃气管道埋设深度应符合下列规定:
- 车行道下:管顶覆土厚度不小于0.9m;
- 人行道下:管顶覆土厚度不小于0.6m;
- 庭院埋设:管顶覆土厚度不小于0.3m。
11.1.2 燃气管道穿越河流时,管顶埋设深度应符合下列规定:
- 通航河流:管顶距河底不小于1.0m;
- 不通航河流:管顶距河底不小于0.5m。
11.2 警示带
11.2.1 燃气管道上方应敷设警示带,并应符合下列规定:
- 警示带应敷设在管道上方0.3m~0.5m处;
- 警示带上应有明显警示标识;
- 警示带宽度不应小于150mm。
11.2.2 燃气管道上方宜敷设示踪线。
第12章 施工与验收
12.1 管道施工
12.1.1 燃气管道施工应符合下列规定:
- 管道材料应符合设计要求;
- 管道焊接应符合国家现行标准;
- 管道试压应符合本规范规定。
12.1.2 管道焊接应符合下列规定:
- 焊工应持证上岗;
- 焊缝质量应符合设计要求;
- 焊缝检验应符合国家现行标准。
12.1.3 管道试压应符合下列规定:
- 强度试验压力应为设计压力的1.5倍;
- 强度试验介质应为空气或水;
- 严密性试验压力应为设计压力的1.15倍。
12.2 工程验收
12.2.1 燃气工程验收应包括下列内容:
- 管道位置和埋设深度;
- 管道强度和严密性;
- 防腐层完整性;
- 阀门和管件安装质量;
- 调压装置和仪表安装质量。
12.2.2 燃气工程竣工验收应具备下列条件:
- 完成工程设计和合同约定的内容;
- 工程质量符合国家现行有关标准的规定;
- 质量控制资料完整;
- 安全设施符合要求。