城鎮(zhèn)燃氣基礎(chǔ)知識日期:演講人：XXX燃氣概述燃氣分類與組分燃氣輸配系統(tǒng)燃氣設(shè)備與設(shè)施用氣安全規(guī)范行業(yè)監(jiān)管框架目錄contents01燃氣概述物理與化學(xué)特性燃氣可分為天然氣（常規(guī)氣田、頁巖氣、煤層氣）、人工燃氣（煤制氣、油制氣）、液化石油氣（LPG）及生物質(zhì)燃氣（沼氣）。煤制天然氣通過煤氣化、甲烷化等工藝合成，是近年我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。分類與來源儲運與安全性燃氣需通過高壓管道、液化儲罐或壓縮氣瓶運輸，對管網(wǎng)材質(zhì)（如聚乙烯管、鋼管）、密封性及防腐蝕要求極高，泄漏監(jiān)測系統(tǒng)（如激光甲烷檢測儀）是城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的核心安全配置。燃氣是以氣態(tài)形式存在的可燃物質(zhì)，主要成分為甲烷、乙烷、丙烷等烴類化合物，具有易燃易爆、無色無味（通常添加硫醇類物質(zhì)作為警示劑）的特性。其熱值高、燃燒產(chǎn)物清潔，但需注意與空氣混合后的爆炸極限（天然氣為5%-15%）。燃氣定義與特性燃氣發(fā)展簡史早期應(yīng)用（19世紀(jì)前）中國宋代已有利用竹管輸送沼氣的記載，歐洲工業(yè)革命時期煤氣燈照明推動焦?fàn)t煤氣規(guī)?；a(chǎn)，1821年英國建成世界首條鑄鐵燃氣管道。030201現(xiàn)代燃氣體系（20世紀(jì)）二戰(zhàn)后天然氣田大規(guī)模開發(fā)，長輸管道技術(shù)（如蘇聯(lián)“兄弟”管道）普及，液化天然氣（LNG）船運技術(shù)突破推動全球貿(mào)易。我國1950年代建成首個天然氣基地（四川巴縣），1980年代引入液化石油氣民用。煤制氣技術(shù)革新（21世紀(jì)）2009年后我國核準(zhǔn)多個百億立方米級煤制天然氣項目（如大唐克旗、新疆伊犁），配套“西氣東輸”管網(wǎng)，形成“多氣源互補”供應(yīng)格局，2020年煤制氣產(chǎn)能占全國天然氣供應(yīng)量約6%。城鎮(zhèn)燃氣應(yīng)用場景居民生活用氣覆蓋炊事、熱水供應(yīng)、采暖（如燃氣壁掛爐），占城鎮(zhèn)燃氣消費量的40%以上，需適配低壓管網(wǎng)與戶內(nèi)智能表具（如物聯(lián)網(wǎng)燃氣表）。01工業(yè)與商業(yè)用途陶瓷、玻璃等高耗能行業(yè)使用燃氣窯爐替代燃煤，商業(yè)綜合體采用燃氣中央空調(diào)，熱效率可達90%以上，但需配備專用調(diào)壓站與泄漏報警聯(lián)動系統(tǒng)。交通能源領(lǐng)域壓縮天然氣（CNG）公交車、液化天然氣（LNG）重卡逐步推廣，加氣站需符合《汽車加油加氣站設(shè)計與施工規(guī)范》（GB50156）防爆標(biāo)準(zhǔn)。分布式能源系統(tǒng)燃氣冷熱電三聯(lián)供（CCHP）項目利用燃氣輪機發(fā)電，余熱供能，綜合能源利用率超過80%，是城市低碳化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)。02030402燃氣分類與組分天然氣特性組分與熱值特性天然氣主要成分為甲烷（占比70%-90%），含少量乙烷、丙烷及非烴類氣體（如二氧化碳、氮氣）。其熱值較高，約為8000-9000千卡/立方米，燃燒后污染物排放低，是清潔能源的代表。安全性與環(huán)保優(yōu)勢無色無味，需添加硫醇類臭味劑便于泄漏檢測。燃燒后僅生成二氧化碳和水，幾乎無硫氧化物排放，對大氣污染影響顯著低于煤炭和石油。物理狀態(tài)與輸送方式常態(tài)下為氣態(tài)，可通過管道高壓輸送或液化后以LNG（液化天然氣）形式運輸。液化后體積縮小至1/600，適合遠距離海運，但需保持-162℃超低溫儲存。液化石油氣特性組分與生產(chǎn)工藝主要成分為丙烷、丁烷及少量丙烯、丁烯，由石油煉制或天然氣處理過程中分離獲得。其熱值高達11000-12000千卡/立方米，常溫加壓即可液化，便于鋼瓶儲存運輸。使用場景與風(fēng)險廣泛用于家庭炊事、工業(yè)切割及汽車燃料。但爆炸極限窄（1.5%-9.5%），泄漏后易在地面聚集，需強制安裝燃氣報警器。鋼瓶需避免暴曬，防止壓力驟升引發(fā)物理爆炸。儲運技術(shù)要求液態(tài)密度約為水的0.5-0.58倍，運輸需專用槽車或壓力容器。氣化過程吸熱明顯，冬季使用可能需氣化器輔助，否則會導(dǎo)致終端設(shè)備結(jié)霜。人工煤氣特性原料與制備工藝通過煤炭干餾（焦?fàn)t煤氣）或重油氣化制得，含氫氣（40%-60%）、甲烷（20%-30%）及一氧化碳（5%-15%）。熱值較低（3500-4500千卡/立方米），需配套凈化設(shè)備脫除焦油和硫化物。毒性及安全防護含劇毒一氧化碳，泄漏風(fēng)險高于天然氣，歷史上曾多次引發(fā)中毒事故。管網(wǎng)需嚴(yán)格密封檢測，用戶端須強制安裝CO報警器，禁止用于密閉式熱水器。歷史應(yīng)用與淘汰趨勢20世紀(jì)主要城市燃氣氣源，但因污染大、能效低，21世紀(jì)起逐步被天然氣替代?，F(xiàn)存老舊管網(wǎng)需定期腐蝕檢測，防止因氫氣滲透導(dǎo)致材料脆化破裂。03燃氣輸配系統(tǒng)高壓管網(wǎng)結(jié)構(gòu)高壓管網(wǎng)采用環(huán)狀與枝狀相結(jié)合的拓撲結(jié)構(gòu)，環(huán)狀管網(wǎng)可提高供氣可靠性（單一管線故障時可通過環(huán)路切換保障供氣），枝狀管網(wǎng)則用于延伸至偏遠區(qū)域，降低建設(shè)成本。環(huán)狀與枝狀結(jié)合布局高壓管網(wǎng)通常由大口徑、高強度的鋼管構(gòu)成，設(shè)計壓力可達4.0MPa以上，用于長距離輸送燃氣，連接氣源點與城市門站，確保大流量供氣的穩(wěn)定性與安全性。主干輸氣管道高壓管道需采用三層PE防腐涂層或陰極保護技術(shù)，并安裝SCADA系統(tǒng)實時監(jiān)測壓力、流量及泄漏情況，確保管網(wǎng)長期安全運行。防腐與監(jiān)測技術(shù)中低壓管網(wǎng)布局010203管材選擇與敷設(shè)中壓管道多采用PE管或無縫鋼管，埋深需符合規(guī)范（通?！?.8米）；低壓管道以PE管為主，注重接口密封性，避免庭院施工破壞。網(wǎng)格化分布中壓管網(wǎng)采用網(wǎng)格化布局，通過多路供氣減少單點故障影響；低壓管網(wǎng)則根據(jù)用戶密度采用放射狀或環(huán)狀設(shè)計，確保壓力均衡。分級降壓設(shè)計中壓管網(wǎng)（0.4-0.8MPa）負責(zé)將燃氣從門站輸送至各區(qū)域調(diào)壓站，低壓管網(wǎng)（<0.01MPa）則直接接入用戶端，通過分級降壓保障末端用氣設(shè)備的安全性與穩(wěn)定性。門站核心功能區(qū)域調(diào)壓站將中壓燃氣二次降壓至低壓，并配備冗余調(diào)壓器與安全放散閥，確保壓力波動不超過±10%；樓棟調(diào)壓箱則直接為用戶提供穩(wěn)定低壓燃氣。調(diào)壓站分級控制智能化管理現(xiàn)代調(diào)壓站集成遠程監(jiān)控與自動調(diào)節(jié)功能，通過壓力傳感器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)調(diào)壓，并與SCADA系統(tǒng)聯(lián)動，提升供氣效率與應(yīng)急響應(yīng)能力。門站作為高壓管網(wǎng)與城市管網(wǎng)的樞紐，承擔(dān)燃氣接收、過濾、計量、加臭（注入四氫噻吩以檢測泄漏）及初次降壓（至中壓）功能，并設(shè)有緊急切斷裝置應(yīng)對突發(fā)事故。門站與調(diào)壓站功能04燃氣設(shè)備與設(shè)施儲氣罐類型高壓儲氣罐設(shè)計壓力通常大于1.6MPa，采用多層鋼板卷焊或纏繞結(jié)構(gòu)，適用于天然氣門站、調(diào)壓站等高壓場景，可儲存大量氣體并維持管網(wǎng)壓力穩(wěn)定。材質(zhì)分類碳素鋼儲氣罐成本低但耐腐蝕性差，需定期防腐維護；不銹鋼儲氣罐抗腐蝕性強，適用于潮濕或腐蝕性環(huán)境，但造價較高。低壓儲氣罐工作壓力低于0.1MPa，常見濕式（水封式）和干式（活塞式）兩種，用于平衡用氣峰谷差，其容積大但占地面積廣，多用于城市燃氣輸配系統(tǒng)。常壓儲氣罐壓力接近大氣壓，通常為立式圓柱形鋼制結(jié)構(gòu)，用于儲存液化石油氣（LPG）等介質(zhì)，需配套增壓設(shè)備以滿足輸送需求。通過插入預(yù)付費IC卡實現(xiàn)氣量計量與費用結(jié)算，內(nèi)置閥門可自動關(guān)斷欠費用戶，支持?jǐn)?shù)據(jù)本地存儲但需人工抄表補充。采用LoRa/NB-IoT等無線通信技術(shù)實時上傳用氣數(shù)據(jù)至管理平臺，支持遠程閥控、異常用氣報警及大數(shù)據(jù)分析，降低人工巡檢成本。集成傳感器與物聯(lián)網(wǎng)模塊，實現(xiàn)用氣量、壓力、溫度等多參數(shù)監(jiān)測，可通過云平臺進行故障診斷和動態(tài)調(diào)價，提升管理效率。通過光電或霍爾元件直接讀取機械計數(shù)器數(shù)據(jù)，有線傳輸至集中器，抗干擾性強且數(shù)據(jù)實時性高，適用于老舊小區(qū)改造項目。燃氣表具原理IC卡智能燃氣表無線遠傳燃氣表物聯(lián)網(wǎng)智能燃氣表直讀式遠傳表安全切斷裝置過流切斷閥當(dāng)燃氣流量異常增大（如管道破裂）時，通過機械或電子感應(yīng)觸發(fā)閥門關(guān)閉，響應(yīng)時間需小于2秒，防止燃氣大量泄漏引發(fā)事故。超壓/欠壓保護器監(jiān)測管網(wǎng)壓力波動，超出設(shè)定閾值時自動切斷氣源并報警，避免高壓損壞設(shè)備或低壓導(dǎo)致燃燒不充分產(chǎn)生CO中毒風(fēng)險。溫度敏感切斷裝置內(nèi)置易熔合金或熱敏電阻，當(dāng)環(huán)境溫度超過70℃（如火災(zāi)）時熔斷或觸發(fā)電路，聯(lián)動主閥切斷燃氣供應(yīng)。電磁式緊急切斷閥接收燃氣泄漏報警器、地震傳感器等外部信號后電磁驅(qū)動閥門關(guān)閉，適用于工商業(yè)用戶及高風(fēng)險區(qū)域，需定期測試可靠性。05用氣安全規(guī)范泄漏檢測方法肥皂水檢測法嗅覺識別法電子燃氣檢測儀將肥皂水涂抹于燃氣管道接口、閥門等易泄漏部位，觀察是否產(chǎn)生氣泡。若出現(xiàn)持續(xù)氣泡則表明存在泄漏，需立即關(guān)閉閥門并報修。此方法操作簡單、成本低，適用于家庭日常檢測。采用高靈敏度傳感器檢測空氣中燃氣濃度，當(dāng)濃度超過安全閾值時會發(fā)出聲光報警。專業(yè)檢測儀可精準(zhǔn)定位泄漏點，適用于工商業(yè)用戶及燃氣公司定期巡檢。城鎮(zhèn)燃氣通常添加具有刺激性氣味的加臭劑（如四氫噻吩），若聞到類似臭雞蛋的氣味，應(yīng)立即開窗通風(fēng)并排查泄漏源。此方法依賴人工判斷，需結(jié)合其他檢測手段驗證。應(yīng)急處置流程發(fā)現(xiàn)燃氣泄漏時，迅速關(guān)閉燃氣表前總閥門或調(diào)壓箱閥門，切斷氣源供應(yīng)。若閥門無法操作，應(yīng)疏散人員并撥打燃氣公司緊急搶修電話。立即切斷氣源泄漏現(xiàn)場嚴(yán)禁開關(guān)電燈、使用打火機等可能產(chǎn)生火花的操作，避免引發(fā)爆炸。應(yīng)到室外安全區(qū)域撥打求助電話。待燃氣公司專業(yè)人員到場后，配合完成泄漏點修復(fù)及系統(tǒng)壓力測試，確保無殘留風(fēng)險后方可恢復(fù)供氣。禁止啟閉電器設(shè)備打開所有門窗進行自然通風(fēng)，降低燃氣濃度。組織人員撤離至安全區(qū)域，設(shè)置警戒線防止無關(guān)人員進入危險區(qū)。通風(fēng)與人員疏散01020403專業(yè)搶修與復(fù)檢廚房強制排風(fēng)設(shè)計使用燃氣的廚房必須安裝機械排風(fēng)裝置（如排風(fēng)扇），換氣次數(shù)不應(yīng)低于6次/小時。排風(fēng)口應(yīng)直接通向室外，且不得與公共煙道共用。燃氣設(shè)備間、地下室等密閉場所需設(shè)置防爆型通風(fēng)系統(tǒng)，進風(fēng)口與排風(fēng)口間距應(yīng)大于3米，確?？諝鈱α饔行♂屝孤┤細?。燃氣熱水器安裝位置應(yīng)預(yù)留不小于0.2㎡的常開通風(fēng)孔，或采用百葉窗式門縫保障空氣流通。冬季需定期檢查通風(fēng)口是否被冰雪堵塞。工商業(yè)用戶燃氣設(shè)備間應(yīng)配備燃氣濃度報警器與通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動裝置，當(dāng)檢測到泄漏時自動啟動排風(fēng)并切斷氣源。密閉空間通風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)自然通風(fēng)輔助措施通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動控制通風(fēng)系統(tǒng)要求0102030406行業(yè)監(jiān)管框架國家標(biāo)準(zhǔn)體系GB/T3091《燃氣燃燒器具安全技術(shù)條件》明確了燃氣灶具、熱水器等燃燒器具的安全性能指標(biāo)，包括氣密性、燃燒穩(wěn)定性、廢氣排放等要求，保障用戶使用安全。GB17820《天然氣》規(guī)定了天然氣的質(zhì)量指標(biāo)，包括熱值、硫化氫含量、總硫含量等關(guān)鍵參數(shù)，確保燃氣符合環(huán)保和燃燒效率要求。GB50028《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》規(guī)定了城鎮(zhèn)燃氣工程的設(shè)計原則、技術(shù)要求和安全標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋燃氣輸配系統(tǒng)、儲氣設(shè)施、用戶管道等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的設(shè)計規(guī)范，確保燃氣系統(tǒng)安全可靠運行。030201運營資質(zhì)管理燃氣經(jīng)營許可證制度企業(yè)需通過住建部門審批取得燃氣經(jīng)營許可證，資質(zhì)審核包括氣源保障能力、安全管理體系、專業(yè)技術(shù)人員配備等核心條件。壓力管道安裝許可涉及燃氣管道施工的企業(yè)必須持有特種設(shè)備安裝改造維修許可證，確保施工符合GB/T20801壓力管道規(guī)范要求。從業(yè)人員資格認(rèn)證燃氣作業(yè)人員需通過專業(yè)培訓(xùn)并取得《燃氣從業(yè)人員