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城镇地下燃气安全输配管道的选择
燃气安全网 2014-09-11 阅读:2421

 随着“西气东输”和“俄气南供”这两项我国燃气行业和管道建设史上前所未有的浩大工程的实施,我国广大城镇即将进入天然气时代。为了迎接天然气的到来,许多城市在大规模进行新管网建设的同时,抓紧老管网改造的步伐,有些城市已顺利地进行了城市人工煤气、液化石油气向天然气的转换工作。在这些建设和改造中,人们最关心的是燃气的安全输配。如何保证燃气在输配中保持长期的稳定的安全可靠,是关系到人民生命和国家财产安全的大事,也是提高人民生活质量,实现城市可持续性发展的重要条件。特别是近年来,全国各地发生的燃气管网事故所造成的损失,让我们清醒地认识到地下燃气输配管道材质的选择是保证安全供气的重要条件,必须以严肃地科学态度和对子孙后代负责任的精神,选择目前科技条件下最安全可靠的管材。

一、目前几种常用输气管材的比较

现在各地常用的输气管材有普通灰铁管、钢管、聚乙烯塑料管(PE管)和离心球墨铸铁管等。由于普通灰铁管属于脆性管材,虽然人们对它的使用已有几百年的历史,特别是它具有很强的耐腐蚀性,经常引起人们的留恋,但是随着城市建设的高速发展和交通载荷和流量的急剧增长,对这种脆性管材的安全造成很大的威胁。当这种载荷和突发应力超过其耐受能力时,就会使管道发生断裂,燃气泄漏,给人民生命财产造成重大损失。现在灰铁管已被许多大中城市所淘汰。

PE管是近几年发展起来的新型材料,它的特点是质量轻,耐腐蚀,只要制造和运输条件允许,可以生产任意长度,减少接头,这无疑加快了安装速度。但是,目前的PE管仍然存在着许多不足,尽管可以添加各种改性剂,但其力学性能、抗老化性能、稳定性、易变形等与钢铁材料相比仍有很大的差距(见表1)。因此,在使用PE管输送压力流体时,必须增加管壁的厚度,使造价提高。

表1 塑料管与球铁管的一些性能对比

管子公称内径mm
100
200
300
400
500
600
700
800
壁厚mm
球铁管
6.1
6.4
7.2
8.1
9.0
9.9
10.8
11.7
塑料管
6.3
12.8
20.1
25.5
31.7
40.2
45.3
51.0
重量kg/m
球铁管
15.8
32.3
53.8
80.3
111.5
147.0
187.1
232.0
塑料管
2.08
8.22
21.2
34.0
52.5
84.4
107.0
136.0
使用压力≤MPa
球铁管
5.0
5.0
5.0
4.0
4.0
4.0
3.2
3.2
塑料管
0.68
压力稳定性
球铁管
使用压力基本与年限及常规介质温度无关
塑料管
随年限与介质温度提高,使用压力明显下降
热膨胀系数
球铁管
11.5×10-6·K-1
塑料管
标准要求≤12.53×10-4·K-1,国外0.6~2.0×10-4·K-1
管线必须考虑温度补偿

特别注意的是在用PE管输送人工煤气、液化石油气时应考虑燃气中存在的其它组分(如芳香烃、冷凝液等)在一定浓度下对管材和管件的性能会产生不利影响。另外还要考虑塑料管的允许使用的压力是随着使用年限的增长和介质温度的提高而降低。塑料管线被鼠类啃咬酿成事故的现象也是时有发生的。而这些缺陷对于钢铁管材来说是不存在的。因此,目前塑料管的应用还仅停留在φ200mm以下小口径且低压燃气的输送上。

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