廣東奧林匹克體育中心煤氣管道工藝設(shè)計(jì)介紹

1、廣東奧林匹克體育中心煤氣管道工藝設(shè)計(jì)介紹簡(jiǎn)要：本文介紹了廣東奧林匹克體育中心煤氣項(xiàng)目的調(diào)壓裝置的選型及體育 場(chǎng)火炬煤氣管道工藝設(shè)計(jì)。1前言廣東奧林匹克體育中心（以下簡(jiǎn)稱中心）位于廣州市天河區(qū)東圃鎮(zhèn)黃材地區(qū)， 占地面積約100萬(wàn)m2是廣東省承辦中華人民共和國(guó)第九屆運(yùn)動(dòng)會(huì)的主會(huì)場(chǎng)。我室于一九九九年九月受九運(yùn)會(huì)省級(jí)場(chǎng)館建設(shè)指揮部的委托， 對(duì)中心內(nèi)的體 育場(chǎng)火炬、運(yùn)動(dòng)員餐廳、酒店及附屬場(chǎng)館生活區(qū)內(nèi)的大小餐廳、 熱水鍋爐房和運(yùn) 動(dòng)員教練家屬宿舍樓等進(jìn)行煤氣管道的施工圖設(shè)計(jì)，目前工程已進(jìn)人施工階段。中心不僅地位特殊，而在使用管道氣上也有特點(diǎn)，它包含了設(shè)計(jì)常見的居民 用戶、飲食業(yè)公福用戶，還有體育場(chǎng)火炬煤氣

2、管道工藝設(shè)計(jì)， 這是以前我們沒有 接觸過的。它也是目前廣州市管道氣用量最大的一所綜合型用戶。 它的用氣穩(wěn)定 性、可靠性和安全性，對(duì)廣州燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響。 筆者就中心煤氣 項(xiàng)目如何作調(diào)壓裝置的選型、體育場(chǎng)火炬煤氣管道工藝的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹。2庭院管布置概況為保證九運(yùn)會(huì)期問所有用氣點(diǎn)都能正常使用， 不受周邊其他用戶因出現(xiàn)事故 的影響，庭院煤氣管如何合理、可靠布置，也是關(guān)鍵的一點(diǎn)。因此，我們對(duì)中心 的庭院煤氣管采取了如下的設(shè)置。（1）兩路中壓管線的供氣方法一路從中心的東南角引入，接通廣園東路的煤氣主干管D529K 7,經(jīng)該中心東邊的環(huán)場(chǎng)路，采用D325X6的管徑引至設(shè)置在山頂公園內(nèi)的煤氣調(diào)壓

3、站。另一路是從中心的西邊引入，接通中山大道的煤氣主干管D529K 7,沿車陂路穿過廣園東路，引至中心的西側(cè)，再經(jīng)主場(chǎng)管與附屬場(chǎng)館之間的道路，采用 D325X6的管徑接至煤氣調(diào)壓站。（2）低壓管的設(shè)置其調(diào)壓站后的管30KPa另一路熱水鍋爐房和由于中心內(nèi)體育場(chǎng)火炬與其他用戶的燃燒壓力不同，因此，設(shè)置也分兩路管線供應(yīng)。一路是體育場(chǎng)火炬專用線，供氣壓力為 是供應(yīng)體育場(chǎng)運(yùn)動(dòng)員餐廳、酒店及附屬場(chǎng)館生活區(qū)內(nèi)的大小餐廳、 運(yùn)動(dòng)員教練家屬宿舍樓，其供氣壓力為 2KPa3調(diào)壓站的工藝設(shè)計(jì)對(duì)于中心煤氣管道項(xiàng)目來說，煤氣調(diào)壓站在其中所扮演的角色就相當(dāng)于人體 中的心臟。調(diào)壓器的性能直接影響到整個(gè)中心供氣的穩(wěn)定性。因此，

4、如何進(jìn)行煤氣調(diào)壓站的工藝設(shè)計(jì)及調(diào)壓器的選型是最為關(guān)鍵。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及計(jì)算前提條件(I )氣源參數(shù)計(jì)算氣源：采用廣州油制氣，熱值27. 17MJ/Nm36500Kcal/Nm3)，密度/Nm3, 比重；校核氣源：液化天然氣，熱值.06MJ/Nm3(9474KcaI/Nm3)，密度/Nm3比重。(2) 耗氣量參數(shù)(廣州油制氣)體育場(chǎng)火炬的耗氣量：3600Nm3/h體育場(chǎng)運(yùn)動(dòng)員餐廳及酒店的耗氣量：/h ; 附屬場(chǎng)館生活區(qū)內(nèi)的大小餐廳、熱水鍋爐房和運(yùn)動(dòng)員教練家屬宿樓等的耗氣量： 606Nm3/h上述項(xiàng)目會(huì)計(jì)：4833Nm3/h其中，除體育場(chǎng)火炬外的耗氣量會(huì)計(jì)為 1233Nm3/h(3) 計(jì)算壓力參數(shù)(表壓

5、)調(diào)壓器的進(jìn)口壓力：最高 、正常、允許的最低壓力；調(diào)壓器的出口壓力： 火炬的最高及額定壓力：、允許的最低壓力；其余用戶(工商公福及民用戶)的 額定壓力為。調(diào)壓器的選型計(jì)算(l )調(diào)壓器生產(chǎn)廠家的選擇根據(jù)目前廣州市已使用的各類調(diào)壓器情況來看， 意大利Tartarini公司生產(chǎn) 的調(diào)壓器性能較為穩(wěn)定，并具有較好的技術(shù)支持及售后服務(wù)， 因此，決定采用該 公司產(chǎn)的FL BP系列調(diào)壓器。(2)調(diào)壓器的計(jì)算公式根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)專業(yè)書籍推薦采用的調(diào)壓器通用計(jì)算公式為：亞臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)上述公式均為“比較計(jì)算”的公式。即必需在知道了某一標(biāo)準(zhǔn)氣體(通常為 空氣)的通過流量后，再計(jì)算具體氣體的流量數(shù)據(jù)。因此，該公式僅

6、適用于已知 流量但不同氣源的校核計(jì)算。從上述公式可推出：氣體流量與密度比的開方呈反 比關(guān)系。對(duì)于具體廠家及品牌調(diào)壓器的流量計(jì)算，一般由廠家提供實(shí)驗(yàn)參數(shù)及公式進(jìn) 行核核。為此，Tartari ni公司提供的計(jì)算公式為：當(dāng)P2 > P1/2時(shí)，采用公式：當(dāng)P2 < Pl/2時(shí)，采用公式：Q=（4）上兩公式中，P1為進(jìn)日壓力（表壓、bar）,P2為出口壓力（表壓、bar）, Cg 及C1均為計(jì)算常數(shù)，與所選用的調(diào)壓器類型、管徑及閥口開度有關(guān)，具體數(shù)值 由廠家提供。（3）計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果及調(diào)壓器的選型根據(jù)廠家所提供的計(jì)算公式及流量表格都是基于比重為的天然氣的計(jì)算數(shù) 據(jù)，因此，在折算為廣州油制氣

7、時(shí)，可應(yīng)用式（1）及式（2）的換算關(guān)系得出： 需乘以的修正系數(shù)。以下表1中的實(shí)際流量均為已乘以修正系數(shù)后的有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié) 果。根據(jù)表1及表2中調(diào)壓器的有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果，型號(hào)為 FL BP/150的調(diào)壓器適 用于體育場(chǎng)火炬，型號(hào)為FL-BP/65的調(diào)壓器適用于體育場(chǎng)運(yùn)動(dòng)員餐廳、酒店及 附屬場(chǎng)館生活區(qū)內(nèi)的大小餐廳、熱水鍋爐房和運(yùn)動(dòng)員教練家屬宿舍樓。調(diào)壓器的線路設(shè)計(jì)因體育場(chǎng)火炬的使用壓力與其余工商公福戶及民用戶的使用壓力不同，因此需設(shè)置兩條調(diào)壓線路進(jìn)行分別調(diào)壓。 其中一條為體育場(chǎng)火炬單獨(dú)用；另一條則為 體育場(chǎng)運(yùn)動(dòng)員餐廳、酒店與附屬場(chǎng)館生活區(qū)內(nèi)的大小餐廳、熱水鍋爐房和運(yùn)動(dòng)員 教練家屬宿樓等合用。對(duì)于每一條線路

8、又分為兩組，一組為正常使用，另一組為 備用。每一組的主要設(shè)備有閥門、過濾器、超壓切斷閥和調(diào)壓器等。由于九運(yùn)會(huì)項(xiàng)目的供氣需要絕對(duì)可靠，因此，在每一條線路中的主路與旁路， 兩者是并聯(lián)聯(lián)動(dòng)。其做法為：主路上調(diào)壓器的出日壓力按額定壓力設(shè)定 （如時(shí)）， 旁路上備用調(diào)壓器的出口壓力設(shè)定得比主調(diào)壓器略低（如）。主路與旁路上的超壓切斷閥的關(guān)閉壓力設(shè)定為調(diào)壓器額定出口壓力的倍。在正常工作時(shí)，旁路上的 調(diào)壓器將處于常閉狀態(tài)，而主路上的調(diào)壓器進(jìn)行工作；當(dāng)主調(diào)壓器失靈而導(dǎo)致壓 力升高時(shí)，超壓切斷閥將自動(dòng)切斷，這時(shí)，旁路上的備用調(diào)壓器將會(huì)自動(dòng)工作， 這樣保證了所有用氣點(diǎn)的安全性和連續(xù)性。調(diào)壓站的工藝流程如圖1所示。4體

9、育場(chǎng)火炬的煤氣管道工藝設(shè)計(jì)中心內(nèi)體育場(chǎng)的火炬是在九運(yùn)會(huì)期間使用，其燃料為廣州油制氣，因此需對(duì)火炬的供氣管道進(jìn)行設(shè)計(jì)?；鹁娴慕Y(jié)構(gòu)及位置簡(jiǎn)介九運(yùn)會(huì)的主火炬是一個(gè)球形，由內(nèi)空心球體及兩條繞著球體的外圍飄帶構(gòu) 成，球體直徑為，連外圍飄帶，整個(gè)火炬直徑為?；鹁娴纳喜颗c頂部設(shè)燃燒噴嘴共48個(gè)，其中球體上半部為16個(gè)，頂部為8個(gè)，兩條外飄帶各12個(gè)?；鹁嬖O(shè)置的位置是懸吊在體育場(chǎng)北看臺(tái)進(jìn)出日的上空，離地面約40m整個(gè)火炬由四條材質(zhì)為0Cr25Ni20的鋼索懸吊在體育場(chǎng)馬鞍形的東西兩側(cè)飄檐中間， 另外火炬的底部再用兩條鋼索往下固定在體育場(chǎng)北看臺(tái)進(jìn)出日東西兩側(cè)的看臺(tái) 邊。工藝管線設(shè)計(jì)（1）主火炬燃燒器的主要技術(shù)參

10、數(shù)根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)，火炬的燃燒壓力為 30KPa流量為/S （轉(zhuǎn)化成廣 州油制氣約為1m3/s）。因此，火炬的耗氣量為：3600m3/h。燃燒方法采用擴(kuò)散 式燃燒，燃燒時(shí)的火焰高度46m。（2）火炬供氣線路設(shè)計(jì)供應(yīng)體育場(chǎng)火炬的煤氣管道，是從體育場(chǎng)的東北側(cè)引入（經(jīng)水力計(jì)算確定管 徑為D325X 6），然后穿過首層商業(yè)區(qū)，引至體育場(chǎng)北看臺(tái)第二層進(jìn)出口西側(cè)閥 門控改室。在閥門控制室分設(shè)三路管線，管徑分別為：D159X 5 （球體內(nèi)燃燒器用）。D159X 5 （飄帶燃燒器用）；D32X （長(zhǎng)明燈燃燒器用）。其中球體燃燒器供 氣管線和長(zhǎng)明燈供氣管線引至體育場(chǎng)北看臺(tái)進(jìn)出日的西側(cè)連接火炬鋼索處，然后再

11、沿著鋼索敷設(shè)至火炬球體燃燒器和長(zhǎng)明燈燃燒器的底部接口處；而飄帶燃燒器供氣管線即引至體育場(chǎng)北看臺(tái)進(jìn)出口的東側(cè)連接火炬鋼索處，然后再沿著鋼索敷設(shè)至火炬外圍飄帶燃燒器的底部接口處。（3）管材的選用、連接方式及防腐需敷 （即暗設(shè)），且火炬的燃燒壓力為中壓（30K pa,因此，根據(jù)城 （B50028J3）及廣州市氣公司標(biāo)準(zhǔn)城市燃?xì)廨斉浼皯?yīng)用工 （設(shè)計(jì)篇）（GM（ J） 00120XX中有關(guān)的條款，煤氣管道的材 連接方式為焊接。而沿著火炬底部?jī)蓷l鋼索敷設(shè)的管道即采用體育場(chǎng)北看臺(tái)進(jìn)出口東西兩側(cè)鋼索前的煤氣管道因要穿過首層商業(yè)區(qū)， 設(shè)在吊頂天花內(nèi) 鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范 程技術(shù)暫行規(guī)定 料采用無縫鋼管， 材質(zhì)為1Cr

12、l8Ni9Ti的不銹鋼金屬軟管，不銹鋼金屬軟管與無縫鋼管的連接采用 法蘭連接，與火炬內(nèi)燃燒器的連接采用焊接。 采用不銹鋼金屬軟管的目的：一是 由于火炬懸空，僅靠上下共六條鋼索固定，按美國(guó)NEBS計(jì)集團(tuán)公司的要求，火 炬在空中有約1m的浮降余量，因此需采用金屬軟管來考慮它的伸縮量；另一方 面，不銹鋼金屬軟管比無縫鋼管輕，從而減輕火炬的總體重量（火炬總重為20t， 其中煤氣部分控制在2t之內(nèi)），外表也較美觀；另外，根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的數(shù)據(jù)， 不銹鋼金屬軟管耐壓最高可達(dá) 60kg/cm，耐溫最高可達(dá)600°C，因此，在耐壓和 耐溫方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足該項(xiàng)目要求。暗設(shè)在吊頂天花內(nèi)的無縫鋼管的防腐，按常

13、規(guī)采用涂紅丹油性防銹漆及黃色 醇酸磁漆即可，而在這個(gè)項(xiàng)目中我們采用了阻燃熱收縮套套在無縫鋼管上作防腐 層，經(jīng)加熱后與管道粘貼成一體，既起防腐保護(hù)又起阻燃作用。另外，根據(jù)廠家 提供阻燃熱縮套的技術(shù)性能，其熱熔膠剝離強(qiáng)度為 /cm,斷裂伸長(zhǎng)度為700%抗 張強(qiáng)度為8MPa抗撕裂強(qiáng)度103kg/cm。阻燃熱縮套還可作套管用。5其他的安全措施為保證中心在九運(yùn)會(huì)期間及日后安全供氣，我們還做了以下的安全配套設(shè)計(jì)：(1) 在煤氣調(diào)壓站內(nèi)設(shè)置了 2路煤氣泄漏報(bào)警裝置，可以把現(xiàn)場(chǎng)壓力傳送至廣州市煤氣公司計(jì)算機(jī)中心及調(diào)度中心的RTU測(cè)壓系統(tǒng)，值班人員隨時(shí)觀測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)壓器的工作狀態(tài)。(2) 在體育場(chǎng)火炬和體育場(chǎng)賓館、運(yùn)動(dòng)員餐廳等供氣管線的引入管上設(shè)置了 SgD941)10的電動(dòng)蝶閥；并把電動(dòng)蝶閥的操作系統(tǒng)引至消防控制室，以便值班人員快速地操作電動(dòng)閥門開關(guān)。(3) 對(duì)暗設(shè)管道除按照城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范(B50028-93)及廣州市煤氣公司標(biāo)準(zhǔn)城市燃?xì)廨斉浼皯?yīng)用工程技術(shù)暫行規(guī)定(設(shè)計(jì)篇)(GMJ) 001-20XX) 中有關(guān)條款設(shè)計(jì)外，在管道沿線上，供設(shè)置了46路煤氣泄漏報(bào)警裝置，并把報(bào)警主機(jī)設(shè)置在消防控制室，讓值班人員及時(shí)掌握睛設(shè)煤氣管線狀況。6結(jié)束語(yǔ)中心九運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)火炬是繼上海八運(yùn)會(huì)主會(huì)場(chǎng)火炬后又一個(gè)使用管道煤氣 的項(xiàng)目，其火炬的造型、燃燒壓力和耗氣量等都比上海八運(yùn)會(huì)的更高更大，供