大中型沼气工程技术规范 GB/T51063-2014
4.6 管道及附件、泵、增压机和计量装置
4.6.1 沼气工程的管道应符合下列规定：
1 输送物料的工艺管道宜采用钢管，沼气管道宜采用聚乙烯管或钢管；
2 焊接钢管、镀锌钢管应符合现行国家标准《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091；无缝钢管应符合现行国家标准《输送流体用无缝钢管》GB/T8163的有关规定；
3 聚乙烯管应符合现行行业标准《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ63的有关规定；
4 不锈钢管应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976的有关规定。
4.6.2 架空管道的敷设应符合下列规定：
1 车行道与人行道处，管底距道路路面的垂直净距不宜小于4m；车行道与人行道以外的地区，管底距地面的垂直净距不宜小于0.35m；
2 支架的最大允许间距应根据管材的强度、管道截面刚度、外荷载大小、水压试验时管内水重及管道最大允许挠度等参数，并经计算确定；
3 支架应采用金属或钢筋混凝土材料，金属材料应做防腐处理，支架应坚固；
4 架空钢质管道的防腐处理应选用干燥快、涂敷工艺简单、不易裂缝剥皮、附着力强、耐水性好的涂料；
5 架空管道宜采取保温措施，保温材料应具有良好的防潮性和耐候性，并应采用阻燃材料；
6 管道宜采用自然补偿的方式；
7 架空管道应采取防碰撞保护措施和设置警示标志；
8 架空沼气管道法兰及阀门等易泄漏沼气的部位应避开与沼气管道共架敷设的其他管道的操作装置；
9 架空沼气管道与水管、热力管共支架敷设时，垂直净距不宜小于250mm；水平净距不宜小于200mm；支架基础外缘距建筑物外墙的净距不应小于4m；
10 架空沼气管道的坡度不宜小于0.005，管道最低点应设有排水器。
4.6.3 在容易积存沉淀物的物料管道上部，宜设检查管。
4.6.4 埋地管道最小覆土深度应在冰冻线以下，并应符合下列规定：
1 当敷设在人行道下时，不得小于0.6m；
2 当敷设在机动车道下时，不得小于0.9m；
3 当敷设在机动车不可能到达的地方，钢管不得小于0.3m，聚乙烯管不得小于0.5m；
4 当敷设深度不能满足要求时，应采取有效的安全防护措施。
4.6.5 埋地管道与其他相邻建（构）筑物或相邻管道的最小水平间距和垂直净距，应符合本规范附录C的规定。
4.6.6 埋地管道应采取排水措施，排水坡度不应小于0.003，并应在埋地管道最低点设置凝水器。
4.6.7 埋地钢质管道的连接应采用焊接。
4.6.8 当公称直径小于或等于50mm时，管道与设备及阀门宜采用螺纹连接；当公称直径大于50mm时，管道与设备及阀门应采用法兰连接。
4.6.9 埋地钢质管道应进行防腐处理。输送物料的工艺管道的防腐应符合现行国家标准《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T21447的有关规定，沼气管道的防腐应符合现行行业标准《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJ95的有关规定。
4.6.10 阀门的选用应符合下列规定：
1 管道阀门应采用燃气专用阀门；
2 寒冷地区不应采用灰铸铁阀门；
2 寒冷地区不应采用灰铸铁阀门；
3 防火区域内使用的阀门应具有耐火性能。
4.6.11 沼气站应按工艺和安全的要求设置放散管，并应符合下列规定：
1 当放散管直径大于150mm时，放散管口高出建筑物顶面、沼气管道及平台的距离不应小于4m；当放散管直径小于或等于150mm时，放散管管口高出建筑物顶面、沼气管道及平台的距离不应小于2.5m；
2 放散管前应设置阀门，放散管口应采取防止雨雪进入管道的措施。
4.6.12 泵的选型应根据物料TS浓度、固形物粒度、扬程、流量等参数确定，同种用途的水泵宜选用同一型号，备用泵不得少于1台。
4.6.13 泵的布置应符合下列规定：
1 水泵布置宜采用单行排列，水泵的布置和通道宽度应满足机电设备安装、运行和操作的要求，其间距应符合下列规定：
1）水泵机组基础间的净距不宜小于1.0m；
2）机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m；
3）主要通道宽度不宜小于1.5m。
2 水泵机组的基础高出地坪不应小于100mm，机座边缘距基础边缘的距离不宜小于100mm。
3 水泵的进出口管道均应设置切断阀，同种用途水泵之间应能任意切换。
4 2台及2台以上水泵合用1根出口管道时，应在切断阀前设置止回阀。
4.6.14 当沼气压力不满足用户要求时，应设置沼气专用增压机。增压机的选择应符合下列规定：
1 增压机流量应按用户小时最大用气量确定，压力应按用户需要的最高压力和增压机出口至用户之间的最大阻力之和确定；
2 增压机组的并联工作台数不宜超过3台，且其中1台应为备用。
4.6.15 增压机应安装在单独的增压间内，增压机的布置应符合下列规定：
1 增压机之间和增压机与墙的通道竞度，应根据增压机型号、操作和检修的需要等因素确定；
2 增压机前应设置缓冲装置，沼气在缓冲装置内停留时间不应少于35；缓冲装置应设置切断阀和上、下限位报警装置；当沼气储量位于下限位时应能与加压设备停机和自动切断阀连锁；
3 每台增压机的出口管道上应设置止回阀；增压机组的出口总管道和入口总管道间应设置回流管道；出口总管道处应设置阻火器；
4 增压机组前应设置现场紧急停车按钮。
4.6.16 沼气站内应安装计量装置，计量装置应安装在净化装置后。
条文说明
4.6.1 输送物料的工艺管道主要是指以农业有机废弃物、工业高浓度有机废水、有机废渣、污泥为原料进行匀浆后的料液进料管，或者厌氧消化器的出料管、排泥管等。采用钢管作为工艺管道主要是因为沼气站内的工艺管道多采用架空敷设，经常风吹雨淋，而PE管严禁露天敷设，所以推荐使用钢管敷设。
由于未净化的沼气中含有较多的硫化氢和饱和的水蒸气，随着温度的降低，水蒸气凝结成水，与硫化氢结合，对管道造成腐蚀，所以净化之前的沼气管道推荐使用不锈钢管。
4.6.2 架空敷设是为了能充分利用高差，减少能耗。一般沼气管道从厌氧消化器上部导出，且净化设备一般在地上布置，直接采用架空敷设可以减少管道敷设初始投资。未经净化的沼气管道中含水分比较大，排水方便，运行维护方便。
1 道路上方架空高度主要考虑车辆的通行需要，特别是消防车的通行，根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定，消防通道净空高度和宽度均不应小于4.0m。
2 根据工程的具体条件计算架空管道支、吊架的间距，以保证管道的正确安装和运行。
5 对输送物料的管道进行保温，首先为了保持正常的发酵温度（厌氧发酵一般采用中温发酵，温度在35℃左右）；对沼气管道进行保温是因为沼气在输送过程中会随着温度的降低出现冷凝水，不仅与沼气中的硫化氢结合腐蚀钢制管道，在冬季还容易造成“冰堵”。另外在脱硫前进行保温有利于硫化氢的脱除。
4.6.3 当管道流通不畅或发生堵塞时，通过检查管可及时发现物料沉积部位和堵塞情况，并可通过检查管进行清理疏通。
4.6.4 对埋深的规定是因为埋设过浅，当路面出现超出管道负荷能力的荷载时，易造成管道损坏；同时，对站内工艺管道埋设在冰冻线以下，能防止物料或沼气中的水分凝结，堵塞管道及阀门而影响正常运行。
4.6.6 因沼气工程多采用中温发酵，因而沼气的含湿量较高，随着输送过程温度的降低势必产生一些冷凝水，如排出不及时易产生积水，且易腐蚀管道、增加沼气的输送阻力，影响沼气输送的正常运行。因此沼气输送管道应有一定坡度，利于冷凝水的及时排出。
4.6.7 埋地钢制管道的连接若采用非焊接方式，如法兰连接、螺纹连接等，容易在运行过程中出现泄漏等问题，并且较难处理。
4.6.8 小于或等于50mm的管径采用螺纹连接，完全能满足安全需要，并且安装方便、便捷；大管径管道与设备、管件连接采用法兰，一方面是设备本身的需要，也是为了保证管道接头的质量。
4.6.9 各种防腐蚀涂层都具有各自特点及使用条件，本条中提出的外防腐涂层在国内应用较普遍，设计人员可视工程具体情况选用。
4.6.10 在调研中发现，使用铸铁阀门时，出现过冬季冻裂的情况，影响正常生产。阀门具有耐火性能是指被测阀门完全被火包围，阀体四周的火焰温度及阀体各部位的温度在一定时间内达到标准要求；并持续焚烧30min，查看火烧期间阀门的内外泄漏情况及火烧结束冷却后阀门的内外泄漏情况，进而判断是否达到标准要求。
对于软密封阀座的阀门，火烧过程中因为温度升高导致软密封阀座软化乃至完全凝集，在阀座变形及凝集过程中阀门易呈现内泄漏。硬密封阀座阀门的内泄漏量一般较小。
4.6.11 1 设备和管道上的放散管管口高度应考虑放散出有害气体对操作人员有危害及对环境有污染。本规定参照现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222中放散管管口高度应高出煤气管道、设备和走台4m并且离地面不小于10m的规定。考虑到对一些小管径的放散管高出4m后其稳定性较差，因此本规定中按管径予以分类，为了安全起见对不同管径的放散管提出不同放散高度。公称直径大于150mm的放散管定为高出4m，不大于150mm的放散管按惯例设计定为2.5m，而现行国家标准《工业企业煤气安全规程》GB6222规定离地不小于10m，在本规定中不作硬性规定，应视现场具体情况而定，原则是考虑人员及环境的安全。
2 为了防止雨雪进入放散管，管口要加装防雨帽或将管口做成一个向下的弯。在设计时，应避免放散物进入室内或采取相应措施，以免造成二次污染。
沼气的主要成分是甲烷，而甲烷的温室气体效应是二氧化碳的21倍，如果量多的情况下直接排放不但污染大气（硫化氢等），还加重温室气体效应，因此沼气站需设置放散火炬。采用封闭式火炬使外界看不到燃烧火焰，同时也避免受气候的影响，保证安全运行。
4.6.12 根据场站实际调研，在设计时物料泵的选型可参照以下原则：
1 TS浓度≤1%：可选用清水离心泵或污水污物泵；
2 1%
3 2%
4 3%
5 10%
水泵的规格型号相同时，运行管理、维护保养等均比较方便，并且可减少备品备件的种类和数量，节约运行成本。
4.6.13 泵房中泵的布置是关键，一般宜采用单列布置，这样对运行、维护有利，且进出料方便。主要机组的间距和通道应满足安全防护和便于操作、检修的需要，应保证水泵转子或电机转子在检修时能够拆卸。
基座尺寸随水泵型号和规格而不同，应按水泵的要求配置。基座高出地坪0.1m是为了在泵房少量淹水时，不影响机组正常工作。
4.6.14 从调研情况来看，在沼气工程中，常用的增压设备为罗茨鼓风机和离心鼓风机，压缩机使用得很少。
罗茨鼓风机属于恒流量风机，工作的主参数是流量，输出的压力随管道和负载的变化而变化，流量变化很小。
如果负载需要恒压效果的情况时就用离心风机，因为离心风机属于恒压风机，工作的主参数是风压，输出的流量随管道和负载的变化而变化，压力变化不大。而当多台鼓风机并联运行时，其流量因受并联影响有所减少。一般情况下，两台罗茨鼓风机并联时的流量损失约为10%，两台离心式鼓风机并联时的流量损失则大于10%。
4.6.15 2 为保证增压机入口沼气的流量和压力的稳定，应在机前设置缓冲罐，工业中缓冲罐的体积通常取所需气体体积流量的2倍~3倍。如果增压机在站内，由于距低压储气装置较近，可不单独设置缓冲装置，而用储气装置代替。
3 回流管的设置主要是为了保证总出口的压力稳定，同时对于离心鼓风机，还起到防“喘振”的作用。
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