我们日常怎么维护燃气管网输配系统？（精选合集）

第一篇：我们日常怎么维护燃气管网输配系统？

为保证管网及附属设备在精度范围安全运行，及减少故障维修的频率，应该做到坚持计划维修与点检维修相结合，提高管网设备设施维护管理水平，提高抢修及时率，保证输配系统正常运行。那么，今天小编为大家带来了一些相关知识，下面我们一起来看看吧!

一、管网输配系统简介

我公司目前建有门站4座、储配站2座、LNG应急气源2座、储气总量46万立方米,高中压调压站4座、中中压调压站4座、次高压管道41.4公里、中压A管道424公里、中压B管道158公里、低压管网1116公里。

2024年管输供气20845.6万方，LNG供气1447.71万方，日均61万方;2024用气最大日为1月25日，用气84.4万方;最小日为10月2日，用气31万方，日均60.7万方。

二、管网分级管理

我公司于2024年出台了《室外燃气管网分级管理办法》，将室外燃气管网以运行压力、使用年限、材质等因素，并结合实际运行环境、管网状态等情况进行划分，按一、二、三级进行分级管理。其分级原则以运行压力、使用年限、材质等因素，并结合实际运行环境、管网状态等情况进行划分。管网分级实行动态管理，若运行环境、管网状态等发生改变，管网级别要及时做相应调整。

不同级别的燃气管网分别采取不同的巡查周期和泄漏检测周期，管网运行责任部门要按照《燃气管网运行管理分级标准》中提出的不同级别燃气管网的巡查周期和泄漏检测周期的指导意见，合理安排本辖区燃气管网的巡检。

三、管网巡查

管网巡查的主要任务是进行施工监护、漏气检测和防止建、构筑物占压等。

1.将老旧铸铁管网巡查纳入日常重点工作项

在管网分级管理的基础上，管网运行部将老旧铸铁管网的日常巡查作为重点工作来抓。依据《天然气管线巡检人员工作标准》，各辖区管线所在巡线工作计划中把此类管道作为巡线员的重点巡查区域予以确认，对检查时间和频率都有明确要求，督导巡线员加强日常巡查与管理，特别是对易发事故的重点要害管段，徒步逐段进行检查，严防燃气泄漏发生。同时，铸铁燃气管网附近的电力井、污水井、热力井等市政井、沟也是巡线员的检查重点，他们在每个巡线周期都要使用燃气检漏仪对相关部位进行严格检测，发现燃气泄漏情况后及时上报管线所、抢险队进行维修处置。而每个巡线员负责管段的巡查情况都会由其详细记录在《巡线记录》中。

2.开展地下管网穿越河沟等重点部位专项检查

管网运行部各管线所建立健全了《地下管网穿越河沟、电缆沟、暖气沟等重点部位台账》，并实时进行梳理和更新，确保台帐中的数据、信息与实际情况相符。各管线由所长牵头成立了穿越河沟等重点部位管网排查工作小组，各所维修班、巡线班协同配合、共同参与，以维修人员、巡线管理人员作为主要力量开展专项排查工作。各所每个季度至少通过水缸、观察孔及打孔检测等方式进行一次全面、彻底的检查，并详细记录排查情况。而在汛期雨季等气候恶劣的季节，各管线还会有针对性的加强排查力度。根据排查中发现的问题，各所及时上报管网改造管理科进行整改处理。改造科也将此类隐患列为了优先整治项，及时制定方案和安排施工队进场作业，确保各类隐患得到及时整改。

3.管网巡查工作的监督和考核

管网运行部巡线工作实行业务部门(辖区管线所)与职能部门(监察中队)二级管理考核机制。首先，巡线员的直接管理者--巡线管理员、班长进行日常监督检查，采取通过管网巡查信息系统和实地跟踪检查的方式对巡线员的工作进行督查，发现巡查不到位的情况严肃处理，并记录在巡线管理记录中。而监察中队等职能部门对管线所的巡线工作进行定期检查，严格考核，奖优罚劣，并形成《巡线简报》等文件。通过环环相扣的系统管理，管网运行部形成了一套自上而下，层层把关，各负其责的巡查管理体系，从各个方面、不同层面入手抓好了巡线管理工作。

四、管网检测

我公司将管网检测作为近期管网运行中的重点工作。已经成立专职检测所，按照国家《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》和公司《新建燃气管道工程运营检测验收工作制度》的规定，积极开展管道检测和竣工检测验收工作。检测所职责为管网检测和竣工检测验收，管网检测主要包括管道定位、漏气检测、防腐层检测、管道状态评估等。

五、设施维护维修

为保证管网及附属设备在精度范围安全运行，及减少故障维修的频率，我公司坚持计划维修与点检维修相结合，提高管网设备设施维护管理水平，提高抢修及时率，保证输配系统正常运行。

1.做好日常巡检保养，确保设备设施正常运行。

管线所、场站按照相关制度和岗位责任制的要求对所管辖的燃气管网、阀门、场站设备进行日常巡检，发现问题即时处理，有效地保证了输配系统正常运行。

2.做好计划检修，保证设备性能。

调压设备每2-3年进行一次大修，管线阀门每年进行2次注油保养，这两项工作是管网运行部的年度例行工作，其它场站设备的维护保养均按相关规定执行。

3.更新改造，提高性能。

通过日常巡查及有针对性的检测，对发现的设备故障、管网隐患进行更新改造。例如：2024年6月，管网运行部积极寻求市排水处的合作，对市区有地下燃气管道的地下暗河、地下排水沟、渠进行标注，初步掌握穿越燃气管道暗河暗沟的走向，并标注存档。对市区铸铁管网覆盖区域内的地下穿越河沟管道优先改造，通过整体更换、加装套管、安装检漏孔等措施进行了改造，确保隐患及时排除。目前已改造的过河管道有：海港河、西南河、通伸河、大海阳河、解放路河等共计19处。

按照公司灰口铸铁管网改造工作的计划安排，公司管网运行部抢抓当前施工的有利时机，攻坚克难、连续奋战，市区燃气灰口铸铁管网改造工作持续推进。本年度改造合计37741.15米(中压18922.7米，低压18818.45米)，截至目前累计改造92053.8米(其中中压53507.95米，低压38545.85米)，剩余387121.85米(其中中压46911米，低压340210.85米)。

六、抢修抢险

1.预案机制

按照事故应急预案编制导则，编制完善了燃气事故抢险应急预案，多种专项预案及现场处置预案，如《燃气事故应急预案》《专项事故应急预案》,经专家评审后在市安监局进行了备案。

2.机构人员

公司在管网运行部设立了二级部门抢险队，抢险人员29人,有着多年的抢修抢险经验，大部分人员专职抢险工龄达20年以上，骨干人员经过培训取得《山东省燃气行业安全管理技能考核合格证书》。抢险队实行24小时全天候值班,负责烟台市区范围内的燃气管道抢修、带气碰接等相关作业。曾多次受到烟台晚报等新闻媒介的表扬，近几年来，连年被市委、市政府等单位授予“青年文明号”、“班组安全建设工作示范班组”“工人先锋号” 等荣誉称号。

3.机具车辆

配备抢险车辆5部，抢险工器具100多台套，固定资产达160余万元，并不断更新完善，能够满足全天候、不同管线材质抢险的需要，出警及时率、险情一次性处结率始终保持在100%。

4.预警演练

定期开展应急演练活动，在检验预案可操作性的同时，提高应对突发事件的能力。今年7月3日，公司以电厂东路中压管道被外部施工挖断事故为模拟场景，组织了一次应急演练。演练从应急预警、应急响应、后期处置等环节出发，检验了各部门协作、分工、抢险抢修实战能力。市城管局、市供热燃气管理处及公司相关领导对演练进行了点评，认为本次演练整个过程严格按照预案步骤有序进行，达到了预期目的。

5.事故处置

今年上半年抢险队出警室外抢修556次。

6.应急保障

公司制定了极端寒冷、暴风雪等恶劣天气情况下的应急预案和冬季天然气供应方案。投资1600多万元，建设的储气规模为36万方的LNG应急气源。投资60多万元 购置了移动式LNG应急供气保障设施，以保证抢险区域内的燃气连续供应。

七、专业系统管理

1.综合运营调度平台。

综合运营调度平台，利用空间技术实现燃气管网、遥讯遥测、人员定位等信息整合，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，打造城市燃气的物联网。通过气量实时运行监测，在配合巡检终端的应用，及时发现与反馈各类隐患。智能化处理危险源与调度,保证城市燃气的安全运行。

2.SCADA系统

为了加强对管网的监控，我公司于2024年引进了SCADA系统，目前共安装监测端站120处，站控系统有9处，对管网的运行状态进行实时监控。

SCADA系统，即监视控制与数据采集系统，它集计算机技术、工业控制技术、通信技术于一体，既具有强大的现场测控功能，又具有极强的组网通 信能力,便于实现远程遥测和遥控，是现代燃气企业实施城市燃气调度和监测不可缺少的工具和手段，凭借该系统操作人员在调度中心就能够及时地了解到整个燃气生产、输配系统的重要数据，一方面，调度人员能够根据输配管道的压力数据来进行合理调度，使整个系统运行合理，提高经济效益，另一方面，一旦发生报警，操作员能够马上知道，及时处理，确保整个供气系统的安全运行。

3.地理信息系统(GIS)

地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)是以电 子地图为基础，将空间中的对象按照他们的地理属性与电子地图建立关联，描述他们的空间关系，对空间对象进行显示、查询，实现空间信息的统一直观的管理。我公司采用的MAPGIS软件作为公司燃气管网信息系统的基础软件。

4.GPS燃气管网巡检管理系统

燃气管网巡检管理系统将GPS和检测终端相结合，利用无线通讯网络实现了对巡检人员的作业状态的实时监控，有效杜绝了由于巡检人员脱岗，空班、漏检而导致事故隐患不能及时发现和解决的问题，有效监督巡检人员对管道设备，阀井，气体泄露等检查工作的落实，确保其按规定线路、时间、地点以及次数检查到位，及时发现和处理危险情况，确保安全生产。我公司巡检系统平台软件使用的是河南汉威自己开发的燃气管网巡检管理信息系统，地图采用谷歌地图，主要功能包括系统管理、巡检管理、调压站管理、地图操作以及查询统计四个部分。目前我公司共有检测终端设备共计62台。

5.燃气管网阀井泄漏监测系统

我公司从2024年开始建设燃气管网阀井泄漏监测系统，在地下管网穿越河沟及重点阀门井等部位共安装29处监测设备，实时监测管网的泄漏情况。

燃气管网阀井燃气泄漏监测系统将GPRS无线传输技术与燃气检测技术相结合，实现了燃气管网泄露监测的自动化，完善和提升整个城市燃气管网泄漏的预警能力，降低了燃气泄漏事故造成的危害程度。泄露监测系统主要由两部分组成：现场监测设备和上位监控软件(合并到SCADA)。现场监测设备可监测井下燃气浓度和水位高度，并将监测到的数据通过GPRS网络或手机短信传送到监控中心。监控室可实现阀门井的实时数据显示、实时曲线、历史数据查询、历史曲线、各种报表及超限报警功能。当空气中可燃气体浓度达到或超过设定值时报警信息还可通过短信方式发送到指定的手机上，并显示气体浓度值，地理位置，避免重大事故的发生。

好了今天小编的介绍就到这里了，希望对大家有所帮助!如果你喜欢记得分享给身边的朋友哦!

第二篇：流体输配管网重点总结

1通风工程的主要任务是控制室内空气污染物，保证良好的室内空气品质，保护大气环境。2通风工程的分管系统分为：排风系统和送风系统。3空调工程除了承担通风工程的主要任务外，还增加了新的任务，即不论室外气象条件怎样变化，都要维持室内热环境的舒适性，或使室内热环境满足生产工艺的要求。4.空调工程具有两个基本功能，控制室内空气污染物浓度和热环境质量。5储配站的功能：①是储存必要的燃气量用以调峰；②是使多种燃气进行混合，保证用气组分均衡；③是将燃气加压以保证每个燃气用具前有足够的压力。6调压站有两个功能：①是将输气管网的压力调节到下一级官网或用户需要的压力；②是保持调节后的压力稳定。7调压站通常由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管及测量仪表等组成。8膨胀水箱的作用是用来储存冷热水系统水温上升时的膨胀水量。此外，它还兼有从管网排气、向管网补水、恒定管网定压点压力等作用。膨胀水箱的膨胀水管与水系统管路连接，在重力循环系统中，常接在供水立管的顶端；在机械循环系统中，一般接在水泵入口管上。在膨胀管、循环管上，严禁安装阀门，以防止系统超压，水箱水冻结。9补偿器的作用：防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起的管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器。10蒸汽疏水器的作用是自动阻止蒸汽逸漏而且迅速地排走用热设备及管道中的凝水，同时，能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。疏水器用在蒸汽供热管网中，一般装在散热器或换热器后的凝结水管路上。汽-液两相流管网中高温凝结水由于流动阻力或流经疏水器、局部阻力较大的构件等，造成凝结水温度高于该压力下的饱和温度，因而重新汽化，形成了“二次蒸汽”.11为什么供暖空调冷热水管网要设排气装置？排气装置设在什么地方？为什么建筑给水管网不设排气装置？答：因为一般供暖空调冷热水管网是闭式管网，系统中如果有空气，就会影响水的正常循环。所以必须设置排气装置。排气装置设在系统个环路的供水干管末端的最高处。建筑给水管网是开式管网，系统中即使混有空气，也不会影响水的流动，所以不设排气装置。

12流体输配管网水力计算常用的方法（1）假定流速法(2)压损平均法（3）静压复得法。假定流速法特点：先按技术经济要求选定管内流速，再结合所需输送的流量，确定管道断面尺寸，进而计算管道阻力，得出需要的动力。压损平均法特点：将已定的总资用动力，按干管长度平均分配给每一管段，以此确定管段阻力，再根据每一管段的流量确定管道断面尺寸。静压复得法：通过改变管道断面尺寸，降低流速，克服管段阻力，维持所要求的管内静压。13为什么要通过全面的技术经济比较来选定流体输配管网合理的管内流速？管内的流速对通风、空调系统的经济性有较大的影响，对系统的技术条件也有影响。流速高，风管断面小，占用的空间小，材料耗用少，建造费用小。但是系统的阻力大，动力消耗增大，运行费用增加，且增加噪声。若气流中含 有粉尘等，会增加设备和管道的磨损。反之，流速低，阻力小，动力消耗少。但是风管断面大，材料和建造费用大，风管占用的空间也增大。流速过低会使 粉尘沉积而堵塞管道。因此，必须通过全面的技术经济比较选定合理的流速。14流速当量直径DV：假设某一圆形风管中的空气流速与矩形风管中的空气流速相等，且两者的单位长度摩阻相等，则该圆形风管的直径就称为矩形风管的流速当量直径。15流量当量直径DL：假设某一圆形风管中的空气流量与矩形风管中的空气流量相等，且两者的单位长

DL1.3(ab)0.6250.25度摩阻相等，则该圆形风管的直径就称为矩形风管的流量当量直径。DV2ab(ab)

ab 16并联管路阻力平衡方法：①调整支管管径；②阀门调节。17系统垂直失调：在采暖建筑物内，同一竖向的各层房间的室温不符合设计要求，出现上、下层冷热不匀的现象，通常称作系统垂直失调。产生原因：在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的高差不同。上层作用压力大，下层压力小。18流体管网水力计算的主要任务和方法：（1）按已知系统各管段的流量和系统的循环作用力，确定各管段的管径。（2）按已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所需的循环作用压力。（3）按已知系统各管段的流量，确定各管段的管径和系统所需的循环作用压力。(4)按已知系统各管段的管径和该管段的允许压将，确定通过该管段的流量。

流体输配管网水力计算的主要目的：根据要求的流量分配，确定管网的各段管径和阻力，求得管网特性曲线、为匹配管网动力设备准备好条件，进而确定动力设备的型号和动力消耗；或者根据已知的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸。19室外热水供水管网的水力计算：（1）按已知的热媒流量，确定管道的直径，计算压力损失。（2）按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失。（3）按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。

20水封：是利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。水封破坏：因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵挡管道内允许的压力变化值时，管道内气体进入室内现象。水封水量损失的原因：（1）自虹吸损失（2）诱导虹吸损失（3）静态损失。21排水立管中水流流动状态：（1）附壁螺旋流（2）水膜流（3）水塞流。22水塞：沿途凝水可能被高速的蒸气流裹带，形成随蒸气流动的高速水滴;落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀起，形成水塞并随蒸气一起高速流动。23水击：在阀门、拐弯等处，流动方向改变时惯量远大于蒸气的水滴或水塞，难以改变方向，在高速下与管件或管子撞击，产生“水击”,发生噪声。24有效功率：表示在单位时间内流体从离心式泵或风机中获取是总能量。他等于重量流量和扬程的乘积Ne=γQH=QP（W或KW）；轴功率—原动机传递到泵与风机轴上的输入功率，用N表示；总效率--泵与风机的有效功率和轴功率之比为总效率用n=NeN。25欧拉方程的假定条件：①流动为恒定流；②流体为不可压缩流体，叶轮的叶片数目为无限多，叶片厚度为无线薄；④流体在整个叶轮中的流动过程为以理想过程。26欧拉方程特点：①用动量矩定理推导基本能量方程时，并未分析流体在叶轮流道中途的运动过程，于是，流体所获得的理论扬程HT∞，仅与流体在叶片进、出口处的速度三角形有关，而与流动过程无关； ②流体所获得的理论扬程HT∞与被输送流体的种类无关，也就是说无论被输送的流体是水还是空气，乃至是其他密度不同的流体，只要叶片进、出口处的速度三角形相同，都可以得到相同的液柱或气柱高度（扬程）。29流体按径向进入叶片的流道，理论扬程方程式为HT=（1/g）*u2*vu2 28离心式泵与风机的损失大致可分为流动损失、泄漏损失、轮阻损失和机械损失。其中流动损失引起泵与风机扬程和全压的降低，泄漏损失 引起泵与风机流量的减少，轮阻损失 和机械损失 则必然多耗功。29系统效应：由于泵、风机进出口与管网系统的连接方式对泵、风机的性能特性产生的影响，导致泵（风机）的性能的下降。30 喘振：当风机在非稳定工作区运行时，可能出现一会儿由风机输出流体，一会儿流体由管网中向风机内部倒流的现象。喘振的防治方法：1）、应尽量避免设备在非稳定区工作。2）、采用旁通或放空阀。3）、增速节流法。

泵与风机的联合工作的特点：①并联运行：各台设备的工作压头相同，而总流量等于各台设备流量之和，但不是等于一台单独运行时流量的2倍

②串联运行：通过各台设备的流量相同而压头为各台设备压头的总和，压头增加了，但是没有增加到2倍。32 泵与风机的性能调节方式可分为非变速调节和变速调节两大类。非变速调节方式有：入口节流调节、离心式和轴流式风机的前导叶调节、切削叶轮调节等。而较为方便和常用的还是变速调节，尤其变频调速是发展前景较好的调节方式。33水泵的气穴现象：气泡随流体进入叶轮中压力升高区域时，气泡突然被四周水压压破，流体因惯性以高速冲向气泡中心，在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，此时气泡冲破的炸裂噪声。34水泵的气蚀现象：当流体为水时，由于水和蜂窝表面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引起电化腐蚀，使裂缝加宽。最后几条裂缝互相贯穿，达到完全蚀坏的程度，泵叶片进口端产生的效应。为了避免发生气穴和气蚀现象的发生，必须保证水泵内压力最低点的压力Pk高于工作温度对应的饱和蒸汽压力。35吸水管路的基本要求：①不漏气；②不吸气；③不积气。36空气吸入管内的流动规律：①风机的全压和静压均为负值，在风机入口负压最大，风管连接处如果不严密，会有管外气体渗入；②在吸入管段中静压绝对值为全压绝对值与动压值之和；③风机的风压等于风机进出口的全压差，或者说是等于风管的阻力及出口动压损失之和。当管网系统中只要吸入管段而无压出管段时，风机的风压等于吸入管网的阻力及出口动压损失之和。37水力失调：管网系统的流体在流动过程中，往往由于多种原因，使管网中某些管段的流量分配不符合设计值，这种管网系统中的管段实际流量与设计流量不一致，称为水力失调。

产生原因：①管网系统的设计偏差，管网水力特征不符合分配设计量的要求；②管网中流体流动的动力源提供的能量与设计不符；③管网的流动阻力特性发生变化，即管网阻抗Si的变化。影响：水力失调造成各管段实际运行能量偏离设计流量，达不到设计的各管段流量分配的目的，影响管网运行的可靠性；水力失调还可能造成管网和设备的损坏。38 泵与风机的选用原则。①泵的选用原则1）根据输送液体物理化学性质（温度、腐蚀性等）选取适用种类的泵。2）泵的流量和扬程能满足使用工况下的要求。并且应有10%——20%的富裕量3）应使工作状态点经常处于较高效率值范围内4）当流量较大时，宜考虑多台并联运行，但并联台数不宜过多，尽可能采用同型号泵并联5）选泵时必须考虑系统系统静压对泵体的作用，注意工作压力应在泵壳体和填料的承压能力范围之内。

②风机的选用原则1）根据风机输送气体的物理、化学性质的不同。如有清洁气体、易燃、易爆、粉尘、腐蚀性等气体之分，选用不同用途的风机。2）风机的流量和压头能满足运行工况的使用要求，并应有应有10%——20%的富裕量3）应使风机的工作状态点经常处于高效率区，并在流量—压头曲线最高点的右侧下降段上，以保证工作的稳定性和经济性。4)对有消声要求的通风系统，应首先选择效率高、转数低的风机，并应采取相应的消声减振措施。5）尽可能避免采用多台并联或串联的方式。当不可避免时，应选择同型号的风机联合工作。39离心式泵与风机的工作原理：泵和风机的叶轮随原动机的轴旋转时，处在叶轮叶片间的流体也随叶轮高速旋转，此时流体受到离心作用，经叶片间出口被甩出叶轮。这些被甩出的流体挤入机（泵）壳后，机（泵）壳内流体压强增高，最后被导向泵或风机的出口排出。于此同时，叶轮中心由于流体被甩出而形成真空，外界的流体在大气压的作用下，沿泵或风机的进口吸入叶轮，如此源源不断的输送流体。40离心式风机的基本结构：叶轮、机壳进气箱、前导器、扩散器。叶片根据出口角β的不同分为：β＞90º 前向叶片 β＝90°径向叶片 β＜90°后向叶片。41流体管网应包括(管道系统)、(动力系统)、(调节装置)、(末端装置)及保证管网正常工作的其他附属装置。42要保证流体流动过程力学相似必须同时满足（几何相似）、（运动相似）、（动力相似）。43简述动静压转换原理。答：全压是静压和动压之和，在某一管流断面，全压一定时，如静压增长，则动压必等量减少；反之，静压减少，动压必等量增长。44欧拉方程及物理意义：第一项表示流体在叶轮内旋转时产生的离心力所做的功；第二项表示由于叶道展宽，相对速度降低而获得的压能；第三项表示动压水头增量。

45几种叶片形式的比较：①从流体所获得的扬程看，前向叶片最大，径向叶片稍次，后向叶片最小；②从效率观点看，后向叶片最高，径向叶片居中，前向叶片最低；③从结构尺寸看，在流量和转速一定时，达到相同的压力前提下，前向叶片叶轮直径最小，径向叶轮稍次，后向叶轮直径最大；④从工艺观点看，直叶片制造最简单。46凝结水管网的功能与类型：①非满管流的凝结水回收系统（低压自流式系统），只适用于供热面积小，地形破向凝结水箱的场合。②两相流的凝结水回收系统（余压回水系统），适用于全厂耗气量较少、用气点分散、用气参数（压力）比较一致的蒸汽供热系统。③重力式满管流凝结水回收系统，适用于地势比较平坦切坡向热源的蒸汽供热系统。④闭式余压凝结水回收系统。⑤闭式满管流凝结水回收系统。⑥加压回水系统 47流体输配管网的分类：①按管内流体的相态，分为单向流和多相流管网；②按管网动力性质的不同，分为重力驱动管网和压力驱动管网；③按管网内流体与外界环境空间的联系，流体输配管网分为开式管网和闭式管网；④按流动路径的确定性，分为枝状管网和环状管网；⑤按各并联管段所在环路之间流程长短的差异情况，分为异程式管网和同程式管网。48什么是调节阀的理想流量特性？什么是阀权度SV？实际应用中SV常控制在什么范围内？SV取得过高有什么影响？1调节阀的理想流量特性就是指阀门前后压差在阀门调节过程中保持固定不变，此时流经调节阀的介质相对流量与调节阀相对开度之间的特定关系；阀权度SV指调节阀全开时调节阀前后压差（p1m）与调节阀及管道串联构成的总压差（p1m+p2）的比值。即：SV=

p1mp1mp2

1）应用中SV常控制在0.3~0.5范围内。2）取得过高，说明阀门上的压力损失（p1）较大，阀门能量损失多，不利于节能；且阀门调节能力过强，调节阀的开度改变易引起管网流量及压力波动。

第三篇：城市燃气输配系统与安全管理

城市燃气输配系统与安全管理

女士们、先生们，大家好!

做为中国城市燃气协会的代表，很高兴出席今天的会议。本次会议的主题对于促进中国燃气事业的发展、扩大国内外交流、引进先进技术及市场、管理机制有着十分重要的意义。

中国城市燃气协会是在建设部领导下，由城市燃气经营企业(包括天然气、液化石油气、人工煤气)、燃气设备制造企业、相关大专院校、科研设计单位组成的全国性社会团体，具有社会团体法人资格。协会的业务范围被民政部定义为：行业管理、信息交流、专业展览、业务培训、国际合作和咨询服务。协会现有会员1600余个，在大陆地区33个省级行政区内还有除西藏、甘肃、香港、澳门外的29个省级燃气协会做为中国城市燃气协会的团体会员，在各自区域内开展活动。

中国城市燃气协会自1988年成立以采，本着为会员服务的宗旨、围绕着主管部门的中心工作，一直注重发挥政府与企业、企业与企业之间的桥梁和纽带作用，协会各工作机构参与和组织了许多专业性、技术性的会议包括国际研讨会和国际展览会，促进了中国燃气界与国际燃气界的交流与合作。作为下游的社会团体我们期待着加强与上、中游及各国燃气界的联系，共同为燃气事业的发展做出新的努力。

现在我就中国城市燃气现状、燃气输配系统及安全管理等内容作一简单介绍，供大家参考。

一、城市燃气现状

众所周知，城市燃气是现代化城市能源建设中的一个重要组成部分，也是必不可少的能源基础设施。中国的城市燃气事业，经过50多年的努力，已经有了很大的发展。上一世纪五十年代燃气发展主要是改造和兴建小焦炉和利用冶金工业的焦炉余气。六十年代初，四川、东北、华北等地区先后供应部分天然气，随着石油工业的发展，大中城市以液化石油气和开发重油制气为气源。七十年代由于液化石油气和天然气受资源和政策的限制仅略有发展，较多的还是建设以煤和石油产品为原料的煤气厂。八十年代，国内液化石油气的供应量逐步增加并做为优质民用燃料进入千家万户。九十年代，由于改革开放之后大量进口国外的液化石油气和国内天然气的开发利用使中国城市燃气事业进入了飞速发展的时期。

由于上述发展历程，决定了进入21世纪以后，中国的城市燃气事业依然是煤制气、液化石油气和天然气等多种气源并存。截止2024年底，全国665个城市人工煤气供应量为152亿m3，天然气年供应量为82亿m3，液化石油气供应量为850.7万吨，城市居民用气普及率达到84.1%，用气人1.76亿，其中有人工煤气约占23%，天然气约占13%，液化石油气约占63%。中国在由计划经济向市场经济的转变及加入世贸组织的过程中，能源价格将逐步向国际价格靠拢，同时也发生了各种能源、资源的相互替代关系。尤其是近十年来，液化石油气的大量进口和对燃气事业的发展起到了显著的推动作用。而煤制气则因其成本高、污染环境等原因导致了与国际上相同的衰落情况。天然气作为保护大气环境的最理想的燃料在得到快速发展的同时也为人们带来了全新的观念。

城市燃气由气源、输配和应用三部分组成，在天然气到来之前，燃气包括以煤或油为原料制取的人工煤气、液化石油气、天然气和矿井瓦斯等，服务对象主要是居民生活、商业和少量的工业用户。在天然气到采之后，天然气的供应系统则由天然气的开采与生产(上游)，长输管线(中游)和城镇供配气系统(下游)组成。为了保证天然气供、配气统的经济性和安全可靠性，供气量需有一定的经济规模，并应配置地下储气和其它调峰设施；服务对象则主要为工业和少量的居民生活和商业用气。在我国的北方采暖地区，则可发展天然气的采暖用户，但必须要有完善的季节调峰设施。天然气到来之后的城市供配气系统由于供气对象的变化与天然气到来之前有本质的区别，只有当工业用户达到一定的规模后，城镇的供配气系统才能有一定的经济性，气价也就成为项目成败的关键，因此，研究各种能源的替代关系就十分重要。天然气来到之后，不论上游、中游和下游都面临着降低成本、扩大用气范围和与先进国家技术接轨这三个问题。天然气采到之后，我国的城市燃气将发生质飞跃，在完成向城市清洁能源战略转移中大大向前迈进一步，对改善城市大气污染和生态环境起到良好的作用，技术上也将和国际逐步接轨。

当前，有多项技术经济问题在天然气—来到这际必须得到妥善的解决：

1、城市燃气行业多年来的全面亏损问题。亏损的主要原因是劳动生产率低下，这要靠深化改革和管理体制的转变来逐步解决。

2、家庭用热耗气量增长缓慢。近十年来，虽然家用燃气热水器发展迅速，家用燃气已不限于炊事，但人均耗量增长缓慢。家用电器的迅速发展，已成为城市燃气民用户的主要竞争对象。为此，应积极发展除民用户以外的其它用气户，如工业、采暖、制冷、燃气汽车等。但和民用耗气相同，也必须考虑与其它替代能源的比价关系，而不是简单的靠提价来解决，如工业用户，必须考虑产品的利润和成本的关系，在用气范围扩大后，不能再靠政府补贴维持行业的发展。

3、管理体制应有根本性的变化。在天然气来到之前，城市燃气通常以城市为独立经营单位，集气源、输配和应用为一体。在天然气到来之后，城市燃气属于整个天然气系统的下游部分，它与上、中游之间有密切的联系，经营方式通过合同等法律程序进行，上、中、下游之间属于商业关系，且应以下游的用户要求为主体。上、中游对下游有“照付不议”的要求。而下游对上、中供气的质量、压力和检测仪表等也有要求，偏离合同规定，应给以赔偿。季节调峰所需的地下气库不可能在每个城市兴建，应按用气区域进行规划建设，下游城市之间又必然会产生经营调度上的联系和管理体制上的变更。日调峰应由长输管线的储气量解决，其不足部分再由城市才艮据地下气库和长输管线储气的运行情况选择经济、合理的调峰方式，以保证整个天然气供气系统的优化，达到最经济的目的，把整个上、中、下游当作一个系统工程来考虑，不管上、中、下游如何分工，所有确保供气安全的设施建设费用均应打入成本，作为制定气价的依据。如气价高于用户利用其它替代能源的成本，则项目就不可行。

4、城市在天然气到来之后，将面临更多的问题。首先应有各类用户全年的综合用气特性图，无用气特性图，则供气方无法按计划供气(允许有一定偏差)，一切未使用的燃气均应按“照付不议”的原则付款。城市的用气范围扩大后，制定用气特性图就异常复杂，如采暖负荷，与室外空气温度的变化有关；工业用户，则与产品的销售量有关，其次，天然气系统为高压气源，城市的供配气系统应充分利用燃气的压力减少投资。对已有人工气供配气管网的城市，还存在燃气的转换问题，包括管道的更新、改造和换管等需要一大笔投资，且有一个逐步的过程，不能一下子全部解决。此外也必须计算这笔费用对燃气成本的影响。其三，我国目前用气人口中，液化石油气占用户数的60%以上，液化石油气供应机动灵活，勿需管道设施就能满足家庭用户的用气要求，如新建的城市天然气管网仅仅是替代民用液化石油气用户，则其经济性就值得研究。其四，城市燃气在以民用为主的时期，常以保本+税金+利润三部分构成，但执行过程中从未落到实处，使燃气行业长期处于亏损状态。在扩大供气范围的工业为主后，应按投资比例获得与上、中游相应的利润，这也是企业改革的目的。由于气价必须考虑与其它替代能源的关系(如民用与电价、工业与油介的关系等)，定价因素十分复杂，因此，必须以新的概念采全面考虑城市建设中的问题，并借鉴国外的经验。

二、城市燃气输配系统

天然气来到之后，城市燃气公司的业务相当于国外的配气公司，其主要工作是配置和发展各类用户，按市场经济规律，制定不同用户的气价，扩大用气范围，使用气的负荷特性尽可能的均匀，以提高管道和设备的利用率，降低配气成本。其各部分主要内容如下：

(—)、气源方面

气源方面包括三个部分：城市门站(或市边站)，储气设施和补充气源。

1、城市门站是中、下游天然气的交接点。主要包括清洗、加热、计量和加臭几个部分。内设两套计量站，一套属长输公司管理，一套属城市燃气公司管理，计量精度双方认同，每日统计按计划的燃气销售盈余量，按月或按季按“照付不议”的原则结算。

2、储气设施是确保安全供气的不可缺少部分，包括地下储气库、高压储罐和液化天然气储站等。

3、补充气源，常作为季节调峰的补充和应急气源。有液化石油气(丙烷)空气混气站，流动液化天然气供气站和以油或煤为原料的代用天然气厂等。

4、日调峰量由长输管道的储气量解决，不足量可再建城市公用输气管线或选择其它方式。在我国目前的体制下，这是中、下游特别需要协调的地方。

(二)、输配方面

1、在以人工煤气向天然气过渡时，根据燃气的互换特性，还存在燃气的转换问题。国际上把燃气的转换看成一项重大工程，需要相当长的时间才能完成，且要花费一定的转换费用。

如果天然气的长期发展计划前景不明朗，或成本很高，供气范围难以扩大，则应在转换费用和改质费用之间进行经济比较。如果转换费用高于改质费用，则可将天然气改制成人工气，以减少燃气的转换投资。

2、根据城市不同用气地区的特点，制定不同等级压力的安全规程(不限于安全距离，还包括设施要求等)和充分利用天然气的压力，选择合理的压降以减小管径。

3、采用先进的施工，维修和换管技术。如不开挖路面铺管，带气连接，路面检漏，翻转内衬，热收缩管，管内插管等。在管材的应用中严格遵守标准，如钢管的防腐，柔性接口球铁管的延伸率要求，以及聚乙烯的贮存，运输，施工中的管底质量等，防止野蛮施工，保证质量要求。管道的埋设深度应按不同路面和交通承载量进行强度计算。管底的支撑和锚固应有明确的规定

4、城市的管网系统应根据规模和用气量逐步实行计算机自动控制，由数据采集和监控系统逐步发展到管网模拟系统。建立数据库。对采集的数据进行统计分析和用气量的预测，保证在执行“照付不议”原则中减少损失，为管网的发展和改造提供科学依据，为管网运行、调度，调峰设施和运行和确定漏气事故地点作出准确的判断。用气量的预测、预报和数据分析直接影响到上、中和下游供配气系统的经济性。

5、各种新型设备，如阀门，大流量的计量装置和带有压力保护装置和具有自动升压能力的调压设备等将成为城市输配系统安全运行和进行商业结算的重要环节。燃气计量中状态的自动换算对经营中的供销差有十分重要的影响。

(三)、应用方面

燃气的生产与输配，最终的目的在于应用，燃气的优越性只有通过广泛而有效的应用才能体现出来，天然气来到之后，燃气的应用技术已不限于家庭的炊事和热水，而应逐步扩大到采暖，制冷，汽车燃料和各种工业领域。节能量的提高和污染物排放量的降低也只有靠先进的应用技术才能实现。

由于我国在住宅建筑设计中缺乏全面的考虑排烟设施，多层和高层建筑的排烟问题尤其严重，因此屡有事故发生，在推行烟道式、平衡式、强排式等热水器过程中，排烟的畅通仍是主要I司题，且容易导致燃烧效率的降低。当天然气用于采暖领域后，应特别注意选择先进的采暖机组，而不是烧煤锅炉的简单改烧天然气，燃气制冷、燃气汽车将是今后的重点发展方向之一，但必须注意与其它替代能源的比价关系，健全加气站等配套设施，逐步发展。工业燃具有广阔的发展前途，但必须与工艺的特点密切的配合。

21世纪世界燃气用具的发展将以减少排放量，解决环境问题作为重点。城市燃气与国外科学技术的接轨首先应反映在各类规范、标准法规和法令的建设上使之能真正反映世界先进的技术水平和管理水平。城镇燃气科技进步所取得的成果最终应以与先进国家相比能取得相类似的经济效益来衡量。

三、安全管理

燃气的安全管理不仅是防止易燃、易爆气体漏泄所造成的事故，更重要的是应保证整个供、配气系统能不间断的供气，因此，在城市燃气项目实施的不同阶段，安全管理也有不同的内容。在工程的前期，必须结合当地的情况做好论证工作。在天然气的供应系统中，尤其对供气质量和“照付不议”的合同要求要做好论证工作，避免因燃气质量的波动和用气量测算不准所造成的供气不安全或经济上的损失。在工程的实施阶段，尤其要落实好各种调峰措施、确保设备质量以及施工和验收标准的贯彻。在投产、运行阶段，因燃气的易燃、易爆特性，必须在运行环节上有健全的安全保障体系。安全体系包含主动的和被动的两个部分。主动的措施立足于防止不安全因素的发生：被动的措施则立足于一旦发生事故，其影响面应控制在最小的范围之内。因此，安全管理体系应包括工程的质量管理和长期的运行管理两部分。工程质量管理应包括：

1、建立鼓励创新和公平竞争的设计招、投标制度。

2、建立严格的设计审核和监理制度。

3、对施工队伍的资质、施工人员的考级和上岗要有严格的审批和监督制度。

4、改变行政干预过多，造成层层分包，通过偷工减料谋取利润的倾向。

5、坚决打击贪污、行贿、受贿、工程款挪用和浪费的腐败行为。

6、重视设计规范和各种法规、法令的建设等。

长期的运行管理是安全管理体系中极易疏忽而又十分重要的部分，应包括：

1、建立各级的安全责任制。对玩忽职守、发生事故的部门和责任人要依法追究责任(包括设计和施工中的责任)。

2、加强对燃气管道的定期巡检，防止占压管道的违章建筑，防止附近施工项目对燃气管道的破坏(包括施工吊车等压裂管道)。

3、加强职工的安全教育、健全规章制度和事故抢修预案。

4、加强对用户正确使用燃器具的安全宣传。

5、经常对职能部门进行处理各类事故的培训。提高群众预报事故的意识(如草、木生长的异常状态等)等。

上述只是燃气安全管理中的一部分，面临我国天然气大发展和“入世”后的形势，从宏观角度，建立城市燃气安全体系是十分必要的，由于安全体系涉及的面十分广泛，在市场经济条件下，安全体系就是安全法律体系，因此，我们认为在燃气安全立法方面应实现跨越式发展，建议政府和人大就“燃气产业法”立法、规范我国各部门的职责，据此，再制定各部门的安全技术和安全管理法规。

请各位专家提出宝贵意见。

第四篇：燃气输配题库总结

3、人工燃气是指从固体或液体燃料加工所生产的可燃气体。

6、在设计燃气输配系统时，需要首先确定燃气管网的计算流量。

7、计算流量的大小取决于燃气需用量和需用的不均匀情况。

8、城镇燃气需用量取决于用户类型、数量和用气量指标。

12、按燃气的储存形态可分为气态储存和液态储存两类。

14、按照管网形状分可以分为环状管网、支状管网和环支状管网。

15、燃气管道的附属设备包括阀门、补偿器、排水器、放散管等。

16、常用燃气计量装置的种类：常用的有容积式、速度式与差压式等。

19、钢管的连接主要是焊接。在地上低压入户工程可使用法兰连接和螺纹连接。

26、水力计算以燃气设计流量为基础，在燃气设备和管路的布置确定后进行的。

27、根据流体力学可知，流体在管道内流动时，要克服沿程阻力和局部阻力，对于气体还要考虑附加压力的影响。

28、在进行燃气管道水力计算时，常利用单位长度平均压力降来确定管径。30、调压器的作用是将较高的入口压力调至较低的出口压力，并根据燃气需用工况的变化自动保持燃气压力在出口时恒定在设定值。

39、储气的形式储气罐储存、管道储存、管束储存、地下储存及低温液化储存等。

1、城市燃气进行分类的必要性？

答：从燃气输配、燃烧应用和燃气互换性方面考虑，为了使燃气输配企业和燃烧设备制造厂都遵循一个共同的准则，必须将燃气进行分类。

6、水化物的危害及其防治方法？

答：水化物的生成会缩小管道的流通断面，甚至堵塞管线、阀件和设备。为防止两种方法：（1）采用降低压力、升高温度、加入可以使水化物分解的反应剂。（2）脱水，使气体中水分含量降低到不致形成水化物的程度。

10、什么是气化百分率？

答：指城镇居民使用燃气的人口数占城镇居民人口总数的百分数。

11、燃气小时计算流量计算的意义？

答：计算流量大小，直接关系到燃气输配系统的经济型和可靠性。计算流量偏大，输配系统的金属耗量和基建投资都会增加；计算流量偏小，又会影响用户的正常、可靠用气，因而应合理确定燃气的计算流量。燃气的计算流量应按燃气计算月的高峰日小时最大用气量确定。

12、燃气输配系统调节供需平衡的方法？ 答：（1）改变气源的生产能力和设置机动气源。（2）利用缓冲用户进行调节；（3）利用储气设施进行调节。

15、长距离输气系统的构成？

答：长距离输气系统主要由集输管网、气体净化设备、起点站、输气干线、输气支线、中间调压计量站、压气站、燃气分配站、管理维修站、通信和遥控设备、阴极保护站等构成。

16、对加臭剂的要求？

答：加臭剂和燃气混合在一起后应具有特殊的臭味，不应对人体、管道或与其接触的材料有害，其燃烧产物不应对人体呼吸有害，并不应腐蚀或伤害于此燃烧产物直接接触的材料。

24、城市燃气管网采用不同压力级制的必要性？ 答：（1）采用不同的压力级制是比较经济的；（2）各类用户需要的燃气压力不同；

（3）消防安全要求。

35、低压湿式罐存在的问题有哪些？

答：不宜建在风力大、地震频繁的地区；导轮与导轨之间的磨损较严重；维护费用较高；不能储存干燃气；必须定期防腐。

39、干式储气罐的优缺点有哪些？ 答：（1）干式储气罐可以储存干燃气，不易腐蚀，使用年限长，不需采取防冻措施；（2）干式储气罐的储气压力只取决于活塞体重，故其排气压力是恒定的；

（3）干式储气罐不使用水封，同容积下罐体总重要比湿式储气罐小的多，因此地基承受的压力小；（4）干式储气罐的密封构造较复杂，因此罐体各部件安装和施工要求较高，运行管理技术比较复杂；（5）干式储气罐的附属设备较多；（6）与同容积的湿式储气罐相比，造价高。

43、燃气输配系统进行压力调节的必要性？

答：燃气输配系统包括不同压力等级的输配管网，并连接有不同使用压力要求的用户，因此要使输配系统终端使用压力不随用气量的变化而保持稳定，必须根据使用压力要求设置压力调节装置。

44、调压器的工作原理是什么？

答：当出口燃气用量或燃气出口压力p2变化时，通过导压管使压力作用到薄膜的下方，由于它与薄膜上方重块的给定压力值不相等，故薄膜失去平衡。薄膜移动，通过阀杆带动调节阀改变流经孔口的燃气量，从而使压力恢复平衡。

55、什么是定容储罐？

答：高压储罐中燃气的储存原理与低压储罐有所不同，即罐的几何容积固定不变，而是靠改变其中燃气的压力来储存燃气的，故称定容储罐。

56、储配站的主要作用？ 答：（1）接受气源厂来气；（2）储存燃气，以调节燃气生产与使用的不平衡；（3）控制输配系统供气压力；（4）进行气量分配；5）测定燃气流量（6）检测燃气气质；（7）对燃气加臭。

58、天然气液化的目的？ 答：（1）节约运输费用；（2）调节供需；（3）经济有效地生产氦气。

59、燃气的地下储存方法？ 答：（1）利用枯竭油气田储气；（2）利用盐矿层建造储气库；（3）含水多孔地层中的地下储库。

1湿燃气形成水化物的主要条件是温 度和压 力。次要条件是含有杂质高速、紊流、脉动和急转弯等。

2埋地钢管防腐蚀的方法分为：

（一）绝缘法；

（二）电保护法。其中电保护法有：外加电流法、牺牲阳极法、排流保护法。

3燃气压缩机按工作原理可分为：

（一）容积型、（二）速度型。4液化天然气低温储存方式有：阶式循环法制冷、混合法式制冷、膨胀法制冷。2.城市燃气管道输配系统为什么要采用不同的压力级制? 答：1．管网采用不同的压力级制是比较经济的.因为大部分燃气由较高压力的管道输送，管道的管径可以选得小一些，管道单位长度的压力损失可以选得大一些，以节省管材； 2．各类用户需要的燃气压力不同.如居民用户和小型公共建筑用户需要低压燃气，而大型工业企业则需要中压或高压燃气；3．消防安全要求。简述城市燃气加臭的必要性及加臭量的要求? 答：城市燃气是具有一定毒性的爆炸性气体，又是在压力下输送和使用的（1分）。由于管道及设备材质和施工方面存在的问题和使用不当，容易造成漏气，有引起爆炸、着火和人身中毒的危险（1分）。因此，当发生漏气时能及时被人们发觉进而消除漏气是很有必要的。要求对没有臭味的燃气加臭，对于减少灾害，是必不可少的措施。（1分）。

在城市燃气的可燃成分中，最具有剧毒性而含量较多者为CO。而规定了对有毒而又无臭味的燃气应加臭，使有毒燃气在达到允许有害浓度之前，应能察觉。（1.5分）对无毒燃气在相当于爆炸下限20%的浓度时，应能察觉。（1.5分）1.试述高层建筑的室内燃气管道系统应考虑哪些问题?如何解决? 答：对于高层建筑的室内燃气管道系统还应考虑三个特殊的问题。

一）补偿高层建筑的沉降。高层建筑物自重大，沉降量显著，易在引入管处造成破坏。可在引入管处安装伸缩补偿接头以消除建筑物沉降的影响。伸缩补偿接头有波纹管接头、套筒接头和软管接头等形式。二)克服高程差引起的附加压头的影响.燃气与空气密度不同时，随着建筑物高度的增大，附加压头也增大，措施:1)分开设置高层供气系统和低层供气系统，以分别满足不同高度的燃具压力的需要。2）设用户调压器，各用户由各自的调压器将燃气调压，达到燃具所需的稳定压力值。3）.采用低——低压调压器，分段消除楼层的附加压头。

（三）补偿温差产生的变形。（1分）高层建筑燃气立管的管道长、自重大，需在立管底部设置支墩。为了补偿由于温差产生的胀缩变形，需将管道两端固定，并在中间安装吸收变形的挠性管或波纹管补偿装置。

3.为什么各类用户都要求稳定的供气压力? 答：供气压力不稳定，满足不了烹调或工业生产的要求，影响产品质量和产量；压力不稳定，造成燃烧不正常，使环境达不到卫生标准，甚至会造成断火、脱火、爆炸、中毒等事故。5.储配站在输配系统中的作用是什么?

答：1）燃气接受：接受上站输入的燃气并加以过滤除尘、分离凝析液、计量、收发清管球。2）燃气储存。3）加压、调压与供气。根据输气管网供气压力与本站储气压力的大小，设置压缩机或调压器，向城市燃气管网供气。

第五篇：杭州市天然气输配管网监控与数据采集(SCADA)系统

天然气利用工程中的SCADA监控系统设计

作者：MOX自动化（中国）有限公司

本文介绍了MOX SCADA监控系统在杭州天然气利用工程中的应用设计。管网监控SCADA系统投运后，实现了管网的全系统监控，MOSAIC SCADA服务器、MOX RTU、CDMA及光纤有线网络工作十分稳定。燃气公司现在可以根据系统实时数据和报表来准确的预测工业用户的流量，方便生产决策及与上游送气公司的调度和协调。

系统描述

杭州市天然气输配管网监控与数据采集（SCADA）系统是以基于Unix平台的MOSAIC SCADA软件、远程控制终端MOX RTU，并融合了先进的RTU技术、现场总线技术、网络通信技术、无线通讯技术、数据库技术、SCADA/HMI技术及客户/服务器、“Cluster”实时全分布技术等的一体化的集成控制系统工程。系统是以计算机为核心采用流行的、可靠的计算机网络构成的二级式分布式控制系统。控制中心为系统控制管理级，负责数据的处理和监控，分布于输配管网的远程RTU为系统过程控制级，负责现场数据采集和设备控制，二级系统通过有线网络和无线网络有机的结合在一起构成一个完整的数据采集和监控（SCADA）系统。

系统采用了一个全分布式的通讯结构。MOSAIC SCADA的独特结构使数据采集、处理和显示、报警等功能随意地在网络上的任何地点进行，进而也改进了系统的层次化和可靠性。使用 MOSAIC SCADA可以很方便地集成、组态一个基于不同软硬件产品的、低成本、高冗余度的系统。在一个 MOSAIC SCADA的网络内，每个数据库的更新和综合可由两个以上的主机来完成。对于非实时数据，使用两步认可处理方式，对于实时数据，则采用顺序更新模式。MOSAIC SCADA可在 LAN 和 WAN 上对不同地方的相同的数据库进行实时和同步的更新以保证数据库的完整性。并由此带来了两个优点：第一，数据库的安全性得到了极大的改进；第二，提高了局域性的 MOSAIC SCADA应用程序的工作效率。MOSAIC SCADA的服务管理器保证了在任何时候网上的所有应用软件都处在正常工作状态。

在 MOSAIC SCADA系统里，备份的层数可以是多级的，称做 N 级备份。在 MOSAIC SCADA中服务管理器协调利用所有的主机 资源，而不需要设置专门备份主机。其结果是用户最终建成一个高可靠性、低成本、可扩展的系统。系统中的所有主机/文件服务器和工作站可共同在网上提供备份和服务。这些互为备份的主机和工作站可遍布于局域网和广域网上以多点组态方式来保证系统的高可靠性。服务管理器可使整个系统、或部分系统、或个别应用软件在整个广域网上进行备 份。MOSAIC 高可靠性并据有灾难恢复功能的系统可以很方便地建立并维护。

系统结构

系统是以MOSAIC SCADA、MOX RTU为核心并采用以太网交换机、路由器等现代网络设备构成的一个分布式计算机数据采集与监控网络。系统网络框架图如图1所示。

图1 系统网络框架图

1.调度中心

调度中心是杭州市天然气输配管网SCADA系统的控制中枢，也是整个系统中数据最集中的地方。系统设计采用全冗余配置，实现SCADA服务器、网络、通讯和各功能环节等的冗余。计算机网络按C/S结构配置，操作员工作站、工程师工作站、视频工作站、仿真工作站等均作为局域网上的一个节点，共享服务器的资源。

调度中心局域网采用双以太网络架构，配置有2台1000M三层交换机来分别完成各自网络的数据通讯和局域网的冗余管理，包括SCADA实时数据服务器、操作员工作站、工程师工作站、仿真工作站、视频工作站及事件打印机、报表打印机、屏幕拷贝机通过交换机均同时挂接到两个网络上，从而实现了完全的数据通信双网络冗余。

调度中心经网络路由设备接入光纤网络与门站、空混站、高中压调压站、高压阀室的RTU控制系统网络相连构成本SCADA系统的有线通信网络系统，通讯协议采用工业以太网TCP/IP，通讯接口为RJ45。采用光纤网络通讯时，调度中心与各场站MOX RTU控制系统实际上构成了一个广域的以太网络，SCADA服务器通过以太网与MOX RTU控制器交换数据。

另外，调度中心MOSAIC SCADA服务器通过CDMA 1X VPDN专线网络与远程控制站实现通信。CDMA 1X无线通讯方式既作为关键工艺场站（门站、空混站、高中压调压站、高压阀室）的备用通讯方式，也作为中压管网专用调压站、中压管网区域调压站及中压管网的压力点的主通讯方式。SCADA系统的有线通信网络出现故障时，系统能自动启动无线通信网络完成与门站、空混站、高中压调压站、高压阀室的数据交换，有线通信网络恢复正常后，系统又可自动切换回到有线通信方式，整个切换过程无缝完成，不会造成数据丢失。切换由服务器来判断和完成。

调度中心网络中的主要设备包括：SCADA实时服务器2台；操作员工作站2台；工程师工作站1台；视频工作站1台；配备3台高速打印机；网络路由设备。

2.容灾中心

容灾中心是杭州市天然气输配管网SCADA系统的备用控制中枢。容灾中心的主要任务是在调度中心无法正常工作时接管调度中心的工作，平时则与调度中心的数据同步，实现对调度中心功能的备份。

容灾中心局域网通讯协议为TCP/IP，通讯速率为10/100M。配置有1台24口的10/100/1000M高性能自适应三层交换机来分别完成各自网络的数据通讯和局域网的冗余管理，SCADA实时数据服务器、操作员工作站、工程师工作站及事件打印机、报表打印机同时挂接到网络上。并实现与数据中心的通信及数据同步。

容灾中心网络有SCADA服务器1台、操作员工作站1台、工程师工作站1台、事件/报表打印机1台、网络路由设备等。

3.场站

所有远程站点均装有独立的MOX RTU控制系统，就地的MOX RTU控制系统出现故障，不会妨碍调度中心与其它场站通讯。杭州市天然气输配管网的远程站点可划分为二组：有人值守场站现场设有本地操作人员，用于本地现场数据监测和设备控制，包括门站1座、空混站1座；无人值守场站包括中压管网专用调压站、中压管网区域调压站及中压管网的压力点。

通信网络

项目中整个通信系统（系统的通信结构如图2所示）是为SCADA系统的远程监控功能提供必需的数据通道，这些数据通道连接着各种不同的控制中心和远程站点。杭州市SCADA系统的通信采用了多种方式：

1.光纤通信：光纤已随高压输气管道敷设单模裸光纤、高压管网上门站、高中压调压站、阀室与调度控制中心。通信以光纤通信为主信道，中国联通CDMA20001X为备用信道；

2.中低压管网上各中低压调压站、区域调压站、专用调压站、管网检测点与调度控制中心通信采用中国联通CDMA20001X通信方式，各个站点采用外置的 CDMA 路由器，在调度中心通过路由器接入联通CDMA光缆VPDN专线；

3.另有两条杭州联通公司提供的E1线路将2座高中压站连至数据中心和容灾中心。

系统功能

1.调度中心

其主要功能如下：

数据采集和处理；

工艺流程的动态显示；

下达调度和操作命令；

报警显示、管理以及事件的查询、打印；

实时数据的采集、归档、管理以及趋势显示；

历史数据的管理、存贮；

生产统计报表的生成和打印；

对全系统进行时间同步；

流量计算、管理；

控制权限的确定；

网络监视及管理；

通信监视及管理和主备信道的无扰切换；

系统诊断、故障分析及处理；

紧急切断和安全保护；

实现与企业信息管理系统（MIS）连接和数据交换。

2.容灾中心

其主要功能如下：

数据采集和处理；

工艺流程的动态显示；

下达调度和操作命令；

报警显示、管理以及事件的查询、打印；

实时数据的采集、归档、管理以及趋势显示；

历史数据的管理、存贮；

生产统计报表的生成和打印；

流量计算、管理；

控制权限的确定；

网络监视及管理；

通信监视及管理和主备信道的无扰切换；

系统诊断、故障分析及处理；

紧急切断和安全保护；

实现与上级计算机网络的通信及数据共亨等。

3.远程场站

RTU实现数据上传信息调度中心SCADA实时数据服务器；

现场数据采集存储；

天然气流量计算AGA3、AGA7、AGA8；

数据处理（工程单位换算、算术与逻辑运算、流量积算）；

联锁保护；

紧急停车ESD；

执行SCADA系统调度中心发送的指令，并向调度中心发送带时间标签的实时数据；

自动进行监控任务，发出控制或调节命令；

与第三方智能仪表设备通讯(通常采用串口通讯，MODBUS协议)。