城镇燃气设计规范 GB50028-2006(第四章-第六章）

4．7 天然气低压间歇循环催化改制制气

4．7．1 天然气改制制气用的天然气质量，应符合现行国家标准《天然气》GB 17820二类气的技术指标。

4．7．2 在各个循环操作阶段，天然气进炉总管压力的波动值宜小于O．O1MPa。

4．7．3 天然气低压间歇循环催化改制制气装置宜采用双筒炉和顺流式流程。

4．7．4 天然气低压间歇循环催化改制制气工艺主要设计参数宜符合下列要求：

l 反应器内改制用天然气空间速度：500～600m³／(m³·h)；

2 反应器内催化剂高度：0．8～1．2m；

3 加热用天然气用量与制气用天然气用量比例：小于29／100；

4 过程蒸汽量与改制用天然气量之比值：1．5～1．6(质量比)；

5 循环时间：2～5min；

6 每千立方米天然气的催化改制煤气产率：

改制炉出口煤气：2650～2540m³(高热值按12．56～13．06MJ／m³计)。

4．7．5 天然气改制煤气增热流程宜采用天然气掺混方案，增热程度应根据煤气热值、华白指数和燃烧势的要求确定。

4．7．6 天然气改制炉应设置废热回收设备。

4．7．7 天然气改制炉应设置蒸汽蓄热器，不宜设置生产用汽锅炉。

4．7．8 冷却系统和鼓风设备的设计应符合本规范第4．5．9条的要求。

天然气改制流程中的冷却设备的设计应符合本规范第

4．5．10 条的要求。

空气鼓风机的选择，应符合本规范第4．5．11条的要求。

4．7．9 天然气改制炉宜设置防爆装置，并应符合本规范第4．5．13条的要求。

4．7.10 天然气改制炉的露天布置应符合本规范第4．5．14条的要求。

4．7．11 控制室不应与空气鼓风机布置在同一建筑物内。

4．7．12 天然气改制厂可不设工业废水处理装置。

4.7.13自动控制装置的程序控制系统设计应符合本规范第4．4．18 条的要求。

4.7.14自动控制装置的传动系统设计，应符合本规范第4．4．19条的要求。

4．8 调 峰

4.8.1气源厂应具有调峰能力，调峰气量应与外部调峰能力相配合，并应根据燃气输配要求确定。

在选定主气源炉型时，应留有一定余量的产气能力以满足用气高峰负荷需要。

4.8.2调峰装置必须具有快开、快停能力，调度灵活，投产后质量稳定。

4.8.3气源厂的原料和产品的储量应满足用气高峰负荷的需要。

4.8.4气源厂设计时，各类管线的口径应考虑用气高峰时的处理量和通过量。混合前、后的出厂煤气，均应设置煤气计量装置。

4.8．5 气源厂应设置调度室。

4.8.6季节性调峰出厂燃气组分宜符合现行国家标准《城市燃气分类》GB／T 136第5章 净化

5．1 一般规定

5．1．1 本章适用于煤干馏制气的净化工艺设计。煤炭气化制气及重油裂解制气的净化工艺设计可参照采用。

5．1．2 煤气净化工艺的选择，应根据煤气的种类、用途、处理量和煤气中杂质的含量，并结合当地条件和煤气掺混情况等因素，经技术经济方案比较后确定。

煤气净化主要有煤气冷凝冷却、煤气排送、焦油雾脱除、氨脱除、粗苯吸收、萘最终脱除、硫化氢及氰化氢脱除、一氧化碳变换及煤气脱水等工艺。各工段的排列顺序根据不同的工艺需要确定。

5．1．3 煤气净化设备的能力，应按小时最大煤气处理量和其相应的杂质含量确定。

5．1．4 煤气净化装置的设计。应做到当净化设备检修和清洗时，出厂煤气中杂质含量仍能符合现行的国家标准《人工煤气》 GB 13612的规定。

5．1．5 煤气净化工艺设计，应与化工产品回收设计相结合。

5．1．6 煤气净化车间主要生产场所爆炸和火灾危险区域等级应符合本规范附录B的规定。

5．1．7 煤气净化工艺的设计应充分考虑废水、废气、废渣及噪声的处理，符合国家现行有关标准的规定，并应防止对环境造成二次污染

5．1．8 煤气净化车间应提高计算机自动监测控制系统水平，降低劳动强度。

5．2 煤气的冷凝冷却

5．2．1 煤气的冷凝冷却宜采用间接式冷凝冷却工艺。也可采用先间接式冷凝冷却，后直接式冷凝冷却工艺。

5．2．2 间接式冷凝冷却工艺的设计，宜符合下列要求：

1 煤气经冷凝冷却后的温度，当采用半直接法回收氨以制取硫铵时，宜低于35℃；当采用洗涤法回收氨时，宜低于25℃；

2 冷却水宜循环使用，对水质宜进行稳定处理；

3 初冷器台数的设置原则，当其中l台检修时，其余各台仍能满足煤气冷凝冷却的要求；

4 采用轻质焦油除去管壁上的萘。

5．2．3 直接式冷凝冷却工艺的设计，宜符合下列要求：

1 煤气经冷却后的温度，低于35℃；

2 开始生产及补充用冷却水的总硬度，小于0．02mmol／L；

3 洗涤水循环使用。

5．2．4 焦油氨水分离系统的工艺设计，应符合下列要求：

1 煤气的冷凝冷却为直接式冷凝冷却工艺时，初冷器排出的焦油氨水和荒煤气管排出的焦油氨水，宜采用分别澄清分离系统；

2 煤气的冷凝冷却为间接式冷凝冷却工艺时，初冷器排出的焦油氨水和荒煤气管排出的焦油氨水的处理：当脱氨为硫酸吸收法时，可采用混合澄清分离系统；当脱氨为水洗涤法时，可采用分别澄清分离系统；

3 剩余氨水应除油后再进行溶剂萃取脱酚和蒸氨；

4 焦油氨水分离系统的排放气应设置处理装置。

5．3 煤气排送

5．3．1 煤气鼓风机的选择，应符合下列要求：

1 风量应按小时最大煤气处理量确定；

2 风压应按煤气系统的最大阻力和煤气罐的最高压力的总和确定；

3 煤气鼓风机的并联工作台数不宜超过3台。每1～3台，宜另设1台备用。

5．3．2 离心式鼓风机宜设置调速装置。

5．3．3 煤气循环管的设置，应符合下列要求：

1 当采用离心式鼓风机时，必须在鼓风机的出口煤气总管至初冷器前的煤气总管间设置大循环管。数台风机并联时，宜在鼓风机的进出口煤气总管间，设置小循环管；

注：当设有调速装置，且风机转速的变化能适应输气量的变化时可不设小循环管。

2 当采用容积式鼓风机时，每台鼓风机进出口的煤气管道上，必须设置旁通管。数台风机并联时，应在风机出口的煤气总管至初冷器前的煤气总管间设置大循环管，并应在风机的进出口煤气总管间设置小循环管。

5．3．4 用电动机带动的煤气鼓风机。其供电系统应符合现行的国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052的“二级负荷”设计的规定；电动机应采取防爆措施。

5．3．5 离心式鼓风机应设有必要的连锁和信号装置。

5．3．6 鼓风机的布置，应符合下列要求：

1 鼓风机房安装高度，应能保证进口煤气管道内冷凝液排出通畅。当采用离心式鼓风机时，鼓风机进口煤气的冷凝液排出口与水封槽满流口中心高差不应小于2．5m(以水柱表示)。

2 鼓风机机组之间和鼓风机与墙之间的通道宽度，应根据鼓风机的型号、操作和检修的需要等因素确定。

3 鼓风机机组的安装位置，应能使鼓风机前阻力最小，并使各台初冷器阻力均匀。

4 鼓风机房宜设置起重设备。

5 鼓风机应设置单独的仪表操作间；仪表操作间可毗邻鼓风机房的外墙设置，但应用耐火极限不低于3h的非燃烧体实墙隔开，并应设置能观察鼓风机运转的隔声耐火玻璃窗。

6 离心鼓风机用的油站宜布置在底层，楼板面上留出检修孔或安装孔。油站的安装高度应满足鼓风机主油泵的吸油高度。鼓风机应设置事故供油装置。

7 鼓风机房应设煤气泄漏报警及事故通风设备。

8 鼓风机房应做不发火花地面。

5．4 焦油雾的脱除

5.4.1煤气中焦油雾的脱除设备，宜采用电捕焦油器。电捕焦油器不得少于2台，并应并联设置。

5.4.2电捕焦油器设计，应符合下列要求：

1 电捕焦油器应设置泄爆装置、放散管和蒸汽管，负压回收流程可不设泄爆装置；

2 电捕焦油器宜设有煤气含氧量的自动测量仪；

3 当干馏煤气中含氧量大于1％(体积分数)时应进行自动报警，当含氧量达到2％或电捕焦油器的绝缘箱温度低于规定值时，应有能立即切断电源的措施。

5．5硫酸吸收法氨的脱除

5.5.1采用硫酸吸收进行氨的脱除和回收时，宜采用半直接法。当采用饱和器时，其设计应符合下列要求：

1 煤气预热器的煤气出口温度，宜为60～80℃；

2 煤气在饱和器环形断面内的流速，应为O．7～0．9m／s：

3 饱和器出口煤气中含氨量应小于30mg／m³；

4 循环母液的小时流量，不应小于饱和器内母液容积的3倍；

5 氨水中的酚宜回收。酚的回收可在蒸氨工艺之前进行；蒸氨后的废氨水中含氨量，应小于300mg／L。

5.5.2硫铵工段布置应符合下列要求：

1 硫铵工段可由硫铵、吡啶、蒸氨和酸碱储槽等组成，其布置应考虑运输方便；

2 硫铵工段应设置现场分析台；

3 吡啶操作室应与硫铵操作室分开布置，可用楼梯间隔开

4 蒸氨设备宜露天布置并布置在吡啶装置一侧。

5．5．3 饱和器机组布置宜符合下列要求：

1 饱和器中心与主厂房外墙的距离，应根据饱和器直径确定，并宜符合表5．5．3-1的规定；

2 饱和器中心间的最小距离，应根据饱和器直径确定，并宜符合表5．5．3-2的规定；

表5．5．3．1饱和器中心与主厂房外墙的距离

表5．5．3-2饱和器中心间的最小距离

3 饱和器锥形底与防腐地坪的垂直距离应大于400mm；

4 泵宜露天布置。

5．5．4 离心干燥系统设备的布置宜符合下列要求。

1 硫铵操作室的楼层标高，应满足下列要求：

1)由结晶槽至离心机母液能顺利自流；

2)离心机分离出母液能自流入饱和器。

2 2台连续式离心机的中心距不宜小于4m。

5．5．5蒸氨和吡啶系统的设计应符合下列要求：

1 吡啶生产应负压操作；

2 各溶液的流向应保证自流。

5．5．6 硫铵系统设备的选用和设置应符合下列要求：

1 饱和器机组必须设置备品，其备品率为50 %～100％。

2 硫铵系统宜设置2个母液储槽；

3 硫铵结晶的分离应采用耐腐蚀的连续离心机，并应设置备品；

4 硫铵系统必须设置粉尘捕集器。

5．5．7 设备和管道中硫酸浓度小于75%时，应采取防腐蚀措施。

5．5．8 离心机室的墙裙、各操作室的地面、饱和器机组母液储槽的周围地坪和可能接触腐蚀性介质的地方，均应采取防腐蚀措施。

5．5．9 对酸焦油、废酸液等应分别处理。

5．6 水洗涤法氨的脱除

5．6．1 煤气进入洗氨塔前，应脱除焦油雾和萘。进入洗氨塔的煤气含萘量应小于500mg／m3。

5．6．2 洗氨塔出口煤气含氨量，应小于100mg／m3。

5．6．3 洗氨塔出口煤气温度，宜为25～27℃。

5．6．4 新洗涤水的温度应低于25℃；总硬度不宜大于0．02mmol／L。

5．6．5 水洗涤法脱氨的设计宜符合下列要求：

1 洗涤塔不得少于2台，并应串联设置；

2 两相邻塔间净距不宜小于2．5m；当塔径超过5m时，塔间净距宜取塔径的一半；当采用多段循环洗涤塔时，塔间净距不宜小于4m；

3 洗涤泵房与塔群间净距不宜小于5m；

4 蒸氨和黄血盐系统除泵、离心机和碱、铁刨花、黄血盐等储存库外，其余均宜露天布置；

5 当采用废氨水洗氨时，废氨水冷却器宜设置在洗涤部分。

5．6．6 富氨水必须妥善处理，不得造成二次污染。

5．7 煤气最终冷却

5．7．1 煤气最终冷却宜采用间接式冷却。

5．7．2 煤气经最终冷却后，其温度宜低于27℃。

5．7．3 当煤气最终冷却采用横管式间接式冷却时，其设计应符合下列要求：

1 煤气在管间宜自上向下流动，冷却水在管内宜自下向上流动。在煤气侧宜有清除管壁上萘的设施；

2 横管内冷却水可分为两段，其下段水入口温度，宜低于20℃；

3 冷却器煤气出口处宜设捕雾装置。

5．8 粗苯的吸收

5．8．1 煤气中粗苯的吸收，宜采用溶剂常压吸收法。

5．8．2 吸收粗苯用的洗油，宜采用焦油洗油。

5．8．3 洗油循环量，应按煤气中粗苯含量和洗油的种类等因素确定。循环洗油中含萘量宜小于5 %。

5．8．4 采用不同类型的洗苯塔时，应符合下列要求：

1 当采用木格填料塔时，不应少于2台，并应串联设置；

2 当采用钢板网填料塔或塑料填料塔时，宜采用2台并宜串联设置；

3 当煤气流量比较稳定时，可采用筛板塔。

5．8．5 洗苯塔的设计参数，应符合下列要求：

1 木格填料塔：煤气在木格间有效截面的流速，宜取1.6～1．8m／s；吸收面积宜按1．0～1．1m²／(m³·h)(煤气)计算；

2 钢板网填料塔：煤气的空塔流速，宜取0.9～1.1m／s；吸收面积宜按0．6～0．7m²／(m³·h)(煤气)计算；

3 筛板塔：煤气的空塔流速，宜取1．2～2．5m／s。每块湿板的阻力，宜取200Pa。

5．8．6 系统必须设置相应的粗苯蒸馏装置。

5．8．7 所有粗苯储槽的放散管皆应装设呼吸阀。

5．9 萘的最终脱除

5．9．1 萘的最终脱除，宜采用溶剂常压吸收法。

5．9．2 洗萘用的溶剂宜采用直馏轻柴油或低萘焦油洗油。

5．9．3 最终洗萘塔，宜采用填料塔，可不设备用。

5．9．4 最终洗萘塔，宜分为两段。第一段可采用循环溶剂喷淋；第二段应采用新鲜溶剂喷淋，并设定时定量控制装置。

5．9．5 当进入最终洗萘塔的煤气中含萘量小于400mg／m³和温度低于30℃时，最终洗萘塔的设计参数宜符合下列要求：

1 煤气的空塔流速0．65～0．75m／s；

2 吸收面积按大于0．35m²／(m³·h)(煤气)计算。

5．10 湿法脱硫

5．10．1 以煤或重油为原料所产生的人工煤气的脱硫脱氰宜采用氧化再生法。

5．10．2 氧化再生法的脱硫液，应选用硫容量大、副反应小、再生性能好、无毒和原料来源比较方便的脱硫液。

5．10．3 当采用氧化再生法脱硫时，煤气进入脱硫装置前，应脱除油雾。

当采用氨型的氧化再生法脱硫时，脱硫装置应设在氨的脱除装置之前。

5．10．4 当采用蒽醌二磺酸钠法常压脱硫时，其吸收部分的设计应符合下列要求：

1 脱硫液的硫容量，应根据煤气中硫化氢的含量，并按照相似条件下的运行经验或试验资料确定；

注：当无资料时，可取O．2～O．25kg(硫)／m³(溶液)。

2 脱硫塔宜采用木格填料塔或塑料填料塔；

3 煤气在木格填料塔内空塔流速，宜取0．5m／s；

4 脱硫液在反应槽内停留时间，宜取8～1Omin；

5 脱硫塔台数的设置原则，应在操作塔检修时，出厂煤气中硫化氢含量仍能符合现行的国家标准《人工煤气》GB 13612的规定。

5．10．5 蒽醌二磺酸钠法常压脱硫再生设备，宜采用高塔式或喷射再生槽式。

1 当采用高塔式再生设备时，其设计应符合下列要求：

1)再生塔吹风强度宜取100～130m³／(m²·h)。空气耗量可按9～13m³／kg(硫)计算；

2)脱硫液在再生塔内停留时间，宜取25～30min；

3)再生塔液位调节器的升降控制器，宜设在硫泡沫槽处；

4)宜设置专用的空气压缩机。入塔的空气应除油。

2 当采用喷射再生设备时，其设计宜符合下列要求：

1)再生槽吹风强度，宜取80～145m³／(m²·h)；空气耗量可按3．5～4m³／m³(溶液)计算；

2)脱硫液在再生槽内停留时间，宜取6～10min。

5．10．6 脱硫液加热器的设置位置，应符合下列要求：

1 当采用高塔式再生时，加热器宜位于富液泵与再生塔之间。

2 当采用喷射再生槽时，加热器宜位于贫液泵与脱硫塔之间。

5．10．7 蒽醌二磺酸钠法常压脱硫中硫磺回收部分的设计，应符合下列要求：

1 硫泡沫槽不应少于2台，并轮流使用。硫泡沫槽内应设有搅拌装置和蒸汽加热装置；

2 硫磺成品种类的选择，应根据煤气种类、硫磺产量并结合当地条件确定；

3 当生产熔融硫时，可采用硫膏在熔硫釜中脱水工艺。熔硫釜宜采用夹套罐式蒸汽加热。硫渣和废液应分别回收集中处理，并应设废气净化装置。

5．10．8 事故槽的容量，应按系统中存液量大的单台设备容量设计。

5．10．9 煤气脱硫脱氰溶液系统中副产品回收设备的设置，应按煤气种类及脱硫副反应的特点进行设计。

5．11 常压氧化铁法脱硫

5．11．1 脱硫剂可选择成型脱硫剂、也可选用藻铁矿、钢厂赤泥、铸铁屑或与铸铁屑有同样性能的铁屑。藻铁矿脱硫剂中活性氧化铁含量宜大于15％。当采用铸铁屑或铁屑时，必须经氧化处理。

配制脱硫剂用的疏松剂宜采用木屑。

5．11．2 常压氧化铁法脱硫设备可采用箱式或塔式。

5．11．3 当采用箱式常压氧化铁法时，其设计应符合下列要求：

1 当煤气通过脱硫设备时，流速宜取7～11mm／s；当进口煤气中硫化氢含量小于1．0g／m³时，其流速可适当提高；

2 煤气与脱硫剂的接触时间，宜取130～200s；

3 每层脱硫剂的厚度，宜取0．3～O．8m；

4 氧化铁法脱硫剂需用量不应小于下式的计算值：

(5．11．3)

式中 V-每小时1000m³煤气所需脱硫剂的容积(m³)；

C_S-煤气中硫化氢含量(体积分数)；

f-新脱硫剂中活性氧化铁含量，可取15％～18％；

ρ-新脱硫剂密度(t／m³)。当采用藻铁矿或铸铁屑脱硫剂时，可取O．8～0．9。

5 常压氧化铁法脱硫设备的操作设计温度，可取25～35℃。每个脱硫设备应设置蒸汽注入装置。寒冷地区的脱硫设备，应有保温措施；

6 每组脱硫箱(或塔)，宜设一个备用。连通每个脱硫箱间的煤气管道的布置，应能依次向后轮环输气。

5．11．4 脱硫箱宜采用高架式。

5．11．5 箱式和塔式脱硫装置，其脱硫剂的装卸，应采用机械设备。

5．11．6 常压氧化铁法脱硫设备，应设有煤气安全泄压装置。

5．11．7 常压氧化铁法脱硫工段应设有配制和堆放脱硫剂的场地；场地应采用混凝土地坪。

5．11．8 脱硫剂采用箱内再生时，掺空气后煤气中含氧量应由煤气中硫化氢含量确定。但出箱时煤气中含氧量应小于2％(体积分数)。

5．12 一氧化碳的变换

5．12．1 本节适用于城镇煤气制气厂中对两段炉煤气、水煤气、半水煤气、发生炉煤气及其混合气体等人工煤气降低煤气中一氧化碳含量的工艺设计。

5．12．2 煤气一氧化碳变换可根据气质情况选择全部变换或部分变换工艺。

5．12．3 煤气的一氧化碳变换工艺宜采用常压变换工艺流程，根据煤气工艺生产情况也可采用加压变换工艺流程。

5．12．4 用于进行一氧化碳变换的煤气应为经过净化处理后的煤气。

5．12．5 用于进行一氧化碳变换的煤气，应进行煤气含氧量监测，煤气中含氧量(体积分数)不应大于0．5％。当煤气中含氧量达0．5％～1.0％时应减量生产，当含氧量大于1％时应停车置换。

5．12．6 变换炉的设计应力求做到触媒能得到最有效的利用，结构简单、阻力小、热损失小、蒸汽耗量低。

5．12．7 一氧化碳变换反应宜采用中温变换，中温变换反应温度宜为380～520℃。

5．12．8 一氧化碳变换工艺的主要设计参数宜符合下列要求：

1 饱和塔入塔热水与出塔煤气的温度差宜为：3～5℃；

2 出饱和塔煤气的饱和度宜为：70％～90 %；

3 饱和塔进、出水温度宜为：85～65℃；

4 热水塔进、出水温度宜为：65～80℃；

5 触媒层温度宜为：350～500℃；

6 进变换炉蒸汽与煤气比宜为：O．8～1．1(体积分数)；

7 变换炉进口煤气温度宜为：320～400℃；

8 进变换炉煤气中氧气含量应≤0．5％；

9 饱和塔、热水塔循环水杂质含量应≤5×10^-4；

10 一氧化碳变换系统总阻力宜≤O．02MPa；

11 一氧化碳变换率宜为：85％～95％。

5．12．9 常压变换系统中热水塔应叠放在饱和塔之上。

5．12．10 一氧化碳变换工艺所用热水应采用封闭循环系统。

5．12．11 一氧化碳变换系统宜设预腐蚀器除酸。

5．12．12 循环水量应保证完成最大限度地传递热量，应满足喷淋密度的要求，并应使设备结构和运行费用经济合理。

5．12．13 一氧化碳变换炉、热水循环泵及冷却水泵宜设置为一开一备。

5．12．14 变换炉内触媒宜分为三段装填。

5．12．15 一氧化碳变换工艺过程中所产生的热量应进行回收。

5．12．16 一氧化碳工艺生产过程应设置必要的自动监控系统。

5．12．17 一氧化碳变换炉应设置超温报警及连锁控制。

5．13 煤气脱水

5．13．1 煤气脱水宜采用冷冻法进行脱水。

5．13．2 煤气脱水工段宜设在压送工段后。

5．13．3 煤气脱水宜采用间接换热工艺。

5．13．4 工艺过程中的冷量应进行充分回收。

5．13．5 煤气脱水后的露点温度应低于最冷月地面下1m处平均地温3～5℃。

5．13．6 换热器的结构设计应易于清理内部杂质。

5．13．7 制冷机组应选用变频机组。

5．13．8 煤气冷凝水应集中处理。

5．14 放散和液封

5．14．1 严禁在厂房内放散煤气和有害气体。

5．14．2 设备和管道上的放散管管口高度应符合下列要求：

1 当放散管直径大于150mm时，放散管管口应高出厂房顶面、煤气管道、设备和走台4m以上。

2 当放散管直径小于或等于150mm时，放散管管口应高出厂房顶面、煤气管道、设备和走台2．5m以上。

5．14．3 煤气系统中液封槽液封高度应符合下列要求：

1 煤气鼓风机出口处，应为鼓风机全压(以Pa表示)乘 O．1加500mm：

2 硫铵工段满流槽内的液封高度和水封槽内液封高度应满足煤气鼓风机全压(以Pa表示)乘0．1要求：

3 其余处均应为最大操作压力(以Pa表示)乘O．1加500mm。

5．14．4 煤气系统液封槽的补水口严禁与供水管道直接相接。

11的规定。

6 燃气输配系统

6．1 一般规定

6．1．1 本章适用于压力不大于4．OMPa(表压)的城镇燃气(不包括液态燃气)室外输配工程的设计。

6．1．2 城镇燃气输配系统一般由门站、燃气管网、储气设施、调压设施、管理设施、监控系统等组成。城镇燃气输配系统设计，应符合城镇燃气总体规划。在可行性研究的基础上，做到远、近期结合，以近期为主，并经技术经济比较后确定合理的方案。

6．1．3 城镇燃气输配系统压力级制的选择，以及门站、储配站、调压站、燃气干管的布置，应根据燃气供应来源、用户的用气量及其分布、地形地貌、管材设备供应条件、施工和运行等因素，经过多方案比较，择优选取技术经济合理、安全可靠的方案。

城镇燃气干管的布置，应根据用户用量及其分布，全面规划，并宜按逐步形成环状管网供气进行设计。

6．1．4 采用天然气作气源时，城镇燃气逐月、逐日的用气不均匀性的平衡，应由气源方(即供气方)统筹调度解决。

需气方对城镇燃气用户应做好用气量的预测，在各类用户全年的综合用气负荷资料的基础上，制定逐月、逐日用气量计划。

6．1．5 在平衡城镇燃气逐月、逐日的用气不均匀性基础上，平衡城镇燃气逐小时的用气不均匀性，城镇燃气输配系统尚应具有合理的调峰供气措施，并应符合下列要求：

1 城镇燃气输配系统的调峰气总容量，应根据计算月平均日用气总量、气源的可调量大小、供气和用气不均匀情况和运行经验等因素综合确定。

2 确定城镇燃气输配系统的调峰气总容量时，应充分利用气源的可调量(如主气源的可调节供气能力和输气干线的调峰能力等)。采用天然气做气源时，平衡小时的用气不均所需调峰气量宜由供气方解决，不足时由城镇燃气输配系统解决。

3 储气方式的选择应因地制宜，经方案比较，择优选取技术经济合理、安全可靠的方案。对来气压力较高的天然气输配系统宜采用管道储气的方式。

6．1．6 城镇燃气管道的设计压力(P)分为7级，并应符合表6．1．6 的要求。

表6．1．6 城镇燃气管道设计压力(表压)分级

6．1．7 燃气输配系统各种压力级别的燃气管道之间应通过调压装置相连。当有可能超过最大允许工作压力时，应设置防止管道超压的安全保护设备。

6．2 燃气管道计算流量和水力计算

6．2．1 城镇燃气管道的计算流量，应按计算月的小时最大用气量计算。该小时最大用气量应根据所有用户燃气用气量的变化叠加后确定。

独立居民小区和庭院燃气支管的计算流量宜按本规范第10．2．9条规定执行。

6．2．2 居民生活和商业用户燃气小时计算流量(0℃和101．325kPa)，宜按下式计算：

式中Q_h——燃气小时计算流量(m³／h)；

Qa——年燃气用量(m³／a)；

n——年燃气最大负荷利用小时数(h)；

K_m——月高峰系数，计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比；

K_d——日高峰系数，计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比；

K_h——小时高峰系数，计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比。

6．2．3 居民生活和商业用户用气的高峰系数，应根据该城镇各类用户燃气用量(或燃料用量)的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料，经分析研究确定。

工业企业和燃气汽车用户燃气小时计算流量，宜按每个独立用户生产的特点和燃气用量(或燃料用量)的变化情况，编制成月、日、小时用气负荷资料确定。

6．2．4 采暖通风和空调所需燃气小时计算流量，可按国家现行的标准《城市热力网设计规范》CJJ 34有关热负荷规定并考虑燃气采暖通风和空调的热效率折算确定。

6．2．5 低压燃气管道单位长度的摩擦阻力损失应按下式计算：

式中 △P-燃气管道摩擦阻力损失(Pa)；

λ-燃气管道摩擦阻力系数，宜按式(6．2．6-2)和附录C第C．0．1条第1、2款计算；

l-燃气管道的计算长度(m)；

Q-燃气管道的计算流量(m³／h)；

d-管道内径(mm)；

ρ-燃气的密度(kg／m³)；

T-设计中所采用的燃气温度(K)；

T₀-273．15(K)。

6．2．6 高压、次高压和中压燃气管道的单位长度摩擦阻力损失，应按式(6．2．6-1)计算：

式中 P₁——燃气管道起点的压力(绝对压力，kPa)；

P₂——燃气管道终点的压力(绝对压力，kPa)；

Z——压缩因子，当燃气压力小于1．2MPa(表压)时，Z取1；

L——燃气管道的计算长度(km)；

λ——燃气管道摩擦阻力系数，宜按式(6．2．6-2)计算；

K——管壁内表面的当量绝对粗糙度(mm)；

Re——雷诺数(无量纲)。

注：当燃气管道的摩擦阻力系数采用手算时，宜采用附录C公式。

6．2．7 室外燃气管道的局部阻力损失可按燃气管道摩擦阻力损失的5％～1O％进行计算。

6．2．8 城镇燃气低压管道从调压站到最远燃具管道允许阻力损失，可按下式计算：

式中 △P_d——从调压站到最远燃具的管道允许阻力损失(Pa)；

P_n——低压燃具的额定压力(Pa)。

注：△Pd含室内燃气管道允许阻力损失，室内燃气管道允许阻力损失

应按本规范第10．2．11条确定。

6．3 压力不大于1．6MPa的室外燃气管道

6．3．1 中压和低压燃气管道宜采用聚乙烯管、机械接口球墨铸铁管、钢管或钢骨架聚乙烯塑料复合管，并应符合下列要求：

1 聚乙烯燃气管道应符合现行的国家标准《燃气用埋地聚乙烯管材》GB　15558．1和《燃气用埋地聚乙烯管件》GB 15558.2的规定；

2　机械接口球墨铸铁管道应符合现行的国家标准《水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件》GB／T 13295的规定；

3 钢管采用焊接钢管、镀锌钢管或无缝钢管时，应分别符合现行的国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB／T 3091、《输送流体用无缝钢管》GB／T 8163的规定；

4 钢骨架聚乙烯塑料复合管道应符合国家现行标准《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》CJ／T 125和《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管件》CJ／T 126的规定。

6．3．2 次高压燃气管道应采用钢管。其管材和附件应符合本规范第6．4．4条的要求。地下次高压B燃气管道也可采用钢号 Q235B焊接钢管。并应符合现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB／T 3091的规定。

次高压钢质燃气管道直管段计算壁厚应按式(6.4.6)计算确定。最小公称壁厚不应小于表6．3.2的规定。

表6．3．2 钢质燃气管道最小公称壁厚

6．3．3 地下燃气管道不得从建筑物和大型构筑物(不包括架空的建筑物和大型构筑物)的下面穿越。

地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距，不应小于表6．3．3-1和表6．3．3-2的规定。

表6．3．3-1 地下燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距(m)

表6．3．3-2 地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间垂直净距(m)

注：1 当次高压燃气管道压力与表中数不相同时，可采用直线方程内插法确定水平净距。

2 如受地形限制不能满足表6．3．3-1和表6．3．3-2时，经与有关部门协商，采取有效的安全防护措施后，表6．3．3-1和表6．3．3-2规定的净距。均可适当缩小．但低压管道不应影响建(构)筑物和相邻管道基础的稳固性，中压管道距建筑物基础不应小于0．5m且距建筑物外墙面不应小于1m，次高压燃气管道距建筑物外墙面不应小于3．0m。其中当对次高压A燃气管道采取有效的安全防护措施或当管道壁厚不小于9．5mm时。管道距建筑物外墙面不应小于6．5m；当管壁厚度不小于11．9mm时。管道距建筑物外墙面不应小于3．0m。

3 表6．3．3-1和表6．3．3-2规定除地下燃气管道与热力管的净距不适于聚乙烯燃气管道和钢骨架聚乙烯塑料复合管外，其他规定均适用于聚乙烯燃气管道和钢骨架聚乙烯塑料复合管道。聚乙烯燃气管道与热力管道的净距应按国家现行标准《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ 63执行。

4 地下燃气管道与电杆(塔)基础之间的水平净距，还应满足本规范表6．7．5 地下燃气管道与交流电力线接地体的净距规定。

6．3．4 地下燃气管道埋设的最小覆土厚度(路面至管顶)应符合下列要求：

1 埋设在机动车道下时，不得小于0．9m；

2 埋设在非机动车车道(含人行道)下时，不得小于0．6m；

3 埋设在机动车不可能到达的地方时，不得小于O．3m；

4 埋设在水田下时，不得小于O．8m。

注：当不能满足上述规定时，应采取有效的安全防护措施。

6.3．5 输送湿燃气的燃气管道，应埋设在土壤冰冻线以下。

燃气管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0．003。

6．3．6 地下燃气管道的基础宜为原土层。凡可能引起管道不均匀沉降的地段，其基础应进行处理。

6．3．7 地下燃气管道不得在堆积易燃、易爆材料和具有腐蚀性液体的场地下面穿越，并不宜与其他管道或电缆同沟敷设。当需要同沟敷设时，必须采取有效的安全防护措施。

6．3．8 地下燃气管道从排水管(沟)、热力管沟、隧道及其他各种用途沟槽内穿过时，应将燃气管道敷设于套管内。套管伸出构筑物外壁不应小于表6．3．3-1中燃气管道与该构筑物的水平净距。套管两端应采用柔性的防腐、防水材料密封。

6．3．9 燃气管道穿越铁路、高速公路、电车轨道或城镇主要干道时应符合下列要求：

1 穿越铁路或高速公路的燃气管道，应加套管。

注：当燃气管道采用定向钻穿越并取得铁路或高速公路部门同意时，可不加套管。

2 穿越铁路的燃气管道的套管，应符合下列要求：

1) 套管埋设的深度：铁路轨底至套管顶不应小于1．20m，并应符合铁路管理部门的要求；

2)套管宜采用钢管或钢筋混凝土管；

3)套管内径应比燃气管道外径大100mm以上；

4)套管两端与燃气管的间隙应采用柔性的防腐、防水材料密封，其一端应装设检漏管；

5)套管端部距路堤坡脚外的距离不应小于2．0m。

3 燃气管道穿越电车轨道或城镇主要干道时宜敷设在套管或管沟内；穿越高速公路的燃气管道的套管、穿越电车轨道或城镇主要干道的燃气管道的套管或管沟，应符合下列要求：

1)套管内径应比燃气管道外径大100mm以上，套管或管沟两端应密封，在重要地段的套管或管沟端部宜安装检漏管；

2)套管或管沟端部距电车道边轨不应小于2．Om；距道路边缘不应小于1．Om。

4 燃气管道宜垂直穿越铁路、高速公路、电车轨道或城镇主要干道。

6．3．10 燃气管道通过河流时，可采用穿越河底或采用管桥跨越的形式。当条件许可时，可利用道路桥梁跨越河流，并应符合下列要求：

1 随桥梁跨越河流的燃气管道，其管道的输送压力不应大于O．4MPa。

2 当燃气管道随桥梁敷设或采用管桥跨越河流时，必须采取安全防护措施。

3 燃气管道随桥梁敷设，宜采取下列安全防护措施：

1)敷设于桥梁上的燃气管道应采用加厚的无缝钢管或焊接钢管，尽量减少焊缝，对焊缝进行100％无损探伤；

2)跨越通航河流的燃气管道管底标高，应符合通航净空的要求，管架外侧应设置护桩；

3)在确定管道位置时，与随桥敷设的其他管道的间距应符合现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB 6222支架敷管的有关规定；

4)管道应设置必要的补偿和减振措施；

5)对管道应做较高等级的防腐保护；

对于采用阴极保护的埋地钢管与随桥管道之间应设置绝缘装置；

6)跨越河流的燃气管道的支座(架)应采用不燃烧材料制作。

6．3．11 燃气管道穿越河底时，应符合下列要求：

1 燃气管道宜采用钢管；

2 燃气管道至河床的覆土厚度。应根据水流冲刷条件及规划河床确定。对不通航河流不应小于O．5m；对通航的河流不应小于1．0m，还应考虑疏浚和投锚深度；

3 稳管措施应根据计算确定；

4 在埋设燃气管道位置的河流两岸上、下游应设立标志。

6．3．12 穿越或跨越重要河流的燃气管道，在河流两岸均应设置阀门。

6．3．13 在次高压、中压燃气干管上，应设置分段阀门，并应在阀门两侧设置放散管。在燃气支管的起点处，应设置阀门。

6．3．14 地下燃气管道上的检测管、凝水缸的排水管、水封阀和阀门，均应设置护罩或护井。

6．3．15 室外架空的燃气管道，可沿建筑物外墙或支柱敷设，并应符合下列要求：

1 中压和低压燃气管道，可沿建筑耐火等级不低于二级的住宅或公共建筑的外墙敷设；

次高压B、中压和低压燃气管道，可沿建筑耐火等级不低于二级的丁、戊类生产厂房的外墙敷设。

2 沿建筑物外墙的燃气管道距住宅或公共建筑物中不应敷设燃气管道的房间门、窗洞口的净距：中压管道不应小于O．5m，低压管道不应小于0．3m。燃气管道距生产厂房建筑物门、窗洞口的净距不限。

3 架空燃气管道与铁路、道路、其他管线交叉时的垂直净距不应小于表6．3．15的规定。

表6．3．15 架空燃气管道与铁路、道路、其他管线交叉时的垂直净距

续表6．3．15

注：1 厂区内部的燃气管道，在保证安全的情况下，管底至道路路面的垂直净距可取4．5m；管底至铁路轨顶的垂直净距，可取5．5m。在车辆和人行道以外的地区，可在从地面到管底高度不小于0．35m的低支柱上敷设燃气管道。

2 电气机车铁路除外。

3 架空电力线与燃气管道的交叉垂直净距尚应考虑导线的最大垂度。

4 输送湿燃气的管道应采取排水措施，在寒冷地区还应采取保温措施。燃气管道坡向凝水缸的坡度不宜小于0．003。

5 工业企业内燃气管道沿支柱敷设时，尚应符合现行的国家标准《工业企业煤气安全规程》GB 6222的规定。

6．4 压力大于1．6MPa的室外燃气管道

6．4．1 本节适用于压力大于1．6MPa(表压)但不大于4．0MPa(表压)的城镇燃气(不包括液态燃气)室外管道工程的设计。

6．4．2 城镇燃气管道通过的地区，应按沿线建筑物的密集程度划分为四个管道地区等级，并依据管道地区等级作出相应的管道设计。

6．4．3 城镇燃气管道地区等级的划分应符合下列规定：

1 沿管道中心线两侧各200m范围内，任意划分为1．6km长并能包括最多供人居住的独立建筑物数量的地段，作为地区分级单元。

注：在多单元住宅建筑物内，每个独立住宅单元按一个供人居住的独立建筑物计算。

2 管道地区等级应根据地区分级单元内建筑物的密集程度划分，并应符合下列规定：

1)一级地区：有12个或12个以下供人居住的独立建筑物。

2)二级地区：有12个以上，80个以下供人居住的独立建筑物。

3)三级地区：介于二级和四级之间的中间地区。有80个或80个以上供人居住的独立建筑物但不够四级地区条件的地区、工业区或距人员聚集的室外场所90m内铺设管线的区域。

4)四级地区：4层或4层以上建筑物(不计地下室层数)普遍且占多数、交通频繁、地下设施多的城市中心城区(或镇的中心区域等)。

3 二、三、四级地区的长度应按下列规定调整：

1)四级地区垂直于管道的边界线距最近地上4层或4层以上建筑物不应小于200m。

2)二、三级地区垂直于管道的边界线距该级地区最近建筑物不应小于200m。

4 确定城镇燃气管道地区等级，宜按城市规划为该地区的今后发展留有余地。

6．4．4 高压燃气管道采用的钢管和管道附件材料应符合下列要求：

1 燃气管道所用钢管、管道附件材料的选择，应根据管道的使用条件(设计压力、温度、介质特性、使用地区等)、材料的焊接性能等因素，经技术经济比较后确定。

2 燃气管道选用的钢管，应符合现行国家标准《石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第1部分：A级钢管》GB／9711．1(L175级钢管除外)、《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》GB／T 9711．2和《输送流体用无缝钢管》GB／T8163的规定，或符合不低于上述三项标准相应技术要求的其他钢管标准。三级和四级地区高压燃气管道材料钢级不应低于L245。

3 燃气管道所采用的钢管和管道附件应根据选用的材料、管径、壁厚、介质特性、使用温度及施工环境温度等因素，对材料提出冲击试验和(或)落锤撕裂试验要求。

4 当管道附件与管道采用焊接连接时。两者材质应相同或相近。

5 管道附件中所用的锻件，应符合国家现行标准《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》JB 4726、《低温压力容器用低合金钢锻件》JB 4727的有关规定。

6 管道附件不得采用螺旋焊缝钢管制作，严禁采用铸铁制作。

6．4．5 燃气管道强度设计应根据管段所处地区等级和运行条件，按可能同时出现的永久荷载和可变荷载的组合进行设计。当管道位于地震设防烈度7度及7度以上地区时，应考虑管道所承受的地震荷载。

6．4．6 钢质燃气管道直管段计算壁厚应按式(6．4．6)计算，计算所得到的厚度应按钢管标准规格向上选取钢管的公称壁厚。最小公称壁厚不应小于表6．3．2的规定。

式中 δ-钢管计算壁厚(mm)；

P-设计压力(MPa)；

D-钢管外径(mm)；

σ_s-钢管的最低屈服强度(MPa)；

F-强度设计系数，按表6．4．8和表6．4．9选取；

φ-焊缝系数。当采用符合第6．4．4条第2款规定的钢管标准时取1．0。

6．4．7 对于采用经冷加工后又经加热处理的钢管，当加热温度高于320℃(焊接除外)或采用经过冷加工或热处理的钢管煨弯成弯管时，则在计算该钢管或弯管壁厚时，其屈服强度应取该管材最低屈服强度(σ_s)的75 %。

6．4．8 城镇燃气管道的强度设计系数(F)应符合表6．4．8的规定。

表6．4．8 城镇燃气管道的强度设计系数

6．4．9 穿越铁路、公路和人员聚集场所的管道以及门站、储配站、调压站内管道的强度设计系数，应符合表6．4．9的规定。

表6．4．9穿越铁路、公路和人员聚集场所的管道以及门站、储配站、调压站内管道的强度设计系数(F)

6．4．10 下列计算或要求应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251的相应规定：

1 受约束的埋地直管段轴向应力计算和轴向应力与环向应力组合的当量应力校核；

2 受内压和温差共同作用下弯头的组合应力计算；

3 管道附件与没有轴向约束的直管段连接时的热膨胀强度校核；

4 弯头和弯管的管壁厚度计算；

5 燃气管道径向稳定校核。

6．4．11 一级或二级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距不应小于表6．4．11的规定。

表6．4．11 一级或二级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距(m)

注：1 当燃气管道强度设计系数不大于O．4时，一级或二级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距可按表6．4．12确定。

2 水平净距是指管道外壁到建筑物出地面处外墙面的距离。建筑物是指平常有人的建筑物。

3 当燃气管道压力与表中数不相同时。可采用直线方程内插法确定水平净距。

6．4．12 三级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距不应小于表6．4．12的规定。

表6．4．12 三级地区地下燃气管道与建筑物之间的水平净距(m)

注：1 当对燃气管道采取有效的保护措施时。δ<9．5mm的燃气管道也可采用表中B行的水平净距。

2 水平净距是指管道外壁到建筑物出地面处外墙面的距离。建筑物是指平常有人的建筑物。

3 当燃气管道压力与表中数不相同时。可采用直线方程内插法确定水平净距。

6．4．13 高压地下燃气管道与构筑物或相邻管道之间的水平和垂直净距。不应小于表6．3．3-1和6．3．3-2次高压A的规定。但高压A和高压B地下燃气管道与铁路路堤坡脚的水平净距分别不应小于8m和6m；与有轨电车钢轨的水平净距分别不应小于4m和3m。

注：当达不到本条净距要求时，采取有效的防护措施后，净距可适当缩小。

6．4．14 四级地区地下燃气管道输配压力不宜大于1．6MPa(表压)。其设计应遵守本规范6．3节的有关规定。

四级地区地下燃气管道输配压力不应大于4．OMPa(表压)。

6．4．15 高压燃气管道的布置应符合下列要求：

1 高压燃气管道不宜进入四级地区；当受条件限制需要进入或通过四级地区时，应遵守下列规定：

1)高压A地下燃气管道与建筑物外墙面之间的水平净距不应小于30m(当管壁厚度δ≥9．5mm或对燃气管道采取有效的保护措施时，不应小于15m)；

2)高压B地下燃气管道与建筑物外墙面之间的水平净距不应小于16m(当管壁厚度δ≥9．5mm或对燃气管道采取有效的保护措施时，不应小于10m)；

3)管道分段阀门应采用遥控或自动控制。

2 高压燃气管道不应通过军事设施、易燃易爆仓库、国家重点文物保护单位的安全保护区、飞机场、火车站、海(河)港码头。当受条件限制管道必须在本款所列区域内通过时，必须采取安全防护措施。

3 高压燃气管道宜采用埋地方式敷设。当个别地段需要采用架空敷设时，必须采取安全防护措施。

6．4．16 当管道安全评估中危险性分析证明，可能发生事故的次数和结果合理时，可采用与表6．4．11、表6．4．12和6．4．15条不同的净距和采用与表6．4．8、表6．4．9不同的强度设计系数(F)。

6．4．17 焊接支管连接口的补强应符合下列规定：

1 补强的结构形式可采用增加主管道或支管道壁厚或同时增加主、支管道壁厚、或三通、或拔制扳边式接口的整体补强形式，也可采用补强圈补强的局部补强形式。

2 当支管道公称直径大于或等于1／2主管道公称直径时，应采用三通。

3 支管道的公称直径小于或等于50mm时，可不作补强计算。

4 开孔削弱部分按等面积补强，其结构和数值计算应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251的相应规定。其焊接结构还应符合下述规定：

1)主管道和支管道的连接焊缝应保证全焊透，其角焊缝腰高应大于或等于1／3的支管道壁厚，且不小于6mm；

2)补强圈的形状应与主管道相符，并与主管道紧密贴合。焊接和热处理时补强圈上应开一排气孔，管道使用期间应将排气孔堵死，补强圈宜按国家现行标准《补强圈》JB／T 4736选用。