4.1气质组分及物性
天然气气源来自西气东输冀宁联络线，而冀宁联络线的天然气是由西气东输管道和陕京二线供给的。
4.1.1 西气东输天然气组分及主要物性 4.1.1.1 塔里木气田天然气组分及主要物性 （1） 天然气组分
西气东输管道的天然气由塔里木克拉2气田、英买7处理站和吉拉克处理站的外输气组成，从《西气东输管道工程初步设计》得知天然气组分见表4.1－1。
表4.1－1 西气东输天然气的组分 组 分 C1 C2 C3 iC4 nC4 iC5 Mol% 96.226 1.770 0.300 0.062 0.075 0.020 组 分 nC5 C6 C7+ CO2 N2 H2S Mol% 0.016 0.051 0.038 0.473 0.967 0.002 （2） 天然气主要物性 低发热值：33.812MJ/Nm3；
高发热值：37.505MJ/Nm3； 密度：0.6982kg/Nm3； 相对密度：0.5796。
4.1.1.2陕京二线天然气组分及主要物性 （1） 天然气组分
陕京二线的气源为长庆气区，根据《陕京二线输气管道工程初步设计》得知天然气组分见表4.1－2。
表4.1－2 陕京二线天然气组分 组分
C1
C2
C3
iC4 nC4
N2
CO2 He
Mol% 94.7 0.55 0.08 0.01 0.01 1.92 2.71 0.02 （2）天然气主要物性 水露点：≤－13℃； 低发热值：32.063MJ/Nm3； 高发热值：35.590MJ/Nm3； 相对密度：0.5799。
其中：低发热值和高发热值是根据气体组分得出的计算值。
根据冀宁联络线《2005年～2015年配气量表》可知，冀宁联络线的气源主要来自陕京二线，且其低、高热值小于西气东输的热值。所以本设计以陕京二线天然气组分作为分析计算的依据。
4.2各类用户用气量的确定 4.2.1居民用户用气量确定
4.2.1.1气化人口及居民用气户数的确定
根据《***城总体规划》中预测的数据，按照业主的市场开发计划， 2006年气化居民用户10000户，2007年气化居民用户气化到20000户左右，到2010年气化居民用户42000户左右，根据《***城市燃气规划修编》（2003～2020），按每户3.2人计算，2006年气化人口为3.2万人，气化率约为10%；2007年***气化人口6.4万，气化率达到19.3%， 2010年气化人口13.44万，气化率达到35.4%，到2020年居民用户年气化人口为40万，以后居民气化率稳定在80%左右。
2006年、2007年、2010年及2020年的规划人口、气化人口及气化率见表4.2-1。
表4.2-1 ***规划人口、气化人口及气化率
年份 2006年 项目 人口（万人） 气化率（%） 气化人数（万人） 31.6 10 3.2 2007年 33.2 19.3 6.4 2010年 38.0 35.4 13.44 2020年 50.0 80 40 4.2.1.2 居民用户用气量的计算
居民耗热定额与当地的经济发展情况、气候条件、生活水平及生活习惯等因素有关。根据***现有的能源消耗情况，参照相近城市的
耗热定额和《***城市燃气规划修编》（2003～2020），确定居民耗热定额为： 1）2006～2010年：1700MJ/p.a（40×104kcal/p.a） 2）2011～2020年：1900 MJ/p.a（46×104kcal/p.a） 由此可以计算出居民用户的年用气量见表4.2-2。 表4.2-2 居民用户年用气量 年份 用气量（104Nm3） 2006年 170 2007年 339 2010年 713 2020年 2370 4.2.2公共建筑和商业用气量的确定 公共建筑和商业用气（以下简称公建用户）是指宾馆饭店、餐厅、医院、学校、托幼、企事业单位食堂的用气。***公建用户目前气化率较低，大多数仍以燃煤、燃油和瓶装液化石油气为主。 公建用户用气量预测方法有多种，常用的有指标法和比例法，鉴于***的实际情况，本设计根据当地居民生活习惯、城市文化传统特点和经济发展状况，并参考相关城市不同用户的用气比例，采用比例法推算出本地区的公建用户与居民用户的用气比例，并进而测算出公建用户天然气的消耗量，一般公建用气占居民用气的15％～25％，本次工程确定公建用户的用气比例为居民用户的25%。 按照业主的市场开发计划，根据《***城市燃气项目评估报告》的数据，并考虑到这些用户的燃料消耗情况及燃料用途，确定2006年公建用气量为43×104Nm3，并且预测分析每年略有提高。公建用气量见表4.2-3。 表4.2-3 公共建筑用气量 年份 用气量（104Nm3） 2006年 2007年 2010年 2020年 43 85 179 593 4.2.3工业企业生产用气量的确定 本工程工业用户主要是指烧制各类玻璃制品厂和生产建筑陶瓷等企业。这些企业的生产燃料主要为油和原煤，若以天然气代替现有燃料，可以明显提高产品质量、改善劳动条件、方便管理、减少环境污染。 前面的 《工业用户天然气的需求量》（表3.2-1）是根据企业原有燃料的实际消耗量进行折算，并根据企业产品的增产情况，预测能源消耗增长率来综合确定的。将其汇总得出工业用户用气量见表4.2-4。 表4.2-4 工业用户天然气的需求量 年份 2006年 2007年 2010年 2020年 17500 气量（104 Nm3 ） 6200 10200 14100 4.2.4采暖和空调用气量的确定
根据***的气候环境和居民的生活方式，采暖期只有四十多天，现场了解当地没有集中供热公司，一些新建小区都没有考虑集中供热，故本工程未考虑居民采暖的用气量。而对于高等级宾馆、写字楼等公共建筑随着天然气在***的发展，集中空调冷热源有可能采用直燃吸收式冷水机组，所以，应考虑在未预计气量当中。 4.2.5 CNG汽车用气量预测
利用天然气作为汽车燃料，具有保护环境，提高效率，降低运行费用，消除城市“光化学烟雾”污染，缓解石油供需矛盾等诸多优点。
根据《***燃气项目评估报告》，***目前中心城区有公交车50辆左右、出租车1000辆左右，在2006年完成50％（525辆）的汽车改造工程，一期在南二环申湾附近建设一座CNG加气标准站；在2007年将上述车辆全部改成双燃料汽车。根据业主市场发展计划要在***下属县城发展CNG市场，二期按2000出租车考虑，二期在黄河北路与幸福北路交叉口附近建设一座CNG加气标准站。2020年公交车用气量见：50辆×50Nm3/d×350d×80％（出车率）＝70×10
4
Nm3；出租车用气量：2000辆×24Nm3/d×350d＝1680×104Nm3，
总用气量见下表：
5.1站场工程 5.1.1门站 5.1.1.1选址原则
（1）站址应符合城市规划的要求；
（2）站址应具有适宜的地形、工程地质、供电、给排水、通信和交通等条 件；
（3）应少占农田、节约用地并应注意与城市景观等协调；
（4）应靠近用气负荷中心或与长输管线分输站（分输阀室）的位置相结合。
5.1.1.2门站位置的确定
西气东输冀宁联络线**分输站设在***南菜乡李古村，据市中心约13公里，根据业主的要求，门站设在**分输站附近，经过实地考察，门站位置交通条件比较好，现为桑树林，周围无重要建构筑物，站址300m外有零散居民住宅。门站位置见图燃-4005/1。
5.1.1.3门站功能
门站是天然气供应部门与城市天然气管理部门的交接点。承担着天然气的接收、过滤、计量、调压和加臭，向城市燃气管网供气的任务。
5.1.1.4门站工艺
从**分输站来的天然气（2.5MPa）进入门站后，经过气体过滤、计量、调压、加臭后进入城市管网次高压主干线，设计压力为1.2 MPa。过滤、计量、调压装置设计共设2路，1用1备，门站工艺流程图详见燃-4005/2。
5.1.1.5门站主要设备材料表（表5.1-1 ） 表5.1-1 门站主要设备材料表
序号 1 设备名称 门站撬装工艺设备 数量 1套 备注 包括过滤、计量、调压和加臭设备和相关阀门、仪表 2 电动球阀 PN4.0 DN250 PN2.5 DN350 3 绝缘接头 PN4.0 DN250 1个 1个 1个 PN2.5 DN350 4 5 6 7 放空立管 1000m3球罐 引射装置 电动球阀 PN2.5 DN150 8 1个 1座 2座 1套 二期 二期 5个 二期 手动球阀 PN2.5 DN150 PN2.5 DN50
2个 6个 二期 二期 标准加气站设计规模为二级站,日供气量为约为1.0×104Nm3，压缩机设计流量为700Nm3/h，进口压力为0.4～1.0MPa，出口压力为25MPa。站内设高、中、低压地下储气井共6口，设计压力25MPa，深度为100m，口径179mm。 一期在城南先建设1座，主要满足现有出租轿车和部分公交车的加气需求，二期应根据可改装汽车的发展情况增加加气站的数量，根据委托方的要求，本工程是按照二期增建1座考虑的。 5.1.3 .5 CNG加气站主要设备表（表5.1-3） 表5.1-3 CNG加气站主要设备表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 撬装式压缩机系统 缓冲罐φ1000×2200 双塔再生干燥器撬 高压储气井 中压储气井 低压储气井 排污罐1m3 控制顺序盘 单位 台 个 套 口 口 口 个 台 数量 1 1 1 1 2 3 1 1 9 10 过滤、计量、调压撬 双枪加气机 套 台 1 2 5.2输气线路及穿跨越工程 输气线路是指从门站－民用调压站（DN350）约为10.5km和民用调压站—◎◎玻璃厂(DN300)约9.3km的次高压管线。 5.2.1选线原则： 根据《城镇燃气设计规范》GB50028-93（2002年版）的有关规定，结合本工程所经地区的地形地貌、环境、交通、人文、经济等诸方面的具体情况，线路选择主要遵循以下原则： 1）线路走向应结合沿线交通状况，力求线路顺直，尽可能利用和靠近现有公路，以方便运输，施工和生产维护管理； （2）选择有利地形，尽量避开施工难点，确保管道长期可靠安全运营； （3）在符合线路总走向的前提下，线路局部走向应服从穿越点的需要；管道尽量减少与水域交叉； （4）管道应尽量避绕城市规划区、村镇及工矿企业，减少拆迁工程量。
必须通过时，应考虑所经城镇和工矿企业的规划和发展；并与所经地区的城镇、农田、水利、交通等工程规划协调一致。
5.2.2线路走向
5.2.2.1门站－民用调压站次高压管线方案比选：
***门站与分输站邻建，位于南蔡乡政府以西3km附近，管线从门站至民用调压站（城南）的次高压管线可有2种方案管线走向：
方案一：管线出站后向北偏东，经过代庄和罗庄至徐玗，穿过一道船行土渠继续向北，穿过民便河，到达小新庄转向东北，横穿古黄河，直达民用调压站，管线长度约7.2km；
方案二：管线出站后向东，沿南蔡～埠子镇公路北侧敷设，经谭宅、曹宅至南蔡乡，管线从南蔡乡北侧绕行通过，继续向东穿过民便河、古黄河至305省道西侧，改向北，一直沿305省道西侧绿化带至调压站。线路长度10.5km。
从二个方案的经济性上看，方案一相比方案二管线较短一些，可节省直接工程费用约180万元左右，该管线所经地区村庄较多，有一定的拆迁量，据了解，管线要穿过**经济开发区，影响开发区的整体规划，要取得同意管线走向的路由难度较大。方案二投资较大，但由于
伴路敷设，施工运料方便，对周围环境影响不大，不存在房屋拆迁问题。经现场踏勘，并与规划部门商议，管线走向按方案二布置是可行的，因此本设计按方案二布置管线，见燃-4005/1。
民用调压站至◎◎玻璃厂附近具体走向为：管线出调压站后沿南二环向东到京杭运河与南二环交叉处转向北，沿京杭运河西侧绿化带向北至◎◎玻璃厂附近，沿途经过六堡、鱼汪村、杨公墓等至工业调压站，线路长度9.3km。管线走向图见燃－4005/7。 5.2.3沿线自然概况 5.2.3.1地形地貌
管道所经地区地貌以冲、洪平原为主，地势低平，绝大部分地区在海拔50m以下。沿线河渠纵横，湖泊、池塘星罗棋布。管线在该段穿越中小型河流：古黄河1次、民便河1次。 5.2.3.2水文条件
该区大致以古黄河为界，北东侧河流向北东排泄，与古老的北东向基底坳陷、断裂相一致，南西侧河流呈北西——南东向，与郯庐断裂之派生的北西向基底断裂基本一致，与现今的地形起伏恰相吻合；本区河流受人工节制闸的控制，水位、流量随时间与地段而呈不同幅度的变异。
5.2.3.3构造及地震
该段管线在构造格局上地处华夏系及新华夏系构造区域。燕山期、古老片麻岩基底受华夏系构造破坏，由西北向东南产生阶梯式的断陷，形成罗圩——大新及龙集——码头两个拗陷盆地，加上喜山期以来的构造运动，拗陷盆地持续沉降，因而盆地内相继沉积了较厚的中生界、新生界。
该段线路所经地区的地震烈度：抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.30g。
5.2.3.4地质条件
线路所经地区均为平原，地形平坦，表层为耕土，厚度0-0.3m，下面为粉土或粉质拈土。
5.2.3.5交通情况
门站－民用调压站的管线均沿公路敷设；民用调压—◎◎玻璃厂的管线一部分是沿南二环敷设、其余主要是沿京杭运河西侧的绿化带敷设，交通条件良好。
5.2.4管材
5.2.4.1制管形式及管材选用
管道沿线按三级地区设计，设计压力为1.6MPa，经过计算，门站－民用调压站的段管径为φ355.6；民用调压—◎◎玻璃厂段管径
为φ323.9，综合考虑经济、制管、施工、安全等因素，本工程推荐采用L245级螺旋缝管钢材，管壁厚分别选用选用6.3mm和5.6mm。钢管应满足《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/T9711.2—1997）规范的要求。 5.2.5管道防腐
本工程推荐采用外防腐涂层和阴极保护联合防护措施。来自外界环境的腐蚀对管道影响最大，因此外防腐涂层最为关键，有了良好的外防腐涂层，才能保证其他防腐措施更有效；阴极保护系统是同外防腐层配合达到抑制腐蚀的功能。 5.2.5.1防腐涂层
现应用于管道防腐的材料和施工技术，主要有三大类。第一类是沥青类，包括环氧煤沥青、煤焦油瓷漆等；第二类是聚乙烯类，包括聚乙烯胶带、包覆聚乙烯、复合结构等。第三类为环氧类，包括单层熔结环氧粉末，双层环氧粉末、液态环氧涂料等。
煤焦油瓷漆防腐涂层具有良好的化学稳定性、绝缘性、耐水性、耐土壤细菌侵蚀性、耐植物根系穿透性，现场易于补口补伤等优点。缺点是机械强度较低，且施工中对环境及施工人员有轻微污染。
三层复合结构是聚乙烯类涂料中较优的，即熔结环氧粉末--共聚物热熔胶--挤塑高密度聚乙烯，该涂层充分发挥了熔结环氧粉末和缠绕高密度聚乙烯两种涂层的优点，互相弥补了缺点。
熔结环氧粉末涂层，该涂层与金属表面的附着力极大，同时具有优良的韧性、绝缘好、耐阴极剥离、耐化学介质侵蚀及抗冲击强度高等性能。使用寿命长，适应温度范围广。特别适用于高盐、高碱土壤及沙漠、沼泽和寒冷地区等严酷的腐蚀环境 。
综合以上分析，结合本工程的具体情况，从经济和环保角度考虑，推荐选用熔结环氧粉末涂层加强级防腐。涂层应符合《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》（SY/T0315-97）的要求。
5.2.5.2补口
补口采用三层结构的辐射交联聚乙烯热收缩套（带）。热收缩套（带）的性能指标应符合《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》（SY/T0413—2002）的有关要求。
5.2.6 次高压管线
5.2.6.1 一般地段管道敷设方式
根据管道沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质及气候等条件，管道
敷设全部采用沟埋敷设方式。管顶覆土一般为1.0m，最小不小于0.8m。
5.2.6.2 主要穿越工程
管道沿线需穿越二级以上公路时，宜采用顶混凝土管方式穿越，以免破坏路基。管道穿越其它低等级公路时，可采取开挖方式穿越。
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容