榆林“煤改氣”設(shè)計要點(diǎn)淺析

宋興興，王德華

（1.陜西省燃?xì)庠O(shè)計院有限公司， 陜西 西安 710043）

（2.中石油管道有限責(zé)任公司西氣東輸分公司， 上海 200122）

2019年我國天然氣消費(fèi)總量為3100億立方米左右，同比增長約10%[1-2]，預(yù)計2050年前我國天然氣消費(fèi)將繼續(xù)保持增長趨勢。天然氣作為一種清潔能源被越來越多地應(yīng)用到人們的日常生活中，城鎮(zhèn)化發(fā)展越來越多地需要城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的設(shè)計改造。

為貫徹落實十九大精神，改善榆林市榆陽區(qū)整體環(huán)境，打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，榆林市榆陽區(qū)政府下發(fā)文件，要求通過全區(qū)“煤改氣”來改善榆陽區(qū)的空氣質(zhì)量。

1 現(xiàn)場勘線需要注意的問題

科學(xué)合理地進(jìn)行燃?xì)馀涔茉O(shè)計，力求節(jié)省城市燃?xì)馀涔芙ㄔO(shè)的投資費(fèi)用，使城市燃?xì)怏w系運(yùn)行安全、經(jīng)濟(jì)、可靠是燃?xì)庠O(shè)計人員的首要職責(zé)[3]。城市燃?xì)廨斉湓O(shè)計時首先要進(jìn)行現(xiàn)場勘線及前期資料的收集，判斷現(xiàn)場情況是否滿足安裝設(shè)計條件并滿足GB50028-2006《城市燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》相關(guān)條款設(shè)計要求[4]。設(shè)計時應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，同時還應(yīng)滿足CJJ94-2009《城鎮(zhèn)燃?xì)馐覂?nèi)工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范》要求。

在現(xiàn)場勘線時主要考慮因素有：(1)廚房是否具備安裝條件；(2)燃?xì)馀隹邳c(diǎn)和燃?xì)庖牍茏呔€是否具備條件。

本次煤改氣用戶主要為附近縣城入城打工的租戶，多數(shù)用戶住房未設(shè)置獨(dú)立的廚房，他們要求將燃?xì)饩甙惭b在臥室中（這種用戶大量存在），這是特別應(yīng)當(dāng)注意禁止的。對于有些用戶執(zhí)意要求這樣安裝的，設(shè)計人員現(xiàn)場首先必須給用戶說明要對房間打磚墻隔斷進(jìn)行臥室改造，并且滿足改造后的獨(dú)立廚房面積不小于3m2（滿足操作安裝檢修空間）的條件；其次，安裝燃?xì)饩叩姆块g要具有良好的通風(fēng)條件，有直通室外規(guī)格不小于800mm的窗戶，滿足燃?xì)獍l(fā)生泄漏時能及時擴(kuò)散，避免燃?xì)饧叟c空氣的混合物達(dá)到爆炸濃度發(fā)生爆炸；最后，對于廚房中有土灶和燒無煙煤爐具的用戶，設(shè)計人員必須給用戶強(qiáng)調(diào)安裝前要進(jìn)行拆除，禁止在安裝燃?xì)饩叩姆块g使用第二火源，避免發(fā)生燃?xì)庵鹗鹿省?/p>

榆林煤改氣項目設(shè)計時，碰口主要有兩種工況：后墻直接有碰口點(diǎn)和遠(yuǎn)處引線碰口。對于后墻有管工況（見圖1），碰口時應(yīng)在主管道（≥DN40管線）上碰口，盡量避免在管徑過小的已有燃?xì)庖牍苌吓隹?，不?yīng)在＜DN25的已有引入管上碰口，避免碰口后用氣不足。對于后墻無管工況（見圖2），碰口點(diǎn)距離相對較遠(yuǎn)，設(shè)計管線路由時要綜合各方面進(jìn)行考慮，管線沿耐火等級不低于二級外墻鋪設(shè)時，管線凈高不小于2.2m，沿巷道跨越的管線，最大跨距應(yīng)滿足表1的規(guī)定。管線從鄰家外墻經(jīng)過應(yīng)經(jīng)過鄰家同意后方可進(jìn)行路由設(shè)計，同時避免管線路由翻墻設(shè)計，以免后期房屋改造時還要對天然氣管線進(jìn)行改線設(shè)計。

表1 鋼管支架最大間距

圖1 后墻有管工況

圖2 后墻無管工況

2 廚房掛表設(shè)計

在廚房具備掛表條件后，需要根據(jù)用戶的灶具擺放位置確定掛表位置，設(shè)計時本著以人為本的原則，合理合規(guī)掛表。確定掛表位置后核算氣量，再根據(jù)用氣量確定管徑是否滿足設(shè)計條件。

設(shè)計時首先確定用氣量，然后根據(jù)用氣量核算管徑。

①用氣量根據(jù)下式確定：

式中：Qh-燃?xì)夤艿烙嬎懔髁?，m2/h；K -燃具同時工作系數(shù)[5]；N -同種燃具或成組燃具的數(shù)目；Qn-燃具的額定流量，m2/h。

設(shè)計時應(yīng)滿足碰口點(diǎn)到最遠(yuǎn)灶具管道允許壓力損失不超過：

式中：Pd-允許壓力損失；Pn-灶具額定壓力。

灶具額定工作壓力一般為2kPa，管道設(shè)計壓力為5kPa，管道運(yùn)行壓力為2-3kPa即可滿足用氣壓力損失。一般居民廚房計量選用J2.5（最大流量4m2/h）家用燃?xì)獗韀6]，表底安裝高度1.7m（相對室內(nèi)地坪），安裝位置與燃?xì)庠畹乃絻艟嗖坏眯∮?00mm[7]，表后安裝燃?xì)獍踩蚤]閥。

②管徑計算[8]：

式中：d -管線內(nèi)徑，m；Q -流體體積流量，m3/s；v -流體的流速，m/s。

榆林煤改氣用管規(guī)格：常用φ57×3.5；φ48×3.5；φ34×3.5；φ27×3.5規(guī)格的無縫鋼管，材質(zhì)為20#鋼，焊接連接，在避雷保護(hù)范圍以外的屋面上的燃?xì)夤艿篮透邔咏ㄖ赝鈮茉O(shè)的燃?xì)夤艿?，采用焊接鋼管或無縫鋼管時其管壁厚均不得小于4mm。

3 結(jié)論

城市燃?xì)廨斉湓O(shè)計時首先要進(jìn)行現(xiàn)場勘線及前期資料的收集，設(shè)計時嚴(yán)格遵守規(guī)范要求，判斷現(xiàn)場情況是否滿足安裝設(shè)計條件并滿足GB50028-2006《城市燃?xì)庠O(shè)計規(guī)范》相關(guān)條款設(shè)計要求。

(1)現(xiàn)場勘線時特別注意嚴(yán)禁將燃?xì)庠O(shè)備裝在有人居住的臥室中，對不符合條件的住所要進(jìn)行改造，符合條件后進(jìn)行安裝，改造后獨(dú)立廚房面積不小于3m2，且廚房嚴(yán)禁存在第二火源，并保證廚房通風(fēng)良好。

(2)廚房掛表設(shè)計時首先根據(jù)用戶的灶具擺放位置來確定掛表位置，然后確定用氣量，再根據(jù)用氣量確定管徑是否滿足設(shè)計條件。