燃气输配试卷及答案上课讲义.doc

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重庆大学 << 燃气输配>> 课程试题及标准答案

一、       填空题（1分/每空，共25分）
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.           液化石油气的气化潜热随温度的升 高而升高，到达临界温度时，气化潜热为 零 。
3.           液态烃的容积膨胀系数很大，大约为水的 16 倍。
4.           城市燃气管道根据用途可分为：（一）长距离输送管线；（二）城市燃气管道；（三）工业企业管道。
燃气钢管采用的连接方法有：（一）焊 接；（二）法 兰 连 接；（三）丝扣连接。
5.           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。
6.           燃气压缩机按工作原理可分为：（一） 容积型 、（二） 速度型 。
7.           低压干式储气罐根据密封方式的不同可分为：阿 曼 阿 恩 型、 可 隆 型、
威 金 斯 型 。
8.           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。
9.           高、中压燃气环网在 水力可靠性相同的 情况下，按等管径计算的环网比用等压降计算的环网的金属耗量少。
二、       判断题（1分/每小题，共10分）
1.           盈亏平衡点越低，项目的抗风险能力越大。(√)
2.           燃气轮机主要用来作为备用原动机，当停电又不允许压缩机停车的情况下临时开动燃气轮机。(×)
3.           天然气从气态转变成液态，其体积约缩小600倍。(√)
4.           发生炉煤气由于热值低，不可以单独作为城市燃气的气源。(√)
5.           城镇燃气设计规范规定人工燃气中硫化氢含量小于10mg/m3。(×)
6.           在设计城市燃气环状干管网水力计算时，应采用同时工作系数法来确定燃气小时计算流量。(×)
7.           输送湿燃气的管道，其坡度一般不小于0.03。(×)
8.           混合燃气随含惰性气体成分的增加，其爆炸极限范围缩小。(√)
9.           混合气体的动力粘度随压力的升高而增大，液态碳氢化合物的动力粘度则随压力的升高而减小。(√)
10.       中低压区域调压站的最佳作用半径随管道造价系数的增加而增大。(√)
三、       名词解释题（3分/每小题，共15分）
1.           调压室最佳作用半径
调压室作用半径是指从调压器到零点的平均直线距离（1.5分），当这个作用半径使管网系统的年计算费用为最小值时，则称这个作用半径为最佳作用半径（1.5分）。

2.           高压储罐容积利用系数
φ=VPo/(VcP)=(P-Pc)/P（1分），它是指高压储气罐的最高工作压力与最低允许压力之差与最高工作压力之比值（2分）。

3.           月高峰系数
各月的平均日用气量与全年平均日用气量的比值（1分）中最大值称为月最大不均匀系数K1max又称为月高峰系数（1分）。K1max=12个月中平均日用气量最大值/全年平均日用气量。
4.           小时计算流量
指燃气计算月的高峰小时最大用气量。（2分）
城市燃气分配管道的小时计算流量为：Qh=Qy×K1max×K2max×K3max／365×24；（0.5分）
室内和庭院燃气管道的小时计算流量按燃气用具的额定耗气量和同时工作系数来确定。（0.5分）
5.           途泻流量
分配管网的管段与大量居民用户、小型公共建筑用户相连（0.5分）。这种管段的主要特征是：由管段始端进入的燃气在途中全部供给各个用户，这种管段只有途泄流量。（2分）图示（0.5分）
四、       简答题（6分/每小题，共30分）
1.           城市燃气管道系统的构成?
答：现代化的城市燃气输配系统是复杂的综合设施，通常由下列部分构成：
（1）   低压、中压以及高压等不同压力等级的燃气管网；（1.5分）
（2）   城市燃气分配站或压气站、各类型的调压站或调压装置；（1.5分）
（3）   储配站；（1分）
（4）   监控与调度中心；（1分）
（5）   维护管理中心。（1分）
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（1分）。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；（1分）
2．各类用户需要的燃气压力不同（1分）。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；（1分）
3．消防安全要求（1分）。在城市未改建的老区、建筑物比较密集、街道和人行道都比较狭窄，不宜敷设高压或中压A管道。（1分）
3.           简述燃气分配管道计算流量及含义?
答：燃气分配管网的各管段根据连接用户的情况，可分为三种：①管段沿途不输出燃气，用户连接在管段的末端，这种管段的燃气流量是个常数，所以其计算流量就等于转输流量。（1分）②分配管网的管段与大量居民用户、小型公共建筑用户相连。这种管段的主要特征是：由管段始端进入的燃气在途中全部供给各个用户，这种管段只有途泄流量。（1分）③流经管段送至末端不变的流量为转输流量Q2，在管段沿程输出的燃气流量为途泄流量Q1，该管段上既有转输流量，又有途泄流量。（1分） 为进行变负荷管段的水力计算，可以找出一个假想不变的流量Q，使它产生的管段压力降与实际压力降相等。这个不变流量 Q称为变负荷管段的计算流量，Q=αQ1+ Q2，α指流量折算系数，通常取0.55或0.5。（3分）
4.           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）
5.           简述调压器并联的作用原理?
答：调压器并联时一个调压器正常工作，另一台备用。当正常工作调压器出故障时，备用调压器自动启动，开始工作。其原理如下：正常工作调压器的给定出口压力略高于备用调压器的给定出口压力，所以正常工作时，备用调压器呈关闭状态（1分）。当正常工作的调压器发生故障，使出口压力增加到超过允许范围时，其线路上的安全切断阀关闭，致使出口压力降低，当下降到备用调压器的给定出口压力时，备用调压器自行启动正常工作（2分）。备用线路上安全切断阀的动作压力应略高于正常工作线路上安全切断阀的动作压力（1分）。要求画图（图占2分）
五、       论述题（共20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（2分）。伸缩补偿接头有波纹管接头、套筒接头和软管接头等形式（1分）。
（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，而民用和公共建筑燃具的工作压力，是有一定的允许压力波动范围的（2分）。当高程差过大时，为了使建筑物上下各层的燃具都能在允许的压力波动范围内正常工作，可采取下列措施以克服附加压头的影响：
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工作压力的需要。（1分）
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。（1分）
3）.采用低——低压调压器，分段消除楼层的附加压头。（1分）
（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。管道的补偿量可按下式计算：
ΔL=0．012LΔt （1分）
2.           试述提高燃气管网水力可靠性的途径?
答：1).管网系统应有两个或两个以上的供气点以防供气中断（1.5分）。向大用户、调压站以及小区居民用户供气时，都应双侧供气，高、中、低压管网都要连成环形。如果管网系统是由几个压力级组成，则应设一定数量的连接点（即调压站）以保证多点供气（1分）。
2)．如果存在天然或人工障碍，低压管网最好分区布置，而不要连成整体系统，但每一独立区至少应有两个调压站（1.5分）。各调压站的出口可用同径管道以最短的线路互相连接，以保证当一个调压站关断时由另一个调压站供给必要数量的燃气（1分）。
3). 如果高、中压管网只有一个环时，可采用相同或相近的管径，并留有一定的压力储备，以提高事故情况下的通过能力（1.5分）。对由许多环路组成的管网，整个压力降PA2-PB2应当在沿燃气流动方向依次布置的各环路之间均匀地分配，并且每个环应由管径相同的管道构成。管网中环路越多，则压力储备可以减少（1分）。
4). 低压环网可按单位长度压力降ΔP/L=常数进行计算，而相邻管段直径不能相差很大（1.5分），否则在事故情况下就不能保证供应一定的燃气量（1分）。
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