聚乙烯燃气管道的连接
聚乙烯燃气管材、管件的连接应采用热熔对接连接或电熔连接(电熔承插连接、电熔鞍形连接);聚乙烯燃气管道与金属燃气管道或金属附件连接,应采用法兰连接或钢塑转换接头连接,采用法兰连接时宜设置检查井。不同级别和熔体质量流动速率差值不小于0.5g/10min(190℃,5kg)的聚乙烯原料制造的燃气管材、管件和管道附属设备,以及焊接端部标准尺寸比(SDR)不同的聚乙烯燃气管道连接时,必须采用电熔连接。燃气用埋地聚乙烯管道与管材、管件和阀门连接时,应根据设计文件进行的要求选配,选择相适配的专用热熔对接焊机或电熔焊机。目前一般都要求使用全自动热熔对接焊机或全自动电熔焊机,而不使用半自动热熔对接焊机或半自动电熔焊机以确保焊接质量。公称直径小于90mm的聚乙烯燃气管道宜采用电熔连接。燃气管道热熔或电熔连接的环境温度宜在-5~45℃范围内。在环境温度低于-5℃或风力大于5级的条件下进行热熔或电熔连接操作时,应采取保温、防风措施,并应调整连接工艺;在炎热的夏季进行热熔或电熔连接操作时,应采取遮阳措施。当燃气管材、管件存放处与施工现场温差较大时,连接前应将管材、管件在施工现场放置一定时间,使其温度接近施工现场温度。聚乙烯燃气管材的切割应采用专用割刀或切管工具,切割端面应平整、光滑、无毛刺,端面应垂直于管轴线。
2022-04-11
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聚乙烯(PE)燃气管及其配件的规范要求
燃气用聚乙烯(PE)管材是由专用混配料经塑化、挤出、冷却定型而形成的制品;燃气管管件的毛坯和阀门的阀体都是由专用混配料经注塑而形成的制品。管材质量在GB 15558.1—2003《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分:管材》中明确规定燃气用埋地聚乙烯(PE)PE80和PE100管材外观、几何尺寸、力学性能、物理性能、标志、检验规则和包装、运输、储存等的要求。1.外观管材应为黑色或黄色。黑色管上应共挤出至少三条黄色条,色条应沿管材圆周方向均匀分布。目测时管材的内外表面应清洁、平滑,不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均等缺陷。管材两端应切割平整,并与管材轴线垂直。管材的外表面应有清晰牢固且符合标准规定的标记。至少的标记内容项目见表1。表1 至少的标志内容项目聚乙烯(PE)标准尺寸比(SDR)为管材的公称外径dn与公称壁厚en的比值,即dn/en。2.几何尺寸管材在挤出后至少应放置24h,并状态调节至少4h后按照GB/T 8808—1988《软质复合塑料材料剥离试验方法》测量管材尺寸。通常用螺旋测微器测量管材的壁厚;用圆周尺在距管材端口(1.0~1.5)d范围内进行平均外径测量。管材平均外径偏小会增加用电熔燃气管管件连接时的配合间隙,偏大会造成连接困难。考虑到实际应用的可操作性和热加工后不可避免的收缩,允许管材端口处的平均外径小于标准的规定,但不应小于距管材端口大于1.5d或300mm(取两者之中较小者)处测量值的95.5%。不圆度为在生产地点测量的管材同一截面处最大外径和最小外径的差值。管材的平均壁厚及其公差、平均外径及其公差和最大不圆度应符合标准规定。通常用米尺测量管材的长度。管材长度一般为3m、9m、12m,目前国内直径不大于63mm的管材可盘卷,长度一般由供需双方商定。3.常用管材最小壁厚常用燃气埋地聚乙烯(PE)管材系列SDR17.6和SDR11的最小壁厚应符合表2的规定。表2 常用管材SDR17.6和SDR11的最小壁厚(单位:mm)直径<40mm,SDR17.6和直径<32mm,SDR11的管材以壁厚表征。直径≥40mm,SDR17.6和直径≥32mm,SDR11的管材以SDR表征。4.聚乙烯燃气管管件燃气用埋地聚乙烯(PE)燃气管管件主要分为以下几类:电熔连接的插口燃气管管件、热熔对接燃气管管件和机械式连接燃气管管件。电熔连接承口燃气管管件包括:电熔套筒、电熔三通、电熔变径、电熔弯头、电熔鞍形燃气管管件等;热熔对接燃气管管件包括:注塑变径、注塑三通(包括等径三通和异径三通)、注塑弯头、注塑端帽等;机械式连接燃气管管件包括:螺纹式和钢管式钢塑转换接头、PE法兰;其他燃气管管件如凝水缸等。燃气管管件的质量标准,分为一般要求、燃气管管件尺寸、力学性能和物理性能。其质量标准和检验,应严格按照GB 15558.2—2005《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第2部分:管件》标准执行。5.聚乙烯阀门燃气用埋地聚乙烯(PE)阀门的质量标准和检验,应按照GB 15558.3—2008《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第3部分:阀门》执行。
2022-04-10
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什么才是智慧燃气?
智慧燃气指利用新一代信息技术,结合燃气行业特征,通过智能设备和物联网,全面感知企业生产、环境、状态等信息的全方位变化,对海量感知数据进行传输、存储及处理,实现对数据的智能分析,从而达到“智慧化”的状态。该技术以更加精准、动态的方式辅助燃气企业的生产、经营、服务及管理等环节,提高企业运作效率,降低人工成本,规范生产运营中的各个环节,降低事故发生的可能性和严重程度。 智慧燃气建设的技术路线为:基于城市信息模型(CityInformationModeling,CIM)+BIM技术,在“智慧城市数据底座”上叠加燃气业务数据,构建“智慧燃气数据底座”。在此基础上,研发构建管道安全管理、燃气事故应急处置、异常用气行为分析等智慧燃气应用场景,其关键核心内容分为底层数据库的建立(感知层)、实时数据画面的传输(传输层)、数据的分析处理(中心大脑)以及结果应用(智慧场景)4个环节。智慧燃气是一个系统工程,基于标准体系和政策体系,分为感知层、传输层、应用层3个层面。1、感知层 感知层的技术目标是构建城镇燃气完整的数据体系,包括管网、场站等基础设施数据和运行数据。针对部分城镇燃气基础设施数据库不完善,如中低压管道地理位置信息不准确、入户管道信息缺失等问题,应采用相控阵、雷达、电磁波探测等技术逐步完善基础信息。针对城镇燃气体系门站、调压站、城市综合体等重点环节的数字化建模困难的问题,建议在建设初期采用建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)进行建模。针对终端数据采集装置智慧化程度不足的问题,应加快AI智能监测终端的研究与应用。 2、传输层 传输层的技术目标是实现终端数据的可靠、低功耗、安全、实时传输。针对用户燃气流量表、压力检测表、阴保数据监测器等数字化的数据低功耗传输问题,应加强窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)技术的应用。针对应急抢修、第三方工地、场站等图像化数据的实时传输问题,应加强5G技术的应用。针对传输层网络数据的安全传输问题,应推进加密芯片的应用,加速远程终端单元(RemoteTerminalUnit,RTU)、可编辑的逻辑控制器(ProgrammableLogicController,PLC)等网络安全硬件设备的国产化研制,加强安全软件、客户端的开发,加快网络安全平台的建设。 3、应用层 应用层的技术目标是将采集整理后的数据进行实时智能分析,得出可用于指导生产运营的决策方案,建设智慧燃气系统中心大脑平台,并开展多场景应用。针对现场工作人员的不安全行为,如不穿工装、不佩戴安全帽、吸烟或、打电话,装车未设置警示牌等,应利用边缘计算算法,开发场站AI视频监控,实现对场站、储备库、调压站等场景的实时监控。如人员装备图像识别系统,利用最新的深度学习与人工智能技术,结合后台工单信息,关联识别操作人员装备是否佩戴齐全,可为安全员现场监督提供有力保障。通过布设区域智能检测识别系统,可实现对第三方施工人员行为的实时监控、报警管理等,使管理者能及时、高效地对现场进行管理与指导,杜绝现场不安全行为。 针对采集到的海量数据,应进行智能筛选、科学完善,从而构建完整的数据库。然而如何构建科学的算法、评价体系,将海量的数据进行合理化的简化,形成可用于指导生产的决策性参数或规律是目前亟需解决的问题。例如,城镇燃气管道系统是城镇燃气系统生命线,其数据库包含复杂的管道数据、运行数据、环境数据等,需决策者进行大量的综合分析才能掌握管道系统的安全状态。发挥多源数据融合优势,开展数据驱动的机器学习燃气管网“微泄漏”识别研究,通过温度、压力、流量及第三方工地施工监测等大数据信息分析,识别出燃气管网可能存在的“微泄漏”,以提升管网的安全运营管理水平。因此,围绕高压、中压管道,构建安全监测及管控关键指标,根据管网的缺陷数量、防腐层状况、阴保系统状况、地质灾害敏感点、管材基础信息、压力温度流量(管道压力、温度传感器对接)等数据,构建管道健康指数系统,定量直观地评估管网健康安全状态。
2022-04-08
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关于城镇燃气安全的探讨
目前中国正处于燃气管道的高峰发展期,然而,随着燃气管道投运时间的增长,“老龄化”趋势日益凸显,燃气行业事故频发。据《全国燃气事故分析报告(2020)》披露:2020年全国(不含港澳台)共发生燃气事故615起,造成了92人死亡,560人受伤。因此,及时准确地掌握燃气管道的运行状态,对管道做出科学性的安全评价,降低管道失效风险,减少管道维修次数,有效防止相关安全事故发生,保障燃气管道安全运行显得尤为重要。 完整性管理是石油天然气行业内广泛认可的一种管道安全管理模式。长输管道完整性管理上的相关技术已非常成熟,但城镇燃气管道由于敷设环境、管径尺寸及运行压力等方面存在较大差异,其完整性管理不能完全照搬长输管道完整性管理的技术、体系及流程,需要针对城镇燃气管道特点,开展针对性研究。 有效开展城镇燃气管道完整性管理活动,必须建立相应的管理体系。燃气管道的时间跨度长,运行时间至少在数十年以上,在其长期服役过程中,城市建设影响管道安全的因素不断变化并可能滋生新的影响因素,需要建立全生命周期的安全保障体系;燃气管道及其周边设施的建设和管理可能分属数十个单位,统筹管理上存在较大难度,如何完善燃气管道企业已有的管道完整性管理体系,覆盖管道的全生命周期,协调燃气管道与周边建(构)筑物的关系,将城镇燃气管道完整性管理(图4)纳入整个城市的公共安全管理体系,是城市建设发展过程中必须解决的关键问题。城镇燃气管道作为一种重要的基础设施,是一个复杂庞大的系统,具有管网覆盖广、分支多、线路复杂、管材种类多、管径变化频繁等特点。建立大型管网信息平台,将复杂信息数字化,实现集中控制,促进资源共享,是当今时代发展的必然要求。管道数字化可提高现有管道系统的效率,充分整合各类资源,实现管道基础信息共享,综合利用多方面力量加强管理。因此,加快实现管网系统数字化是当今管道行业的重要任务,而管道完整性信息管理又是管道数字化的核心部分。 历史失效数据是管道完整性管理的重要基础资料,管道定量风险评价的准确性很大程度上依赖于管道失效数据的统计分析结果。欧洲、北美等发达国家很早就建立了管道失效数据库(PHMSA、EGIG数据库等),中国在管道历史失效数据的收集方面尚处于起步阶段,缺少功能齐全、数据丰富、来源可靠的失效数据库。因此,建议建立全行业或全国范围的管道失效数据库,为油气管道安全风险管控、构建管道事故管理机制提供依据。 燃气管道完整性管理是管道安全发展的必然趋势,我国目前在这方面与国外水平相差较大,还没形成有效完善的管理体系,相关技术和安全法规还不健全。
2022-04-08
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天然气高效利用技术
天然气高效利用技术一方面指通过科学路径,如多能转化输出、电化学方法等,提高天然气的能源利用率;另一方面是指基于天然气构建多能互补能源系统,通过协同互补,提高天然气的利用率。 1、无论通过哪种途径,其核心问题是3个“匹配”问题:①天然气与光伏、电能、生物质能等能源的匹配问题,需构建科学的系统运行模式和商业模式,充分发挥各种能源的优势。②系统各模块能量的匹配问题。天然气转化为可输出能量的过程中,各环节的能量如何合理匹配,如何合理利用废弃的能量,降低转化过程的能量损耗。③输出能量与用户的匹配问题。为降低能量储存过程的损耗,需对用户的用能需求进行科学分析。某燃气公司针对酒店、医院等中小型用户,自主研发、定制了气电互补分布式天然气供冷装置,该装置以“气电互补、削峰平谷、智能调控、小型撬装”为研发理念,解决了现阶段传统的以天然气为能源的制冷机组效率低、经济性差等问题。2、天然气高效利用系统中能源的种类和能量的输出方式复杂多样。同时,由于天然气高效利用一般针对中小型用户,其用能习惯波动大、用能不连续等现象均会给系统的稳定性和运行效率带来影响,这一现象会随着装置规模的降低、装置能源和能量种类的增加而愈发明显。需对其进行系统的研究,一是通过优化系统设计,避免不同模块之间的冲突;二是采用先进的控制技术,降低系统响应时间;三是通过大数据分析,提前对系统工况和用户需求进行预判。 3、天然气高效利用系统如能实现准确的自动化控制与智能无人化管理,其在经济性方面的竞争力将得到大大提高。 4、现有的天然气分布式发电装置的发电效率普遍低于33%,较新型的固体氧化物燃料电池(SolidOxideFuelCell,SOFC)发电技术(发电效率普遍高于50%)相比,存在着难以消除的差距。但SOFC也面临着长时间稳定性差、不能满足随启随停需求以及成本较高等问题。
2022-04-08
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城镇燃气行业发展现状及信息化概述
近年来,全球尤其是亚洲地区新兴经济体能源消费增长迅猛,原有以化石燃料为主要能源的供给方式给生态环境带来了极大挑战,同时人类也面临着未来化石能源枯竭的严峻形势。在此背景下,以能源高效利用、低碳转型为核心的能源革命正在全球范围内掀起。以习近平同志为核心的党中央统筹国内、国际宏观环境,提出了适合中国国情的“2030碳达峰、2060碳中和”的“双碳”发展重大战略决策。围绕能源革命和“双碳”发展目标,国家出台了一系列政策措施,各行各业对发展“低碳”、“近零碳”能源的重要性和必要性有了显著提升。与此同时,以人工智能、大数据、5G技术等为代表的新一代信息技术迅速发展,新一轮科技革命和产业变革正在进行,社会生产力不断提高,产业结构逐渐优化升级,也给能源行业带来了新的发展机遇。面对世界百年未有的世界大变局,“双碳”战略是能源革命的发展目标,能源低碳转型是实现这一目标的有效途径,以信息革命为主导的新一轮科技革命和产业革命是提高生产力、优化产业结构、提高经营效率以及提升安全管理水平的重要手段。天然气行业是能源行业的一大分支,城镇燃气是天然气产业链下游的核心环节。在能源革命、新一轮科技革命和产业变革历史性交汇的重要时期,天然气具有相对低碳、稳定性强、灵活性高及经济性好等优点,被认为是中国实现“双碳”目标的过渡能源。在2030年前,天然气将大量替代煤炭、石油等高碳能源,与可再生能源融合发展,迎来快速增长时期;到2040年左右,由于可再生能源技术的提升和产业链的完善,天然气增速将放缓,在能源消费中的占比将达到25%~28%,此后会呈现降低趋势;在2060年左右,由于非化石能源产业的成熟,天然气在能源消费中的占比将降至10%以下,最终作为调峰能源在部分非化石能源无法替代的化工行业中使用。城镇燃气行业以城镇天然气输配为主营业务,面临着如何发展新技术和基于现有产业基础合理布局的问题,一方面要满足未来10~20年内天然气快速增长下的安全、稳定、高效供气需求,另一方面要应对未来30~40年能源行业深度脱碳转型发展要求带来的挑战与机遇。基于此,简要回顾了城镇燃气行业的发展历程,剖析了当前行业痛点问题,展望了未来城镇燃气行业的发展趋势和关键技术方向,以期为未来城镇燃气行业的发展提供参考。
2022-04-08
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智燃网致力于推动智慧燃气发展,提供智慧燃气解决方案,为中国燃气信息化进程助力
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