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燃气设计培训课程欢迎参加燃气设计专业培训课程本次培训旨在全面介绍燃气系统设计的核心知识,从基础概念到实际应用案例,帮助学员掌握燃气设计的专业技能我们将系统性地探讨燃气行业的最新标准、技术要点及未来发展趋势燃气的定义与分类主要燃气类型天然气主要成分为甲烷,无色无味,密度较小•液化石油气主要成分为丙烷和丁烷,经加工液化存储•人工煤气煤炭干馏或气化所得•用气领域分类民用家庭炊事、生活热水、供暖等•商用餐饮、酒店、医院等公共建筑•工业工业生产、热处理、发电等•国内外燃气应用现状中国燃气普及率已超过,发达国家普及率达50%以上天然气正逐步替代煤气和液化石油气,成为主流燃气能源95%燃气基础物理性质密度特性热值指标天然气,比空气轻,泄天然气
0.72kg/m³36-38MJ/m³漏时上升液化石油气92-98MJ/m³液化石油气,比空气
1.8-
2.2kg/m³热值直接影响用气量及管径设计重,泄漏时沉积爆炸极限天然气(体积比)5%-15%液化石油气
1.5%-
9.5%设计安全系数通常取爆炸下限的25%燃气识别天然气添加四氢噻吩气味剂,标准色为黄色;液化石油气添加乙硫醇气味剂,标准色为红色燃气行业法规与标准核心规范标准《城镇燃气设计规范》•GB50028-2021《汽车加油加气加氢站设计与施工规范》•GB50156《城镇燃气调压器站设计规范》•GB50494《城镇燃气输配工程施工及验收规范》•CJJ34重要法律法规近期修订要点新版强化了安全间距要求,调整了管材GB50028-2021选择标准,增加了智能化监控要求设计人员必须熟悉强制性条文,违《中华人民共和国安全生产法》•反将承担法律责任《城镇燃气管理条例》•《特种设备安全监察条例》•城镇燃气供气系统类型管道燃气系统瓶装燃气系统通过地下管网直接输送至用户,通过钢瓶配送,灵活性高,初期无需储存设备,安全性高,适合投资小,适合燃气管网未覆盖区人口密集区域北京、上海等大域农村地区及城市周边区域常城市采用此系统,管网覆盖率超见,配送半径通常控制在公里15过以内95%集中供气系统小区或建筑统一供气点,便于管理和监控,节约空间,适合高层建筑深圳、广州等地新建小区广泛采用,可实现智能化管理城镇燃气系统典型构成气源端天然气田、接收站、煤制气工厂等原始气源点,决定气质和供应稳定性LNG门站城市燃气系统的入口,具备过滤、调压、计量、加臭、紧急切断等功能,通常位于城市边缘输配系统高、中、低压管网,调压站和调压箱,形成城市血管系统用户设施入户管、燃气表、调压器、燃气灶具等终端用气设备燃气输配管道基础管道敷设方式•埋地管道防腐要求高,受地下环境影响大,维修难度大•架空管道占用空间,外观影响,但检修方便•综合管沟与其他管线共用空间,协调复杂但管理便捷常见管材对比•钢管强度高,耐高压,但需防腐•PE管柔性好,防腐性能优,但耐温性较差•球墨铸铁管抗拉强度高,寿命长,但成本高常见事故类型第三方破坏(约占40%)、腐蚀泄漏(约占30%)、材料缺陷(约占15%)、施工缺陷(约占10%)、自然灾害(约占5%)燃气计量与调压装置膜式燃气表涡轮燃气表调压器适用于小流量用户,如居民用户测量原理基于适用于中大流量用户,如工商业基于速度原根据燃气压力分级高压级、高A
1.6-
4.0MPa容积式计量,精度高,但压力损失较大使用寿理,压力损失小,但对气体纯净度要求高,需定压级、中压级B
0.4-
1.6MPa A
0.1-命通常为10年期维护校准
0.4MPa、中压B级
0.01-
0.1MPa、低压≤
0.01MPa调压器选型应考虑流量要求、进出口压力范围、关闭压力、安全切断功能、噪音控制等因素住宅小区燃气系统设计原则系统布置与竖向分布低层建筑采用低压系统,压力通常为•
2.0-
3.0kPa多层建筑可采用楼层调压或集中调压方式•高层建筑分区供气,一般层设置一个减压阀•10户内管网设计要点常见户型燃气布置厨房灶具用气为主,部分配置热水器或壁挂炉新立管布置优先走公共管井,便于维护•建小区普遍采用入户前调压方式,入户压力控制在以下,保证安全2kPa管径设计考虑同时使用系数,避免过大浪费•性阀门设置遵循两阀控一表原则•公建及工业用户供气方案商业建筑供气特点医院、学校等公建特殊要求工业用气设计要点餐饮业用气量大,波动性强,需考虑高医院重点考虑供气可靠性,常设双路供工业用气压力普遍较高,流量大,波动峰系数;酒店厨房集中用气,通气;学校食堂设计应考虑安全性高于效小;玻璃、陶瓷等行业需小时不间断
1.5-
2.024常设置专用调压设备;商场综合体需考率;公共建筑应设置紧急切断装置及可供气;化工行业对气质纯度要求高;应虑分区管理燃气体报警器设置专用调压站和紧急切断系统燃气需求预测与负荷计算用气量估算方法•指标法按单位面积或人口用气指标估算•设备法按用气设备额定流量计算•类比法参考相似项目的实际用气量负荷计算关键参数•同时使用系数不同类型用户取值
0.2-
0.8•高峰小时系数通常取
1.5-
2.5•季节变化系数采暖地区冬季可达夏季的3-5倍设计流量确定Q设计=Q额定×K同时×K季节×K高峰,其中K为各类系数大型小区日均用气量约为
0.6-
1.0m³/户·日,工作日与周末用气量差异可达20%燃气管网总体规划主干管网规划枝状系统沿城市主干道敷设,管径通常投资省,易于控制,但可靠性,构成输配骨低适用于用户分散、负荷小的DN200-DN600架需预留发展余量,一般取设区域任一点故障会导致下游用计年限内最大小时流量的户全部停气,维修困难
1.2-
1.5倍环状系统投资大,可靠性高,适用于重要区域双向供气保障,单点故障影响小,便于检修和改造大中城市核心区普遍采用管径选择核心指标压力损失控制在设计压力的以内,流速控制在以下,30%20m/s确保经济性和安全性平衡管道选材与防腐规范常用管材对比管材类型适用压力寿命优点缺点钢管全压力段30年强度高,需防腐耐高温PE管≤
0.4MPa50年柔性好,耐温性差无腐蚀球墨铸铁≤
1.6MPa70年耐腐蚀,接口复杂管强度高防腐层类型•普通级沥青、煤焦油环氧等•加强级三层PE、环氧粉末等阴极保护牺牲阳极法适用于小型管网,外加电流法适用于大型管网检测点间距不超过1km,保护电位-
0.85V至-
1.15V(饱和硫酸铜参比电极)•特加强级复合结构防腐,用于特殊环境阀门与附件配置截断阀放散阀控制燃气流向,实现分区管理城区内阀用于系统检修排气和事故放散设置在管门间距不超过,地埋阀应设置阀门道高点,防止气囊形成放散管应高出地2km井,配置指示杆或电子定位装置常用闸面,出口向上,配防雨罩和阻火4-5m阀、球阀,高压管段使用带旁通的闸阀器,与明火距离不小于10m紧急切断阀自动或远程控制,用于事故工况下快速隔断调压站、大型商业建筑、工业用户必须设置切断时间应在秒内,可与可燃15气体报警器联动案例分析某小区因阀门配置不合理,泄漏时无法快速隔断,导致影响范围扩大倍,5抢修时间延长小时3燃气调压站工艺设计站区布置原则•分区明确清洁区、半清洁区、工艺区•流程合理进站、过滤、调压、计量、出站•安全第一防爆、通风、疏散通道设计设备配置要点•调压装置主备双路,自动切换•过滤器通常配置袋式或筒式过滤器•计量装置按流量选择涡轮、超声波或孔板式•安全装置紧急切断、安全放散、防爆设施核心设备选型调压设备按n+1配置,确保一台检修时系统正常运行;过滤器精度通常为5-10μm;安全联锁系统应实现压力、温度、可燃气体浓度、火灾等多重保护城市燃气管网典型走向道路敷设桥梁穿越综合管廊非机动车道或人行道下为宜,距建筑物外墙不小优先采用附挂方式,管道应有膨胀补偿装置,支燃气管道应设在单独舱室,与其他管线可靠隔于
1.5m,与其他管线水平距离不小于
0.5m,垂架间距不大于4m高压管道穿越时,应进行强离舱室应设置通风系统、可燃气体检测报警装直交叉不小于
0.15m管顶覆土不小于
0.9m度和稳定性计算,设置防震、防坠装置置、紧急切断装置等,监控覆盖率100%河道穿越方式定向钻、顶管、浅埋、管桥架设水下管道应采用加强防腐,设置压重块,埋深不小于,两岸设置截断阀
1.0m入户管道与计量表位设计入户管设计规范入户管径民用通常,根据用气量确定•DN15-DN25走向原则明设为主,便于检查和维修•穿墙处理采用套管保护,套管内外径差•≥20mm立管布置公共管井内,便于检修与抄表•计量表位要求高度距地面,便于读数•
1.4-
1.8m间距多表并列,中心距不小于•200mm阀门配置表前、表后各一个截断阀•安全距离要求燃气表距明火点不小于,距电源开关不小于
0.5m入户管与电线、热力管等平行距离不小于,交叉距离不小
0.3m
0.3m于调压箱通常设在楼层管井内或外墙,距地面高度左右
0.1m2m燃气设备房锅炉房设计要求/建筑布局规范燃气锅炉房宜独立设置,与建筑贴邻时应有防爆墙设备层高不小于,操
3.5m作维护通道宽度不小于不应设在地下二层及以下,紧邻人员密集场所或
1.2m重要设施通风与采光要求应设置机械通风和自然通风,换气次数不小于次小时通风口设在高低两处,6/底部通风口面积不小于房间地面积的采光窗面积不小于地面积的,门应1%1/8向外开启安全防护设施必须设置可燃气体报警器,报警点设在燃气设备上方处报警浓度达
0.3m时联动排风机,达时联动紧急切断阀设备间禁用地漏,应配25%LEL50%LEL备灭火器材用户端用气设备选型燃气热水器燃气壁挂炉燃气灶具分强排式、平衡式、烟道式三种强排式安装灵集采暖、热水于一体,分常规和冷凝两种冷凝家用灶热负荷灶,商用大灶可达
3.5-
4.5kW/15-活,平衡式无需开窗通风最安全,烟道式逐渐淘炉效率可达,节能,但初投资高灶热效率国家标准要求,一线107%15-20%20kW/≥55%汰流量选择8-10L/min适合单浴室,12-30-50%采暖面积计算普通住宅约品牌可达65%以上燃烧器材质以铜质和不锈16L/min适合多浴室100W/m²,别墅约120W/m²钢为佳,使用寿命8-10年用户实际运行数据居民用户平均热水器使用时间约分钟天,灶具约分钟天,壁挂炉采暖季节运行小时天燃气具故障率排序点火系统45/60/8-10/、燃烧系统、水气联动35%25%20%新旧管网改造及并网技术老旧小区改造重点•排查隐患检测老管网泄漏点和薄弱环节•管材更新将灰口铸铁管、镀锌钢管更换为PE管或钢管•结构优化由树状向环状改造,提高可靠性•安全升级增设阀门、放散装置、紧急切断系统并网关键技术•接驳方式热接、冷接、顶管接入•压力平衡调压装置配置与压力梯度控制•安全措施施工区域隔离、可燃气体监测应急切换机制大型并网工程采用N+1备用方案,确保供气连续性;编制应急预案,明确停气范围和时间;采用分时段实施,减少对用户影响;配置移动供气车作为临时气源燃气系统关键安全风险管道泄漏爆炸燃烧占事故总数的以上,主要原因包括65%危害最严重的事故类型,主要发生在腐蚀穿孔(占泄漏事故的)•40%密闭空间气体积聚•接口松动或老化(占)•25%用气设备使用不当•第三方破坏(占)•20%违规操作或私自改装•材料缺陷(占)•10%中毒窒息设备故障主要由以下原因导致影响供气可靠性的主要风险•不完全燃烧产生CO•调压设备失灵通风不良造成氧气不足阀门无法正常操作••排烟系统故障计量装置异常••行业数据显示燃气事故造成的年均经济损失约亿元,人员伤亡以小区居民为主,其中以上可通过加强安全管理和提高设计标准避免580%燃气泄漏检测技术可燃气体报警器原理•催化燃烧式基于铂丝温度变化检测,适用于高浓度•半导体式基于金属氧化物电阻变化,灵敏度高•红外线式基于气体分子对特定波长吸收,抗干扰•超声波式检测泄漏产生的超声波,适用于压力管道检测仪器应用场景•便携式巡检、抢修、施工验收•固定式设备间、调压站、用户端•在线监测管网关键节点、重要用户防火防爆措施爆炸危险区域划分电气设备防爆要求0区爆炸性气体环境连续出现或长期存在0区ia级本质安全型的区域1区d级隔爆型、ib级本质安全型、p级正1区在正常运行时可能出现爆炸性气体环压型境的区域2区n级非点燃型、增安型2区在正常运行时不可能出现爆炸性气体所有区域内电气设备防爆等级应不低于IIA环境,如出现也仅是短时存在的区域T1建筑防爆技术泄压比不小于1:20(泄压面积:房间体积)泄压设施朝向安全区域防爆墙体结构强度不低于250kg/m²门窗向外开启,设置自闭装置重大爆燃事故案例2021年某城市住宅楼燃气爆炸事故,由于未设置可燃气体报警器和自动切断装置,泄漏气体积聚后遇明火爆炸,造成12人伤亡,直接经济损失680万元燃气管网保护与第三方破坏防控施工交底关键内容•燃气管网精确位置和深度标注•管道材质、压力级别、保护要求•安全施工距离和措施要求•应急处置流程和联系方式保护标识配置规范•地面标志桩管道转角点、分支点,间距不超过200m•警示带埋深-
0.5m处敷设,宽度不小于200mm•示踪线PE管道同沟敷设,便于探测定位•电子标签关键节点埋设,便于精确定位破坏事故统计第三方破坏占燃气事故的35%,每年造成经济损失超过2亿元主要肇事方为市政工程45%、房建工程30%、通信工程15%、其他10%实施信息化管理后,破坏事件可减少60%以上消防与联动应急机制检测预警通风排气可燃气体检测系统实时监测,浓度达到25%LEL时触发一级预警,启动声光报警,系统预警系统联动启动强制通风设备,增大换气次数,稀释泄漏气体浓度,防止积聚记录事件紧急切断消防响应浓度达到50%LEL时触发二级报警,联动紧急切断阀关闭,中断气源,启动声光报警,报警信号传输至消防控制室,同时启动疏散广播,开启应急照明,通知消防部门处置系统记录并上报紧急切断装置案例某商业综合体厨房区域配置四级联动系统(检测、报警、切断、通风),2020年成功预防一起重大泄漏事故,避免了约200万元的潜在损失规范中的通风与排气设计风量计算方法•按房间体积计算换气次数不小于6次/小时•按设备功率计算灶具每1kW配置20m³/h风量•按房间面积计算每平方米不小于9m³/h排气管路规范•独立烟道每台设备单独设置,禁止多台并联•水平段长度不宜超过2m,坡度不小于1%•排气口位置高出屋面不小于
1.5m,距开口不小于
1.0m•材质要求耐热、防腐、不燃材料,禁用软管事故房间气体积聚分析密闭厨房(10m²)发生5L/min泄漏,约9分钟达到爆炸下限;安装标准通风装置后,即使持续泄漏也不会达到爆炸下限;若同时配置自动切断装置,可将风险降低95%以上用户端燃气安全管理租户与业主用气条例用户应遵循四不一通知原则不私自拆改管道及设备、不使用老化设备、不在燃气管道上悬挂物品、不在燃气立管道附近堆放杂物,发现异常立即通知燃气公司用户应定期自检胶管接口,确保无老化、裂缝和松动年检周期与检测项目住宅用户每年检测次,公共建筑每年检测次,工商业用户每半年检测次21111检测项目包括管道及接口严密性、用气设备运行状态、安全附件功能、阀门灵活性、自动切断装置及报警器性能等特殊用户管理强化老年人、残障人士等特殊用户需建立档案,每季度上门检查次学校、医院、1养老院等场所纳入重点监管,实施双人双卡制度,即操作时需两人在场,并使用专用操作卡高危工业用户需配备专职安全员,小时值守24燃气设计与建筑专业配合专业协同关键点给排水管线交叉、立管共用井道协调•暖通进风口与排气口位置,防止烟气回流•电气防爆区域内电气设备选型,安全间距•结构预留孔洞尺寸,套管防水密封要求•建筑设备房通风、疏散、防火分区考虑•验收交付流程隐蔽工程验收管道敷设、防腐、套管安装•强度试验倍设计压力,不低于•
1.
50.1MPa协同案例某大型商业综合体项目采用技术整合各专业,提前发BIM BIM严密性试验倍工作压力,不低于小时•
1.154现管线碰撞点处,优化燃气管道布局减少拐弯,降低施工返工18730%系统调试设备单体、联动系统测试•率,节约工期天,减少材料浪费约85%2012%智慧燃气与物联网应用智能燃气表远程监控系统大数据分析应用内置无线通信模块(NB-IoT/LoRa),支持远基于GIS地理信息系统,集成管网数据、运行参基于用气行为模式分析,预测用气高峰,实现精程抄表、阀门控制、用气异常分析精度等级数、视频监控等支持压力、流量实时监测,异准气量调度通过机器学习识别异常用气,预判级,使用寿命年,电池寿命年普常数据自动预警,泄漏点快速定位可降低管网设备故障已在北京、上海等地实现管网漏损率
1.510-158及率目前约35%,预计2025年将达70%巡检成本40%以上降低25%以上未来发展趋势技术将实现管网智能化运维,无人机巡检将覆盖难以到达区域,区块链技术将应用于燃气交易与碳排放管理,数字孪生技术将实5G+AI现全生命周期管理燃气设计行业常用设计软件与行业插件AutoCAD天正燃气专用符号库,管道自动标注•斯维尔燃气预设规范检查,自动生成材料表•鸿业燃气支持三维建模,冲突检测•专业计算软件管网水力计算,压力分布模拟•GASPIPE管网大师适用于大型区域网络分析•国际通用软件,支持动态模拟•SynerGEEBIM应用管网模拟计算主要方法哈代-克罗斯法(Hardy-Cross)进行管网平差计算,通过迭代求解各节点压力和管段流量软件应用能提高设计效率•Revit MEP三维可视化设计,碰撞检查约40%,减少设计错误85%,优化管径选择可节约工程造价5-10%多专业协同,施工模拟•Navisworks管网水力工况计算管道压力损失计算管网平差计算达西-魏斯巴赫公式闭合回路法其中λ为沿程阻力系数,L为管长,D为管径,v为节点法流速,g为重力加速度局部损失h_j=\xi\frac{v^2}{2g},ξ为局部阻力系数其中Q为流量,R为管段阻力系数优化参数影响管径增加10%•压力损失减少约33%•造价增加约15-20%材质变更(钢管→PE管)•阻力系数降低10-15%•使用寿命延长20-30%泄漏点水力影响发生5%流量泄漏时,泄漏点下游压力降低约8-12%,流速降低3-5%;发生15%流量泄漏时,下游压力可降低30%以上,可能导致用户端气压不足典型居民小区燃气系统设计案例工程基本信息小区规模栋住宅楼,户•121200用气设备燃气灶、热水器•设计气量高峰小时流量•280m³供气压力中压()•B
0.08MPa设计要点户内管网,管,集中立管•DN15-25PE-X小区管网,管埋地敷设•DN50-100PE调压方式区域调压箱楼栋调压器•+计量方式卡智能表,远程数据采集•IC安全措施小区燃气泄漏监测点处,紧急切断阀处•83项目实际问题与对策小区地下车库覆盖范围大,管道穿越困难,采用车库外围敷设方案;高层建筑压力不足问题,采用分区供气技术解决;冬季用气高峰流量大,增设调峰设施应对;老龄化住户比例高,采用安全型设备并增加巡检频率典型商业综合体燃气系统实例项目概况系统特点安全措施总建筑面积15万m²,包含商场、酒店、餐饮、采用区域集中调压方式,主调压站设在建筑外独餐饮区配置联动式可燃气体报警系统,实现检办公等业态设计高峰用气量420m³/h,主要立设备间,各区域设置分区调压器商铺区采用测-报警-切断-通风四级联动;各层燃气干管设用于餐饮区(占70%)和酒店厨房(占IC卡预付费系统,餐饮区配置流量监控装置整置电动阀门,可远程或就地控制;燃气管道采用)供气压力为中压级()体系统实现智能化管理,可远程监控和紧急切不燃材料封堵防火分区穿越处;建立安全巡检制20%A
0.2MPa断度,每日检查难点及解决思路大型商业综合体人员密集,采用多级安全保障系统;餐饮区烹饪设备多样化,定制化设计供气系统;业态调整频繁,预留充足接入点位;地下空间燃气使用受限,餐饮区布置在首层或设置专用设备间工业园区燃气系统设计典型案例项目基本情况•园区规模
5.2平方公里,30家企业•行业类型陶瓷、玻璃、金属加工、食品加工•用气规模设计日供气量12万m³•供气压力高压A级(
1.6MPa)设计特点•干线管网DN300钢管,环状布置•支线管网DN100-200钢管,辐射式布局•监测系统SCADA远程监控,实时数据采集•调压系统区域调压+企业专用调压•计量系统超声波流量计,压力温度补偿定制化解决方案玻璃厂24小时连续用气,配置双路供气系统;陶瓷企业窑炉温度精确控制,设置稳压装置;金属加工热处理炉配置流量精确控制系统;食品加工企业用气波动大,增设调峰储气设施通过优化设计,节约投资1200万元,运行3年无重大安全事故城镇燃气事故典型案例分析11事故概况2019年7月,某城市小区地下车库发生燃气爆炸事故,造成2人死亡,15人受伤,财产损失约850万元事故发生在清晨5:30,爆炸波及周边3栋建筑,形成火灾并引发大面积停气2原因分析地下车库管道由于第三方工程破坏导致裂缝,燃气泄漏积聚约6小时;车库通风系统夜间未运行,气体无法及时排出;泄漏点未设置可燃气体报警装置;管道压力监测系统未发现异常;清晨车辆启动产生火花,引发爆炸3设计缺陷车库燃气管道未采用加强级防腐;管道穿越结构时未设置套管保护;地下空间燃气管道未设置独立检漏系统;管网分区不合理,无法实现精确隔断;应急放散设施位置不当,无法快速排气;管道材质选择不当,耐冲击性能差4整改措施重新规划地下空间管网路由,避开车辆通行区域;增设泄漏检测系统,实现100%覆盖;改造通风系统,确保24小时运行;调整管网分区,实现精确控制;更换为加强级防腐钢管;建立第三方施工管理制度;提高巡检频率,从月检改为周检城镇燃气事故典型案例分析2事故经过2020年5月,某住宅楼发生多户燃气泄漏事故,导致3户家庭中毒,所幸及时发现未造成人员死亡事故发生在夜间,燃气公司接到报警后紧急处置,对整栋楼实施停气原因追溯•立管接口处因地基不均匀沉降导致松动•楼层管井密封不严,气体扩散至多个住户•橡胶密封圈老化,使用年限超过10年•维修改造时未按规范要求更换配件•业主私自改装管道,破坏了系统完整性责任认定燃气公司日常巡检不到位(50%)物业公司管井维护不当(30%)业主违规操作防范措施(20%)•技术措施•-更换为柔性连接,适应建筑沉降•-安装泄漏检测器,实现早期预警•-改造管井结构,增强密闭性•管理措施•-建立专项检查制度,季度全检•-制定部件更换计划,定期更新•-加强用户教育,禁止私自改装管网运行与维护管理要点日常巡检1频率城区主干管每周1次,小区管网每月1次重点阀门井、调压设施、管道标识、地表沉降2季度检查方式徒步检查+便携式检漏仪,记录异常情况频率每季度1次全面检查重点管道防腐层、阴极保护、附属设施年度评估3方式专业设备检测,形成检测报告频率每年1次系统评估重点管网漏损率、压力波动、设备状态4特殊检查方式数据分析+现场抽查,制定改造计划频率极端天气前后、施工活动期间重点受影响区域、潜在风险点方式专项检查,制定临时防护措施智能巡检技术管道内检测机器人可检测管壁厚度和缺陷;无人机搭载红外成像仪可识别地下管道泄漏;智能球形检测器可随气流在管道内移动,收集数据采用智能巡检可提高检出率40%,节约人力成本60%燃气表及计量系统远程管理远程通信技术覆盖广,功耗低,穿透性强•NB-IoT自建网络,成本低,适合密集区域•LoRa速度快,带宽大,适合数据量大的场景•4G/5G短距离组网,适合小区集中抄表•Zigbee系统功能远程抄表自动采集用气数据,精确到小时•阀门控制远程开关阀,欠费自动断气•状态监测表具工作状态、电池电量监控•全国应用案例深圳市已实现以上燃气表远程监控,年节约人工抄95%异常报警泄漏、倒流、磁干扰等异常报警•表成本万元;北京市通过异常用气分析系统,每年预警潜在泄漏事1200用气分析用户用气模式分析,异常用气识别•件余起;上海市远程管理系统与物业系统联动,实现智慧小区全覆300盖;成都市智能燃气表应用降低管网漏损率个百分点
2.1燃气设计常见问题汇总47%32%21%安全间距争议管材选择分歧设计标准冲突新版规范要求更严格,旧管与钢管使用范围界限国家规范与地方标准存在PE小区改造往往难以满足;模糊;老旧小区改造是否差异;不同行业规范要求与其他管线交叉时优先级必须全部更换管材;特殊不一致;新老标准过渡期确定困难;特殊环境下安环境下管材选择无明确指执行标准不明确;特殊项全距离是否可调整存在争导;不同压力等级界限处目适用标准选择困难议管材过渡方式标准演变年新版相比版主要变化安全间距普遍增加2021GB50028200610-;管使用范围扩大;强制性条文增加;增加了智能化监控要求;调整了防20%PE25%腐等级划分实操经验表明,提前沟通并形成书面设计说明,可减少的设计争议80%燃气工程竣工验收关键环节管道系统验收检查管道材质、规格、防腐层质量,焊缝无损检测合格率100%,强度试验压力
1.5倍设计压力,严密性试验保持压力4小时不降设备附件验收阀门、调压器、计量表具功能测试,紧急切断装置响应时间≤15秒,安全附件动作值误差≤±5%,标识清晰完整安全系统验收可燃气体报警器灵敏度测试,联动系统功能检查,防雷接地电阻测试≤4Ω,防爆电气设备等级检查,安全标志配置检查资料验收设计变更手续完整,隐蔽工程验收记录齐全,材料设备合格证明文件完备,竣工图与现场一致,操作维护手册齐全竣工检测关键指标管道焊缝合格率100%;严密性试验压力稳定,4小时压降≤
0.01MPa;可燃气体报警器灵敏度误差≤±5%;阀门启闭力矩符合标准;防腐层电阻≥1×10^6Ω·m²;接地电阻≤4Ω;系统置换后残氧含量≤2%相关新制度与行业政策解读新版强制性标准重点强制性条款增加至条•GB50028-202132强化了安全间距和防火要求•细化了地下空间用气限制条件•提高了智能化监控和预警要求•增加了应对极端天气的设计要求•地方法规特点行业处罚案例某设计院因未按强制性标准设计,导致工程存在重大安全隐患,被处以万元罚款,主要设计人员资格证书被吊销;某燃气200一线城市更严格的安全要求•公司因未按设计要求施工,擅自降低标准,发生事故后被罚万元,300•北方城市强调冬季保供和调峰负责人承担刑事责任;某小区物业违规允许燃气管道改道,被罚50万元并责令整改南方城市关注高层建筑供气•西部地区侧重地质灾害防护•燃气行业发展前沿与智慧管理智能传感技术云平台与大数据分布式光纤传感可实时监测管道温度、应力和云平台整合运行、调度、抢修等系统;大数据形变;纳米传感器可检测极低浓度气体泄漏;分析用气模式,预测用气需求;算法识别AI无线传感网络实现管网全覆盖监测;智能流量潜在风险点;区块链技术确保数据安全和交易计可自动识别异常用气模式透明多能协同双碳背景调整燃气与电力、热力系统协同优化;分布式能源碳达峰、碳中和目标下,燃气定位为过渡系统整合燃气发电;冷热电三联供系统效率提能源;天然气占一次能源比重将提高至15%升;居民侧能源消费智能管理平台开发以上;接收站建设加快;氢能与天然气LNG混合输送成为研究热点行业专家预测未来年内,智能燃气表普及率将达以上;管网数字孪生技术将实现全生命周期管理;人工智能将应用于调度优化,提高供气可靠590%性;城市管网漏损率将降至以下;碳交易机制将影响燃气公司经营策略3%绿色低碳与节能降耗技术清洁燃气推广政策•煤改气工程农村地区燃煤锅炉改燃气•油改气项目工业窑炉由重油改为天然气•天然气分布式能源站建设补贴•沼气提纯入网试点项目支持管网漏损治理技术•声学相关检测精确定位微小泄漏点•激光遥感技术大面积快速扫描检测•压力梯度法识别管段漏损情况•智能球探测管内移动检测技术•管网DMA分区计量漏损分析能效提升新技术•冷凝式燃气具热效率提升15-20%•微型燃气热电联产综合能效可达85%•燃气空调夏季高峰错峰用能•燃气热泵能效比高达
1.4-
1.7•低氮燃烧器NOx排放降低80%以上•调压站余压利用发电技术新型燃气能源与未来趋势氢能掺混燃气可再生天然气技术RNG Power-to-Gas氢气体积比例控制在20%以内可直接使用现有由生物质、有机废弃物厌氧发酵制取;甲烷含量利用可再生能源电力电解水制氢,再与CO2合成管网;混合后可减少碳排放15-20%;管网材质达90%以上,可直接注入天然气管网;碳中和甲烷;实现电力与燃气系统的能量转换与存储;需评估适应性,特别是氢脆风险;计量系统需重效应显著,全生命周期碳排放低;农村地区具有平抑可再生能源波动性,提高系统稳定性;德国新标定;家用燃气具需改造喷嘴和燃烧器多个发展潜力,就地生产就地使用浙江建成国内最已建成多个示范项目,转化效率达国内65%城市已开展试点,上海建成首个氢天然气混合示大垃圾填埋气提纯项目,年产可再生天然气青海建设首个光伏制氢与天然气系统融合示范工RNG范社区万立方米程3000国际前瞻实践荷兰计划年前实现燃气系统全部转向氢能;日本开发燃料电池与燃气热水器融合系统,能效提升;澳大利亚推进沙漠地区太205030%阳能制氢并网项目;英国启动零碳燃气网络转型计划,分三阶段逐步实现天然气到氢能的转变行业职业发展路径总工程师/技术总监15年以上经验,具备注册公用设备师和高级职称,主持大型项目设计,参与行业标准制定,年薪40-60万元项目负责人/高级工程师8-15年经验,具备注册公用设备师资格,能独立负责项目全过程,解决技术难题,年薪25-40万元设计工程师3-8年经验,初级或中级职称,能独立完成一般项目设计,具备专业软件应用能力,年薪15-25万元助理工程师0-3年经验,本科或硕士学历,在指导下完成设计任务,积累项目经验,年薪8-15万元行业人才需求趋势一线城市设计院平均招聘薪资上涨15%;燃气公司倾向招聘复合型人才,同时具备设计和数字化技能;新入行人员普遍需要1-2年培训期;设计经验5年以上的中高级人才供不应求;具备BIM和智能化技术背景的人才薪资溢价20-30%燃气设计师常见误区及应对图纸审核易错点安全间距标注不清或不足尤其是与电力、给排水等管线交叉处;管径计算依据不足,简单套用经验值;防腐等级与土壤腐蚀性不匹配;阀门设置位置不合理,无法实现有效分区控制;未考虑极端工况下的系统响应,如冬季高峰或事故状态;图纸会签不全面,与其他专业存在冲突设计交底常见疏漏规范依据未更新至最新版本;特殊节点施工工艺要求不明确;材料替代原则缺失,导致施工变更频繁;预留检修空间不足,影响后期维护;安全措施要求笼统,缺乏针对性;未明确各阶段验收标准和关键控制点;对地下障碍物情况交底不清,导致现场返工典型失误案例某高层小区设计未考虑冬季用气峰值,导致高层用户气压不足;某工业园区调压系统设计冗余不足,单点故障导致全线停气;住宅小区燃气表位设计过低,雨季进水导致大面积更换;管道转角处未设置补偿装置,温度变化导致管道变形泄漏;设备选型与当地气源参数不匹配,影响使用效果工程资料整理与数字化数字化设计交付内容•CAD图纸设计图、竣工图•BIM模型三维可视化模型•GIS数据管网空间信息数据•计算书水力计算、强度计算•技术文档设计说明、设备表•专项报告风险评估、能效分析资料管理要求•编码规则统一编码标准•版本控制变更记录与追溯•权限管理分级访问与修改•备份策略多重备份与恢复•交接流程资料移交与确认常用软件平台•文档管理ProjectWise,AutoDESK Vault•协同设计BIM360,Navisworks•GIS平台ArcGIS,QGIS•资产管理Maximo,SAP PM培训回顾与知识点梳理燃气基础知识系统设计原理燃气物理特性、分类、标准规范是设计的基从供气系统选择到管网规划布局,从负荷计算础,必须牢固掌握燃气密度、热值、爆炸极限到管径确定,形成完整的设计思路,确保系统等核心参数,正确识别不同燃气类型安全可靠设备选型配置行业前沿技术调压器、计量表、阀门等关键设备的选择直了解智慧燃气、绿色低碳等新技术新趋势,接影响系统性能,需根据工程特点合理配提升专业视野,适应行业发展需求置工程案例分析安全防护措施通过典型项目案例学习实际应用经验,掌握不防火防爆、泄漏检测、应急处置是燃气系统的同类型工程的设计要点和解决方案重中之重,安全措施必须贯穿设计全过程自测练习题天然气与液化石油气密度与爆炸极限对比;燃气管道与其他管线的安全间距要求;高层建筑燃气系统分区供气的压力确定;调
1.
2.
3.
4.压器选型的关键参数;燃气系统联动控制的触发条件与响应措施
5.培训问答与经验交流学员常见提问新建住宅小区是否必须采用智能燃气表?答新版规范已明确要求新建住宅小区应采用具备远程数据传输功能的燃气表,具体技术路线可根据当地实际情况选择地下空间燃气管道敷设有何限制?答根据GB50028-2021,地下二层及以下空间禁止敷设燃气管道,地下一层需满足特定条件并采取加强级防护措施实操案例答疑高层建筑燃气立管如何解决热胀冷缩问题?答应在每10层左右设置补偿器或采用波纹管等柔性连接方式,并在管道固定支架与滑动支架间合理配置老旧小区改造过程中,如何处理原有燃气系统与新系统的衔接?答宜采用分区分批改造方式,设置临时供气点,确保居民用气不中断,改造完成后按新管网分区进行验收设计经验分享燃气管网设计应预留发展余量,但过大的余量会造成投资浪费经验值近期5年预留30%,远期10年预留50%调压站选址应综合考虑安全性、经济性和便利性,与变电站、加油站等设施保持足够安全距离,同时考虑检修维护的便利性系统设计应注重多重保障,单一设备或系统故障不应导致整体供气中断,关键节点设置备用设施结束语与后续提升建议持续学习资源推荐•专业书籍《城镇燃气工程设计手册》、《燃气工程安全技术》•行业期刊《燃气技术》、《城市燃气》、《中国燃气》•在线课程中国建设教育协会燃气工程系列课程•技术网站中国燃气网、燃气技术交流平台证书与职业发展•注册公用设备工程师(动力)•注册安全工程师•燃气工程师职业资格•BIM技术应用工程师行业组织与技术交流•中国土木工程学会燃气分会•中国城市燃气协会•各省市燃气设计师协会•年度燃气技术研讨会与展览会培训总结燃气设计是一门融合多学科知识的专业工作,需要不断学习和实践希望通过本次培训,学员们能够掌握燃气设计的核心要点,建立系统性思维,为打造安全、高效、绿色的燃气工程贡献力量让我们携手共建美好未来!。
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