【正文】 技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析。關(guān)鍵詞：天然氣管網(wǎng)改造初投資1前言青浦鎮(zhèn)位于上海青浦行政區(qū)中部,為青浦區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、商業(yè)的中心。青浦城市燃?xì)庠O(shè)施始建于上世紀(jì)80年代初期，雖然其歷史不長，但她的發(fā)展卻經(jīng)歷了化工廠余氣利用和甲烷化技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用過程，為我國中小城鎮(zhèn)利用化工廠（化肥廠）的弛放氣、半水煤氣摻混后作為氣源發(fā)展城鎮(zhèn)燃?xì)馐聵I(yè)以及水煤氣甲烷化技術(shù)的應(yīng)用等方面提供了許多新鮮經(jīng)驗。為了適應(yīng)青浦經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，1998年青浦建設(shè)了一座燃?xì)鈴S。該燃?xì)鈴S生產(chǎn)的液化氣混空氣燃?xì)馀c天然氣有較好的互換性。隨著國家西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，作為標(biāo)志性工程的“西氣東輸”項目己正式進(jìn)入大規(guī)模實施階段。預(yù)計到2003年底可正式向上海供氣。青浦區(qū)預(yù)計能在2004年能用上天然氣。2管網(wǎng)的現(xiàn)狀城區(qū)管網(wǎng)改造涉及居民用戶3萬余戶，現(xiàn)有燃?xì)夤芫W(wǎng)全長約80公里，各年代建造的管道種類不盡相同。其中，從1983年到1992年所敷設(shè)的中、低壓干管和庭院管網(wǎng)均采用承插式鑄鐵管，其連接部位均采 1用水泥麻絲或鉛麻絲澆注，總長約35公里；從92年到97年承插鑄鐵管被機(jī)械橡膠密封(SMJ接口)鑄鐵管替代，全長約30公里；97年后，新型的聚乙烯燃?xì)夤?PE管)正式使用，全長約15公里。3管網(wǎng)系統(tǒng)的改造隨著西氣東輸即將到達(dá)上海，有必要對老城區(qū)的一些燃?xì)庠O(shè)施作必要的改造，以適應(yīng)天然氣的到來。，特別是原有的承插式接口鑄鐵管不是太適合干燥天然氣的輸送，接口容易造成漏氣。改送干燥天然氣后，原來粘附于管壁一些灰塵、鐵銹等物質(zhì)，逐漸被干燥，進(jìn)而與管壁脫離，隨著燃?xì)獾牧鲃釉诠艿纼?nèi)飛揚，其結(jié)果就是這些塵土將堆積于閥門調(diào)壓器，以及管道彎頭等處，造成設(shè)備的損壞和管道的阻塞。青浦現(xiàn)有輸配管網(wǎng)雖然輸送的是加濕后的液化氣混空氣（加濕效果不理想），但是管網(wǎng)本身是按煤制氣輸送條件設(shè)計的，煤制氣的熱值和運行壓力較低，其輸氣管道管徑較粗，承壓較低。而天然氣的熱值和運行壓力都較煤制氣要高，輸送同樣熱值的燃?xì)馑璧墓軓揭草^細(xì)，其管道的運行壓力較高，對于天然氣的中壓管道，這點尤為明顯。由于城市建設(shè)的不斷發(fā)展變化，燃?xì)夤芫W(wǎng)總是從無到有，從少到多這樣發(fā)展起來的。由于城區(qū)建設(shè)缺乏高起點的遠(yuǎn)期規(guī)劃，隨著老城區(qū)的不斷改造，造成了目前燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的總體布局不太合理。比如許多調(diào)壓站附近的新用戶，燃?xì)鈪s是從遠(yuǎn)離調(diào)壓站的地方繞行輸送過來的，這樣就造成了管網(wǎng)布局的不合理性。氣方案的選擇由于老城區(qū)內(nèi)建筑物比較密集，人口密度較大，街道和人行道都比較狹窄，從安全運行和方便管理的角度看，只能敷設(shè)中低壓管道。而且，在改造的供氣區(qū)域內(nèi)，已形成了中低壓管網(wǎng)的供氣系統(tǒng)，為了充分利用原有管道和管位，節(jié)省投資費用，改造區(qū)域內(nèi)仍然采用中低壓兩級系統(tǒng)供氣。現(xiàn)有兩種改造方案，一是保留其中7座，第二是保留其中10座，我們從投資和運行可靠性兩方面予以比較，從中選擇較優(yōu)的方案。首先從投資上來看，前方案比后方案少了三座調(diào)壓站，調(diào)壓站建設(shè)費用以及站前中壓引入管建設(shè)費用有所降低；但是，調(diào)壓站減少，出站燃?xì)夤艿兰罢緟^(qū)附近燃?xì)夤艿赖墓軓捷^后一方案要粗一些，低壓管道建設(shè)費用有所增加。對于整個管網(wǎng)系統(tǒng)投資費用，需要經(jīng)過計算分析才能得出比較客觀的結(jié)論。我們拿青浦老城區(qū)中一個比較典型的改造區(qū)域——三元區(qū)為例，粗略估算一下其投資費用。方案一在該區(qū)內(nèi)設(shè)置一個調(diào)壓站，而方案二設(shè)置兩個調(diào)壓站，調(diào)壓站布局如圖1所示。根據(jù)管段的長度及用氣量，經(jīng)過水力計算，我們確定各個管段的管徑和調(diào)壓站的流量。需要說明的是，下表所做的投資估算是在全部管道都進(jìn)行更換的假設(shè)下做的，和實際情況有所差異（），下表所做計算僅為比較兩種方案在初投資方面優(yōu)劣。(m3/h)125萬元調(diào)壓站800(m3/h)240萬元總價580萬元總價420萬元不難看出，方案二在投資費用方面較方案一有明顯優(yōu)勢。而且，方案二的優(yōu)點還在于由于調(diào)壓站數(shù)目較多，系統(tǒng)運行可靠性要比方案一好，并有利于改造順序的安排。由于方案二在投資和運行方面都具有明顯優(yōu)勢，我們確定方案二為最終方案。，由鑄鐵管、件的承口和插口配合組成，并保持一定的配合間隙。由于承口內(nèi)壁有環(huán)形凹槽，使填料起到良好的密封作用。其結(jié)構(gòu)如圖2－a、b所示。鑄鐵管機(jī)械接口以橡膠圈為填料，采用螺栓、壓蓋、壓輪等零件，擠壓橡膠圈使它緊密充填于承插口縫隙，達(dá)到氣密目的。機(jī)械接口操作簡單，氣密性好，適用于高、低壓管道，是一種較為理想的柔性接口。它具有補償管道因溫差而產(chǎn)生應(yīng)力，及適應(yīng)接口折饒、震動而不發(fā)生漏氣的特性。其結(jié)構(gòu)如圖2－c所示。承插接口的鑄鐵管不適用于天然氣的輸送，這已被大家所公認(rèn)，這里就不加累述。對于柔性機(jī)械接口鑄鐵管，根據(jù)文獻(xiàn)【1】，此類鑄鐵管可適用于液化氣混空氣燃?xì)獾妮斔?。由于混空氣含有很少的水蒸氣、芳香烴及焦油，天然氣也有類似性質(zhì)，故可認(rèn)為，這種接口同樣適用于天然氣的輸送。此外，這類機(jī)械接口管道在上海浦東地區(qū)的天然氣管網(wǎng)改造中也尚未完全改造，在五年的運行中，也沒有出現(xiàn)明顯問題，所以根據(jù)浦東的經(jīng)驗，可以認(rèn)為機(jī)械接口的鑄鐵管基本適合天然氣的輸送。天然氣進(jìn)入青浦之后，為避免一次性大面積開外，給市政交通及人民生活造成重大影響，同時也考慮到資金籌措等困難，在此次改造中保留原有機(jī)械接口的鑄鐵管道，只對承插式鑄鐵管予以改造。，尤其是上海浦東地區(qū)的輸配管網(wǎng)轉(zhuǎn)換經(jīng)驗，對于戶內(nèi)管只要在原厚漆麻絲密封的絲扣外加涂密封膠,即可達(dá)到防露目的。此項轉(zhuǎn)換工作應(yīng)在轉(zhuǎn)換前完成。今后的立管施工應(yīng)采用密封膠作為立管絲扣的密封材料。4結(jié)論與建議本方案將老中壓管網(wǎng)系統(tǒng)和調(diào)壓站有計劃地進(jìn)行改造，使其滿足了天然氣的輸送要求，同時也使原有管網(wǎng)不合理的布局得到改變。本方案只改造了承插接口的鑄鐵管道，對于單層橡膠墊圈機(jī)械接口鑄鐵管，如果在運行過程中發(fā)現(xiàn)問題，需進(jìn)行修復(fù)或替換。在資金允許的情況下，加快青浦老城區(qū)燃?xì)夤芫W(wǎng)改造的步伐，使之與天然氣進(jìn)入青浦的時間協(xié)調(diào)一致。，，,2000