宁小波
肇庆佛燃天然气有限公司 广东肇庆 526100
摘要：本文分析了佛山市某镇区工商业用户现状供气设施对天然气的适用性，通过实例介绍了工商业用户供气设施天然气转换设计的基本原则及方法。
关键词：工商业用户 供气设施 天然气的适用性 转换设计
引言
天然气安全、清洁、高效、二氧化碳排放少，随着国家产业结构的调整以及环境问题的日益突出，近年来天然气产业得到了迅猛的发展。作为我国第一个引进LNG项目的试点，广东LNG项目一期工程于2006年6月竣工投产，作为此项目的下游城市，佛山市各区也开始了气源由液化石油气向天然气的转换。
1问题的提出
为了转换的顺利进行，整个城市应该有一个系统、全面的转换方案，而用气设备、供气设施的改造设计则是整个转换方案里的一个重要部分。工商业用户调压、计量等供气设施不具备共性，因此需要每个用户单独设计改造方案。佛山市某镇区原气源为管道液化石油气，为迎接天然气的到来，必须进行工商业用户天然气转换改造设计。
2设计范畴
该镇区的工商业用气都是每户有个单独的引入管，引入管在室外上墙后安装总阀，然后过滤、调压、计量，再引到户内炉前。转换天然气后一般中压管流量都能满足要求，主要需改造调压、计量设备及表后管。因此设计范围主要是总阀后的设备及管道。炉具的改造则由专业的炉具厂商负责完成。
3基本原则
3.1尽可能采用先进的工艺和技术，同时又考虑经济合理，在保证天然气安全使用的前提下，最大限度的优化和利用现有的设备及管道。
3.2以该镇区总的燃气规划及转换方案为指导及依据，主要设计参数如下：
液化石油气及转换后天然气的物性参数，见表1
考虑到目前天然气的热值不太稳定，天然气用量与液化石油气用量换算关系按1立方米液化石油气折合约2.9立方米天然气计。
b、转换天然气后管网的运行压力为0.05MPa~0.2MPa，其中近期为0.05MPa~0.1MPa，远期为0.08MPa~0.2MPa。
3.3用气量需要重新核实，主要有以下几种方法：1、由炉具商提供改造后炉具的热负荷或用气量；2、根据原设计的LPG用气量换算为天然气的用气量；3、现场实测LPG用气量后换算为天然气的用气量；4、按经验值估算用气量。以上几种方法应以第一种为主，用户不能提供炉具准确参数的，可以几种方法结合起来。
3.4商业用气设备（厨具、热水器、热水炉、锅炉等）应改造为低压设备，额定压力为2000Pa，工业用户用气压力由用气设备决定。
4转换后的工艺流程
转换前后工商业用户的工艺流程基本不变。商业用户对用气的连续性要求不高，允许短时间停气，所以为了节省投资，采用单路（阀门+过滤器+调压器+计量表+用气设备）供气模式即可。对于工业用户，由于其生产工艺的限制通常对供气的连续性、稳定性要求较高，不允许间断停气，则应采用双路（一开一备）供气模式，中压引入管主阀后还应预留临时供气接口。
5现状供气设施对天然气的适用性
5.1调压器
该镇区工商业用气现用调压器种类较多，其性能参数见表2
另外，为便于管理，燃气公司将现有的Fisher，REGO，Amco1883等不在上表范围的调压器在本次转换中全部淘汰，并指定转换后可供选用的调压器，见表3
表3 天然气转换设计可选用调压器参数表
从调压器的参数可以看出，常州信力的RBI2611调压器，转换天然气后进口压力范围满足管网的运行压力，若流量也满足要求则只需更换主弹簧即可。现用Jeavons的J125-S9（10mm阀口）调压器，若流量满足时，在远期运行压力大于0.17MPa时需要更换8mm阀口，因远期管网最小压力为0.08MPa，此时调压器最小流量为53.4标准m³，流量仍能满足要求。现用埃默科1843B2型号较多，对进出口为1”X1”的，进口压力范围在0.007~0.28MPa或0.007~0.41MPa能够满足转换后管网的运行压力，若流量能满足要求，则只需调整或更换主弹簧；而进出口为1”X1-1/4”的，进口压力范围在0.007~0.1MPa或0.007~0.14MPa只能满足转换后近期管网的运行压力，在远期管网升压时则需更换1/4”阀口，届时管网最低运行压力按0.08MPa考虑，需再核算流量能否满足。总而言之，调压器可以通过更换弹簧、改变阀口或更换新调压器来适用转换后天然气流量、压力等要求。
5.2燃气表
现状燃气表多为皮膜表，也有少数用户使用罗茨流量计的，现状的燃气表都能适用于天然气的计量，但天然气转换后体积流量约为液化石油气的2.9倍，绝大多数超出了燃气表的最大量程，需进行更换，只有新设计的少部分用户，设计时已考虑了天然气的流量，可继续使用。按燃气公司的规定选用新表时，用气量小于等于65Nm³/h时选用进口克罗姆皮膜表，用气量大于65Nm³/h时选用天信B3系列罗茨表，并配修正仪。皮膜表G40以下为螺纹连接，G40表为DN80法兰连接（国标法兰），天信B3型罗茨表为法兰连接（非国标法兰，使用时应采购配套法兰）。
5.3管道及其它
管道大部分是无缝钢管和镀锌钢管，在材质上能适用于天然气，管径在原设计时就已考虑了天然气的流量，因此表后管基本不用改造。但考虑到部分用户在管道安装后有增加炉具的可能，所以本次设计还需重新进行水力计算，核算压损。原螺纹及法兰Y型过滤器可继续使用，当燃气表使用天信罗茨表时应使用与天信罗茨表配套的法兰Y型过滤器。现状炉具接口使用的DN15螺纹球阀都是全通径阀，每个炉头配一个，不需更换。
6设计实例
6.1原始数据
某餐馆现有4台炉，现场实测液化石油气用气量为6.58Nm³/小时。所用的供气设备有DN25法兰Y型过滤器、1843B2调压器（进出口1"-1"；阀口1/2"；主弹簧为白色）、G6皮膜表、表后管约30米DN40镀锌管。
6.2设计过程
确定天然气的流量：6.58X2.9=19.1 Nm³/小时。
1843B2调压器（进出口1"-1"；阀口1/2"）的进口压力范围在0.007~0.28MPa满足管网0.05~0.2MPa的压力要求，额定流量35 Nm³/小时也满足流量的要求，但白色的主弹簧调压范围是3000~7000Pa，而炉具的额定压力要求是2000Pa，因此调压器需更换为紫色的主弹簧。超压切断的弹簧压力设定范围是3500~8700Pa，满足我们通常设定在5000~6000Pa的要求，不需更换。
G6的皮膜表显然不满足要求需更换为G16（量程0.16～25（M3/h））的表。
过滤器安装在中压管上，能保证流量及压损的要求，不需更换。表后管经计算压损约200Pa，加上表的300Pa共500Pa符合规范要求，能够满足炉具的正常使用。
综上，本单工程只需更换皮膜表及调压器的主弹簧就能适用于天然气了，改造方便，费用低。
7结论
气源由液化石油气转换为天然气，必须对工商业用户的供气设施进行适用性分析，供气设施如调压器、流量计、管道等必须满足天然气的气质、流量、压力等要求，否则必须进行改造。改造应在保证天然气安全使用的前提下，最大限度的优化和利用现有的设备及管道，这样既能节约成本又能减少改造的工作量，提高工作效率，保证整个天然气转换工作的顺利进行。
参考文献
[1]GB50028-2006，城镇燃气设计规范。
[2]李彤 蔡勇，适应佛山市天然气转换的调压方式改造探讨。
[3]佛山市禅城区天然气转换项目技术方案，中国市政工程华北设计研究院
[4]佛山市三水区天然气利用工程项目申请报告，中国市政工程华北设计研究院
论文作者:宁小波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/19
标签：调压器论文; 天然气论文; 压力论文; 流量论文; 工商业论文; 炉具论文; 气量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第23期论文;